分析港口航道疏浚工程测量中的现代海洋测绘通信技术应用

分析港口航道疏浚工程测量中的现代海洋测绘通信技术应用

李军

江苏省地质工程勘察院，江苏省南京市， 210000

摘要：本文以现代海洋测绘通信技术在港口航道疏浚工程测量中的应用为探讨主题，分析LRK测量、潮位遥报系统与多波束系统等测绘通信技术与设备的类型与特点，从LRK测量技术、遥报系统、多波束测量技术以及3S技术等多方面阐述现代海洋测绘通信技术的应用特点，为港口航道疏浚工程测量作业的高效发展提供合理建议。

关键词：港口航道疏浚；工程测量；测绘通信技术

引言：现代化科学技术的飞速发展为港口航道疏浚工程作业提供了有力的技术支持，无论是海洋测绘技术精度的不断提高，还是新型通讯科技的广泛普及，均有助于疏浚工程测量作业精准性的大幅提升，帮助工作人员获取更为准确的测量结果。在对传统海洋测绘通信方式予以针对性改进的情况下，以多声波与卫星定位为代表的现代海洋测绘手段逐渐呈现出多元化的发展趋势。

1 现代海洋测绘通信技术设备类型及特点

1. 1. LRK测量设备

对LRK测量技术的应用需要借助于专业的接收机，其主要以贴合海上测绘与通信作业的特点为基础，量身打造并设计出满足作业需求的各项功能。其中，UHF电台数据链是系统核心部分，有效提高了测量工作的灵活性与稳定性，保障整体设备系统的功能安全，具有选择性多与高度集成化的特点。与此同时，通过分析与观察这一数据链的实际应用效果可以发现，其能够实现测量的距离最远，且能够覆盖最大的作业范围，还使得海上测绘通信在平面定位方面的精准度与准确性大幅提升。

1. 2. 潮位遥报系统

潮位遥报系统应用的主要设备是潮位遥报验潮仪，在开展航道疏浚工程的测量作业时，需再将自动遥报验潮仪安置在灯塔上，对于平面定位设备来说，只需将潮水的位置测量出来即可^[1]。

1. 3. 多波束系统

多波束系统是在海洋测绘通信作业中一种常用的仪器，主要功能是测量水的深度，其内部含有多种现代化的智能技术，在工作频率、测深分辨率、最大量程与覆盖扇区等多种指标参数方面凸显出显著优势，测深精度也达到了国际特级标准。

2 现代海洋测绘通信技术在港口航道疏浚工程测量中的具体应用

2.1 LRK测量技术

港口航道疏浚工程测量施工普遍面临着较大的作业压力，除了覆盖范围广、测量面积大之外，期间很可能存在处于频繁通行状态的大船舶，使得测量作业的难度进一步增加。使用LRK测量技术能够有效地解决这一问题，其具有远距离双频式的功能特点，以实时动态载波相位拆分为主要作业模式，在运动的载体上分别配设专门的GPS信息接收器，并同时在地面上选定适宜的基准点，安置相应的GPS信息发射装置，促使两者同时作业并相互协调配合，实现对运动载体的动态精准定位，进而通过测量获取运动载体空间定位的准确信息。除此以外，这一技术还能够测量出指定载体的实际运动轨迹与工作轨道。在定位功能上，高精度动态定位是LRK测量定位系统的显著特点，其能够以各个时段内对定位测量的具体需要为核心参照依据，从而对定位服务予以灵活分配^[2]。

2.2遥报系统

对于港口航道疏浚工程的测量作业来说，潮汐差与潮汐时间等是影响港口内外出现水位差别的主要因素，因而在航道内选定的测量位置不同，获取的潮位值结果也会存在一定差异，因而需要针对具体情况予以区别对待。通过分析与总结某一航道各个潮汐时段潮位测量的实际数据结果可以发现，要想有效地提高准确度，需科学选择控制潮汐误差的技术方法。用于海洋测绘通信的专业潮位遥报设备类型有很多，以使用浮子式自动验潮仪为例，无论是在测试水位方面，还是在测量水深上，其均能达到1cm的高精度水准。与此同时，借助于专门的VHF链路，其能够向数据处理中心输送所有测得的数据信息，并由数据接收装置进行接收，确保数据中心能够在第一时间获取准确、有效的潮位信息^[3]。

