海洋测绘工具 -海洋测绘主要包括哪些手段

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本次外业大约历时2个多月，中间遇到了多波束噪声、电火花电源箱冒烟、侧扫声纳绞车承重头内部线路中断，连接拖鱼的硫化头烧坏问题。

# }( c5 ^/ d( c4 O

1、多波束噪声的问题

# a6 }. N& c- G' x0 ~6 U F5 A

在外业采集过程中，EM2040D多波束水体图呈现了明显三段，意思就是，多波束的相位检测出现了问题。我们怀疑这是多波束老化造成的，就像Reson7125在使用后期只有振幅检测有效。

EM2040D有三个频率，分别是200kHz、300kHz和400kHz。自检程序检测它们的噪声水平如下：

Noise Test.

Signal Amplitude in dB

. @8 G4 z+ z. L1 c5 ]

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

' F( t" U( O2 x

0              83.2*        44.7         52.7

1              82.4*        44.3         51.7

2              82.6*        43.9         50.7

8 ^/ ]$ G& c3 X7 E1 q! V

3              82.4*        44.1         50.7

9 l+ I! e: u) g. h

4              81.8*        43.9         49.5

9 |7 e) m9 x0 v& z5 {8 \

5              82.3*        44.1         51.1

6              82.7*        44.1         52.3

7              82.6*        44.3         52.3

$ V/ ^8 M1 Q* G, l5 R

8              82.6*        44.4         52.3

% m5 [$ x4 @0 p, w

9              83.6*        44.1         52.1

10              83.5*        44.4         52.2

11              83.9*        44.4         52.5

12              83.8*        44.3         51.1

13              83.8*        44.6         52.1

14              84.3*        44.4         52.9

15              83.9*        44.3         51.8

16              84.5*        44.3         52.4

17              84.1*        44.2         51.6

18              83.1*        44.1         50.2

, f1 ~; }- } a

19              82.5*        44.5         49.4

20              81.2*        44.3         49.0

4 x) d4 \8 D: ~/ Q& o* i& a! M1 C

21              80.9*        43.9         47.5

0 m {5 d& ?2 _: D4 ^$ ]( s- @

22              80.8*        44.1         47.8

/ }, x. _3 q7 g

23              80.1*        44.3         48.4

24              79.4         44.3         48.5

( f5 w2 O9 ~. n ~: v, Q5 E

25              80.7*        44.0         47.4

26              80.3*        43.8         48.6

: F- X" L9 v4 M& O

27              78.8         44.2         47.7

28              77.0         43.9         46.4

29              75.5         44.2         46.4

30              77.8         43.9         46.5

+ D: ]) l8 |1 T9 P' X" p/ I4 {

31              79.6         44.1         46.4

4 X2 r& _, ^" j* r. U) o" W7 k

32              81.9*        44.2         49.4

33              80.5*        44.2         48.5

34              80.0         44.0         49.3

1 `( q" E1 \% S7 k9 j! s2 L5 d; m

35              73.1         47.3         42.0

36              81.7*        43.9         49.0

5 b5 N8 V( L; w- n- _3 W, A

37              82.0*        44.0         50.1

8 ~6 R1 t6 r& ]2 M- q

38              81.1*        44.1         50.0

39              80.5*        43.8         49.2

40              80.6*        44.1         48.6

" @6 f7 j% b' `" a7 R! X H7 c$ c' ?

