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为江底画张地图   分享到:

     “我们正在给长江‘体检’呢。”南通市江海测绘院有限公司总工程师张英明熟练地操作着多波束测深系统,屏幕上实时回传着水下地形,“这相当于是在给长江做‘B超’,利用声呐,我们可以清楚地看到江底全貌,不同的颜色代表不同的深度。颜色越深,代表水越深。”在《1∶2000长江南通段水下地形图》项目位于滨江公园附近码头的外业现场,笔者看到礁石、深坑等清楚地呈现在屏幕上,江水下的场景一览无余。

  该项目由南通市自然资源和规划局组织,南通市江海测绘院有限公司承担。目前,项目外业测量已全部完成,通过对南通辖区范围内长江的水下地形进行测量,查明暗沙、岛礁等地物分布范围和高程情况,形成了水陆一体化地形数据成果。

  首次系统性测绘长江南通段水下地貌

  长江南通段是长江入海河口段。作为河流和海洋的过渡地带,受径流和潮汐的双重影响,因泥沙冲积、水流转向等自然变化以及岸线整治、航道拓深等人为因素,长江南通段内的地形形态一直处于动态演变中,河床演变极为剧烈,水下地形异常复杂。

  为了丰富南通市基础测绘成果,形成水陆一体化地形数据成果,今年5月开始,南通市开展长江南通段水陆一体地形图测制工作,这是该市开展基础测绘工作以来首次大范围、系统性地对长江水下地形进行大比例尺数据获取和地图编制。

  南通市自然资源和规划局副局长吴彪介绍,此次测绘的面积近700平方千米,范围涉及南通市区、通州区、海门区、如皋市、启东市的全部堤防、边滩、水域,将全面了解辖区范围内长江水下地形、岸线详况,掌握沙洲分布、边滩变化、暗沙现状等基本自然要素,立体、精细地呈现长江沿线水陆地形形态,为实景三维展示、分析和自然资源调查等工作提供坚实的空间三维数据支撑。

  辖区船舶流量大,水域繁忙,无论是测量作业船只的选择还是作业时间的安排都对项目实施单位提出了考验。“我们身后的龙爪岩水域,深约70多米。由于龙爪岩对水流的挑流作用,此处常年水急流乱、外侧紧邻12.5米深水航道,作业船只稍有不慎就会失去控制,只能在海事部门的配合下在最高潮时前后半小时进行作业。”从事测绘工作7年的工程师高炜说,有些区域水浅滩多流乱、有的地方水道弯曲狭窄水急,再加上气温高、风大潮快,哪怕是船只转弯、水流变化,都会影响测量结果。所以,同一个地方他们都要测好几遍,确保没有问题。

  为了保障项目质量和效率,项目组共设作业组6个,其中,陆地地形测量组1个、无人机飞行组1个、水下地形测量组4个,每组配备4名技术人员,另外还有一组保障人员。

  运用多种技术设备获取“水陆空”多源数据

  南通作为长江入海前的最后一站,是一个陆海双向来沙,径、潮流共同作用的潮汐河口。“不同于内陆河流湖泊测绘,高含沙量的水体对声波的吸收能力很强,因此对测绘仪器的选用提出了更高要求。特别是启东圆陀角以东18千米的启兴沙,是近年淤积而成的新生岛屿,涨落潮流急、快,水体浑浊度高,常规的测深设备无法精准测量。”张英明说,项目准备的多台测量型GNSS(全球导航卫星系统)接收机、测深仪、机载激光雷达以及其他辅助设备都派上了用场。

  技术人员针对不同水域的地形特点,投入不同的技术设备,使项目得以顺利进行。例如,他们利用单波束测深技术对浅水区水域进行测深,利用多波束测深技术对深水区及江堤外侧坡陡流急水域进行测深,以及用机载激光雷达技术对边滩浅水区和江心洲(滩)等船只难以航行区域施测,从而全面监测了水域的河势特征。

  借助机载激光雷达、多波速测深系统等先进的测绘仪器设备,项目组突破常规数据获取瓶颈,将“水陆空”获取的多源数据进行融合处理,创新性地结合大数据分析技术对多源数据进行“清洗”,高效、快捷、规范地完成了任务,缩短工期40多天。

  助力自然资源立体化精细化综合管理

  在长江东低西高的地势格局下,长江南通段拥有丰富的沙、岛资源,上游来水和近岸潮汐在长江口河床淤积形成了多处沙洲和江边滩。资料显示,历史上长江南通段曾拥有规模以上沙岛多处。近年来,因泥沙冲积、水流转向等自然变化以及岸线整治、航道拓深等人为因素,长江南通段内沙岛的形态、-2米以浅露滩面积一直处于动态演变中,特别是启兴沙正逐年淤浅扩展,成为南通不可再得的优质自然资源。

  据了解,这次长江水下地形图的测制,将形成南通市第一张长江全域水陆一体地形图。成果将广泛应用到自然资源、渔业、交通和水利等多个行业及领域,为开展专题图编制、自然资源调查、湿地生态保护、空间规划与利用、渔业资源调查、防洪保滩、河势演变研究、航道综合整治等工作提供重要、基础性的技术支撑,发挥重要作用。

  常规水下地形成果编制的同时,项目组还开展了地名、水系、居民地、交通、境界与政区、植被、土质、丁坝、沙洲等数据获取工作,建立了完整的长江南通段水陆地形图数据库,首次形成南通水陆一体化的地形数据成果,为长江南通段大保护提供基础支撑,推动对自然资源的立体化、精细化综合管理。

  根据不久前发布的《南通市“十四五”基础测绘规划(2021~2025年)》,“十四五”期间,该市将继续完善长江南通段水域内江心滩、暗礁等信息,形成完整的长江南通段水域的水下地形图成果,进一步丰富该市基础测绘成果,为长江大保护、生态治理、智慧城市建设等工作提供基础。来源:中国自然资源报     作者:曹军 吴彪 蒋娇娇








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