1、市白沙洲長江大橋測繪項目實施案光谷北斗地球空間信息產(chǎn)業(yè)有限公司2017 年3月目錄一、概述.31.1測區(qū)概況 .31.2測量原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) .31.3平面基準(zhǔn)和高程系統(tǒng) .31.4擬投入設(shè)備 .3二、地形測繪 .42.1測量容 .42.2測量技術(shù)案 .42.2.1平面控制測量 .42.2.2高程控制測量 .42.2.3圖根控制測量 .42.2.4基準(zhǔn)站建立 .52.2.5測線布設(shè) .5三、質(zhì)量控制 .75.1測量作業(yè)中的質(zhì)量控制 .75.1.1導(dǎo)航定位的質(zhì)量控制 .75.1.2水下地形測量的質(zhì)量控制 .75.2業(yè)整理質(zhì)量控制 .8六、成果檢查驗收及資料提交 .96.1成果檢查與驗收 .96.1

2、.1檢查驗收容 .96.1.2檢查與驗收式 .96.2資料提交 .96.2.1文字報告 .96.2.2控制測量成果 .96.2.3圖形資料 .9一、概述1.1 測區(qū)概況測區(qū)位于省市，白沙洲長江大橋，跨經(jīng)白沙洲。上游為在建沌口長江大橋，下游為鸚鵡洲長江大橋。主要施測容為白沙洲上下游兩側(cè)50 米水下斷面、地形。1.2 測量原則及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（ 1） 水 運工 程測 量規(guī) （ JTS 131-2012 ）；（ 2） 全 球定 位系 統(tǒng)（ GPS ）測 量規(guī) （ GB/T18314-2008）；（ 3）全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)規(guī)（ CH/T2009-2010 ）；（ 4）基本比例尺地圖地圖式

3、第一部分：1：500 、1：1000 、1：2000 地 形圖 圖式 (GB/T20257.1-2007)；（ 5）基本比例尺地形圖分幅與編號（GB/T13989-92）；（ 6）測繪作業(yè)人員安全規(guī)（CH1016-2008）；（ 7）三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)（GB12898-2009）。1.3 平面基準(zhǔn)和高程系統(tǒng)本項目平面基準(zhǔn)及高程系統(tǒng)將與實際項目需求統(tǒng)一。1.4 擬投入設(shè)備序號名 稱規(guī)格型號數(shù)量指標(biāo)1無人船水域測Surf-M 型1 套測繪型無人船量機器人系統(tǒng)2Trimble 57003 套RTK：平面 10mm+1ppm；高程：20mm+1ppmGPS 接收機RTK：平面 10mm+1ppm；高程

4、：3Trimble 58002 套20mm+1ppm4成圖軟件CASS2 套二、地形測繪2.1 測量容本項目水下測繪為白沙洲橋兩側(cè)水下斷面測量。2.2 測量技術(shù)案平面、高程控制測量保證測圖的精度及速度，本項目采用我司在白沙洲大橋上基于北斗定位實時監(jiān)測系統(tǒng)為基站，采用 RTK流動站式的水下無人測量船。充分滿足項目要求?？刂茰y量考慮到實際已知點情況及測量要求，本項目可能進行高程控制測量，按四等水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)進行。高程控制測量主要是進行水準(zhǔn)點的聯(lián)測，其主要工作流程如下： 實地踏勘，選取測區(qū)圍或附近合適的，并符合等級要求的水準(zhǔn)點作為已知點，并確定合理的水準(zhǔn)觀測線路；測量并記錄數(shù)據(jù)；對觀測的數(shù)據(jù)進行平差計