41              81.2*        44.2         49.6

42              81.9*        44.2         49.2

& R2 x" s d0 g1 _# s# k6 W8 {

43              81.3*        44.3         48.9

44              80.7*        44.1         49.6

4 G. h) Z5 t# N. r+ R- N

45              82.9*        44.2         49.9

/ d3 m! G/ n! M, _, I

46              83.4*        44.1         49.4

1 p4 C" h ?. D& P

47              82.5*        44.3         50.3

- W" C5 `, P+ S+ T" V6 p0 x

48              83.6*        44.2         51.0

49              85.1*        44.4         50.6

- D5 d. E" Q# o) K

50              84.2*        44.3         50.2

51              82.7*        44.4         49.7

+ F! @/ r1 @8 o6 k% p! J4 Y

52              80.7*        44.1         49.7

& F2 h" h0 P; |1 F

53              81.8*        44.1         50.6

, d0 U% d+ f0 }

54              82.1*        43.9         49.1

55              80.6*        44.3         48.9

56              80.8*        43.9         48.1

57              81.9*        44.3         49.3

+ ~/ s% P9 n- Q) y) t9 F3 H" }

58              81.6*        44.1         47.5

59              80.7*        44.3         48.8

0 _) _* q5 u: l8 D1 L; Z, S

60              81.3*        43.8         48.8

61              81.7*        44.6         49.7

4 s# N! C# O7 O5 o8 N' ?# q+ T

62              82.5*        44.1         49.4

63              82.5*        44.5         50.2

64              82.6*        44.3         49.9

4 J L1 F5 N8 D1 Y& |$ h

65              82.9*        44.1         50.2

66              83.3*        44.2         49.7

67              82.4*        44.1         49.2

68              81.1*        43.9         48.7

: Z+ s5 v z2 j- c

69              80.7*        43.8         48.6

70              81.6*        44.1         48.4

71              81.6*        43.8         48.4

72              79.5         43.5         47.8

2 |3 }$ f7 V2 v- {1 ]+ J

73              80.0         43.3         47.5

- D/ P7 B/ T P2 U; }$ O/ _: u

74              80.3*        43.9         47.6

75              80.3*        43.9         47.2

76              81.3*        43.8         46.6

! t" r7 A9 C# D* Z

77              82.2*        43.8         46.9

' I: v- I; `6 x

78              82.0*        43.8         47.4

79              81.4*        43.6         47.3

7 m/ c7 m3 y! \# B9 h7 v$ x* a

80              80.5*        44.1         47.6

81              80.3*        43.5         46.6

82              79.7         44.0         45.8

83              79.9         44.2         45.9

84              79.0         44.0         45.9

85              78.7         43.9         45.8

86              77.3         43.8         45.2

87              76.4         43.7         45.9

88              76.0         43.8         45.1

, K% r* J5 G: } j# n

89              75.1         43.6         45.2

90              75.1         43.7         44.1

9 I, s: e/ G8 Q* J0 R/ g) d& l5 p

91              75.7         44.1         44.1

92              76.1         43.8         43.9

93              76.7         43.8         44.3

94              77.6         43.8         44.9

. L4 b$ }+ }9 M+ U6 p- b6 R

95              77.7         44.0         44.4

96              76.9         43.7         46.0

. Y; k- j$ W! ^2 B

97              76.9         43.8         44.9

$ Z$ X+ U7 g2 G! D2 F

98              78.0         44.1         45.5

99              78.1         44.4         45.5

& S; g, y" `) [% ^

100              77.7         44.2         45.3

101              78.4         44.3         46.4

5 l' _6 a& F. X1 V, s, N

102              78.8         44.2         46.7

- ^- L/ A' w! K7 C* ~3 t( q8 N

103              79.3         44.2         49.0

104              80.2*        44.5         49.5

+ w/ ?: M: q# m, l

105              80.9*        44.1         50.9

106              81.6*        44.5         51.5

3 d( f6 `0 n" k6 u9 L! u

107              82.3*        44.5         52.2

108              82.9*        44.1         51.0

/ q' [ `4 G, Z+ v. p/ n6 A

109              82.9*        44.5         50.9

110              82.3*        44.5         50.3

8 K9 I, ]0 B% E, i, b

111              82.3*        44.6         50.5

* X# x8 o) \$ ~+ t

112              82.2*        44.6         51.1

I% e- r* ^5 Z, y

113              83.4*        44.6         52.3

* u* R. ^. z9 q) r/ E' m- _( E# E7 p- ~/ I

114              83.8*        44.2         52.2

115              84.3*        44.6 53.3

1 t% ~4 J2 _5 N. X r

116              82.6*        44.2         52.0

117              82.2*        44.2         51.3

* C" f* I& b$ u0 j

118              82.3*        44.1         50.2

119              83.1*        44.2         48.9

# Q5 T8 D4 l; T

120              82.0*        44.5         48.8

; ~) P- A' i( b3 e% c; [

121              81.1*        44.5         47.8

122              79.7         44.3         46.7

123              79.1         44.0         46.4

124              78.6         44.1         46.6

& p3 `& m* ~( z

125              78.0         43.9         46.0

; k0 U0 S, i: C9 Z' S5 I

126              76.6         44.3         45.3

2 r( R5 v2 L; R8 Y- ?

