Hüdrograafiline mõõdistustöö M15080

Veeteede Amet, Meremõõdukeskus OÜ Laki 15, Tallinn Tel.+3725268653, Email [email protected] Kaaskiri Palun läbivaadata ja kooskõlastada Meremõõdukeskus OÜ poolt, Pärnu sadamas ja laevateel, teostatud hüdrograafiline mõõdistustöö M15080. Tööd teostatud 27.11.2015 Mõõdistustööde kavand kooskõlastatud. Mõõdistustööde aruanne ja plaanid esitatud digitaalselt. Lugupidamisega, Peeter Ude 02.12.2015 Meremõõdukeskus OÜ , Juhataja  TiitelleW orht Töö/Work Nr: M15080 Enimi:M15080_Sel Koostatud: 02.12.2015 Tellija: Pärnu sadam Hydrographic survey – OUT SURVEY Port of Pärnu Estonia - Parnu - 2709 Bay Pärnu OÜ Meremõõdukeskus juhatuse esimees / P. Ude / Tallinn, 2015 Meremõõdukeskus OÜ Laki 15 reg.nr. 10841338 12915 Tallinn Tel / Fax (+372) 5268653 Eesti Vabariik E-mail: [email protected] www.meri.ee  Sisujuht Sisujuht ............................................................................................................................................ - 2 - Asukoha skeem / Survey area Location ........................................................................................... - 3 - Survey Statement ............................................................................................................................. - 4 - 1. General / Üldine ...................................................................................................................... - 4 - 2.Purpose / Eesmärk .................................................................................................................... - 4 - 3.Source material ......................................................................................................................... - 4 - 3.1. Previous survey’s / Mõõdistused...................................................................................... - 4 - 3.2. Geodetic linking / Geodeetiline sidumine ........................................................................ - 4 - 4. Hydrographic survey / Hüdrograafiline mõõdistus ................................................................. - 4 - 4.1 Post-Processing ................................................................................................................. - 5 - 5. The preliminary estimate of precision ..................................................................................... - 5 - Mõõteseadmete paigutus /Survey equipment Offsets ...................................................................... - 6 - Mõõdistuskomplekti kuuluvate seadmete vea hindamine/Testing .................................................. - 8 - PATCH TEST - ........................................................................................................................... - 9 - Mõõdistuskomplekti kuuluvate seadmete analüüs......................................................................... - 10 - End of pages................................................................................................................................... - 12 - -2-  Asukoha skeem / Survey area Location Objekti asukoht / Site Location -3-  Survey Statement 1. General / Üldine Site location / asukoht: Pärnu Bay, Pärnu. Sine Name / nimetus: Hydrographic survey according IHO standard S-44, special requirements. Workers / tegijad: Surveyor: P.Ude Checked: M.Sarapik 2.Purpose / Eesmärk Tellitud: Order by e-mail Villu Kivinukk, harbour master. Süvendustööde kontrollmõõdistamine sadama eeskirjade ja navigatsiooniprojekti koostamiseks. OUT- Survey for harbour rules and navigational project. 