为及时更新重要水文站大断面、重点河段地形信息，强化洪水预报调度算据支撑，各地开展重要河段河道地形测量工作。通过获取高精度的水下地形图，摸清河道整体水下地形情况，有助于水文站提高水文监测和洪水预报精度，从而强化洪水灾害预报、预警、预演、预案“四预”能力。而能够高效绘制高精度、高分辨率的水下地形成果的多波束测深仪成为首选利器。
项目背景
蚌埠水文站作为百年老站，是安徽省重点河段河道地形测量工作的两个重要试点站之一。中海达应邀协助该站开展水下地形测量工作，作业范围为蚌埠水文站趸船为界的上下游约两公里的河段。
▲蚌埠水文站
痛点分析
通过单波束测深仪进行水下地形测量，所获取的数据成果无法满足水文站的管理要求：一是精度不足。由于缺少声速仪、姿态仪等各种高精度传感器，单波束测深仪在风浪摇摆下测量误差大，缺少准确的声速数据改正，无法获取高精度的水下地形数据；二是分辨率不高。单波束测深仪采用的是“由点到线”的测量方式，每次测量只能测到一个水深点，难以全覆盖水下地形，且无法反映水下地形的细节信息。与单波束测深仪相比，多波束测深仪具有测量范围大、速度快、精度高等优点，能够快速对水下地形进行全覆盖测量。
实施方案
项目使用中海达iBeam 8140浅水多波束测深系统（下称iBeam 8140）搭配iPos MS11高精度惯性组合导航系统、声速剖面仪等传感器开展水下地形测量工作。
作为一款高度集成的多波束测深系统，iBeam 8140拥有≤0.75°× 0.75°的波束角，在传感器的辅助下，可以使其水深值更接近水底真值，确保获取高精度水下地形数据；具有最高512个波束数，分辨率高，可确保扫测区域无盲点；拥有60Hz最大ping率，可保证在较高航速下的数据密度，提高了作业效率。
作业流程
外业数据采集
▲设备安装
▲校准线剖面
数据后处理及成图
成果展示
通过iBeam 8140获取的高精度、高分辨率水下地形三维成果图，蚌埠水文站摸清了上下游约两公里重点河段家底，不仅掌握了该河段的整体地形特征，还对沉船等河底细节情况一清二楚。
▲水下地形三维成果图
▲沉船点云图像
▲条带重叠图
▲叠置分析报告
项目总结
在iPos MS11高精度惯性组合导航系统、声速剖面仪等传感器的辅助下，iBeam 8140出色地完成了蚌埠水文站上下游约两公里河段的水下地形测量工作。基于水下地形测量成果，蚌埠水文站对测段的水下地形做到心中有数，治理有据，为洪水特性研究、洪水演进分析和洪水精准预报的开展提供了可靠的底层数据支撑和决策依据，有助于提高洪水灾害预报、预警、预演、预案“四预”能力，实现了风险从被动应对向主动防控转变。
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