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。

& a9 S. o: Y& o' R( Y1 b- Q

1、多波束噪声的问题

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。

( y' }9 r2 g7 J# l3 r1 A; d7 c/ {

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

: z2 ~9 c0 R& a$ S: X, |3 L

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

& S3 N0 u2 a% A$ v' Z

0              83.2*        44.7         52.7

1              82.4*        44.3         51.7

/ C" r- A4 ?+ d: H4 p: n7 Z7 C

2              82.6*        43.9         50.7

0 |* R2 G1 k: K* Q. A2 W

3              82.4*        44.1         50.7

7 {( J- C) z; T$ E/ I" e" \

4              81.8*        43.9         49.5

' u, H5 [; Y; B* o/ ]- m

5              82.3*        44.1         51.1

' u1 O* W- r7 f, X

6              82.7*        44.1         52.3

5 \' o7 Q$ U. r

7              82.6*        44.3         52.3

8              82.6*        44.4         52.3

0 C' D Q F. x4 m( ^8 N! P

9              83.6*        44.1         52.1

/ K0 m' s: b$ t/ X% K$ v+ a9 ]8 m

10              83.5*        44.4         52.2

11              83.9*        44.4         52.5

6 c, X: X# P: i$ k( P1 r

12              83.8*        44.3         51.1

13              83.8*        44.6         52.1

& N# W, d5 ~6 n4 s) b

14              84.3*        44.4         52.9

15              83.9*        44.3         51.8

$ I* O6 u9 Q+ `+ B

16              84.5*        44.3         52.4

17              84.1*        44.2         51.6

18              83.1*        44.1         50.2

' c' V% X1 i! p2 C3 B* ], F$ }

19              82.5*        44.5         49.4

( b$ u! l4 I3 w

20              81.2*        44.3         49.0

21              80.9*        43.9         47.5

3 k- I/ w* c# y$ j

22              80.8*        44.1         47.8

23              80.1*        44.3         48.4

# V( P5 G: B7 K7 `- A

24              79.4         44.3         48.5

5 e* |( a1 R' P, T$ U" ?