5、算，從而得出控制點的高程。圖根控制測量為滿足水下地形測繪需求，在測區(qū)圍布設(shè)一定密度的圖根控制點。采用 GPSRTK 實時動態(tài)定位法測設(shè)圖根控制點,每個圖根點自動觀測個數(shù)不少于 10 個，并取平均值作為定位結(jié)果?；鶞?zhǔn)站建立RTK基準(zhǔn)站點設(shè)置的要求：該點采用采用白沙洲大橋?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)為基準(zhǔn)站，數(shù)據(jù)精度穩(wěn)定、可靠。測線布設(shè)（ 1）主測線布設(shè)主測線原則上按垂直等深線向布設(shè)，根據(jù)測圖比例尺和相關(guān)規(guī)程規(guī)要求 ，主 測線 可以 5m 間 隔布 設(shè)斷 面測 量或 根據(jù) 甲技 術(shù)要 求 。（ 2）檢測線布設(shè)為評估水下地形測量精度，根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)要求，需按垂直主測線向，布設(shè)不小于主測線長度 5%的檢測線。無驗潮模

6、式水下地形測繪（1）主要設(shè)備簡介采用無人船水域測量機器人系統(tǒng)進行填海區(qū)的水下地形測繪。無人船水域測量機器人系統(tǒng)，是以無人船為載體，集成北斗、GNSS 、水深測量、陀螺儀、CCD 相機等多種高精度傳感設(shè)備，采用寬帶無線傳輸?shù)氖?，在岸基實時接收并分析處理無人船系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，以遙控和自控兩種式對船體及船載傳感器進行操作和控制。系統(tǒng)由遙控測量無人船子系統(tǒng)和岸基控制子系統(tǒng)組成。1）遙控測量無人船子系統(tǒng)該船體設(shè)有動力系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、船上控制系統(tǒng)、測深儀、陀螺儀、 GNSS 定位模塊、CCD 攝像頭和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊等 。通 過嵌入式編程技術(shù)，實現(xiàn)對船體的控制，以及各傳感器數(shù)據(jù)的采集、融合和傳輸。2）岸

7、基控制子系統(tǒng)該系統(tǒng)主要由交互式界面組成，通過無線傳輸協(xié)議，實時接收、分析、處理和顯示遙測船體發(fā)送的數(shù)據(jù)，控制測量船自動或手動走線測量，并實現(xiàn)船只的自動回航，最后對采集的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理以及圖件的繪制。無人船水域測量機器人系統(tǒng)可以最大程度上填補該常規(guī)水下測量領(lǐng)域的空白并大幅度提高相關(guān)行業(yè)的作業(yè)效率及準(zhǔn)確度。系統(tǒng)可根據(jù)用戶需求靈活搭載水下地形測量、水流流速流量監(jiān)測以及水質(zhì)自動采樣與在線監(jiān)測設(shè)備，采用機器人智能控制技術(shù)，系統(tǒng)可實現(xiàn)全自動化的水下地形測繪、流速流量監(jiān)測以及水環(huán)境保護監(jiān)測等功能。圖 2無人船水域測量機器人系統(tǒng)組成圖（2）實現(xiàn)法系統(tǒng)采用 GNSS 接收機和數(shù)字測深儀進行水下地形測量。GNS

8、S接收機可支持 GPS、GLONASS 以及中國北斗系統(tǒng)，并開通了 RTK（ Real Time Kinematic） 功能， 可支 持多 種格 式的 差分 數(shù)據(jù) ， 以實現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位。系統(tǒng)采用采用 RTK 定位模式，在事前準(zhǔn)確設(shè)定基準(zhǔn)站的平面和高程坐標(biāo)，進入差分工作狀態(tài)后，流動站 GNSS 接收機可測 得其 天線 幾中 心 的基 準(zhǔn)高 程 h1 ， 再減 去 GNSS 天 線到 水面 的高 度 h2 ， 即 可反 算出 水面 基準(zhǔn) 高程 。 水 面基 準(zhǔn)高 程減 去 測深 儀測 得的水深 h3 ， 就可 達到 水底 點的 基準(zhǔn)高程 ，故 水底 點基 準(zhǔn) 高程 可表 示為： h=h1-h

