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

$ K8 v, X* E/ z9 \+ y

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。

3 w+ i" T, h! 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：

Noise Test.

9 X# v- J r o, y: z

Signal Amplitude in dB

& \0 S9 j( ^9 F7 _ B) P

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

0              83.2*        44.7         52.7

1              82.4*        44.3         51.7

2 |7 q3 Y' D: A' W3 r: {- A

2              82.6*        43.9         50.7

3              82.4*        44.1         50.7

4              81.8*        43.9         49.5

3 G {# s0 f+ i$ M1 t

5              82.3*        44.1         51.1

! s) v6 B+ D- ]6 a7 v

6              82.7*        44.1         52.3

7              82.6*        44.3         52.3

7 l5 p* k% J9 z v6 J1 f

8              82.6*        44.4         52.3

* L0 X7 j G1 `1 E- V

9              83.6*        44.1         52.1

, E7 O5 r Q9 s: d. ^4 y

10              83.5*        44.4         52.2

11              83.9*        44.4         52.5

0 _) c9 o& b w: ^+ p

12              83.8*        44.3         51.1

, r/ i6 u$ x- B0 l2 _! [

13              83.8*        44.6         52.1

14              84.3*        44.4         52.9

. x" r5 T- @! h; v* E* E$ j

15              83.9*        44.3         51.8

7 a& S! ^7 ~4 K. e: _. S

16              84.5*        44.3         52.4

( v c, y( Y5 \9 `- z, H6 z' A

17              84.1*        44.2         51.6

, b: Z$ b* }; S

18              83.1*        44.1         50.2

, L: c' y! |% a$ s" t

19              82.5*        44.5         49.4

& {' r+ R4 `/ q' O8 Y( y( o

20              81.2*        44.3         49.0

21              80.9*        43.9         47.5

22              80.8*        44.1         47.8

23              80.1*        44.3         48.4

24              79.4         44.3         48.5

! u& ~& e) I5 G

25              80.7*        44.0         47.4

26              80.3*        43.8         48.6

27              78.8         44.2         47.7

28              77.0         43.9         46.4

29              75.5         44.2         46.4

30              77.8         43.9         46.5

5 |. l7 V* ~, C( N( C4 z# c" g# d

31              79.6         44.1         46.4

* w' _- \2 @+ }7 d7 ], q

32              81.9*        44.2         49.4

0 ^$ B& X5 o- I: X/ R: g! W. Y

33              80.5*        44.2         48.5

7 I7 `3 L& p0 D/ A" w0 B

34              80.0         44.0         49.3

; F% g! A% U$ |! t

35              73.1         47.3         42.0

36              81.7*        43.9         49.0

37              82.0*        44.0         50.1

38              81.1*        44.1         50.0

" \6 p- H) k3 D/ o

39              80.5*        43.8         49.2

6 X d+ V. Y9 J+ X

40              80.6*        44.1         48.6

41              81.2*        44.2         49.6

42              81.9*        44.2         49.2

43              81.3*        44.3         48.9

44              80.7*        44.1         49.6

45              82.9*        44.2         49.9

2 d4 s' \" O9 e: D; j

46              83.4*        44.1         49.4

; X. r6 l: d! v4 ~% Q) }0 v2 A# y

47              82.5*        44.3         50.3

/ Y" J1 j1 D% o, t' N* _$ |

48              83.6*        44.2         51.0

, N! d ]0 E# ~8 O

49              85.1*        44.4         50.6

50              84.2*        44.3         50.2

51              82.7*        44.4         49.7

52              80.7*        44.1         49.7

2 e0 J! E* k6 P k( I

53              81.8*        44.1         50.6

54              82.1*        43.9         49.1

+ Y6 Q' u$ R6 G

55              80.6*        44.3         48.9

56              80.8*        43.9         48.1

2 W) L$ R. W5 v& Z

57              81.9*        44.3         49.3

58              81.6*        44.1         47.5

59              80.7*        44.3         48.8

! v0 g" r' |; X7 y

60              81.3*        43.8         48.8

( `$ X8 r W4 a

61              81.7*        44.6         49.7

62              82.5*        44.1         49.4

3 ^6 K+ I, f/ k: r9 H3 E

63              82.5*        44.5         50.2

64              82.6*        44.3         49.9

. \) G; j% u" `+ h: V* B* i) G

65              82.9*        44.1         50.2

66              83.3*        44.2         49.7

67              82.4*        44.1         49.2

, D5 ?5 b2 C7 } r9 n

68              81.1*        43.9         48.7