127              75.4         44.2         44.8

Summary:

Number of Noise errors found 90

) \! w! p" [+ S1 v8 Q

200kHz       300kHz       380kHz

& Y* A. n/ o7 n+ R- v U J- c

Average         81.4         44.2         49.3

4 Q4 I: U/ R5 d

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115       从噪声水平来看，200kHz噪声很大，远远高于300kHz和400kHz，这说明换能器可能附着了很多海洋生物，后来船舶上坞以后，事实也是如此，换能器地面长满了海虹，现场照片可翻看《船底固定安装的声学设备需要涂防污漆吗》。

200kHz在如此噪声水平下，波束根本无法形成，而由于水深大于70m，400kHz也不行，只能300kHz可以用，为了保证回波和覆盖的稳定，波形选择Long CW。采集的原始数据噪声较多，人工删除噪点的工作量大，我们安排了3个人来干这个事情。

0 N, W* |# s+ k0 `$ m# \

换能器底面海生物清理以后，3个频率的噪声水平都比较低，回波稳定，原始数据基本没有噪声。虽然相位检测仍然存在问题，但是大大减轻了，相差1-2cm。因此，对于船底固定安装的多波束而言，换能器必须刷上一度防污漆。

/ C) T( U6 P4 `& e! k* F

2、电火花电源箱冒烟了

1 S: A. u7 ~4 H# {( o$ `/ m

外业队员发现GeoSpark电火花的电源箱冒烟了，赶紧关高压，断电。避风期间，我们将电源箱送到万能修陈先生那里，经检测，其中一个件烧糊了，见下图。

0 d7 C1 A. [% d

换了几个件以后，开机以后电源箱小屏幕显示HV Charger Error，见下图。测试之后，机器仍不能正常工作，接着再换了几个小件以后，才恢复如初。

实际上，电源箱开机以后，正常显示的状态首先是Slow Start Active，然后是StandBy，开高压后，显示的是HV On。

3、侧扫声纳承重头连接缆断了

由于之前使用的国内铠装缆在我们的调查船上只能连接Klein3000，不能连接Klein4000，我们从国外直接进口了Klein专用的铠装缆。它的承重头结构见下图。

承重头里的结构比较复杂，钢缆通过锥形件卡住，越拉越紧，见下图，连接缆是泡在防水胶里。当连接缆断了以后，我们拆开这些件以后，无法复原了，只保留了钢缆连接方式，抛弃了它的防水方法，直接使用防水胶带缠上。

7 m( o. w. Y+ [0 {4 ]

它的钢缆连接方式也非常不好维护，拆开的时候，我们需要一根根钢缆弄出来，才能敲出锥形头，安装的时候，需要将一根钢缆拨出来，拉直摆好塞进去。青岛晨明公司给我们定做的承重头就是钢缆夹具，用螺丝上紧即可。

我们硫化承重头与拖鱼连接的部分，硫化了3次，效果不是很理想，可能是硫化的水平不行。其中一次，硫化头似乎烧掉了，我们怀疑里面进水导致短路，结果是连接拖鱼的母头短路。

4、小结

" F( h4 {0 h5 s% N: A1 G9 v

前段时间，同事小孟说他的同学遇到海洋测绘的问题就搜索本公众号，基本都能解决。这其实是本公众号的初心。欢迎海洋测绘同行多使用。除此之外，博主从中也感受到一点点成就感，哪怕是干自己喜欢的事情，也是需要鼓励的啊。

     “xiaok海洋测绘网”是一个博客性质的网站，博主住在美丽的海滨城市--青岛，常年在沿海和大洋从事着艰苦的海洋调查工作。网站的内容是博主和同事们学习和工作的总结，主要包括三个方面：

1、海洋调查设备的安装、测量和使用；

2、海洋调查数据的后处理和图件编制；

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3、自编软件的开发和使用 。

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       坚持更新，积跬步，必有所成。网站的精华内容会在同名公众号更新。如果感兴趣，就扫描下面的二维码关注一下吧。公众号非常欢迎同行投稿。

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1、《海洋测绘十年》集十几年一线海洋测绘工作经验，还剩余几十本，购买时间截至到2023年年底；2024年及以后只送不卖，不再赠送本书的电子版和每年的年度文集。

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2、 2021年年终总结及文章索引

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3、 2022年年终总结及文章索引

4、一些海洋数据的分享及地磁tiff的提取

5、坐标转换软件OpenCoord介绍及下载​

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