一种海床标高测量方法与流程

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种海床标高测量方法。

背景技术：

在进行进行跨海桥梁施工过程中，经常需要进行海床标高的测量，然后，部分跨海大桥所属海域水深浪急，进行海床标高测量需要面对很多困难。目前，常规的海床标高侧脸方法主要有以下几种：

1、全站仪加测深杆法：该方法是利用测深杆和全站仪极坐标法测量水底标高。但是，在水深流急的海域采用此方法测量标高，存在着测深杆测深有限的问题，并且在水流较快的海域，全站仪在瞄准棱镜时比较困难，因此，此方法只适合于水深较浅、水流平缓、距离岸边较近的区域。

2、床地形地貌测量船：该方法利用回声测深仪测量海底水深，gps定位来测量海床标高，但是，该方法需要特殊测量船舶，对于小范围测量经济效益不高。

因此，针对以上不足，需要提供一种海床标高测量方法。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有测量方法普适性小、成本高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种海床标高测量方法，包括以下步骤，

ⅰ.确定坐标系统与高程系统，同时根据需要测量的区域选用相应的仪器及辅助设备；

ⅱ.在小木船上配置观察员和测量员，其中观察员手持gps移动站，测量员手持钢测绳，钢测绳一端固连有配重铅锤；

ⅲ.将小木船到开至待测量的海域，并下锚固定；

ⅳ.测量员将挂设了配重铅锤的钢测绳沿着船边慢慢放入海中，待配重铅锤落入海床后，多次提拉钢测绳以使钢测绳垂直且令配重铅锤落实到海床上；

ⅴ.拉紧钢测绳后靠近船边侧读取水深数据，同时观察员用gps移动站测量船边的标高及位置，并对测量数据进行记录；

ⅵ.反复通过步骤ⅳ至ⅴ对各个测点海床的标高进行测量，最后用每次测量的数据进行平均计算得出此海域的海床的标高。

通过采用上述技术方案，无论测量点距岸边远近、还是测量范围大或小，此方法测量速度快，并且采用多次测量方式计算平均值的方式，精准度较高，测量效率高，同时所需添置的仪器设备少，经济效益好。

作为对本发明的进一步说明，优选地，所述坐标系统选用wgs-84坐标系，所述高程系统选用1985国家基准高程，gps移动站选用光谱gps移动站，钢测绳选用总长为50米长度的钢丝测绳。

通过采用上述技术方案，采用标准设备和计量标准，应用方式便捷成熟，设备便于购置，节省前期准备成本。

作为对本发明的进一步说明，优选地，开始测量前对gps进行基准点校核。

通过采用上述技术方案，确保gps定位及标高测量精度达到要求。

作为对本发明的进一步说明，优选地，施工海域已有cors基站的可以直接联机使用gps移动站，对没有信号覆盖的地方需要架设基准站后进行基准点校核。

通过采用上述技术方案，保证gps移动站能够正常且迅速的响应工作，同时也可使小木船驶向更远的海域进行测量，提高测量范围。

作为对本发明的进一步说明，优选地，当海平面平静时进行下锚固定小木船的位置，海平面出现较大流动时沿逆向海流的方向开动小木船，使小木船相对测量点固定。

通过采用上述技术方案，用以减小水流对船舶的影响，使船舶移动较慢，进而保证钢测绳垂直地伸入海内，保证钢测绳对海床标高的测量更为准确。

作为对本发明的进一步说明，优选地，配重铅锤数量介于1～5个。

通过采用上述技术方案，根据施工区域的水流流速，确定加挂铅锤的数量及重量，不仅能使钢测绳保持与海平面垂直的状态，还能避免在水流流速较低的海域内挂过重的铅锤而影响测量员的牵拉手感，保证测量员能准确感受到铅锤与海床接触。

作为对本发明的进一步说明，优选地，配重铅锤为圆锥状，其中配重铅锤的尖锐端与钢测绳相连。

通过采用上述技术方案，不仅能使配重铅锤沉入海底，还能在测量员提拉时减少海水对配重铅锤的阻力，使测量员能更为准确地感受铅锤的位置，以便准确判断铅锤是否与海床接触。

作为对本发明的进一步说明，优选地，海床标高的具体数值为小木船的船边处基点绝对标高与小木船的船边基点到海平面的深度，其中小木船的船边处基点绝对标高为标高及水深测量基点a与海床的距离。

通过采用上述技术方案，以得出海床标高的数据。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明适用范围广，使用方便，相对于现有测量方法，本方法考虑了各种水域，故采用测绳测量水深，配合全站仪或gps完成海床标高测量，其测量效率高，经济实惠；当测量海域距离岸边较远时全站仪加测深杆测不到时使用此方法，测量速度快，并且添置仪器设备少，经济效益好。

