1. 项目背景

北京海卓同创科技有限公司参与某港池航道及取水口水域工程的扫海测量任务，主要目的是对码头港池航道、取水口的维护测量，获得扫测区域水深数据信息及水下地形现状，检测测区回淤情况，以及取得区域内浅点资料用以指导船舶通航、靠泊。

1.1. 扫测区域介绍

本次扫测包括两个测量区域，其一为港池和航道水域，其二为取水口区域。面积约2.75平方公里。扫测采用多波束测深技术进行扫海作业。如下图为扫测区域示意图：

图1.1 扫测区域规划范围

   2.测试设备

海卓MS400（劳模）是北京海卓同创科技有限公司最新研制的高频浅水多波束测深仪,主要面向内河、港口、航道、海岸带等浅水领域应用，拥有便携式、高分辨和高性能等方面的特点，可减少操作人员的现场工作。

海卓MS400（劳模）内置姿态仪，将声学基阵与姿态测量、GPS集成于一体，可免去用户测量时安装校准的繁琐过程，同时也兼容外部高精度姿态仪。

图2.2 MS400多波束测深仪

3、测量实施

本次测量采用了MS400多波束测深系统+外部姿态仪+外部GPS的组合方式进行测量。

如下图为MS400多波束测深系统系统组成示意图。

图3.1 MS400多波束测深系统系统组成示意图

3.1 外业测量实施

3.1.1设备安装

本次测试根据测量船特性，采用多波束安装支架+转接法兰的形式，测量采用多波束悬挂安装测量的形式。

如下图为现场多波束安装支架和转接法兰图片：

图3.2 多波束安装支架和转接法兰图片

如下图为MS400多波束现场安装情况。

图3.3 测量船

图3.4 多波束及安装支架

3.1.2. 测线布设

测线布设的主要原则是满足测区的多波束全覆盖测量，相邻测线间的条带重叠不小于20%。本项目多波束扫海测量测线布设如下：

港池、调头区及部分航道扫海主测线按平行于码头前沿线布设，测线间距按4倍水深灵活布设，保证多波束能全覆盖扫测，本区域共布设28条主测线；主测线长约27km。航道主测线按平行于航道中心线方向布设，共布设11条主测线，长约38km。垂直主测线方向共布设6条检查线，长约0.75km，测线布设见下图所示：

图3.7 测线布设图

1.1.1. 声速剖面数据采集

本次测量由于现场情况比较复杂，除了最初设计的SVP数据采集地点进行声速剖面数据采集外，在航道最远端还临时增加了一个SVP数据采集点，两端、中间转弯处共三个SVP数据采集点，如下图为SVP采集点位置分布图和工程师现场采集声速剖面数据照片：

图3.8 SVP采集点分布图

图3.9 工程师采集声速剖面数据

1.1.2. 多波束数据采集

MS400多波束测深系统安装完毕之后，现场采用显控软件和导航采集软件进行显控声纳控制和数据采集，如下图为现场数据采集和导航：

图3.10 显控软件图片

图3.11 导航软件界面

4. 数据后处理

多波束后处理主要采用hypack软件对数据进行处理，主要流程包括数据转换、数据加载、多波束安装偏差校准、条带编辑、断面编辑，成果输出等。

下面将主要的流程进行简单描述。

4.1. 数据加载

Hypack对此次测量的数据加载后，我们可以根据实际的有效测线进行初步甄别，从而使内业的工作效率更高，如下图为实际有效的测区测线数据航迹线：

图4.1 测区测线航迹线

4.2. 多波束安装偏差校准

数据加载后首先对数据进行多波束安装校准工作，如下图为采用hypack软件对多波束进行校准的界面。

图4.2 hyapck校准界面

4.3. 条带编辑

利用hypack软件对条带数据进行噪点删除作业。

图4.3 hypack条带编辑界面

4.4. 断面编辑

使用hypack软件对数据进行条带编辑之后，通过三级编辑阶段的断面噪点删除的方法对噪点数据进行删除。

图4.4 hyapck断面编辑界面

5. 数据成果

经过以上数据处理工作，我们就可以输出测区的水深数据，同时可以为后续的工作提供数据依据。

5.1. 水深图

多波束测深数据直接的测量成果——水深数据，如下图为此次扫测水深数据成果按照不同深度不同颜色展示的效果图：

图5.1 整体水深效果图

图5.2 局部水深展点图

图5.3 局部水深展点图

5.2. 三维点云图

得到水深数据后，我们通过点云工具直接以点云的形式展现测区水底情况，如下图为水底的三维点云图：

图5.4 整体三维点云图-俯视

图5.5 整体三维点云图-斜视

图5.6 局部三维点云图

图5.7 局部三维点云图

图5.8 局部三维点云图

6. 结论

港池航道水域采用多波束进行全覆盖测量，数据密度和测量精度满足扫海测量的技术要求。