3.Source material 3.1. Previous survey’s / Mõõdistused M14064 – Dump area survey : Ordered by Ministry of the environment. M15035 – Port of Pärnu channel Dredging area survey – Ordered by Port of Pärnu Geodetic situation.- Work nr M15017 – Port of pärnu harbour plans for harbour rules M15045 – IN – survey -18.07.2015 to 21.07.2015 3.2. Geodetic linking / Geodeetiline sidumine For hydrographic and land surveys used GeoNet GPS (www.vrs.eu) base station Network. It built by Geosoft OÜ. All GeoNet GPS base stations are re calculated after every two weeks and base stations are linked to governmental geodetic land base points. 4. Hydrographic survey / Hüdrograafiline mõõdistus Hydrographic survey is done starting from 20.11.2015 to 27.11.2015. All surveys made by using RTK-GPS height and transformed from ellipsoid to geoid using EstGeoid 2003 model. Data acquisition, data synchronisation and heights transformation takes place in Software PDS 2000 Hydrographic surveys based on Estonian Minister of Economic Affairs and Communications regulations nr 27 taken 6.december 2002. year, which sets out the procedure for hydrographic surveys. All Surveys based on the International Hydrographic Organization (IHO), document (edition No. 44 Fifth Edition, page 5) The special order requirements For surveys used Trimble RTK-GPS linked to Trimble www.vrs.now. Survey boat heading is measured by GPS-compass Furuno SC-30. Depths measured with Reson T-20P MBES. For accurate information and sonar beam steering, Roll and Pitch added by SMC, IMU-108 and beamforming correction by On-line svp Reson Online - SVP 71. All instruments connected directly to Sonar , where the inputs are synchronised and time-labelled. Valeport MINI SVP used Before each survey area to get correct Sound velocity profile. Profile added and data is corrected on-line. -4- 4.1 Post-Processing Software used for drawing and Survey plans - AutoCAD Data Acquisition and post-processing software PDS2000 Post processing steps: A ) Check: GPS- Location, Height and RTK mode. B ) Online Sound speed Profile. C ) MBES –Cleaning , spikes remove D ) 3d point cloud 0.25 x 0.25 meter. avg E ) 3d point cloud 0.5 x 0.5 meter max 5. The preliminary estimate of precision a) survey point horizontal accuracy ± 0.40 m, 97% liable b) survey point depth accuracy ± 0.05 m, 97% liable 02.12.2015 Täitja: /P. Ude -5-  Mõõteseadmete paigutus /Survey equipment Offsets Positsioneerimine / Positioning - RTK-GPS Trimble SPS-855 , S/N:5325K43830 Antenna – Trimble ZEPHYR Model2 ,Rugged Antenna, S/N:2813J3271Z asukohamääramise täpsus/positioning accuracy diff meetodil: ± 0,5 m (plaaniline) IALA asukohamääramise täpsus/positioning accuracy RTK meetodil: ± 0,01 m (plaaniline/Hor) VRS ± 0,02 m (kõrguslik/Vert) VRS Väljundsignaal/Output signal: NMEA 0183 versioon 2.0 & PPS-Pulse GGA – 20 Hz -115200 VTG – 20 Hz ZDA – 1Hz Paigaldus/Installation point - GPS X 0, Y 0, Z 1.3873 Antenna Phase Center Time Dealy = 0.00 sec NOTE - The position output by the receiver is the Antenna Phase Center position. NOTE – Seade väljastab NMEA signaali korral, Antenni faasi tsentri positsiooni. VRS - GSM/GPRS Network: VRSNOW.EE -6- Suund/Heading – Furuno SC-30, SATELITTE Compass Suuna määramise