2.3多波束测量技术

在不断改进与深化发展单波束测量技术的情况下，多波束测量技术应运而生，在分辨率、精度与频率等参数指标方面其均体现出显著的性能优势，能够以点到面与点到线的模式开展深度探测工作，在现代港口航道疏浚工程的测量作业中具有良好的应用前景。多波束测量系统主要功能模块为定位系统、信号发射与接收的换能器、数据采集模块与控制模块等，还包括运动传感器、导航设计、电子海图模块与电子柜等，能够完成采集、校准与处理数据的一系列作业流程。在应用这一技术时，可以从以下几方面设计具体的实践方案：（1）船体坐标系的建立。多波束测量系统内部的接受与处理装置能够定向发射广角度的多阵列信号，对船体的波束角、斜距以及横摇纵遥等参数进行计算，从而对以船体为核心的坐标系予以确定。（2）安装与调试系统。在安装多波束测量系统前，应先以船体坐标系为基准，调整并改正各个测量传感器的偏移量，然后再安装多波束环能器、运动传感器以及电罗经传感器，设置专门的DGPS接收机天线装置。在完成所有部分的安装作业后，便可以开展通电测试，并通过航行测试对存在的横倾纵倾偏差角等予以校正。（3）处理系统数据。在航道疏浚工程的测量作业中，可以采用的数据处理方法较多，运用多波束系统可以采取声速后处理、波束海底归位以及改正测深数据水位的方法，然后再以多格式数据的形式输出数字化、综合化的海图或地形图。

2.4 3S技术

3S技术是GIS、GPS与RS的综合简称，将这三种技术有效整合并运用到港口航道疏浚工程的测量作业中，便形成了现代海洋测绘中的一种新型技术形式，其有力支撑着航道疏浚测量作业的高效率与精准化发展。在日常生活中，对卫星导航定位系统的运用已十分常见，GPS的主要原理是接受连续发射于卫星上的无线电信号，实现导航定位功能。在定位瞬间，地面人员还能够通过对卫星实时定位坐标的准确获取，明确港口航道疏浚工程作业的具体定位信息，包括速度的矢量分量与地理位置坐标等，达到正确引领疏浚工程测量工作实践方向的目的。GIS是一种用于地理信息管理与处理的系统，其核心组成部分为计算机软硬件系统，能够自动采集并存储获取的地理信息与资料数据，还能够实现处理、编辑与显示、分析等功能，借助于地理信息系统，测量人员能够把握工程实际的地理分布状态，进而确保路线规划与测量绘图的科学性与准确性。RS技术以对电磁波理论的灵活运用为基础，又称为遥感探测技术，其能够帮助测量人员获取有关地物目标的电磁辐射信号，进而对疏浚工程的各项作业信息予以评估与判断。对于大部分不同的物体来说，其普遍具有差异化的电磁波反射特征，或辐射特征，因而运用遥感探测技术还有利于对未知物体予以准确判断。通常情况下，RS技术实施探测所采用的光谱波段分为三种，分别为红光、绿光与红外光，因而若港口航道工程的疏浚区域深度较深，应用遥感探测技术能够获得更好的测量成效，确保测量作业的精准度进一步提升。

结束语：航道疏浚工程是当前港口运营与管理工作的重点内容，因而在实际工作过程中，应提高对测量作业的重视，积极引入现代化的先进海洋测绘通信技术，结合测量工作的实际需求与航道疏浚作业的具体特点，科学选用LRK测量技术、潮位遥报系统与多波束测量技术等，并有机结合对3S技术的运用，切实提升测量结果的准确性与精密度，为疏浚项目施工的顺利开展提供数据保障。

参考文献：

[1]原帅.港口航道图测量工作量自动计算系统[J].中国高新科技,2019(24):15-17.

[2]黎铈图.现代海洋测绘及通信技术在港口航道疏浚工程测量中的应用[J].中国水运,2018(10):41-42.

[3]周博海,张浩,张峰.港口航道疏浚工程测量中的现代海洋测绘通信技术应用[J].现代物业(中旬刊),2018(06):76.