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海洋测绘工具 -海洋测绘主要包括哪些手段

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" N, B$ \% H3 f9 e9 i3 O3 p

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8 o1 i% u1 P7 c

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。

( |; m5 C& ^7 m7 j

1、多波束噪声的问题

, H: ]* J+ l% G" F* i4 g

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。

( X" I% E+ r% s# g/ d( j6 n

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:

! [9 m# {4 }* o5 y7 g

Noise Test.

; ~& L3 n# `) q; S8 _+ F6 T

Signal Amplitude in dB

: `0 j- I' }3 A& T

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

1 A; \) n9 }& I+ n' g5 N

0              83.2*        44.7         52.7

! `! b0 y p8 V w- |

1              82.4*        44.3         51.7

' b& T3 E0 s0 j2 N, r; Z5 V2 S% B

2              82.6*        43.9         50.7

: x9 V/ s/ U! a l) k: d- q

3              82.4*        44.1         50.7

: S4 I m! w) P, _7 }2 m

4              81.8*        43.9         49.5

: Z. f! k+ W7 M+ a& n$ c2 @* ?

5              82.3*        44.1         51.1

4 _: y R9 ^2 b

6              82.7*        44.1         52.3

' w% ?' ~ p# y9 ?6 u+ f/ j% \

7              82.6*        44.3         52.3

) F- ]8 {5 W8 H" m* t, w/ M$ w

8              82.6*        44.4         52.3

! v1 U' C3 q5 f1 J" o* z

9              83.6*        44.1         52.1

0 Q* R5 G) i% L2 n) K

10              83.5*        44.4         52.2

3 z0 E, G* J& [ d/ q J

11              83.9*        44.4         52.5

1 F0 L6 A4 M2 V# y9 V: t* U! `( ?

12              83.8*        44.3         51.1

1 z0 H6 m" `7 y, `$ }% g# Y

13              83.8*        44.6         52.1

# v5 D/ x7 q1 L2 m4 w; I/ u

14              84.3*        44.4         52.9

6 |& Y- @+ u# ]

15              83.9*        44.3         51.8

3 K8 h5 a+ m# I# N

16              84.5*        44.3         52.4

$ a! S K& r ^4 i8 C

17              84.1*        44.2         51.6

% T7 s9 ~* x7 i: E# Z! ^" G1 Z: S

18              83.1*        44.1         50.2

+ T( c8 t, r; r# |* B1 q5 l- k9 i/ A

19              82.5*        44.5         49.4

! N& F4 m! Y' M5 q2 [

20              81.2*        44.3         49.0

! [+ i$ L: a) {) e" B. z( }, c

21              80.9*        43.9         47.5

2 h2 D/ f8 A Z" N6 e+ H) O. K9 o

22              80.8*        44.1         47.8

* @- f4 t& C1 o2 v2 B

23              80.1*        44.3         48.4

+ w- q& q& T; k; ~& {' h

24              79.4         44.3         48.5

x+ z* j" n3 M- \1 z5 |! ?

