Maak en Meet Nauwkeurigheden Survey resultaten en toepassing

Huibert-Jan Lekkerkerk

Rotterdam, 30 september 2014

Resultaten proeven

• Kwalitatief

– Specifieke issues met bepaalde systemen

• Kwantitatief

– Op basis van statistische verwerking alle surveydata

– Afwijking tov referentie per meetsysteem

• Gemiddelde + variatie | Referentie halve bol (en plaat)

– Herberekening dokproeven

– Omwerken resultaten tot set formule’s

Kwalitatieve resultaten

• Nauwkeurigheid kraan lastig te definiëren

• Multibeam / laser geeft veel ruis

• Multibeam in ondiep water lastig toepasbaar

Droge metingen op 150 – 800 kg

Natte metingen op 150 – 800 kg (+ referentie)

Plaat 1x1

Halve bol

Echoscope 375 kHz

R2Sonic 2024

Kwantitatieve resultaten

• Multibeam / laser geeft gemiddeld lagere ligging

tov halve bol en/of plaat

• Singlebeam is ongeveer gelijk aan halve bol

• Kraan geeft consistent hogere waarden

• Plaat meting benaderd toppen van stenen

– Bij juiste keuze afmetingen plaat (4 Dn50 ^2)

• Halve bol is goede ‘gemiddelde’ referentie

Resultaten gemiddelde afwijking

Multibeam Resultaten

test pit trials

average systematic error (m) = -0.30Dn50

confidence level 2.5% (m) = -0.03Dn50 + 0.114

confidence level 97.5% (m) = -0.63 Dn50 - 0.164

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

Dn50 (m)

Hem

isphere

- m

ulti

beam

(1x1

m g

rid,

m) 2σ + = 0.27Dn50 + 0.114

2σ - = -0.33Dn50 - 0.164

Dock trials

average systematic error

En als formule…

Systematische fout multibeam

• Esyst = -s1 * Dn50 s1: 0.29 … 0.33 (halve bol)

• Etot = Esyst - 0.01 * (10 - sg) * Dn50 sg = helling

Variatie / precisie multibeam

• 2σ1 = ± (p1 + p2 * Dn50) p1: 0.01 … 0.10 | 2: 0.26 … 0.33

• 2σN = 2σ1 / √(N / 1m2) N: gridgrootte in m2

Toepassen van de resultaten

• Twee ‘reken’ situaties:

– Bepaling gemiddelde bodemligging

– Bepaling minimale laagdikte

Eigenschap multibeam Symbool

Waarde

Factor systematische fout s1 0.30

Precisie of vlakke bodem p1 0.03 m

Precisie, ruwheidsfactor p2 0.33

1: Gemiddelde bodemligging

• Project gegevens:

– Gemiddelde laagdikte per 100 m2 > 1.30 m

– Multibeam survey toplaag: CD -5.00 m

– Multibeam survey onderlaag: CD -6.20 m

Eigenschap Symbool Onderlaag Toplaag

Gradatie 10–60 kg 0.3-1 T

50% massa M50 37 kg 715 kg

Dichtheid rho 2650 kg/m3 2650 kg/m3

50% korreldiameter Dn50 0.241 m 0.646 m

Helling sg 5 5

1.20 m

1: Multibeam afwijking en precisie

Systematische survey afwijking Formule Onderlaag

10-60 kg

Toplaag

0.3-1 T

Systematische fout vlakke bodem 0.3*Dn50 0.07 m 0.19 m

Additie voor helling (1:5) 0.05*Dn50 0.01 m 0.03 m

Totale survey afwijking 0.08 m 0.22 m

Survey precisie Formule Onderlaag

10-60 kg

Toplaag

0.3-1 T

Precisie 1x1 m2 (enkelzijdig) 2σ1 0.110 m 0.243 m

Precisie 10x10 m2 (enkelzijdig) 2σn 0.011 m 0.024 m

Gecombineerde precisie toplaag en

onderlaag (100m2 controle

oppervlak)

2σn 0.027 m

1: Conclusie gemiddelde laagdikte

Gecorrigeerde survey resultaten Betrouwba

arheid

Onderlaag

10-60kg

Toplaag

0.3-1ton

Ruwe multibeam meting CD -6.20m CD -5.00m

Totale systematische multibeam fout 0.08m 0.22m +

Werkelijk gemiddeld niveau

(halve bol)

CD -6.12m CD -4.78m

Evaluatie laagdikte (halve bol) 50.0% 1.34m

Gecombineerde survey precisie

(100m2 controlevak)

0.027m -

Evaluatie laagdikte (halve bol) 97.7% 1.31m

Conclusie: gemiddelde laagdikte voldoet (1.31 | 1.34 > 1.30)

2: Minimum laagdikte

• Project gegevens:

– Minimum laagdikte per 2.5 x 2.5 m2 > 1.0 m

– Betrouwbaarheid: 97.7%

– Beoordeling in enkele cel 2.5 x 2.5 m2:

• Multibeam survey toplaag: CD -5.10 m

• Multibeam survey onderlaag: CD -6.10 m 1.00 m

2: Multibeam afwijking en precisie

Systematische survey afwijking Formule Onderlaag

10-60 kg

Toplaag

0.3-1 T

Systematische fout vlakke bodem 0.3*Dn50 0.07 m 0.19 m

Additie voor helling (1:5) 0.05*Dn50 0.01 m 0.03 m

Totale survey afwijking 0.08 m 0.22 m

Survey precisie Formule Onderlaag

10-60 kg

Toplaag

0.3-1 T

Precisie 1x1 m2 (enkelzijdig) 2σ1 0.11 m 0.24 m

Precisie 2.5x2.5 m2 (enkelzijdig) 2σn 0.04 m 0.10 m

Gecombineerde precisie toplaag en

onderlaag (6.25 m2 controle

oppervlak)

2σn 0.107 m

2: Conclusie minimum laagdikte

Gecorrigeerde survey resultaten Betrouwba

arheid

Onderlaag

10-60kg

Toplaag

0.3-1ton

Ruwe multibeam meting CD -6.10m CD -5.10m

Totale systematische multibeam fout 0.08m 0.22m +

Werkelijk gemiddeld niveau

(halve bol)

CD -6.02m CD -4.88m

Evaluatie laagdikte (halve bol) 50.0% 1.14m

Gecombineerde survey precisie

(6.25 m2 controlevak)

0.107m -

Evaluatie laagdikte (halve bol) 97.7% 1.03m

Conclusie: minimum laagdikte voldoet (1.03 > 1.00)

Enige opmerkingen

• Bepaling afwijkingen multibeam is complex

– Correctie is afhankelijk van type multibeam

– Gemiddelden zijn goede leidraad

• Toepassing is minder complex maar vraagt kennis

én een goed gedefinieerde controle

Meer informatie: lees het boek

Dank voor uw aandacht

Zijn er nog vragen?

Met dank aan: