本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)聯(lián)合數(shù)字測深儀在湖泊庫容測量中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：河流湖泊基本情況普查是國務(wù)院第一次全國水利普查的主要任務(wù)，作為北京市第一次水務(wù)普查工作的一部分，開展城市湖泊勘測是為了準(zhǔn)確掌握我市城市湖泊的基本情況，掌握水資源開發(fā)利用保護(hù)現(xiàn)狀，摸清經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對水資源的需求，了解水利行業(yè)能力建設(shè)狀況，建設(shè)北京市基礎(chǔ)水信息平臺(tái)，為北京市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供可靠的基礎(chǔ)水信息支撐和保障。為了提高水利服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展能力，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)開發(fā)、利用和保護(hù)，我院會(huì)同北京市水務(wù)局相關(guān)部門對市區(qū)內(nèi)幾個(gè)重點(diǎn)湖泊進(jìn)行了勘測，對湖泊的最低點(diǎn)位置及高程、最大水深、湖泊現(xiàn)有水容積和最大庫容等基礎(chǔ)特征信息進(jìn)行了勘測。 按照國普標(biāo)準(zhǔn)需對常年水面面積在1平方公里及以上湖泊的名稱、位置、常年水面面積和數(shù)量進(jìn)行普查工作，本次普查的六個(gè)湖泊中只有昆明湖達(dá)到國普標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，根據(jù)北京市水利普查的要求，常年水面面積在0.1平方公里及以上湖泊的名稱、位置、常年水面面積和數(shù)量是市普辦要求普查的對象，本次勘測的團(tuán)城湖、豐產(chǎn)湖、柳蔭公園湖、玉淵潭西湖和八一湖五個(gè)湖泊是市普標(biāo)準(zhǔn)的湖泊。 首都北京由于地處北方，水資源相對匱乏，，再加上技術(shù)手段和地方財(cái)力的束縛，對湖泊庫容量一直未采取科學(xué)有效的探測手段。以往對城市湖泊的勘測主要用測深桿或測深尺進(jìn)行人工作業(yè)，所測點(diǎn)位在圖上描繪不夠準(zhǔn)確，外業(yè)工作受自然環(huán)境影響較大，勘測的工作量大，周期長，勘測結(jié)果精度不高，對湖底淤泥淤積量也無法獲得，這些使得水資源對經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)受到一定的限制。 目前國外勘測湖泊主要采用的技術(shù)手段是GPS和數(shù)字測深儀聯(lián)合作業(yè)的方法，在國外都取得了較好的成績。本次湖泊勘測是北京市乃至北方地區(qū)首次聯(lián)合采用測繪和物探高新技術(shù)對城市湖泊進(jìn)行勘測，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。通過本項(xiàng)目準(zhǔn)確勘測出六個(gè)湖泊的特征基礎(chǔ)信息，摸清北京市的城市湖泊家底，為首都科學(xué)發(fā)展和高層決策提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為以后城市湖泊的勘測提供先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。本次勘測為城市湖泊勘測開辟了新思路，能夠很好的在業(yè)內(nèi)推廣運(yùn)用，大大提高生產(chǎn)效益。 本次湖泊庫容勘測是北京市首次聯(lián)合采用測繪和物探高新技術(shù)對城市湖泊進(jìn)行勘測，提出了利用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)聯(lián)合數(shù)字測深儀進(jìn)行水下地形測量并構(gòu)建精細(xì)三維水下模型計(jì)算庫容的新方法，相關(guān)技術(shù)的新應(yīng)用如下： （1）采用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)聯(lián)合數(shù)字測深儀進(jìn)行水下地形測量，快速獲取高精度水下地形數(shù)據(jù) 將GPS流動(dòng)站天線直接安裝在測深儀換能器的正上方，這樣可以保證在測量的過程中，GPS測量的點(diǎn)位與測深儀測量的水下點(diǎn)位在同一鉛垂線上。