海洋测绘工具 -海洋测绘主要包括哪些手段

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; \. p6 ]) q/ [2 H

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。

$ J- Y( }5 ?6 I

1、多波束噪声的问题

5 J5 ~/ D1 C4 B" O% u; j

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。

* j8 B$ s+ d& W& ]) r

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:

" g" r8 e5 e, O3 X# t

Noise Test.

# ?0 U2 j0 K" C/ a: s0 c6 b

Signal Amplitude in dB

\ k0 X/ B- ^

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

9 ]2 p: u) n% r4 S

0              83.2*        44.7         52.7

6 L4 Y" h' T2 `8 R/ {( f+ Y

1              82.4*        44.3         51.7

) X: x/ l, T* F; `! Q; D

2              82.6*        43.9         50.7

+ M$ `6 y2 i2 m6 p- H

3              82.4*        44.1         50.7

" i% z- t" T) H. b2 j1 r, z1 n

4              81.8*        43.9         49.5

' H8 A8 H9 n9 X1 J7 K ^

5              82.3*        44.1         51.1

# s) I7 e; V5 z$ v: _! u

6              82.7*        44.1         52.3

3 D) b' V8 ^& m. v& t7 r* ^

7              82.6*        44.3         52.3

^# N4 {; n, v: y

8              82.6*        44.4         52.3

$ U! D% _8 x8 e; k

9              83.6*        44.1         52.1

# e: d( D9 u& |# E1 Q

10              83.5*        44.4         52.2

, |- S* G/ S2 o0 k

11              83.9*        44.4         52.5

w/ }7 A3 m; l' i4 w. @

12              83.8*        44.3         51.1

- ^; j4 g1 O9 v. W& n

13              83.8*        44.6         52.1

" u& i7 C. m4 M, U1 O( `3 Z9 \

14              84.3*        44.4         52.9

, Y- x9 K) u" P) |+ c# A

15              83.9*        44.3         51.8

1 d1 v, [" m) z8 y7 i, y

16              84.5*        44.3         52.4

' q4 T; T: e% w. w7 {' ?, {, x

17              84.1*        44.2         51.6

1 A. g. ?5 t% |& h! U% {

18              83.1*        44.1         50.2

8 X( ]- U3 S K3 \5 Q

19              82.5*        44.5         49.4

) `: F6 k0 |& | O

20              81.2*        44.3         49.0

& `* B p9 w" ^0 K8 i- A

21              80.9*        43.9         47.5

; Y' }( n! M! W: c+ k: }5 z8 u

22              80.8*        44.1         47.8

$ S9 f1 b: n9 j5 S% h) l6 M. y

23              80.1*        44.3         48.4

8 B' W3 _3 I, X! m5 L" @2 c

24              79.4         44.3         48.5

/ k) [1 r8 h: j

25              80.7*        44.0         47.4

1 B) M5 s& v$ ^; T1 C( O

26              80.3*        43.8         48.6

# N/ s" T" l' J0 g0 t

27              78.8         44.2         47.7

9 ~/ ^/ f8 w3 |8 Z" M( A

28              77.0         43.9         46.4

# H$ b, s6 K& f- f( q

29              75.5         44.2         46.4

. w( P& K" D6 K' R

30              77.8         43.9         46.5

# f' @, G2 n4 H) E

31              79.6         44.1         46.4

; T$ e5 x$ _, D% A2 T( E+ p7 {/ W

32              81.9*        44.2         49.4

4 _ O1 t/ E0 l+ h' z0 z: I( w

33              80.5*        44.2         48.5

. w8 ~3 f+ b$ u! o1 r1 C* c% \. k( w" a

34              80.0         44.0         49.3

8 C3 K8 o' z& L- a, m9 ]( }

35              73.1         47.3         42.0

5 s; _9 @; W! ^: e

36              81.7*        43.9         49.0

, _- e0 l7 g$ Y0 n8 f) O6 k+ I

37              82.0*        44.0         50.1

" F. w7 j8 S( g6 w' y

38              81.1*        44.1         50.0

, Y8 D" e2 I& D. F+ V3 H% h

39              80.5*        43.8         49.2

- j8 W% `' B3 f% P