9、2-h3 。 采 用這 種法 確定 的水 位基 準(zhǔn)高 程精 度較 高 ，并 較好的消除了波浪、潮汐、水位落差等因素對水底高程的影響，大大提高了工作效率。（3）常規(guī)水下地形測繪與無人船水下地形測繪的比較傳統(tǒng)的水下地形測量，一般采用改裝的漁船（少數(shù)單位可能會采用專業(yè)的測量船），在舷側(cè)安裝測深儀、GPS 接收機等設(shè)備，進行數(shù)據(jù)的采集。但這種法存在以下不足：1）測量船體一般體積較大、吃水較深，部分淺灘、水庫和近岸區(qū)域無法達到，致使這一部分的水下地形數(shù)據(jù)只能通過海圖、歷史資料或數(shù)據(jù)擬合等途徑獲得，數(shù)據(jù)可靠性較差，且船只在淺水區(qū)作業(yè)時，存在擱淺、傾覆等風(fēng)險；2）無法進入部分危險水域進行測量，使得外業(yè)數(shù)據(jù)存

10、在空白區(qū)；3）動力一般由汽油或柴油等發(fā)動機提供，搬運不便，且有漏油，排煙等污染環(huán)境的風(fēng)險；4）以測量員操控為主，受理論水平、實際工作經(jīng)驗的影響，外業(yè)數(shù)據(jù)難免存在一定的粗差；5）船體儀器設(shè)備的安裝、拆卸所需人員多且費時、費力，作業(yè)成本較高；6）測量船一般?？吭诟蹫场⒋a頭等區(qū)域，有時很難在測區(qū)附近找到合適的測量船，或者很難在附近找到適合船只?？康拇a頭，測量船駛抵測區(qū)或返航費時、費力，且成本較高；7）相關(guān)儀器必須設(shè)置在距水面 0.5 米以上處，水深 1 米以下的數(shù)據(jù)無法獲得，存在一定的作業(yè)限制。與傳統(tǒng)水下地形測量模式相比，楚航無人船具有以下優(yōu)點：1）船體吃水淺，可靈活的進入淺灘、近岸及其他危險區(qū)域作

11、業(yè)，可作為傳統(tǒng)水下地形測量模式的補充，且在江河、湖、近海等測區(qū)區(qū)域，完全取代傳統(tǒng)作業(yè)模式。2）測線布設(shè)式靈活多樣，可采用現(xiàn)場布線、坐標(biāo)布線、DXF 底圖布線或 GoogleEarth布線 等 多種 式進 行。3）測量過程自動化，不需要人工干預(yù)，一旦導(dǎo)入測線文件后，即可啟動自動走線功能，無人船按照設(shè)定好的測線坐標(biāo)，自主走線及換線測量，測量結(jié)束后，便可自動返回事先設(shè)定好的回歸地點。4）安全環(huán)保，鋰鐵電池供電，不存在漏油、漏煙等污染環(huán)境的風(fēng)險。5）測量過程效率高，可大大節(jié)省測量成本。（ 4）無人船水域測量機器人系統(tǒng)的特點楚航測控?zé)o人船的特點主要有：1）船體穩(wěn)定性好，抗風(fēng)浪能力高。目前已通過了多種水域

12、環(huán)境下的測試，并與國外知名品牌的無人船進行了比測，比測結(jié)果證明，楚航無人船在穩(wěn)定性和抗風(fēng)浪能力上遠遠超出國外無人船。2）測量過程全自動化，自主化程度高。無人船中設(shè)計了一種無舵自動走航及精準(zhǔn)控制系統(tǒng)，采用自動舵技術(shù)，實現(xiàn)自動按照預(yù)先設(shè)定的計劃的航線進行精準(zhǔn)的走線、換線及回歸等功能。整個測量過程全自動化，自主化程度高，這也是國外同類產(chǎn)品不具備的功能。3）無線通訊距離遠。無線 通訊 距離 2km ，還 可以 根據(jù) 客戶 需求 定制 最遠 距離 達 30km 的無線通訊模塊。4）船載兼容多傳感器平臺設(shè)計，客戶定制便。采用多傳感器集成與信息融合技術(shù)，設(shè)計了一種兼容多種傳感器的平臺，可根據(jù)客戶要求，任意更