25              80.7*        44.0         47.4

6 w8 T! c2 M- i. n* k5 @% I' L

26              80.3*        43.8         48.6

8 d; |7 c% R. g# ]+ Q, F

27              78.8         44.2         47.7

! W4 d0 t; j6 G4 |: r1 r

28              77.0         43.9         46.4

; s( @7 p/ L; e% N; Z: f

29              75.5         44.2         46.4

30              77.8         43.9         46.5

31              79.6         44.1         46.4

32              81.9*        44.2         49.4

+ i! F1 o+ z6 C- I, P7 {& R

33              80.5*        44.2         48.5

34              80.0         44.0         49.3

! j8 N- O E- f7 H; G. ?% b; n

35              73.1         47.3         42.0

' T& G9 A% F& r) O

36              81.7*        43.9         49.0

37              82.0*        44.0         50.1

! E6 r" i% X# K

38              81.1*        44.1         50.0

39              80.5*        43.8         49.2

40              80.6*        44.1         48.6

41              81.2*        44.2         49.6

" P7 n* T9 M( f; F- }* @8 I! I

42              81.9*        44.2         49.2

43              81.3*        44.3         48.9

44              80.7*        44.1         49.6

' {7 g5 `# T1 p" z: S* x+ `) J

45              82.9*        44.2         49.9

46              83.4*        44.1         49.4

47              82.5*        44.3         50.3

48              83.6*        44.2         51.0

/ ?& |3 Y& F- T- R' q z

49              85.1*        44.4         50.6

50              84.2*        44.3         50.2

51              82.7*        44.4         49.7

, o2 ?' o6 X( Q9 J

52              80.7*        44.1         49.7

53              81.8*        44.1         50.6

54              82.1*        43.9         49.1

55              80.6*        44.3         48.9

% h3 k" ?$ T: q0 w+ n

56              80.8*        43.9         48.1

57              81.9*        44.3         49.3

; H* {* ?7 _1 K4 d. g

58              81.6*        44.1         47.5

59              80.7*        44.3         48.8

, X3 C( ^: s( u* g8 N7 l$ a } i

60              81.3*        43.8         48.8

; {2 S0 e, c8 z7 `+ ^

61              81.7*        44.6         49.7

62              82.5*        44.1         49.4

; f/ ^- g& {4 t$ A H# w1 [

63              82.5*        44.5         50.2

. q! l$ t) ]# c' b R5 H) U1 w: f

64              82.6*        44.3         49.9

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

69              80.7*        43.8         48.6

! ^ o- J) j) a5 V; k* q

70              81.6*        44.1         48.4

1 U9 N# B5 U/ Y" j

71              81.6*        43.8         48.4

72              79.5         43.5         47.8

" N2 b/ }; ^) i3 `1 O: D8 _' P

73              80.0         43.3         47.5

- z( ]# _2 E7 d

74              80.3*        43.9         47.6

75              80.3*        43.9         47.2

' o/ K- J% U8 e% {/ Z5 Y' F0 k

76              81.3*        43.8         46.6

" A, V1 f$ \8 F2 q2 P0 M0 S- D

77              82.2*        43.8         46.9

9 ^2 L1 I4 m4 o9 a0 r& P

78              82.0*        43.8         47.4

4 r: t# Z6 a% _9 i. e' q9 _1 l8 C

79              81.4*        43.6         47.3

80              80.5*        44.1         47.6

+ M4 Q1 Z: H5 }' K% a& s/ _. j. u

81              80.3*        43.5         46.6

- |5 Z# l" r" c) {

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

& o( k" J8 c2 h4 d @4 O; m

88              76.0         43.8         45.1

89              75.1         43.6         45.2

90              75.1         43.7         44.1

91              75.7         44.1         44.1

* d: p/ i6 M: W! ~3 T

92              76.1         43.8         43.9

93              76.7         43.8         44.3

94              77.6         43.8         44.9

95              77.7         44.0         44.4

96              76.9         43.7         46.0

97              76.9         43.8         44.9

98              78.0         44.1         45.5

3 H, M" {, F1 F; m' ~: D

99              78.1         44.4         45.5

100              77.7         44.2         45.3

101              78.4         44.3         46.4

102              78.8         44.2         46.7

103              79.3         44.2         49.0

2 |, Y' S; r% m6 n& x

104              80.2*        44.5         49.5

105              80.9*        44.1         50.9

106              81.6*        44.5         51.5

0 M! v8 Z ~% v9 R) R5 {; ?7 O

107              82.3*        44.5         52.2

- m6 ?; M0 F5 P0 c

108              82.9*        44.1         51.0

109              82.9*        44.5         50.9

110              82.3*        44.5         50.3

111              82.3*        44.6         50.5

112              82.2*        44.6         51.1

! D5 K2 r, }* E, b

113              83.4*        44.6         52.3

114              83.8*        44.2         52.2

115              84.3*        44.6 53.3

; B8 p6 u9 [) y; X5 P9 K2 z

116              82.6*        44.2         52.0

117              82.2*        44.2         51.3

- U0 q/ {! l2 K( a) `2 z

118              82.3*        44.1         50.2

- I9 c8 { Q ^

119              83.1*        44.2         48.9

- [2 w6 I; u F

120              82.0*        44.5         48.8

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

125              78.0         43.9         46.0

126              76.6         44.3         45.3

127              75.4         44.2         44.8

" Q" H' c( u% y1 p

Summary:

$ I! u* y0 V' T" h. d

Number of Noise errors found 90

200kHz       300kHz       380kHz

Average         81.4         44.2         49.3

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》。 3 _& c7 C& b4 N9 S

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。

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。

' @* t; q4 b3 b

2、电火花电源箱冒烟了

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。

# O( u# F$ x" Q5 e3 V) \0 ?

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

7 e4 D9 [; W- ~* ~1 Z9 f4 n- [

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。

' N, W7 W( d7 `8 f% M! G8 x

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。

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。

4 |$ d2 F/ [% U& r

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

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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：

8 _4 F1 W2 C9 T- a, A8 s5 ~

1、海洋调查设备的安装、测量和使用；

+ N$ C. o" S% i# {. w1 P

2、海洋调查数据的后处理和图件编制；

3、自编软件的开发和使用 。

       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。

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。

5 Y! `' W1 X+ u# ^

2、 2021年年终总结及文章索引

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

/ W6 @$ M. b' b( ?& ~

5、坐标转换软件OpenCoord介绍及下载​

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