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HTG SprechtagAK Nassbaggertechnik
WassertiefenWassertiefenaus vermessungs-technischer Sichttechnischer Sicht
Thorsten Döscher
Bremerhaven, den 26.März 2009
3 Herausforderungen für den Vermesser
Vermessung entlang der 5km langen Container-kaje in Bremerhavenkaje in Bremerhaven
Aufdecken von Hindernissen, die die Schifffahrt gefährdenSchifffahrt gefährden
Bestimmung der schiffbaren Wassertiefe in
Schlickgebieten
F d
1. Überlegung: Fächergeometrie
Kaje
HandyFeeder
Tiefgang6,30m
EMMA Maersk
18 60
Tiefgang:10,20m
10,80m
Tiefgang:
16,50m18,60m
Centerbeam
,
56,40m
Fächerbreite zu einer Seite: 300% = 3 x 18m = 54m
2. Überlegung: Genauigkeit
Vorgabe der IHO (International Hydrographic Organization)Standards for Hydrographic Surveys: S 44 5th Edition Feb 2008:Standards for Hydrographic Surveys: S-44, 5th Edition, Feb 2008:Special Order: Areas where under-keel clearance is critical = Revier bremenports
Position 2D: ± 2m (2σ = 95%) DGPS Lösung = besser ± 0,5m kein ProblemW ti f @20 30 (2 95%) h i i ! Wassertiefe @20m: ± 30cm (2σ = 95%) schwierig!
Welche Faktoren wirken auf die Genauigkeit der Wassertiefe ?
Messgenauigkeit des Fächersonars ± 5 cm + 0,2% @20m ± 9 cm Messgenauigkeit des Motion Sensors heave: ± 5 cm
roll: 0,4º: ± 4 cmK lib i i h h it G Pit h S t ti 5 Kalibrierunsicherheit, Gyro, Pitch, Squat, sonstige ± 5 cm
Bestimmung des Wasserschalls ± 5 cm Bestimmung der Tide ± 5 cm
F hl f t fl √ (92 + 52 + 42 + 52 + 52 + 52) ± 14 (1 ) ± 28 (2 )Fehlerfortpflanzung: √ (92 + 52 + 42 + 52 + 52 + 52) = ± 14 cm (1σ) = ± 28 cm (2σ)
Voraussetzung: Bestimmung des Wasserschalls alle 2kmi d 100% Üb d k b i t t t Kmind. 100% Überdeckung bei entgegen gesetzten Kursen
Genaue Kalibrierung des Gesamtsystems
3. Überlegung: Genauigkeitsnachweisa) Innere Genauigkeit Daten Qualitätsmanagement (DQA)
Stromkaje 17-18 Feb. 2009j
b) Äußere Genauigkeit Drempeltiefe: 10,55m + SKN
Objekterkennung und Klassifizierung
IHO: Ortung von Objekten größer als 1m3 => flächendeckende Vermessung
BREMEN BREMERHAVEN
ImagenexSportscan
MULTIBEAM Atlas FS20
Sportscan
Side Scan ausBackscatter InformationAuswertung mit
Chesapeake Software
Auswertung der Side Scan Sonar Daten
Imagenex Dateien Import
Side Scan MosaikSide Scan Mosaik
Geo-Referenzierung
Bearbeitung der Profile
Inspektion Side Scan Sonar
Waterfall DarstellungWaterfall Darstellung
Markierung der Objekte
Auswertung der Side Scan Sonar Daten
Editieren und Vermessen derVermessen der
ObjekteObjektbeschreibung
ObjektkatalogExport TIF
Vorgehen zur Klassifizierung und Beseitigung von Hindernissen
Zusammenfügen der Side Scan Daten mit den Wassertiefen und der Hafentopographie Entscheidung ob Objekt ein Hindernis (Unterschreiten der Solltiefe) für die Schifffahrt darstellt Entscheidung, ob Objekt ein Hindernis (Unterschreiten der Solltiefe) für die Schifffahrt darstellt Bei akuter hoher Gefährdung (Solltiefe ist um mind. 0,5m unterschritten) :
Sofortige Information an den Hafenkapitän und an die bremenports Abteilungen Baggerei und Hafenunterhaltung, um eine schnellstmögliche Bergung zu veranlassen
Bei geringer Gefährdung (±0 1m der Solltiefe bis 0 5m Unterschreitung): Untiefe wird als Tiefenzahl im Bei geringer Gefährdung (±0,1m der Solltiefe bis 0,5m Unterschreitung): Untiefe wird als Tiefenzahl im aktuellen Peilplan gekennzeichnet, Baggerei wird informiert, um Hindernisse mit Hol Deep oder Hol Blank zu beseitigen und anschließend wird eine Kontrollvermessung durchgeführt
Neustädter Hafen, Becken II
IHO: Keine Vorgaben!
Bestimmung der schiffbaren Wassertiefe in Schlickgebieten
Verfahrensweise in Bremerhaven (abgeschleuster Bereich und Vorhäfen):
2-Frequenzpeilungen mit Atlas Deso25 (15 und 210kHz)
Kontrolle der mit 15kHz gemessenen Wassertiefe durch Handlotungen
Nur wenn die Handlotungen der 15kHz entsprechen, wird die 15kHz im Peilplan ausgegeben
Liegen die Handlotungen aber zwischen der 15 und 210kHz, wird die 210kHz Wassertiefe ausgegeben
Zeigt die 15kHz gegenüber der 210kHz keine Eindringung, wird mit dem Fächersonar gemessen (200kHz)
Das angewandte Messverfahren wird im Peilplan Stempelfeld vermerkt
Längsprofil Mitte Osthafen18.03.2009
Standardabweichung:210kHz: ± 2 cm15kHz: ± 18 cm
15 oder 210kHz ?
Wendebecken 18.03.200970m querab der Nordschleuse
210kHz Horizont10m
15kHz Horizont
12m
14m
16m
160m
Nachteil: Vorteil:
15 kHz entspricht relativen ReflexionshorizontKeine Aussage über Dichte oder RheologieEs gibt kein Ergebnis zwischen den Horizonten
Sichere SeitePraktikabel
Es gibt kein Ergebnis zwischen den Horizonten
Physikalische Eigenschaften des Schlicks abhängig von WID und Schiffsverkehr
Regelmäßige Bearbeitung mit WID
4 Monate ohneBearbeitung mit WIDBearbeitung mit WID Bearbeitung mit WID
Die Bestimmung der Wassertiefen ist immer eine MomentaufnahmeDer Einsatz von WID erfordert kürzere Peilintervalle
Eine zusätzliche Bestimmung physikalischer Parameter wäre sehr zeitaufwendig
DANKE FÜR IHRE
AUFMERKSAMKEIT