40              80.6*        44.1         48.6

# g' A' ?9 ^7 P( N, J4 N

41              81.2*        44.2         49.6

3 r6 i4 S! a: L' C

42              81.9*        44.2         49.2

3 J$ V2 G0 _1 j. G$ M4 W# s

43              81.3*        44.3         48.9

* J0 e: D! C! z+ e# c

44              80.7*        44.1         49.6

& {3 o9 x& V9 V/ m+ ^; |' [

45              82.9*        44.2         49.9

8 h. Q( T* {& P, Q$ g! i$ z3 `

46              83.4*        44.1         49.4

" m; k4 ~/ V+ }! T1 C) S. X7 l8 \

47              82.5*        44.3         50.3

0 a3 q! j+ o8 }3 d9 g

48              83.6*        44.2         51.0

' ?* P) p+ g; x) k

49              85.1*        44.4         50.6

% G1 K& K3 D6 t. x8 r; S9 O- y

50              84.2*        44.3         50.2

8 t u: w: u6 q7 [! b7 h3 ]6 A1 g

51              82.7*        44.4         49.7

3 O' [. r% }: T( c' H

52              80.7*        44.1         49.7

" u0 D1 }6 i t' M5 H) D

53              81.8*        44.1         50.6

+ K0 T- {) M, m$ i8 u

54              82.1*        43.9         49.1

, H+ _% I& u; F% B) @" j9 d

55              80.6*        44.3         48.9

- T! ~6 D) ]7 [5 P4 I

56              80.8*        43.9         48.1

9 B% I9 R0 u! j: u% Q- l' O

57              81.9*        44.3         49.3

+ a& X# U* \: s# o/ w6 v

58              81.6*        44.1         47.5

6 w, ]/ b# ~% ]# ^6 z

59              80.7*        44.3         48.8

; T% u" O& V$ w' Y

60              81.3*        43.8         48.8

' ^' j# v$ m3 p3 W

61              81.7*        44.6         49.7

' ~. { v! ]" R; P$ Z( \

62              82.5*        44.1         49.4

; J7 i& S1 A t6 c1 d

63              82.5*        44.5         50.2

7 a* Y8 R V% P* x/ P" N1 t

64              82.6*        44.3         49.9

& m) u3 H3 ~8 ~, ?# F

65              82.9*        44.1         50.2

) s7 i0 u) Z6 w2 }3 W1 C/ ?

66              83.3*        44.2         49.7

5 {; p0 n( r- c/ ^3 R

67              82.4*        44.1         49.2

' \) I& ^. ]3 N7 E' ?

68              81.1*        43.9         48.7

5 f1 z7 {+ t4 o0 |8 u/ ]

69              80.7*        43.8         48.6

! S5 e. Z, {% [% r: A1 ?9 I4 P* o. E

70              81.6*        44.1         48.4

4 |6 Z1 D- j2 {% Z9 |0 x: o

71              81.6*        43.8         48.4

' n- D6 z* U1 j, R/ l. z+ Y

72              79.5         43.5         47.8

( C1 r/ `% V$ \, p

73              80.0         43.3         47.5

5 T' k5 Y1 m+ W* s- ^3 @

74              80.3*        43.9         47.6

0 I- r2 B, ^ V0 E9 T

75              80.3*        43.9         47.2

, w [& G0 B* u; J( ?

76              81.3*        43.8         46.6

) g( Y+ S O5 y' x' F* K+ w3 t

77              82.2*        43.8         46.9

% ]7 n# V/ f: k% N$ T7 j

78              82.0*        43.8         47.4

$ ?, J1 F' h. U! w6 e

79              81.4*        43.6         47.3

( h3 x! x6 `) D1 @2 r$ o

80              80.5*        44.1         47.6

; ^5 `& K0 f) V& c2 G% E

81              80.3*        43.5         46.6

* Y; P7 r- W6 S( c) d

82              79.7         44.0         45.8

0 Y( o: M2 Z# L9 N

83              79.9         44.2         45.9

3 m0 j) O( c! T! x/ a' G, j' K

84              79.0         44.0         45.9

! f; h, @2 W; x$ q9 z! `3 ^' a

85              78.7         43.9         45.8

5 Z. I' c6 \) L" I

86              77.3         43.8         45.2

n% \0 {5 r2 X8 ]

