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