ｆ工程建设与设计 Ｈ 肿ｆｒ∽ｆ“，ｎ＆， ｊ 即 Ｐｒｏｊｅｃｔ 海洋工程测量水深数据选取原则研究 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｄｅｐｔｈ Ｄａｔａ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｃｅａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｕｒｖｅｙ 尹金星，古董良 （中交第四航务］二程勘察设计院有限公司，广州５１０２３０） Ｙ１Ｎ Ｊｉｎ－ｘｉｎｇ，ＧＵ Ｄｏｎｇ－ｌｉａｎｇ （ＣＣＣＣ ｔｈｅ Ｆｏｕｒｔｈ Ｈａｒｂｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ０２３０，Ｃｈｉｎａ） 【摘要】介绍了目前主流的水深处理原则．并且对不同原则选取的水深测量在工程应用中的不同进行了对比分析，进而对水深数 据选取原则的选用进行了探讨 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍａｉｎｓｔｒｅａｍ ｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｔ￣ｒｅｎｔｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｉｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｄｅｐｔｈ ｄａｔａ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． 【关键词】海洋工程；测量；水深点数据；选取原则 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｏｃｅａｎｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ；ｍｅａｓｕｒｉｎｇ；ｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｐｏｉｎｔｄａｔａ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅ 【中图分类号１Ｐ７５；Ｐ２５８ 【文献标志码ＩＡ 【文章编号】１００７．９４６７（２０１８）０７．００５０—０３ ［ＤＯｌｌｌ０．１ ３６１６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｃｊｓｙｓｊ．２０１８．０７．２２２ １海洋工程测量水深点选取原则及影响分析 随着海洋测量技术日新月异的发展，海洋测量采集的数 据往海量化发展，特别是多波束技术，机载激光测深技术的广 泛应用，目前海洋测量采集的数据分辨率几乎能达到ｌ ｃｍ 。对 ·等距随机选取点 一’取浅点 ～一等距选取断面 取浅断面 ·原始水深断面 图１ ２种选取原则断面示意图 野外采集的海洋测量数据进行采样处理，在有限的图纸空间 上，尽可能高地还原海底地形地貌，成为海洋测量工作者面临 的一个重要研究课题。目前，实际工作中应用得比较广泛的是 等距随机选取原则及取浅点原则ｌ】Ｉ。 １）等距随机选取原则是对野外采集的海洋测量数据，按照 实际应用需要，选取固定的步长，通过随机等距分布选点原则对 读，对影响航行安全的浅点进行补选和加密。而对于疏浚工程 量的计算，从图１中可以看出，等距随机选取原则，因为数据 有一定的随机性，其形成的水深断面相对于原始测量数据形 成断面有高有低，相对与取浅点原则，计算的工程量与真实工 程量更接近。 ２）取浅点原则是将野外测量的海量水深测量数据，根据 实际需要，按照一定的步长，将所有测量范围划分为多个小区 整个测量区域内的数据进行分析和提取。其原理如图１所示。 应用等距随机选取原则对水深数据进行选择，水深图成 域，再逐一对每一区域内的数据进行对比分析，并选取该范围 内水深最浅点，作为该小范围内的代表水深，反映在最终的水 深测量图上。