69              80.7*        43.8         48.6

& Y0 s; m( [' D/ }

70              81.6*        44.1         48.4

- B* i; }! N! y9 D6 x' E* {

71              81.6*        43.8         48.4

- \0 s7 ~1 ]; [* M% I h7 a

72              79.5         43.5         47.8

W9 W1 u M3 z3 u5 R& y( S

73              80.0         43.3         47.5

6 t- o5 ?; c, ~) g% o

74              80.3*        43.9         47.6

75              80.3*        43.9         47.2

76              81.3*        43.8         46.6

77              82.2*        43.8         46.9

; U1 r6 J) C, |4 `6 {" P) E

78              82.0*        43.8         47.4

0 b* t- f4 ~# ?, ?" G4 b

79              81.4*        43.6         47.3

80              80.5*        44.1         47.6

9 `. t! \/ S. Z/ T

81              80.3*        43.5         46.6

82              79.7         44.0         45.8

$ n( O; g3 F, r+ O

83              79.9         44.2         45.9

84              79.0         44.0         45.9

85              78.7         43.9         45.8

) n& k% k2 p. |/ I% b5 H9 T

86              77.3         43.8         45.2

7 I- Q. L. c) Z6 Q6 n

87              76.4         43.7         45.9

88              76.0         43.8         45.1

1 ^# C8 w' ]% y6 S

89              75.1         43.6         45.2

90              75.1         43.7         44.1

91              75.7         44.1         44.1

+ \ b, D0 b9 @9 w8 V0 i- H

92              76.1         43.8         43.9

: A$ L& E. r6 @( W& }

93              76.7         43.8         44.3

94              77.6         43.8         44.9

95              77.7         44.0         44.4

( \0 C `' c% a8 v% O: M

96              76.9         43.7         46.0

; A* \5 v& [& R f- M- R

97              76.9         43.8         44.9

98              78.0         44.1         45.5

% e+ i9 T- q4 n% w3 d+ T

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

4 Z0 S8 J7 |9 c+ P" }

103              79.3         44.2         49.0

0 q; @2 q. f) k6 A

104              80.2*        44.5         49.5

# {; j. P- o, E) |1 C

105              80.9*        44.1         50.9

5 @3 t0 X8 B0 |! U- A

106              81.6*        44.5         51.5

( y" S0 @: P5 j% s

107              82.3*        44.5         52.2

[# e* v- ^* T) k) l T

108              82.9*        44.1         51.0

1 ~6 c' ~. w$ C3 N' J Q5 L* J; a; C. A0 B, s

109              82.9*        44.5         50.9

' t: z6 N% \% ?& p* i* @1 f1 k: C2 T2 R

110              82.3*        44.5         50.3

111              82.3*        44.6         50.5

7 E$ Y9 |( \0 M# c! `

112              82.2*        44.6         51.1

6 G/ ?) f. G' i$ Z4 U% H7 k5 o

113              83.4*        44.6         52.3

3 }1 ^* u# c7 {; F

114              83.8*        44.2         52.2

115              84.3*        44.6 53.3

116              82.6*        44.2         52.0

117              82.2*        44.2         51.3

118              82.3*        44.1         50.2

119              83.1*        44.2         48.9

8 M6 ?; u) h* ^

120              82.0*        44.5         48.8

% j/ r/ z$ N, E+ m- G- O! \

121              81.1*        44.5         47.8

3 _4 V4 [: k' k. p/ ?2 Z

122              79.7         44.3         46.7

123              79.1         44.0         46.4

124              78.6         44.1         46.6

. T2 I) Q P) U* c( [! ^

125              78.0         43.9         46.0

126              76.6         44.3         45.3

127              75.4         44.2         44.8

, X1 L8 _3 W& l7 \! t0 P# y

Summary:

Number of Noise errors found 90

200kHz       300kHz       380kHz

0 p8 h4 ]2 |7 M& o5 Z* n/ K- n

Average         81.4         44.2         49.3

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 4 C; `$ \6 S7 \& V# F, ~* N+ 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。

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。

8 J7 h+ Y; _) _: y- c, t

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。

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。

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。

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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；

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。

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

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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