網(wǎng)絡(luò)RTK可實(shí)時(shí)測量平面坐標(biāo)，同時(shí)測深儀可測量換能器到水底高差值，將水平面高程減去測深儀吃水深度后再減去測深儀的測深值即可獲取測量點(diǎn)高程，利用這一新方法可快速獲取高精度水下地形數(shù)據(jù)。 （2）利用高精度水下地形數(shù)據(jù)構(gòu)建水下三維地形曲面，利用AutoCADCivil3D軟件精確計(jì)算湖泊的現(xiàn)有水容積和最大庫容 利用Autodesk公司出品的AutoCAD Civil3D軟件，直觀地將所建立的曲面以三維的方式展現(xiàn)出來，軟件能夠快速地計(jì)算現(xiàn)有曲面和設(shè)計(jì)曲面之間的體積。在計(jì)算水容積和庫容積時(shí)，利用采集到的湖底點(diǎn)坐標(biāo)和高程建立起水下三維地形曲面，模擬出水下地形的高低起伏。高程近似相同的水面，可以理解成一個(gè)近似水平的面，這個(gè)水平面和盆狀的水底面圍成的區(qū)域，就是整個(gè)湖泊的水容積；如果將這個(gè)水平面提高到水岸邊的最低點(diǎn)處，這時(shí)水平面和盆狀的水底面圍成的區(qū)域就形成了這個(gè)湖泊的庫容積。 本次聯(lián)合測繪新技術(shù)和物探新技術(shù)，采用北京CORS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)和數(shù)字測深儀，高效、準(zhǔn)確地得到六個(gè)湖泊的相關(guān)信息，總結(jié)湖泊勘測的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，探索出一條城市湖泊特征基礎(chǔ)信息勘測的技術(shù)流程，為以后城市湖泊勘測提供參考。本次勘測使用的技術(shù)方法使得外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作時(shí)間大大減少，勘測精度大大提高，受自然環(huán)境影響也相應(yīng)減弱，該方法可以在水利和勘測行業(yè)廣泛采用。 本文介紹了網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)聯(lián)合數(shù)字測深儀測量湖底地形技術(shù)，通過實(shí)測的外業(yè)數(shù)據(jù)使用AutoCAD Civil3D軟件計(jì)算六個(gè)湖泊的水容積、庫容積、最大水深和平均水深等特征信息。在工作中總結(jié)出一套科學(xué)的湖泊勘測技術(shù)流程和勘測方法，提出了一些常見困難的解決方法，對以后湖泊特征基礎(chǔ)信息的獲取具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：河流湖泊勘測 網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù) 數(shù)字測深儀 水下地形測量 庫容計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P332;P228.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 概述10-19
• 1.1 研究背景與意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究與應(yīng)用情況10-15
• 1.2.1 水下地形測量的發(fā)展及現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 湖泊庫容計(jì)算方法14-15
• 1.3 目標(biāo)要求15
• 1.4 論文研究技術(shù)路線15-18
• 1.4.1 湖泊庫容測量的勘測流程16-17
• 1.4.1.1 湖泊水上地形測繪16-17
• 1.4.1.2 湖泊水下地形測量17
• 1.4.1.3 湖泊庫容計(jì)算17
• 1.4.2 水下地形測量方案比選17-18
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)18-19
• 第2章 網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)的理論基礎(chǔ)19-30
• 2.1 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) GNSS 概述及其組成19-21
• 2.2 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) GNSS 定位基本原理與定位方法21-22