25              80.7*        44.0         47.4

# @7 i2 R( j* s$ l) f8 K9 a G: Y

26              80.3*        43.8         48.6

0 @" P- k! j' M5 l* p Z" l- ~

27              78.8         44.2         47.7

- g+ z. I @' k$ M

28              77.0         43.9         46.4

) U! ~% e& I: A

29              75.5         44.2         46.4

8 A: F6 ]4 h: z( I

30              77.8         43.9         46.5

4 K& f$ |- P& o( {! i

31              79.6         44.1         46.4

4 M: q9 s2 K5 K/ |& _

32              81.9*        44.2         49.4

1 e" k& Q6 w6 F! u8 E4 }

33              80.5*        44.2         48.5

. n- O- z: }& A4 W

34              80.0         44.0         49.3

: i l, O, `' b& |

35              73.1         47.3         42.0

% k/ H/ b ]' c* x

36              81.7*        43.9         49.0

( y! \8 p8 O) Q4 `. I- z7 ?9 t

37              82.0*        44.0         50.1

W: I' O2 c: U% ~1 l

38              81.1*        44.1         50.0

1 u% U5 U( b' {3 R7 P/ D

39              80.5*        43.8         49.2

# r5 O( d2 x& i; J

40              80.6*        44.1         48.6

% \; u" y1 h% L& U

41              81.2*        44.2         49.6

f: c6 @1 O' L% e0 P. ~, b$ d

42              81.9*        44.2         49.2

. R: h+ g2 w5 z; O5 ~

43              81.3*        44.3         48.9

. d0 P" e8 q: C7 J8 @

44              80.7*        44.1         49.6

" |) f5 o# A% o7 P @: A

45              82.9*        44.2         49.9

/ Y: i! m, G0 L* D$ h; G

46              83.4*        44.1         49.4

) i0 f3 b2 p% ^ S& Q

47              82.5*        44.3         50.3

5 v% f P- w* f! k; t3 t

48              83.6*        44.2         51.0

0 M* M/ K7 ?. D7 @7 f

49              85.1*        44.4         50.6

~- W) \7 J( S# ^

50              84.2*        44.3         50.2

' e( I; s7 `+ S! e5 ^" r) Z1 [" ?

51              82.7*        44.4         49.7

$ }" u8 o. Y$ {+ @$ B. V8 U

52              80.7*        44.1         49.7

6 ~: [9 g( c; t. W' |: h/ `

53              81.8*        44.1         50.6

; l% g* p3 Z1 g2 ^3 ^5 G3 H

54              82.1*        43.9         49.1

3 {4 S6 K0 b, R* t6 ^

55              80.6*        44.3         48.9

6 {4 t8 \# E7 Y- w. ]+ s e

56              80.8*        43.9         48.1

" p4 r! G/ L. v

57              81.9*        44.3         49.3

: W, f: k. n% i6 n4 g3 u& S

58              81.6*        44.1         47.5

$ v" h* k* u6 k/ s+ ?# g

59              80.7*        44.3         48.8

; [3 U6 ]# W1 C) |) Y1 o& [0 [. W

60              81.3*        43.8         48.8

. F" e* J1 b& {' \

61              81.7*        44.6         49.7

, p" W* \' I! Y0 m- J2 X

62              82.5*        44.1         49.4

$ k; J) ?+ r# z9 A$ W, T2 ~ Z

63              82.5*        44.5         50.2

% C6 D5 J, A+ f! G

64              82.6*        44.3         49.9

, [% P4 q. ~) ~( a- i/ g

65              82.9*        44.1         50.2

3 I/ i4 o( h7 v6 B1 ^- A

66              83.3*        44.2         49.7

* ? f2 c5 u2 I

67              82.4*        44.1         49.2

' s/ D/ Q/ E2 `6 [, K& d4 L3 i

68              81.1*        43.9         48.7

1 N) C" p1 F4 Y, {6 S

69              80.7*        43.8         48.6

/ j; W5 j& V: w8 p- c" ~. M

70              81.6*        44.1         48.4

b6 C1 j% V' G4 U. l

71              81.6*        43.8         48.4

* O+ J3 q0 ` T7 x% o3 \7 b

72              79.5         43.5         47.8

4 t3 @; q/ }. ]" T; f/ H9 g

73              80.0         43.3         47.5

9 g0 ~7 {6 M$ V; u4 I, C

74              80.3*        43.9         47.6

. V. h) {! j# U9 {8 U

75              80.3*        43.9         47.2

7 I. a: Z1 c; I1 B- D$ j

76              81.3*        43.8         46.6

! E% ?) x) n5 Q. H/ J

77              82.2*        43.8         46.9

8 G0 J8 o/ k. Y0 o

78              82.0*        43.8         47.4

" U8 P) A& {/ v( z7 X2 R! M

79              81.4*        43.6         47.3

$ |7 Q, j$ S. R

80              80.5*        44.1         47.6

- _8 B( N6 A' M1 G q- `

81              80.3*        43.5         46.6

! c! ~' O3 e. W- \ M

82              79.7         44.0         45.8

' m6 Z N5 B+ d7 {7 k2 d

83              79.9         44.2         45.9

2 x5 g5 Z9 {9 z: l5 U

84              79.0         44.0         45.9

0 `! p( V# t6 {3 x- l( u; r- g8 n

85              78.7         43.9         45.8

# e4 w9 o7 i+ C. w0 S

86              77.3         43.8         45.2

9 K+ ?! \& T' R) T* ?

87              76.4         43.7         45.9

6 I' w( @0 j6 T

88              76.0         43.8         45.1

( S* q; u% R$ t5 r

89              75.1         43.6         45.2

+ g; @. G+ j) N) F

90              75.1         43.7         44.1

% ?; e% O7 B$ N' `8 T

91              75.7         44.1         44.1

$ L% q) f) K) u: b$ b

92              76.1         43.8         43.9

% L' K1 B. w t3 o$ v) ?+ ?/ q5 }

93              76.7         43.8         44.3

! r; j' W" v7 [6 K% H

94              77.6         43.8         44.9

, A4 k; j; [/ p/ c, j

95              77.7         44.0         44.4

5 U" D" }" D; q# r$ ^) c: G2 d

96              76.9         43.7         46.0

$ T- k, R7 T9 M+ W, J0 I$ \5 v2 m- E

97              76.9         43.8         44.9

# `2 b0 |7 M4 P7 F

98              78.0         44.1         45.5

. `9 s _+ Z% z# Q8 i6 k( ^$ p

99              78.1         44.4         45.5

& y3 I7 _. v( G0 V5 Y' { d1 F

100              77.7         44.2         45.3

' X( ]8 P' p' q3 @1 W( c

101              78.4         44.3         46.4

7 P% O; A2 T0 C/ S! g) ^

102              78.8         44.2         46.7

; Q5 ?" y# y2 N7 `( X! p7 L9 V7 c& z6 }

103              79.3         44.2         49.0

6 R$ `% W3 H0 {; q |

104              80.2*        44.5         49.5

$ K3 D& M$ n" \) N

105              80.9*        44.1         50.9

3 Y$ F ~. e) A0 I

106              81.6*        44.5         51.5

: r: b6 W' m& ?1 I! s0 O

107              82.3*        44.5         52.2

/ `# `- R" B1 {7 v9 g8 N

108              82.9*        44.1         51.0

4 w! ?# d# |$ W+ f- G. o. {3 m

109              82.9*        44.5         50.9

: L( h1 {1 Y, ^6 m7 V W

110              82.3*        44.5         50.3

1 N; F1 m, I, i; D0 a

111              82.3*        44.6         50.5

. {7 x/ J6 I0 f# E# O

112              82.2*        44.6         51.1

% u Q2 o4 r/ C

113              83.4*        44.6         52.3

9 T( W7 N: b Y, u I/ v: }

114              83.8*        44.2         52.2

' C) t% S% Z" J4 X

115              84.3*        44.6 53.3

: y6 ?- N* \ E! U/ t

116              82.6*        44.2         52.0

! o3 Q% n' j* [

117              82.2*        44.2         51.3

, N! e, V2 z( b5 Y

118              82.3*        44.1         50.2

; _6 x3 ~9 S8 X: o) D" ^

119              83.1*        44.2         48.9

; f9 s5 x+ v$ n/ Y1 \2 h

120              82.0*        44.5         48.8

( ~; P5 `4 \# [ W% e

121              81.1*        44.5         47.8

& Z7 j, `+ {: }( j

122              79.7         44.3         46.7

7 }2 @9 \; x$ [6 k4 J7 C/ n

123              79.1         44.0         46.4

, F6 s0 W% A- z( b, }- ^

124              78.6         44.1         46.6

R+ H, C" l! O& o' O7 `

125              78.0         43.9         46.0

" q2 p9 q6 u# M) T. b: j1 h% H

126              76.6         44.3         45.3

+ i" r/ e6 ]& v5 @9 M' y

127              75.4         44.2         44.8

4 ]; i$ }4 w$ I" I& U

Summary:

. U( M/ U* q- C7 E( x' z- B, E

Number of Noise errors found 90

/ B: s! W+ w% r( l6 b

200kHz       300kHz       380kHz

4 g0 m4 S0 l9 u2 {

Average         81.4         44.2         49.3

. ^# |+ k- w9 u0 f' j$ h

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115. T* ^5 `# J7 s& W' |+ F- l& S       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》。+ ~+ v( S6 }! S' ~* x. u4 u) R+ q

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。

1 D) G) A' m' g4 p" W: |' b' ]

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。

( v! q+ v# V$ i. h

2、电火花电源箱冒烟了

. \* q9 O+ v" Q0 D& E

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。

/ Z* [9 c% h, N3 a7 x( F; ~

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。

9 n' F U3 @ P7 F2 V

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。

" y- D) S+ c) n( J5 t7 E. {

3、侧扫声纳承重头连接缆断了

; _; E2 h) J: L% c2 P, k2 v

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。

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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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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2026-3-25
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