海洋测绘工具 -海洋测绘主要包括哪些手段

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2 V7 w( @& f* s5 s

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c1 v& x0 S, p, Q, ]

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。

) a, a- i, }5 K" i' _/ I9 l

1、多波束噪声的问题

) i3 [8 g, o/ l+ [

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。

8 h5 F6 U% `, |& ?& \

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:

# u% ~/ r! @7 g+ e) T. r" c

Noise Test.

0 O& u3 }6 y, U7 l& n" r

Signal Amplitude in dB

4 Q, R/ R s7 C

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

( q6 M- ^ |5 Z/ l6 T

0              83.2*        44.7         52.7

( T0 s6 ^1 S8 F v. i

1              82.4*        44.3         51.7

v: | X$ x q) N9 T, e, U0 A

2              82.6*        43.9         50.7

0 B) O- u( R' a, T9 ]6 Q! H9 d% h

3              82.4*        44.1         50.7

9 i! |0 h, c% l; o9 c# j; e

4              81.8*        43.9         49.5

) Q! v2 _' I# |' b& c, t D

5              82.3*        44.1         51.1

7 f& ~) }3 ~) M) h( q `5 @

6              82.7*        44.1         52.3

2 l" r5 n7 b, A" z' b. d

7              82.6*        44.3         52.3

" e6 K E1 e6 ^1 { E

8              82.6*        44.4         52.3

' b6 ]. Y$ J5 }8 Z- m, P

9              83.6*        44.1         52.1

: O9 }! q3 V! r) S

10              83.5*        44.4         52.2

1 A% o' z; D# E$ `9 k

11              83.9*        44.4         52.5

8 u+ B" H8 D2 l6 O2 L; u) U% m

12              83.8*        44.3         51.1

& I4 e! @ T- e+ B8 L

13              83.8*        44.6         52.1

' z, m" o$ x+ u% X0 v" D0 a6 P

14              84.3*        44.4         52.9

! V# i# G m8 c$ Y

15              83.9*        44.3         51.8

$ e2 P, J6 ]" M6 y( Y

16              84.5*        44.3         52.4

) |+ J9 ~3 V c5 T; L i1 H

17              84.1*        44.2         51.6

4 N0 P1 Q* S! b+ {6 l* D) u* x+ w2 X

18              83.1*        44.1         50.2

& E j! y! o. {2 m1 n- K

19              82.5*        44.5         49.4

; E7 Z5 R. Y" w; k

20              81.2*        44.3         49.0

1 t) q$ g8 e4 [& ] U* `

21              80.9*        43.9         47.5

. \1 ]: x) ]' Z2 s& H1 t

22              80.8*        44.1         47.8

) o) T/ J, S2 s" o. Q

23              80.1*        44.3         48.4

7 Y4 h }. h) t2 m

24              79.4         44.3         48.5

' n* {8 ?% u4 f& ~

25              80.7*        44.0         47.4

+ _: r& X/ x, E+ y

26              80.3*        43.8         48.6

4 c4 r: \ R- A6 @" w

27              78.8         44.2         47.7

s1 U" [4 `/ [% U$ Y) [1 E

28              77.0         43.9         46.4

4 R' O3 ^, T+ m$ B

29              75.5         44.2         46.4

& @* w5 H/ a! c: u0 u+ u6 o8 I: R M" ~

30              77.8         43.9         46.5

' I) e8 n& H4 Q. @

31              79.6         44.1         46.4

8 W( W8 O' V% u# n. B7 l4 q+ Y- T

32              81.9*        44.2         49.4

% _- V5 i, `3 A

33              80.5*        44.2         48.5

9 w, h6 R1 S, u3 h, H' [& e

34              80.0         44.0         49.3

& ?4 L" d6 j& d% Q4 b

35              73.1         47.3         42.0

: ~1 [, b/ s# h

36              81.7*        43.9         49.0

- m" f. T* s; }* C5 X

