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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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# v) ^9 j5 N) R' T7 n5 X& d

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( p9 h) h9 E8 |8 J X4 l

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。

4 O3 F* d: @. d9 i1 C& x& V1 J

1、多波束噪声的问题

: t- M: W/ B9 L( k

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。

$ t5 l* ~; A& N& w# m9 t6 l

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 W7 u( [1 k8 A" t9 E7 \7 k% {

Noise Test.

( X: A! b& X" J2 N& V0 f2 F' h

Signal Amplitude in dB

& p/ w6 I t0 ~) D/ U7 c" M

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

% g) V- g1 w! Y% @, R+ V

0              83.2*        44.7         52.7

4 U- F9 o5 I% M4 t: x4 B( \

1              82.4*        44.3         51.7

. t& {$ N8 s/ ?; Z) n7 P

2              82.6*        43.9         50.7

, g: t6 N- y; U- U* F: @

3              82.4*        44.1         50.7

/ x! v; K% {& i7 C' M$ Z

4              81.8*        43.9         49.5

& ]" n0 }1 s+ }) c# h2 n

5              82.3*        44.1         51.1

7 A! p8 d; C' [% m3 D6 ? b' I# J

6              82.7*        44.1         52.3

* Z8 C& w7 I% O/ m1 T( j; I9 l

7              82.6*        44.3         52.3

; O5 q4 `. r) \4 q& Z( F3 i

8              82.6*        44.4         52.3

; Z/ i @. u: Z1 n

9              83.6*        44.1         52.1

1 g: r- ^% Y( v" y3 u1 J2 D' s: _

10              83.5*        44.4         52.2

) {6 k, }$ W. ]" i* |$ C0 z

11              83.9*        44.4         52.5

- Q+ Z9 |) G; o' H2 s8 R/ }

12              83.8*        44.3         51.1

7 w# H) A% H- C! E% n

13              83.8*        44.6         52.1

( {+ n! b7 ?3 E/ `( E

14              84.3*        44.4         52.9

* i* ~4 X- K$ H7 I( j% q+ a

15              83.9*        44.3         51.8

+ C$ m$ I" Y3 Y1 e

16              84.5*        44.3         52.4

: @2 V+ Q% M! q) Z6 n: j; A' a/ X' E

17              84.1*        44.2         51.6

* k% F1 [5 p# X) ?, }- k

18              83.1*        44.1         50.2

$ e7 r/ U, c/ z! x( Y

19              82.5*        44.5         49.4

% l* ?! G! Q6 O

20              81.2*        44.3         49.0

4 j1 I3 ^3 K% W0 Z$ o

21              80.9*        43.9         47.5

3 o7 R# x5 ^4 Q5 Z. @5 ?

