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。

1、多波束噪声的问题

9 r: H7 f: K0 B' f% W3 @

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

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

0              83.2*        44.7         52.7

2 Z1 n- @' L* D' U

1              82.4*        44.3         51.7

2              82.6*        43.9         50.7

. s% b$ Y2 O& E0 H$ m

3              82.4*        44.1         50.7

4              81.8*        43.9         49.5

& B% H; D4 s* o$ e. _

5              82.3*        44.1         51.1

6              82.7*        44.1         52.3

7              82.6*        44.3         52.3

. R& J; M: O: e

8              82.6*        44.4         52.3

' _ u" N! z. z$ k

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

, S. n9 x2 t' S2 C

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

$ g4 a+ |* w/ k$ N$ y9 w+ n- j6 P

18              83.1*        44.1         50.2

19              82.5*        44.5         49.4

20              81.2*        44.3         49.0

) d$ z3 P+ `0 j/ p

21              80.9*        43.9         47.5

, O0 ]6 B9 u+ G* v# c$ C5 k$ l

22              80.8*        44.1         47.8

23              80.1*        44.3         48.4

$ k& \5 m& y$ x* a; w8 q3 U# x

24              79.4         44.3         48.5

25              80.7*        44.0         47.4

; G) z; i6 V! N O3 b

26              80.3*        43.8         48.6

27              78.8         44.2         47.7

28              77.0         43.9         46.4

* d( K7 B5 T2 L) @

29              75.5         44.2         46.4

30              77.8         43.9         46.5

( w; J! o8 d. ^' r) z! H3 u

31              79.6         44.1         46.4

# ^, e: ~. d8 h1 M

32              81.9*        44.2         49.4

3 m: c- Z1 s+ n+ n& z& K; e+ G$ E

33              80.5*        44.2         48.5

34              80.0         44.0         49.3

% g( b+ s5 ^/ Z2 V

35              73.1         47.3         42.0

5 `2 a, B7 C3 Z' D/ Q! p5 [4 a1 @

36              81.7*        43.9         49.0

1 `- s- ?7 u' d# D) r5 v5 t; T

37              82.0*        44.0         50.1

38              81.1*        44.1         50.0

+ ~9 ^5 X/ {& l7 K

39              80.5*        43.8         49.2

40              80.6*        44.1         48.6

41              81.2*        44.2         49.6

D6 L1 M5 e8 J# \+ z* F

42              81.9*        44.2         49.2

6 w0 v; d8 J5 _* O2 r9 ?

43              81.3*        44.3         48.9

& v! I2 n8 ^, ]

44              80.7*        44.1         49.6

45              82.9*        44.2         49.9

46              83.4*        44.1         49.4

2 C( M9 U6 }5 I& m7 F& t

47              82.5*        44.3         50.3

. Z; |8 J' [2 r) z

48              83.6*        44.2         51.0

49              85.1*        44.4         50.6

50              84.2*        44.3         50.2

51              82.7*        44.4         49.7

# {* u" a2 `1 S0 e4 ^( j' j( F

52              80.7*        44.1         49.7

; `3 f. \. x0 M

53              81.8*        44.1         50.6

54              82.1*        43.9         49.1

# A7 z) B! Q, I) [3 c

55              80.6*        44.3         48.9

56              80.8*        43.9         48.1

, C; n" F' y8 k: U1 \% N1 E

57              81.9*        44.3         49.3

7 S% P1 S$ {8 N: k+ m

58              81.6*        44.1         47.5

59              80.7*        44.3         48.8

60              81.3*        43.8         48.8

61              81.7*        44.6         49.7

4 v! `: X1 z' H) j, Y- H

62              82.5*        44.1         49.4

6 e- A; [+ q* p6 w8 a; j6 F

63              82.5*        44.5         50.2

6 A9 y# r! i7 l6 T4 M7 O

64              82.6*        44.3         49.9

5 \. I# T6 R$ s; I( M/ k! P

65              82.9*        44.1         50.2

4 s2 e1 K. l+ q

66              83.3*        44.2         49.7

/ {* r% \) C; J0 ~; u+ T6 c$ ?