• 2.3 RTK 定位技術(shù)及測量原理22-23
• 2.4 CORS 定義與原理及北京 CORS 系統(tǒng)構(gòu)成23-28
• 2.4.1 CORS 定義與原理23-26
• 2.4.2 北京 CORS 系統(tǒng)構(gòu)成26-28
• 2.5 網(wǎng)絡(luò) RTK 技術(shù)28-30
• 第3章 湖泊主要特征基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集30-41
• 3.1 湖泊水上地形測繪30-31
• 3.1.1 湖岸地形測量30
• 3.1.2 湖泊上口最低點(diǎn)和湖面高程測量30-31
• 3.2 湖泊水下地形測量31-36
• 3.2.1 數(shù)字測深儀簡介31-33
• 3.2.1.1 數(shù)字測深儀工作原理31
• 3.2.1.2 數(shù)字測深儀參數(shù)信息31-33
• 3.2.2 湖底水下地形測量系統(tǒng)組成與工作原理33-34
• 3.2.2.1 湖底水下地形測量系統(tǒng)組成33
• 3.2.2.2 湖底水下地形測量工作原理33-34
• 3.2.3 湖底水下地形測量具體過程34-36
• 3.2.3.1 布設(shè)網(wǎng)格34-35
• 3.2.3.2 導(dǎo)航定位35
• 3.2.3.3 湖底水下地形數(shù)據(jù)采集35-36
• 3.2.3.4 數(shù)據(jù)處理與成圖36
• 3.3 湖泊地形測量的精度分析36-39
• 3.3.1 水下地形點(diǎn)平面精度分析36-37
• 3.3.2 水下地形點(diǎn)高程精度分析37-39
• 3.4 湖泊水下地形測量中遇到的困難和解決方法39-41
• 3.4.1 水上勘測定位不準(zhǔn)，航線易偏39
• 3.4.2 RTK 實(shí)測數(shù)據(jù)和測深儀測深數(shù)據(jù)相匹配的困難39-40
• 3.4.3 多路徑效應(yīng)的影響40
• 3.4.4 其他困難40-41
• 第4章 湖泊庫容計(jì)算41-48
• 4.1 庫容計(jì)算原理41-43
• 4.1.1 傳統(tǒng)庫容計(jì)算方法41-42
• 4.1.1.1 斷面法41
• 4.1.1.2 等高線容積法41
• 4.1.1.3 方格網(wǎng)法41-42
• 4.1.1.4 三角網(wǎng)格法42
• 4.1.2 構(gòu)建水下三維地形曲面計(jì)算庫容量的新方法42-43
• 4.2 AutoCAD Civil 3D 計(jì)算庫容的原理和方法43-44
• 4.2.1 AutoCAD Civil 3D 簡介43
• 4.2.2 AutoCAD Civil 3D 計(jì)算庫容原理43-44
• 4.3 AutoCAD Civil 3D 計(jì)算水容積和庫容積的具體過程44-47
• 4.3.1 數(shù)據(jù)的導(dǎo)入44-45
• 4.3.2 曲面的生成45-47
• 4.3.3 曲面邊界的添加47
• 4.3.4 庫容計(jì)算的結(jié)果47
• 4.4 庫容計(jì)算精度分析47-48
• 第5章 結(jié)論與展望48-51
• 5.1 結(jié)論48-49
• 5.2 展望49-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 附錄55-57
• 附錄 1、工程碩士期間發(fā)表的代表性文章55-56
• 附錄 2、工程碩士期間獲獎(jiǎng)成果證書56-57

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陽凡林,孔祥元;基于RTK配合測深儀技術(shù)測算庫容精度探討[J];測繪工程;2002年01期

2 陽凡林,孔祥元;利用GPS RTK等多源信號(hào)測算水庫庫容的應(yīng)用研究[J];測繪工程;2002年02期

3 高成發(fā),趙毅;差分GPS水深測量系統(tǒng)在港口工程中的應(yīng)用[J];測繪工程;2004年03期

4 楊文府;崔玉柱;;GPS-RTK的技術(shù)方法探討與對策[J];測繪工程;2008年04期

5 李軍正;郝金明;李建文;李俊毅;常志巧;;GPS虛擬參考站原理及實(shí)測精度驗(yàn)證分析[J];測繪工程;2009年04期

6 郭飛;;哈爾濱CORS建設(shè)及其在測量中應(yīng)用[J];測繪工程;2010年02期

7 吳恒友;;貴陽市阿哈水庫庫容計(jì)算方法的探討[J];測繪工程;2010年02期

8 戴連君,過靜s

本文編號(hào)：444341