应用取浅点原则进行水深数据选取后，绘制的水 深测量图，水深注记相对比较杂乱，不利于用图人对水下地形 地貌进行总体判读，但是水下的浅点，可能对航行安全有影响 的障碍物均能在图上呈现。从图１中可以看出，取浅点原则形 图后水深注记整齐，美观，但是可能漏过对航行安全造成较大 影响的浅点 Ｉ。因此，在实际工程应用中，倘若应用等距随机选 取原则，一般还需要测量人员，对野外采集数据进行人工判 【作者简介】尹金星（１９８３～），男，湖南茶陵人，工程师，从事工程管 理研究。 ５（） 基础工程设计Ｊ Ｅｎｇｉｒ￣ｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎ ｌｋＣｎｍ￣ｌ Ｊ成的水深断面几乎都在原始数据断面之上，相应的，用其计算 疏浚工程量会偏大。 对水下地貌复杂水域以及水下地貌平缓水域２个地区的 水深测量数据，采用上述２种不同选取原则进行水深对比，对 可以看出，２种不同数据选择原则，绘制的水下地形基本趋势 无太大的区别，等距随机取样图面相对较整齐美观，但是对于 影响通航的浅点体现不如取浅点原则。取浅点原则对于浅点 有较好的体现，但是图面比较杂乱，成图需要更多的人工处 理，增加了测量工作量。 比统计情况如表１所示。 表１ 不同选取原则应用对比统计表 项目 山海湾水域 大亚湾水域 等距随机选取浅水点选取 等距随机选取浅水点选取 一０．８ｍ ２９．５ｍ 最小水深 最大水深 一２．２ｍ ２９．０３ｍ ６。５ｍ ２０．１ｍ ６．３ｍ １９．８ｍ 水下地貌复杂水域水下地形变化大，坡度较陡，而水下地 貌平缓水域水下地形相对较为平缓。由表１中的数据可以看 出，应用２种不同原则，对数据进行选取，最终得出的水深有 较大的不同。水下地貌复杂水域最终选出来的图面最小水深 相差达１．４ｍ，而水下地貌平缓水域中的测量水深方差则达到 了１３．５ｍ。对于同一测量数据，通过采用不同的数据选取原则 ａ等距随机取样 ｂ取浅点选样 图２水下地貌复杂水域数据水深测量对应图 后，得出来的水深图有较大的区别，甚至对水深的影响可能大 于规范限差要求。因此，在海洋水深测量中，需对水深数据的 选取进行专门考虑，选择合适的选取原则，确保测量的原则能 够满足基本的测量应用需求［３１。 ２海洋工程测量水深点选取原则对比分析 ２．１水深图影响 对上述的水下地貌复杂水域以及水下地貌平缓水域，对 同一区域同一次测量获得的水深测量数据，按照等距随机以 及取浅点原则进行了处理，处理后得到的水深，按等深距ｌ ｍ， 进行水深图绘制，对比分析如图２和图３所示。２种不同的水 深数据选择原则应用后，选取数据形成的水深图具有较为明 从图１可以看出，应用不同的数据选取原则，对疏浚丁程 ａ等距随机取样 ｂ取浅点选样 图３水下地貌平缓水域数据水深测量对应图 ２．２疏浚工程量测量影响 显的差别。图２水下地形比较复杂，按等距随机选取原则进行 选取，选取结果在成图后，图面水深注记比较规整，图面比较 美观，水深总体趋势比较明晰。而取浅点原则的结果则对水深 量计算的影响不同。以地貌复杂及地貌平缓２个水域为例，应 用２种不同数据选取原则的水深图，按照同一标准进行了疏 浚工程量计算，计算出的疏浚工程量统计如表２所示。 浅点有较好的展现，对于水域是否能满足通航要求，对于疏浚 表２疏浚工程测量中两种原则应用的结果对比 扫浅施工有较好的指导意义。但是图面相对较为杂乱，地形趋 势不是非常清晰。 图３所示的水下地貌平缓水域，水深变化比较平缓，趋势 比较明显，水Ｆ地形无明显突变。可以看出两种数据选取原则 所形成的水深图虽然有着大体上的相似性，但是在细化分析 之后发现，二者之间的等深线走势上有着明显的差别，而对于 同一条等深线，在平面位置上也有明显的偏移。通过上述分析 由表２中的数据可以看出，应用２种不同的数据选取原 （下转第１７１页） ５１ 环境工程设计Ｉ Ｅｍ￣ｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉ￣ｅｒｉｎｇＤｅｓｔｇｎＩ 表１ 焦炉烟气干式脱硫除尘系统设计参数 傅山焦化ＣＳＣ干式净化项目实际 查墼一 堕生 堡 …一 壅塑堕箜 ２ｘ３０ｘｌ ｏ４ ２ｘ４０ｘ１０４ １ｍｇ／Ｎｍ ， 巴西ＴｈｙｓｓｅｎＫｒｕｐｐ焦化炉 运行数据（入口Ｓ０：浓度３００．