對(duì)水庫地形進(jìn)行測(cè)繪，獲取水庫的地形數(shù)據(jù)，有利于了解和確定水庫的運(yùn)行狀態(tài)，為水庫的防洪調(diào)度、運(yùn)營(yíng)管理等工作提供實(shí)用的技術(shù)依據(jù),本次針對(duì)湖南某水塘生態(tài)治理項(xiàng)目中實(shí)際測(cè)得水庫的地形測(cè)繪工作，主要采用了無人船、無人機(jī)等先進(jìn)的智能裝備，很好地解決了傳統(tǒng)人工實(shí)測(cè)手段工作量大、危險(xiǎn)性高的痛點(diǎn),并進(jìn)一步擴(kuò)大了測(cè)繪覆蓋范圍。其中，水下地形測(cè)繪采用全自動(dòng)無人船，通過該無人船平臺(tái)搭載小型多波束測(cè)深系統(tǒng)采集了該水庫高精度水下地形數(shù)據(jù)，為水庫運(yùn)行管理的相關(guān)工作提供了有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

調(diào)查人員攜帶全自動(dòng)無人船平臺(tái)等測(cè)量裝備到達(dá)水庫碼頭現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)整套測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了快速的組裝。調(diào)查人員完成整套無人測(cè)量系統(tǒng)的安裝工作后，進(jìn)入系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測(cè)試階段。
相較于有人船安裝多波束，安裝+校準(zhǔn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3-4小時(shí)，而無人船搭載多波束為免安裝校準(zhǔn)，節(jié)約測(cè)前的90%的準(zhǔn)備時(shí)間。
在作業(yè)過程中，調(diào)查人員可在岸端控制基站遠(yuǎn)程控制升降機(jī)構(gòu)，有利于保障多波束換能器的作業(yè)安全。
完成調(diào)試后，無人船開始執(zhí)行水庫的水下地形測(cè)量任務(wù)。調(diào)查人員根據(jù)測(cè)量任務(wù)要求及現(xiàn)場(chǎng)情況，通過無人船控制基站軟件布設(shè)測(cè)線并發(fā)送給無人船執(zhí)行。

無人船在執(zhí)行測(cè)繪任務(wù)過程中，調(diào)查人員可在岸基控制基站上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多波束數(shù)據(jù)采集情況，并通過船端攝像頭回傳的視頻查看船只周邊環(huán)境情況，可根據(jù)無人船回傳的實(shí)時(shí)水深及周邊環(huán)境視頻更改無人船任務(wù)指令。
數(shù)據(jù)處理
利用Surfer軟件強(qiáng)大的功能，實(shí)現(xiàn)水下地形測(cè)量的數(shù)據(jù)展現(xiàn)，制作出精美的平面及3D等高線圖。步驟總結(jié)為以下三步：
一、 輸入經(jīng)緯度和水下高程，保存為bln文件；

打開Surfer軟件，新建worksheet，然后錄入（批量導(dǎo)入）數(shù)據(jù)，保存為bln格式文件。 下圖為批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)示意圖：

批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)示意圖
二、將數(shù)據(jù)文件網(wǎng)格化，保存報(bào)告為rtf格式；
1) 利用Grid-Grid Data功能，選擇需要進(jìn)行網(wǎng)格化的bln文件

2) 參數(shù)修改，例如，修改XYZ對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)列，選擇不同網(wǎng)格投影，設(shè)置經(jīng)緯度范圍等。若不做修改可自動(dòng)生成網(wǎng)格化文件，保存該報(bào)告為rtf格式。

三、加載相應(yīng)的網(wǎng)格化文件，打開后即可一鍵成圖成圖。下圖為該水庫的3D表面模型。

總結(jié)
制作的水下三維表面模型，加上水位面之后，可以更直觀的顯示不同水位下的淹沒情況，對(duì)淹沒分析和庫容水位模型的建立都有一定的意義。