37              82.0*        44.0         50.1

1 q- C5 i' _$ W! e

38              81.1*        44.1         50.0

5 ?: W1 C1 _. h4 l, A

39              80.5*        43.8         49.2

# z2 _) @: G- c, a

40              80.6*        44.1         48.6

# p. b1 i a8 B# d3 E2 S

41              81.2*        44.2         49.6

3 K+ p' J& @6 }$ e4 Q" x

42              81.9*        44.2         49.2

R9 ^/ t8 m) G

43              81.3*        44.3         48.9

L$ w% f: Y" U l( Y

44              80.7*        44.1         49.6

* l f% H! B" h2 y4 e2 U% P* p5 l

45              82.9*        44.2         49.9

+ a+ i+ O+ h h* b

46              83.4*        44.1         49.4

( a6 F0 O* T! q1 f

47              82.5*        44.3         50.3

9 w: r1 n# m2 U* d/ Q, d" g: x' J

48              83.6*        44.2         51.0

z$ ]) r; ?: G3 N! ^& R

49              85.1*        44.4         50.6

9 Y" X; ^6 O; u" m- q" V. u+ y9 @

50              84.2*        44.3         50.2

& r: \( A- v- ?5 O/ F1 b$ O: S/ [

51              82.7*        44.4         49.7

, C3 x* J, _% h

52              80.7*        44.1         49.7

0 y0 [7 L4 W* z: d& J) z. ^( x7 S6 t

53              81.8*        44.1         50.6

# o" Q) q7 Q+ x# E

54              82.1*        43.9         49.1

. _5 L1 I) e9 [( E- [& e1 L! `

55              80.6*        44.3         48.9

0 U/ m0 B( i* a$ h# x

56              80.8*        43.9         48.1

8 V& W9 j6 B' ^) J- W. s0 Z

57              81.9*        44.3         49.3

" Q- R0 S, y# c! Z4 C1 v; j% O6 I

58              81.6*        44.1         47.5

4 ]8 W4 ^) w& x7 O! u* C

59              80.7*        44.3         48.8

" ?4 C( W6 C8 {0 w5 I" J

60              81.3*        43.8         48.8

2 F- A8 H% w2 [' n

61              81.7*        44.6         49.7

$ ~" t4 p. X( N. @0 I

62              82.5*        44.1         49.4

# y7 T6 K% [, H+ p

63              82.5*        44.5         50.2

% A# D2 a: E. b, j6 Y

64              82.6*        44.3         49.9

/ N+ Q" T6 u# ~* v# ^& R

65              82.9*        44.1         50.2

9 |) P$ M8 G$ u. V8 g/ y5 S

66              83.3*        44.2         49.7

- |+ }$ n5 B6 [+ V- D: u3 G

67              82.4*        44.1         49.2

1 o* r' F8 a# y) p2 w

68              81.1*        43.9         48.7

# W' B- G$ _( S7 y0 b

69              80.7*        43.8         48.6

0 ^% S' h! g' f! u; ~; N) ?2 q& R

70              81.6*        44.1         48.4

$ U. D! W) F& M% e# M

71              81.6*        43.8         48.4

& i4 f8 W4 N5 x

72              79.5         43.5         47.8

# s& B4 W/ n8 ~) _$ m- ]

73              80.0         43.3         47.5

' A+ k( g3 q: Q2 J

74              80.3*        43.9         47.6

/ h- s$ k; d# ]: T* u

75              80.3*        43.9         47.2

( \ }" \3 Y% `! e8 b! B# L

76              81.3*        43.8         46.6

7 e. \6 s- b7 a$ u# j# t

77              82.2*        43.8         46.9

' P. N! H. L# `1 Z3 S

78              82.0*        43.8         47.4

" B0 E" k3 |# D% Y5 S f e) L$ j

79              81.4*        43.6         47.3

" \+ q2 T- M, p& Q7 \; u! D: ^

80              80.5*        44.1         47.6

$ a: r, w4 E6 {+ Z" k. _( U

81              80.3*        43.5         46.6

0 l# k. ^, [$ `0 |7 A" ]