６８ｘｌ ｏ４ 炼焦规模、生产能力／（ｔ／ａ） 燃料 高炉煤气 焦炉煤气 焦炉煤气 ３３６ １０８～３７３ ５０１（于标） 设计烟气量／（ＮｉｎＴｈ） ２２００００（湿标） １８００００（干标） １８０～２ｏ０ 人口烟气温度，℃ １６５～２００ １６０￣１９０ ２７７～２ ５２６ 人ｕ ｓ０ 浓度（干态）／（ｍｇ／Ｎｍ ）平均７０，瞬时５００（余热锅炉后）５００ （余热锅炉后）２ ｌ２５ 人口粉尘浓度（千态）／（ｍｇ／Ｎｍ ） ２０ 平均２２，最大４５ ≤３ｏ０ ｝＿｝｛门Ｓ０ 浓度（干态），（ｍｇ／Ｎｍ ） ≤３０ 设计≤３０，保证≤５０ ≤２Ｏ 出ｎ含尘浓度（干态）／（ｍｇ／Ｎｍ ） ≤１０ ≤１０ ２０１０年１１月 投运时间 ２０１７年ｌ２月 ２０１７年１月 出口ｓ０ 浓度２５．２ｍｇ／Ｎｍ ，出口粉尘 排放２．７ｍｇ／Ｎｍ ）表明，原烟气经过 治理后出口净烟气ＳＯ 浓度低于 ５０ｍｇ／Ｎｍ ，粉尘排放低于１０ｍｇ／Ｎｍ ， 各项性能指标优于最新焦炉排放新 标准要求。 ５结语 龙净干法团队自主研发的、具有自主知识产权的ＣＳＣ焦 炉烟气干式超净技术，可实现脱硫、除尘、脱汞及多污染物协 同治理的超净一体化排放的效果。该技术具有高效、协同、一 体化、稳定超净排放等特点，高脱硫运行温度，满足焦炉烟囱 的热备要求，而且没有废水产生、烟囱无须防腐、排烟透明无 视觉污染，真正实现焦炉烟气的超净排放要求，技术经济性 好，为焦炉烟气治理提供技术支撑。ｄｂ 图３山西中阳焦炉 图４傅山焦化焦炉 ＣＳＣ干式净化装置 【参考文献】 【１】樊卫雨．锅炉燃烧生产期间的节能降耗措施ＩＪ】＿工业生产技术，２００９ （６）：５６－５８． ＣＳＣ干式净化装置 ３０ｍｇ／Ｎｍ。，粉尘排放低于１０ｍｇ／Ｎｍ ，各项性能指标优于最新 焦炉排放新标准要求。 下参考意见： 【收稿日期１２０１８－叭．２９ （上接第５１页） 则进行数据处理后，计算的数据Ｔ程量存在明显的差异，而这 １）对于通航测量以及疏浚扫浅，采用取浅点原则更为合理； 种差异与海域的水下地形分布有关。具体来说，水下地形比较 平缓，无明显突变区域，差异相对较小（水下地貌平缓水域仅 相差８．３％），而对水下地形较为陡峭，突变较多的区域，计算 的工程量差异较大（水下地貌复杂水域，相差达３８．４％）。从图 １可以看出，对于疏浚工程量的计算，采用等距随机原则，因为 ２）对于疏浚计量，采用等距随机取样原则，更为准确； ３）水深较为平缓区域．采用等距随机取样原则图面美观， 且不影响疏浚，通航应用； ４）取浅点原则还可以根据实际需要，进行适当的调整，比 如以区域内水深的平均值作为该区域的代表水深； ５）结合等距测量原则及取浅点原则对数据进行处理，可以 具有一定的随栅睦，存在正负补偿的可能，计算结果更为接近 真实疏浚量。因此，对于主要用于疏浚计量的测量，采用等距 随机取样更为适用。如果测量区域不大，数据量不大，也可以 采用所有数据进行计算的方法。 在保证图面美观的同时，对浅点及水下障碍物也能有一定程 度的表达。 【参考文献】 【１】李全兴，钱万民，马建林．多波束测深系统在海洋工程测量中的应用 ［Ｊ】．海洋测绘，１９９９（２）：３６－４２． ３结语 综上所述，对同一测量数据采用不同的选取原则，形成的 【２】叶子伟，王智明．基于平滑技术的单波束海洋水深测量数据处理 ． 城市建设理论研究（电子版），２０１４，３６（３５）：１０２—１０６． 水深测量图有较大的差异，尤其是在水下地形地貌比较复杂， 突变较多的区域，这种差异更大。在海洋工程测量中应根据水 【３】孙文川，金绍华，肖付民，等用于海底底质分类的多波束声强数据选 取研究［Ｊ］．海洋测绘，２０１６，３２（３）：１８－２０． 下地形情况，实际应用需求，进行综合分析，选取适合的选取 原则。通过本文的研究分析，对于数据选取的原则可以得出如 【收稿日期１２０１７－１２．２０ １７１