附图说明

图1是本发明的测量状态图。

图中：1、小木船；11、观察员；12、测量员；2、钢测绳；3、配重铅锤；4、gps移动站；5、海平面；6、海床。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种海床标高测量方法,如图1所示，包括以下步骤，

ⅰ.确定坐标系统与高程系统，所述坐标系统选用wgs-84坐标系，所述高程系统选用1985国家基准高程，采用标准设备和计量标准，应用方式便捷成熟；同时根据需要测量的区域选用相应的仪器及辅助设备，仪器包括gps移动站4，gps移动站4选用光谱gps移动站，辅助设备选用小木船1、钢测绳2和配重铅锤3；小木船1需要选用能乘坐两个人以上的小船即可，购置成本低且可快速移动；钢测绳2选用总长为50米长度的钢丝测绳，配重铅锤3为圆锥状金属块，配重铅锤3配有多组，每组配重铅锤3重量不同，上述设备便于购置，节省前期准备成本。

如图1所示，开始测量前对gps进行基准点校核，确保gps定位及标高测量精度达到要求；其中在施工海域已有cors基站的可以直接联机使用gps移动站4，对没有信号覆盖的地方需要架设基准站后进行基准点校核，保证gps移动站4能够正常且迅速的响应工作，同时也可使小木船1驶向更远的海域进行测量，提高测量范围。

ⅱ.在小木船1上配置观察员11和测量员12，其中观察员11手持gps移动站4，测量员12手持钢测绳2，钢测绳2一端固连有配重铅锤3，其中根据施工区域的水流流速，确定加挂配重铅锤3的数量及重量；

ⅲ.将小木船1到开至待测量的海域，当海平面5平静时下锚固定；

ⅳ.配重铅锤3的尖锐端与钢测绳2相连，测量员12将挂设了配重铅锤2的钢测绳2沿着船边慢慢放入海中，待配重铅锤3落入海床6后，多次提拉钢测绳2以使钢测绳2垂直且令配重铅锤3落实到海床6上；其中根据施工区域的水流流速，确定加挂配重铅锤3的数量及重量，一般挂载在钢测绳2上的配重铅锤3数量介于1～5个；不仅能使钢测绳2保持与海平面5垂直的状态，还能避免在水流流速较低的海域内挂过重的铅锤而影响测量员12的牵拉手感，保证测量员12能准确感受到铅锤与海床6接触，不仅能使配重铅锤3沉入海底，还能在测量员12提拉时减少海水对配重铅锤3的阻力，使测量员12能更为准确地感受铅锤的位置，以便准确判断铅锤是否与海床6接触。

ⅴ.拉紧钢测绳2后靠近船边侧读取水深数据，同时观察员11用gps移动站4测量船边的标高及位置，并对测量数据进行记录；

ⅵ.反复通过步骤ⅳ至ⅴ对各个测点海床6的标高进行测量，最后用每次测量的数据进行平均计算得出此海域的海床6的标高。

采用上述方法，小木船1静止测量的方式，无论测量点距岸边远近、还是测量范围大或小，此方法测量速度快，并且采用多次测量方式计算平均值的方式，精准度较高，测量效率高，同时所需添置的仪器设备少，经济效益好，适合于测点少精度高的海床测量。

如图1所示，在海平面5出现较大流动时，小木船1在没有抛锚的情况下会随着水流飘移，致使钢测绳2和海床6不是垂直状态，导致钢测绳2测量的水深结果不准确，出现解算结果误差较大，此时沿逆向海流的方向开动小木船1，使小木船1相对测量点固定，再把配重铅锤3放入海床6测量时，应该快速的多次拉动钢测绳2使钢测绳2保持和海床6的大概垂直及保证铅锤能落实到海床6上，以减小水流对船舶的影响，使船舶移动较慢，进而保证钢测绳2垂直地伸入海内，保证钢测绳2对海床6标高的测量更为准确；测量员12拉紧钢测绳2后靠近船边侧读取水深数据，观察员11快速的用gps移动站4读取数据的相同基点测量此点标高及位置，对数据进行记录，然后用相同的方法测量其他点位，此方法适合于多点测量，测量精度较低。

如图1所示，a为标高及水深测量基点，b为船边及海床6的距离，c为最后海床标高；设小木船1的船边处基点绝对标高(即b的距离)为hb，小木船1的船边基点到海平面5的深度为ha，海床标高为△hc；当测量完数据后，通过公式△hc＝hb-ha即可得出海床标高的数据。

综上所述，本发明适用范围广，使用方便，相对于现有测量方法，本方法考虑了各种水域，故采用测绳测量水深，配合全站仪或gps完成海床标高测量，其测量效率高，经济实惠；当测量海域距离岸边较远时全站仪加测深杆测不到时使用此方法，测量速度快，并且添置仪器设备少，经济效益好。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。