一方、マルチビーム音響測深機、サイドスキャンソナー、海底プロファイラー、さらには地形測量や水路測量の目的で使用される LiDAR など、土木工学に役立つ水路測量の新しい技術は、世界中の公共機関や民間部門の仕事に大きく貢献しています。
しかし、都市化と都市再開発が急速に進む中、多くの行政部門や水道・交通当局は、都市の設計や実施において大きな課題に直面しています。
昔、水深を測量する場合、まず現地でボートや船舶を探し、レンタルする必要がありましたが、これは常に高額でした。その後、重い音響測深機やその他の付属品をボートに取り付け、波やエンジンのプロペラによる干渉を最小限に抑えられるよう、トランスデューサーの適切な設置位置を探します。さらに、水深が浅すぎてボートが浮かばない可能性もあるため、測量士は実際の水深にも注意を払わなければなりません。立ち往生した場合に備えて、竹製のいかだや小型のサンパン（小型軽量ボート）を借りようとする測量士もいますが、これらは浅瀬では問題なく機能しますが、作業員の命を守るための設備が不足しており、大型船の波や急流によって転覆する危険性があります。場合によっては、地震後の防波堤湖や汚染された水、さらには鉱滓池の水位を監視する必要があることもあります。
ボートの搬入が容易でない島の湖を測量する場合、より柔軟な解決策が必要です。また、上流から下流にかけて浅瀬やダムが存在する可能性のある小川の測量にも同様の要件が求められます。つまり、これらの状況において、測量士は安全性、精度、効率性といった課題に直面しているのです。
本稿では、ソリューションの例として中国のプロジェクトをいくつか参考として紹介します。
水路網と豊かな産物に恵まれた珠江デルタは、1979年以降、中国において最も重要かつ主要な経済・産業の拠点の一つとなっています。30%以上の「メイド・イン・チャイナ」製品がここで生産または組み立てられ、世界中に輸出されています。水路網と数百の港湾は、商品の輸出と原材料の輸入において非常に重要な役割を果たしてきました。複数の水路を横断する電力、ガス、水道用のパイプラインをさらに建設する計画がありました。パイプラインを敷設する前に、建設業者は水路の最新の水底状況を把握するために調査を行う必要があります。パイプラインが横断する主要な水路の一つは「モダオゲート水路」と呼ばれています。全長89.5キロメートル、30以上の港と数千の工場、4,500万トンの貨物量、7万のバウンディングを備えたこの水路は、3,000トン級の船舶が毎日800隻以上も出入りしています。そのため、横断調査を行うためにボートや船舶で川を横断する必要があり、水路には交通量の多い道路を整理するための信号機がないため、調査員の安全確保が非常に困難になります。
USV とも呼ばれる無人水上車両は、測量士が安全を脅かすことなく作業を時間どおりに完了するための理想的なソリューションです。
iBoat BM1と名付けられたこのUSVは、12時間以上の連続稼働が可能です。自動操縦機能により精密測量が実現し、測量レーン間の距離を正確に計測できます（オフセット10cm以内）。さらに、信号が途絶えたり、バッテリー残量が不足したりした場合でも、事前に設定された複数のホームポイントに基づいて、ボートは自動的に簡単に帰還します。リアルタイムカメラデータ伝送により、岸辺にいる測量士がボートを継続的に監視できます。
この先進的な自律システムは、船体、高性能音響測深モジュール、測位モジュールで構成されています。もちろん、データ通信システムと制御システムも含まれています。
まず、USVパイロットソフトウェアで、オンラインのGoogle衛星画像を参考に測量レーンを設計します。各横断レーンの間隔と長さは簡単に設定できます。USVとも呼ばれる無人水上機は、測量士が安全上の懸念なく、予定通りに作業を完了するための理想的なソリューションです。
USVが作業を開始すると、自動または手動で航行します。ユーザーはリアルタイムで作業モードを切り替えることができます。この測量作業では、管制官が迎撃コマンドを手動モードに切り替えるとすぐに、USVは大型船舶を容易に回避するために方向転換しました。この柔軟性と迅速なパフォーマンスは軽量ボートの安全性と効率性を確保し、人力による測量よりもリスクの低い作業を実現します。
データはボートからラップトップ ソフトウェアに送信され、ユーザーはここで簡単に位置、船首方位、深度を監視し、安全なバンク領域の測深システムのパラメータ設定を制御できます。