67              82.4*        44.1         49.2

68              81.1*        43.9         48.7

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

73              80.0         43.3         47.5

74              80.3*        43.9         47.6

; j; x; e) {" q

75              80.3*        43.9         47.2

76              81.3*        43.8         46.6

$ o9 I. y+ M8 C+ W

77              82.2*        43.8         46.9

78              82.0*        43.8         47.4

, M! W( V1 O% `1 K) ]9 H% @

79              81.4*        43.6         47.3

80              80.5*        44.1         47.6

; P! u% l' ~$ x& J% }0 r

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

( Y5 B6 \8 V/ o: v

85              78.7         43.9         45.8

86              77.3         43.8         45.2

# E& \0 `; v4 F0 I: A7 W) f7 [- @

87              76.4         43.7         45.9

88              76.0         43.8         45.1

4 s! _( N. s1 B% P3 c& T, ^! [( _

89              75.1         43.6         45.2

90              75.1         43.7         44.1

91              75.7         44.1         44.1

& G) n( H" a8 ~2 k! n& C

92              76.1         43.8         43.9

93              76.7         43.8         44.3

# R% A9 M! h/ _& b$ K# b

94              77.6         43.8         44.9

8 F$ j$ B1 l! k0 t

95              77.7         44.0         44.4

6 [- E$ @% r7 m5 P

96              76.9         43.7         46.0

97              76.9         43.8         44.9

0 U% t8 ^/ i& {: A

98              78.0         44.1         45.5

99              78.1         44.4         45.5

100              77.7         44.2         45.3

" b8 F2 f3 Z2 r/ ]9 h) D

101              78.4         44.3         46.4

8 I. ]0 }' y0 `, i& G

102              78.8         44.2         46.7

103              79.3         44.2         49.0

# y" q% \; a; v. |3 r4 }" r

104              80.2*        44.5         49.5

105              80.9*        44.1         50.9

106              81.6*        44.5         51.5

107              82.3*        44.5         52.2

; Q7 y3 w3 T. W$ a( V! F% j

108              82.9*        44.1         51.0

109              82.9*        44.5         50.9

110              82.3*        44.5         50.3

* x; g7 E- G a7 j

111              82.3*        44.6         50.5

" I3 y, K! |* \4 [$ T

112              82.2*        44.6         51.1

113              83.4*        44.6         52.3

114              83.8*        44.2         52.2

/ ?( e7 C$ O1 k, V9 r3 G4 K! E1 s

115              84.3*        44.6 53.3

116              82.6*        44.2         52.0

$ G7 w& p, w2 m0 R& g& k. _6 \3 P

117              82.2*        44.2         51.3

118              82.3*        44.1         50.2

' ^+ L& m3 V! C: E$ H

119              83.1*        44.2         48.9

! b6 U7 M& f4 [1 x

120              82.0*        44.5         48.8

121              81.1*        44.5         47.8

5 ?' j9 W8 v, N0 y0 z" Z: W

122              79.7         44.3         46.7

123              79.1         44.0         46.4

* o) E$ G' ]+ T1 {* d! `. ?# T: e

124              78.6         44.1         46.6

125              78.0         43.9         46.0

( J0 e( H2 G2 g$ _8 ~/ I2 Z

126              76.6         44.3         45.3

127              75.4         44.2         44.8

Summary:

Number of Noise errors found 90

: o1 I- \* h2 M5 z" l7 p# i

200kHz       300kHz       380kHz

Average         81.4         44.2         49.3

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 9 C" ]1 Y: Z, I7 T. ]& B       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。

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。

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。

1 I' [4 z1 Y' O) Y% C% I: D3 }

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。

& ?, x# T& ^4 X; ^

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。

; I- y A- B# s; ?1 k

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。

) A6 s3 H% n7 ^

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。

0 ?. V$ k! z$ }/ R- K ]5 D

4、小结

`$ W5 L, N; w1 _8 c" p1 n6 v: U9 n

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；

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。

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3 n* q+ g$ S5 q

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

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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