hälve / Attitude (Heading/Pitch/Roll) 0.5° RMS HDT – 10Hz Paigaldus/Installation point - Sc30 X-0.42, Y3.36, Z1.022 Antenna Mount Center Time Dealy = 0.055 sec Heading Correction = -2.4 degrees Väljundsignaal/Output signal: NMEA 0183 versioon 2.0 HDT – 25Hz – 19200 VTG – 25Hz – 19200 IMU – Inertial measurement unit Lengerduse/kõikumise kompenseerimine: SMC, IMU 108,S/N:1082974 Paigaldus/Installation point - MRU X-1.33, Y0.78, Z-0.317 Bottom Center of IMU - sensor unit Time Dealy = 0.0105 sec Heading Correction = 0.27 degrees Leveling Result: Roll correction = 0.88 Port Up + Leveling Result: Pitch correction = 1.31 Bow Up + Angular rate noise1 roll, pitch, yaw (typical 0.020°/s RMS): ............................... 0.02°/s RMS Static accuracy roll, pitch: ......................................................................... 0.02° RMS Dynamic2 accuracy roll, pitch (for a ± 5° amplitude): .............................. 0.03° RMS Väljundsignaal/Output signal: NMEA 0183 versioon 2.0 TSS1 – 100 Hz -115200 Sisendsignaal/Input signal: NMEA 0183 versioon 2.0 HDT – 25Hz – 19200 VTG – 25Hz – 19200 Sonari suundade sünteesi korrektuur: Online - SVP 71, Reson Paigaldus/Installation point - MRU X-1.33, Y1.02, Z-0.28 in front of the RX - Receiver Unit. Piirkond: 1350 -1800 m/s Resolution: 0.01 m/s Accuracy: (0-50 m) ± 0.15 m/s Väljundsignaal/Output signal: Reson SVP70 format – 5 Hz – 9600 Vee helileviku kiiruse profilaator: MiniSVP, Valeport, S/N:30616 Piirkond: 1375 -1900 m/s Resolution: 0.001 m/s Accuracy: (0-200m) ± 0.02 m/s MBES - Multibeam mõõtesonar koos protsessoriga, S/N: 84144613041 Tootja: RESON Tüüp: T - 20P+ PDS2000 (tarkvara/software) Sünteesitud suundasid/kanaleid: 512 -Channels Sondeerimise sagedus/ping rate : kuni/up to 40 Hz Töösagedus/working Frequency: 180-410 kHz Töö laius/sector:140 degrees/kraadi, kuni/up to 165 degrees/kraadi. Paigaldus/Installation point - MBES X-1.24, Y0.75, Z-1.185 Center bottom of transmitter unit. Patch test result: Time Dealy = 0.00 sec. PPS-Pulse sync Patch test result: Heading Correction = 0.27 degrees Patch test result: Roll correction = 0.76 Port Up + Patch test result: Pitch correction = -1.1 Bow Up + TXOffset Relative RX X=0.0, Y=-0.193, Z=0.0466 -7- Mõõdistuspaat/Survey Vessel „LENNE“, VLD – 868 ,Buster XXL AWC Pikkus/Lenght: 6,25 m Laius/Width: 2,1 m Süvis/draught : 0,40 (0,8) m Poordikõrgus/freeboard: 0,70 m Mootor /Engine: 150 Hp (YAMAHA 150 EL ) Abimasin/Generator : Honda (230V, 500W /2200W) Kere tüüp/Hull type: V-Hull, 21 kraadi Autonoomsus: 24 h (kaardistamisel ca 6 sõlme) Kaater on 2008 aasta kevadel kohandatud hüdrograafiliste mõõdistuste välitöö teostamiseks sadamates, merelahtedel, faarvaatritel ja kinnistel veekogudel. Mõõdistuskomplekti kuuluvate seadmete vea hindamine/Testing a) Positsioneerimine / Positioning Positsioneerimise süsteemi testimiseks määrasime korduvate mõõdistuste teel, kai servale „P1“ punkti. Testimise eesmärk on kontrollida Paadil paikneva GPS-i mõõtetulemust. For testing the PDS2000 navisystem and GPS accuracy, we used point “P1 on the pier edge Testing shows us complete Software and Setup error. The Height result on screen is sum of ( 0,0973 –phase center and staff lenght 2m) „P1“ X=6471868.034,Y=528583.630, Z= 1.312, measured/mõõdetud, Trimble-R6 RTK-GPS. – VRS, www.vrsnow.ee Known point on PDS2000 screen Määratud punkt PDS2000 ekraanil „P1“ X=647868.07, Y=528583.66, Z= (3.41- (0.0973+2.000)) = 1,3127 ; 0,0973 –phase center, staff lenght 2m Differece/Erinevus : X=0.03 m ; Y = 0.03 m ; Z= 0.00 m b) Suund/Heading Suuna määrangu kontrolliks kasutati meremärke, mille koordinaadid ja sihi liinid on täpselt määratud. Seejärel võrdlesime elektronkaardil, paadi telje ja kaardil oleva objekti kattumist. Korrektsiooni täpsus, teostatud enam kui 1km pikkusel baasjoonel. Kompassi suuna määrangu parandi täpsus 0,1 kraadi. For Testing Heading we used Waterway sight marks. Taking the boat direction on land based mark. (accurate coordinates known) and following the waterway, at same time, continuously checking the direction from navigation-system. -8-  c) IMU Inertial measurement unit (VRU) Virtual Reference Unit Referents tasapinna loodimiseks, paigaldasime paadi kindlale alusele. Peale paadi loodi seadmist, seadistasime SMC- parandeid, kuni PDS 2000 tarkvaras oli tulemuseks Roll = 0.0 ja Pitch = 0.0 . PATCH TEST - I) Latency/Ajastuse Test: Kolm katset, Andmed kogutud samal mõõteliinil sõites, sama kursiga. Sobilik merepõhi on varieeruva sügavusega ja mõningate kontuursete, kõrgemate objektidega. Mõõtepaadi kiirus: esimesel katsel 3 sõlme, teisel katsel 7 sõlme ja kolmandal katsel 14 sõlme. Latency/Timing Test: Three passes, collected on the same line and in the same direction, at significantly different speeds, over a sloped bottom and objects The speeds varied more than 50% from one another (e.g. first pass at 3 knots, second pass at 7 knots and third 14 knots) II) Roll Test/Kreen: Kaks katset, Sõites ühtlase kiirusega mõõteliinil, vastassuunalistel kurssidel. Sobilik merepõhi on varieeruva sügavusega ja mõningate kontuursete kõrgemate objektidega. Kolmas mõõteliini on risti eelnevatega ja aitab kontrollida Online- SVP (vee helileviku kiiruse) ja kasutatud SVP-profiili hälbeid. Roll Test:Two passes, collected on the same line in opposite directions, at the same speed (at normal survey speed 6 knots), over a flat bottom with couple objects. One line, crossing perpendiculary the first two lines. The crossing line helps to see the Possible Online -SVP and used SVP-Profile error. III) Pitch Test/Different: Kaks katset, Sõites ühtlase kiirusega mõõteliinil vastassuunalistel kurssidel. Sobilik merepõhi on ühtlase kaldega, (Näiteks süvendatud laevatee kallaku osa, või mõni looduslik astangu serv). Pitch Test: Two passes, collected on the same line in opposite directions, at the same speed, over a sloped bottom. IV) Yaw Test/Suund: kaks katset, andmed kogutud samasuunalistel, paralleelsetel mõõteliinil sõites. Sobilik merepõhi on varieeruva sügavusega ja mõningate kontuursete, kõrgemate objektidega. Yaw Test: Two passes, collected in the same direction, along parallel lines spaced by the depth of water, at the same speed (typically your normal survey speed), over a sloped bottom. -9-  Mõõdistuskomplekti kuuluvate seadmete analüüs Complete Survey system uncertainty analyse / Seadmete täpsus -T20P-Reson 2015 95%- Mõju sügavuspunktile 15 max factory/math tõenäosus m sügavusel +/- GPS - SPS-855 Plaaniline (X,Y) 0,10 +/-0,01 +/- 0,02 Plaaniline 0,010 +/- Kõrguslik/Z 0,20 +/-0,02 +/- 0,04 Kõrguslik/Z 0,020 Compass, Furuno SC-30 suuna viga/Heading +/-2,0° +/- 0,5° +/- 1,00° Plaaniline +/- 0,027 +/- 0,02° +/- 0,02° Plaaniline +/- 0,005 +/- Kõrguslik MRU 0,05° +/- 0,02° +/- 0,02° /Depth +/- 0,001 +/- Sonar Kõrguslik /Depth 0,003 +/-0,003 +/-0,006 Kõrguslik +/- 0,003 +/- Plaaniline (poordi suunal) 1,10° +/-1,1° +/- 1,1° Plaaniline +/- +/- Sonar (kiirgus koonus) kesk kanal Plaaniline (liikumise suunal) 1,10° +/-1,10° +/-1,10° Plaaniline +/- 0,145 Seadmete paigalduse määrangute täpsus (Offset accuracy) Plaaniline Plaaniline (X,Y) +/-0.005 (X,Y) +/- 0,0050 GPS Kõrguslik/Z +/-0.005 Kõrguslik/Z +/- 0,0050 Plaaniline sonari positsiooni Plaaniline +/- 0,0000 SC-30 kompass välimine mõõtepunkt +/- 0,05 ° Plaaniline +/- 0,0000 Plaaniline +/- 0,0131 MRU +/- 0,05 ° Kõrguslik +/- 0,0000 Plaaniline +/-0.0025 Plaaniline +/- 0,0025 Sonari (anduri) paigaldus Kõrguslik +/-0.0025 Kõrguslik +/- 0,0025 Suuna viga, paigaldus +/- 0,05 ° Plaaniline /s +/- 0,0000 Sonari (andurid) Elemendi suuna viga +/- 0,05 ° Plaaniline /s +/- 0,0000 Kõikumisest tulenevad vead, Sonar (Roll added uncertainty) Y-Suuna viga, kõikumine +/- 0,02 ° Plaaniline /s +/- 0,005 Paadi kreen +- 2,0° ; 98% ajast väiksem, kompenseerib MRU '+/- H-Suuna viga, asukoht 0,02 ° +/- 0,02 ° Kõrguslik +/- 0,001 Kõikumisest tulenevad vead, GPS (Roll added uncertainty) Y-Suuna viga, kõikumine +/- 0,02 ° Plaaniline /s +/- 0,001 Paadi kreen +- 1,5° ; 98% ajast väiksem, kompenseerib MRU '+/- H-Suuna viga, asukoht 0,02 ° Kõrguslik +/- 0,000 Vee helilevimise kiiruse määramine; SVP +/-0,001 m/s Sonar Z Kõrguslik +/-0,5 m/s Kõrguslik +/- 0,0096 sonari sektori laius 104,0 kraadi X/Y Plaaniline Plaaniline +/- 0,0096 Tareerimine , protseduuriline täpsus Z Kõrguslik +/-0,01 Kõrguslik +/- 0,01 KOKKU Kõrguslik +/- 0,020 - 10 -  Kokkuvõte Summary Juhuslikud vead X/Y Plaaniline +/- 0,006 Randon uncertainty X/Y Plaaniline +/- 0,001 Seadmete mõõtevead X/Y Plaaniline +/- 0,187 instrumental Z Kõrguslik +/- 0,024 Protseduuriline X/Y Plaaniline +/- 0,0096 procedure errors Z Kõrguslik +/- 0,020 Pagaldus X/Y Plaaniline +/- 0,021 Setup uncertainty Z Kõrguslik +/- 0,008 meetrise sügavuse MAX hor. Error/Maksimaalne plaaniline viga +/- 0,223 15 korral meetrise sügavuse MAX depth Error/Maksimaalne horisontaalne viga +/- 0,051 15 korral KOKKU Ruutkeskmised vead meetrise sügavuse X/Y Plaaniline +/- 0,189 15 korral meetrise sügavuse Z Kõrguslik +/- 0,032 15 korral Taustsüsteemi vead / Background System Errors tulemi Veemõõdulatti kontroll max 95% viga +/- VM - Tehnilise niveleerimise tulemus Z Kõrguslik 0.05 +/-0.02 +/- Lähte reeperite täpsus Z Kõrguslik 0.03 +/-0.01 RTK-Gps H - kontrollimise täpsus Z Kõrguslik +/-0.02 +/-0.02 Veetaseme lugemine Z Kõrguslik +/-0.02 +/- Maaameti Geofond (Põhi-võrk) X/Y Plaaniline 0.05 +/-0.02 +/-0.02 +/- national benchmarking Z Kõrguslik 0.05 +/-0.02 +/-0.02 +/- Lähte reeperite Z Kõrguslik 0.03 +/-0.01 +/- GPS (Referents jaama paigalduse viga) X/Y Plaaniline 0.05 +/-0.01 +/-0.01 +/- Korduvate mõõtmiste tulemus Z Kõrguslik 0.05 +/-0.01 +/-0.01 +/- Geoidi - ellipsoidi mudeli viga Z Kõrguslik 0.05 +/-0.02 GeoSoft OÜ Võrk_ VRS NOW Basestations +/- GPS (Referents jaamad) X/Y Plaaniline 0.05 +/-0.02 +/-0.02 +/- Korduvate mõõtmiste tulemus Z Kõrguslik 0.05 +/-0.02 +/-0.02 +/- Geoidi - ellipsoidi mudeli viga Z Kõrguslik 0.05 +/-0.02 Maksimaalne plaaniline +/- viga +/- 0.05 +/-0.02 +/-0.02 Maksimaalne kõrguslik +/- +/- 0.10 +/-0.02 +/-0.04 - 11 -  End of pages Käesolevas tehnilises aruandes on 12 ( kakseist ) järjestikku nummerdatud lehte. This survey statement includes 12 (twelve) pages 02.12.2015.a. Täitja: /P. Ude/ - 12 -