87              76.4         43.7         45.9

) h' U% A1 G& J, Q9 _- I

88              76.0         43.8         45.1

' J+ J9 u' k3 f. M6 |% T# B

89              75.1         43.6         45.2

: ^; N1 W( x! S) G6 t. ?& p B

90              75.1         43.7         44.1

# [" Y! V; [/ F2 A! J: Q* b

91              75.7         44.1         44.1

$ B' `- T {2 D- f/ u" E

92              76.1         43.8         43.9

3 B! L7 }3 j( x1 E; f3 t3 N

93              76.7         43.8         44.3

1 D0 T, e. ]6 H" G7 _) F/ f

94              77.6         43.8         44.9

4 d/ y1 ~3 w3 Q3 B% d2 _2 o

95              77.7         44.0         44.4

; i3 `% h+ D3 Y z8 Z! {. t" s

96              76.9         43.7         46.0

" K3 x& c& o+ y2 X# p0 J8 S7 c8 c( V2 q

97              76.9         43.8         44.9

! R7 { C1 C1 r. e' _+ y4 K. q

98              78.0         44.1         45.5

8 j+ }0 \4 J4 _! j

99              78.1         44.4         45.5

3 l" E/ b1 ]4 i! Z2 U; _

100              77.7         44.2         45.3

+ }4 c _0 ]9 h R

101              78.4         44.3         46.4

T/ a: |( a* b3 B: H

102              78.8         44.2         46.7

6 h" a9 N9 u7 e% b f

103              79.3         44.2         49.0

; Z$ b6 ?+ Y) E+ R( j

104              80.2*        44.5         49.5

/ J+ J! k4 o& r0 ?: o* L

105              80.9*        44.1         50.9

* A; x! [! G' _

106              81.6*        44.5         51.5

4 C( U5 |: S# k

107              82.3*        44.5         52.2

1 N2 t3 P$ l l# Z% s

108              82.9*        44.1         51.0

- s$ S6 ~! L* }# i4 I) _ J' f7 O

109              82.9*        44.5         50.9

5 s( ?, o2 ^% T/ x2 ^

110              82.3*        44.5         50.3

G3 u. ?5 G1 a L' F, |

111              82.3*        44.6         50.5

# v* }7 ?/ l- O0 y) Q: c6 U! ~

112              82.2*        44.6         51.1

' M! ^5 u# v! k' S

113              83.4*        44.6         52.3

1 n3 V0 F/ U% x8 b9 |3 {

114              83.8*        44.2         52.2

8 ]- K* O& P# i9 z

115              84.3*        44.6 53.3

) C& B6 }: H; _- A+ F

116              82.6*        44.2         52.0

# N" k' `+ {% a, x! I7 I+ b

117              82.2*        44.2         51.3

. [4 z3 h! C6 T/ z- g0 H) S7 }' G

118              82.3*        44.1         50.2

1 y# S5 U( Y, ]

119              83.1*        44.2         48.9

8 E# S0 A2 v0 K- w

120              82.0*        44.5         48.8

% o% g8 V0 q# i

121              81.1*        44.5         47.8

4 P) {( ^+ u- M7 L5 O3 j

122              79.7         44.3         46.7

" q2 x g) u4 X9 z) t

123              79.1         44.0         46.4

. T$ D3 Z: p5 w9 u& `

124              78.6         44.1         46.6

% e% h- J) o2 Z

125              78.0         43.9         46.0

+ k* z$ a9 C' \5 P; h+ \6 v

126              76.6         44.3         45.3

9 ]! j8 r7 L2 B4 Z

127              75.4         44.2         44.8

; g; P" D, o0 c. m. [1 x

Summary:

/ `2 g) f) e. d( d! w

Number of Noise errors found 90

! A- Y6 Z1 K( v8 l

200kHz       300kHz       380kHz

$ B' F9 H* @+ p v) h

Average         81.4         44.2         49.3

3 H; f3 n7 s7 j+ I' i

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115( j+ [8 |; R$ A       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》。 9 T0 s; a) `9 D( Z ?* T

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。

- o8 v6 t" ?+ v. e- U7 k

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。

. A, x h( f/ i/ j$ j$ n

2、电火花电源箱冒烟了

* ^9 |3 Z | k( V5 `% J8 F

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。

' H1 Y6 Y8 F. o/ H- M( L# i y

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。

1 F5 {; M1 |+ |4 k1 E

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。

& \9 i. b1 l) s4 i5 c$ Z

3、侧扫声纳承重头连接缆断了

9 ^2 I# z0 e& Q8 l$ \: u0 k

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。

0 B; L, q& Q" i' v. p/ T O0 B) }# R

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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活跃在2025-1-23
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