13、換 GPS 接收機、測深儀、ADCP 、水質(zhì)采樣與在線監(jiān)測設(shè)備等傳感器。5）安全性能高，自動回歸精準(zhǔn)。設(shè)計了自動回歸功能，當(dāng)通訊鏈路中斷 45 秒以上，或者船載電池電量低于 25%時，無人船自動開啟自動回歸功能，自動回歸到事先設(shè)定好的回歸地點。RTK 定位模式下，回歸點與設(shè)定的回歸點偏差一般小 于 0.5m 。三、質(zhì)量控制按本公司質(zhì)量管理體系實行格的質(zhì)量控制。具體如下：3.1 測量作業(yè)中的質(zhì)量控制導(dǎo)航定位的質(zhì)量控制 實時差分定位時，岸臺位置選擇應(yīng)滿足如下要求： 選在視野開闊的控制點上，視場障礙物的仰角小于10°； 岸臺與高壓線、變電站、無線電信號發(fā)射設(shè)備的距離不小于100m ，與強輻

14、射電臺、電視臺、微波中轉(zhuǎn)站的距離不小于500m ； 避開對電磁波有強烈反射影響的物體。 基準(zhǔn)站天線的對中誤差不得超過 3mm 。水下地形測量的質(zhì)量控制（1） 勘測數(shù)據(jù)由計算機自動記錄。（2）定時用計算機軟件對水深數(shù)據(jù)進行回放，以消除噪聲影響和假信號等。（3）水深測量出現(xiàn)下列情況時進行補測：1) 測深線間距大于設(shè)計間距的1.5 倍;2) 測深儀記錄紙上的回波信號中斷或模糊不清，在紙上超過3mm ，且水下地形復(fù)雜；3) 測深儀零信號不正常、無法量取水深；4) 連續(xù)漏測 2 個以上定位點或斷面的起、終點及轉(zhuǎn)折點未定位；5) GPS 精度自評不合格的時段；6) 測深點號與定位點號不符，且無法糾正。（4

15、）水深測量出現(xiàn)下列情況時進行重測： 深度比對超限點數(shù)超過參加比對總點數(shù)的20%。深度比對采用檢測線與主測線相交處，圖上 1mm 圍水深點的深度比對互差應(yīng)符合以下規(guī)定：水深 H(m)深度比對互差 (m)H 200.4H 20 0.02H 確認有系統(tǒng)誤差，但又無法消除或改正。3.2 業(yè)整理質(zhì)量控制水深測量的業(yè)整理工作包括下列容： 各種外業(yè)手簿的整理和檢校； 水位記錄原始手簿的檢查； 測深手簿、測深記錄紙、記錄軟盤和定位手簿的檢查。自動化測圖的業(yè)整理包括以下容： 檢查定位點、 特征點的時間和編號與測深儀記錄紙的點位編號是否一致； 根據(jù)航跡圖決定測深線的取舍； 檢查和輸入水位、測深儀改正數(shù)； 檢查特征點、助航標(biāo)志、重要的地形和地物是否齊全。四、成果檢查驗收及資料提交4.1 成果檢查與驗收檢查驗收容檢查驗收容包括：水下斷面數(shù)據(jù)、地形圖圖件、文字報告。檢查與驗收式本項目成果質(zhì)量實行二級檢查、一級驗收式進行控制。即項目部對測繪產(chǎn)品進行全面的過程檢查,在過程檢查合格的基礎(chǔ)上，由公司總工辦對測繪產(chǎn)品進行最終檢查。測繪產(chǎn)品經(jīng)最終檢查合格后,交甲驗收或由甲委托具