82              79.7         44.0         45.8

4 d) u' G) ^" {+ Y) {

83              79.9         44.2         45.9

3 B7 y0 q7 B& N" x4 `5 d6 `2 o' V. S

84              79.0         44.0         45.9

( F& X& n7 m: H$ w; v% ~& Y

85              78.7         43.9         45.8

- V% ~4 y9 L( j! F9 D7 w

86              77.3         43.8         45.2

% ^- Z5 I( k% Y, P# j3 I5 B

87              76.4         43.7         45.9

% J; m3 |( G/ c

88              76.0         43.8         45.1

( I3 J3 ~# h" x8 D) t8 @

89              75.1         43.6         45.2

7 Q: L% K3 Y* Y# ^0 f* C# s+ }

90              75.1         43.7         44.1

5 ]# o4 H* ~, i2 M

91              75.7         44.1         44.1

_" ^+ u9 G; G. D2 o$ }# ^

92              76.1         43.8         43.9

" j6 S8 q9 S+ K7 ?( s0 B6 I5 X

93              76.7         43.8         44.3

0 R, g, n7 I$ g% Q9 e8 E

94              77.6         43.8         44.9

' ^0 C4 J' k" L, S' I9 \

95              77.7         44.0         44.4

: Q+ Q9 _* k8 _% M0 p; e; Y8 _7 M. H

96              76.9         43.7         46.0

/ W, `( x5 z- l5 H

97              76.9         43.8         44.9

' W1 D- [4 O5 \0 G

98              78.0         44.1         45.5

# m* f0 @4 r' }% ?

99              78.1         44.4         45.5

, k2 o T1 X' \: D! z" w$ D; o

100              77.7         44.2         45.3

8 a5 d) i, V5 e n

101              78.4         44.3         46.4

* P% A/ `1 v) y$ ~: ^+ V' g% ~- |

102              78.8         44.2         46.7

, S# c+ @! _, k) I. w

103              79.3         44.2         49.0

, O7 Z. Q" }; U) r( n

104              80.2*        44.5         49.5

5 |* p% Z$ @) e1 H& `/ Z

105              80.9*        44.1         50.9

' d3 r5 l7 Z0 C& N6 m- u

106              81.6*        44.5         51.5

: l4 ]! u5 ~6 K% n

107              82.3*        44.5         52.2

7 i$ }9 L2 [5 @

108              82.9*        44.1         51.0

6 m2 J0 T" [" H& o9 \

109              82.9*        44.5         50.9

( u) F# c. A4 O5 d+ N* L* i) r

110              82.3*        44.5         50.3

( }$ h4 Y# s# G5 C$ s' X# }) d

111              82.3*        44.6         50.5

* J0 O1 a4 q. [/ M

112              82.2*        44.6         51.1

" N( ^% _) V2 Z! ^! w' b

113              83.4*        44.6         52.3

9 T6 C w8 k& _ Z

114              83.8*        44.2         52.2

* n2 e' O. x2 C3 C9 t; ^

115              84.3*        44.6 53.3

: Y8 Z8 ]6 B6 V+ C7 B

116              82.6*        44.2         52.0

; [% J* k- b; W1 E, G; S

117              82.2*        44.2         51.3

" p1 e o' q$ ~8 ^) Z! L5 {5 r, |/ a

118              82.3*        44.1         50.2

' d' k2 Y/ G. k

119              83.1*        44.2         48.9

^/ _) W% d8 Y7 \+ X- B, X

120              82.0*        44.5         48.8

7 ]8 c5 U2 H0 c2 D8 x1 \7 v; a6 N$ c

121              81.1*        44.5         47.8

6 Y( ]& V& H8 c

122              79.7         44.3         46.7

. M' K8 Z7 }9 s- s, v

123              79.1         44.0         46.4

: D2 k5 |" ]* X% N) \8 d# V4 d4 d8 V

124              78.6         44.1         46.6

) {7 z! [' ?& i) z4 @

125              78.0         43.9         46.0

0 j5 k1 A; C3 Q8 C& q

126              76.6         44.3         45.3

% X2 ^8 m) V2 q1 P

127              75.4         44.2         44.8

A8 q" H' R j4 y- M Z

Summary:

1 r8 p; G) V0 W( N

Number of Noise errors found 90

6 {7 g1 W, b9 R/ ]/ n

200kHz       300kHz       380kHz

. `4 T! U1 z6 ]4 O" M

Average         81.4         44.2         49.3

) s' T8 b5 F' Y3 M+ @

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 * I9 K0 m' c! q& E" q6 q9 ^8 R4 O       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》。 # h: d% m0 n; c

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。

- p5 `$ M- G* r+ A

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。

9 V. B# A! J2 ?* ?3 g. i( C

2、电火花电源箱冒烟了

! _1 P1 I# j( n' g3 H

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。

2 x3 w! z3 T* W1 }: g6 d$ A3 |

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。

; u) I" I7 }& }( r8 Q( b7 B5 C0 |1 T

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。

5 x( u+ Z4 C/ R& X; K

3、侧扫声纳承重头连接缆断了

1 R, Y# L: I6 r/ p' ?

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。

( X9 m" U! R) W5 q- d; r2 q: w) `

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。

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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。

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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。

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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。

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     “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:

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1、海洋调查设备的安装、测量和使用;

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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

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4、一些海洋数据的分享及地磁tiff的提取

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5、坐标转换软件OpenCoord介绍及下载

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城市一隅
活跃在7 天前
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