22              80.8*        44.1         47.8

& q- Y3 s6 [ F) A* M

23              80.1*        44.3         48.4

) j8 D% f" l+ ^" M( u* ^% s

24              79.4         44.3         48.5

0 [. N! K2 E* F2 W8 \7 H' m2 W

25              80.7*        44.0         47.4

5 E% x9 _( N/ _8 q

26              80.3*        43.8         48.6

# Q) m7 ]+ N/ z3 \6 h# F

27              78.8         44.2         47.7

1 D u8 w$ W. x! Q

28              77.0         43.9         46.4

( p. O! i* c6 @, k+ [) U

29              75.5         44.2         46.4

2 b F9 I! u: U" o+ {! e- E+ u

30              77.8         43.9         46.5

: ^, _- t8 c X) g& c: Q

31              79.6         44.1         46.4

' n& i0 R- b: T, D/ p/ M

32              81.9*        44.2         49.4

) U& n: x6 n+ y3 ~7 ^4 \ j

33              80.5*        44.2         48.5

$ Q _4 a0 s# B3 g) O

34              80.0         44.0         49.3

0 I5 O, W1 N- a) A% N

35              73.1         47.3         42.0

4 Y, |" B: p- }! F9 J8 H: B

36              81.7*        43.9         49.0

* W! P% y" E) D) E

37              82.0*        44.0         50.1

2 j/ E& @9 x7 P% G) I% }

38              81.1*        44.1         50.0

" U) t$ Z0 c6 h/ C( C

39              80.5*        43.8         49.2

$ u" S$ x! j2 _# x A1 B) E

40              80.6*        44.1         48.6

% I+ e- n0 [# Z) V

41              81.2*        44.2         49.6

' _1 x; z7 U" u, A

42              81.9*        44.2         49.2

: {- c; v4 R% ^( C: S# b

43              81.3*        44.3         48.9

; P& {0 P! h, d- v# a5 U9 Z. K

44              80.7*        44.1         49.6

$ W9 ~- \% [" o2 b

45              82.9*        44.2         49.9

" q# X7 | f. x3 e: F5 Q% w Z( p6 W

46              83.4*        44.1         49.4

* s+ N" t/ J) a, e* Z: R

47              82.5*        44.3         50.3

+ ?+ e9 X2 o8 x: B+ W% n! `) V

48              83.6*        44.2         51.0

0 @2 j& ]+ L( Y" W0 B; ?0 X

49              85.1*        44.4         50.6

. u6 C- _; \9 z. M) H w r

50              84.2*        44.3         50.2

( l) G( U3 g2 L

51              82.7*        44.4         49.7

8 O: O! ]; j1 H6 @

52              80.7*        44.1         49.7

; s/ _- ]; ^9 p) R0 w) Q/ P

53              81.8*        44.1         50.6

6 v! `, Q' E& Y2 T5 K" s- |1 u

54              82.1*        43.9         49.1

2 _% }2 h/ p. a" Q- _( z

55              80.6*        44.3         48.9

6 X& k( ?/ J/ N5 [

56              80.8*        43.9         48.1

- R( T y+ t4 n& y+ I7 Q

57              81.9*        44.3         49.3

L |, C& o% F% m

58              81.6*        44.1         47.5

, X8 z# B3 y2 b ]

59              80.7*        44.3         48.8

5 ^0 s6 ~3 B" Y, T$ h

60              81.3*        43.8         48.8

8 y( Y/ v, z4 O/ Z! t) j

61              81.7*        44.6         49.7

8 K3 w# N' B0 f

62              82.5*        44.1         49.4

0 h0 @* G1 J% `% x8 b, t- j f/ L

63              82.5*        44.5         50.2

" |$ Z5 U8 U( @8 R' S3 @0 O

64              82.6*        44.3         49.9

/ q$ F( a; j! t; k3 r O

65              82.9*        44.1         50.2

5 F5 ]( e% n* l h0 ]

66              83.3*        44.2         49.7

/ m( W# ] O6 m( J8 {

67              82.4*        44.1         49.2

8 h6 j! X9 f1 F

68              81.1*        43.9         48.7

s0 u$ [; P: B

69              80.7*        43.8         48.6

6 k; n7 p. }3 g9 T5 ~# u

70              81.6*        44.1         48.4

E4 Q/ z8 {" N1 c) H' ?# J

71              81.6*        43.8         48.4

]' p4 e0 o8 _8 r! M u' t8 h

72              79.5         43.5         47.8

1 H6 C; m" x( w' {9 l, Q

73              80.0         43.3         47.5

- t8 ]9 _0 o" Z% F: f! D

74              80.3*        43.9         47.6

0 j5 ^+ F0 I" y0 k7 h9 ]( J

75              80.3*        43.9         47.2

- v; X& K. k4 u0 @

76              81.3*        43.8         46.6

9 E* G6 S( S4 a! o- q# q& e

77              82.2*        43.8         46.9

" A. W- k; k7 B$ \* N

78              82.0*        43.8         47.4

& I* B. N2 f. L% O& L# d9 O

79              81.4*        43.6         47.3

) v R5 m7 a! M0 [# G

80              80.5*        44.1         47.6

4 l& ?0 \3 \" O' h" K6 E3 i

81              80.3*        43.5         46.6

, ]- Z+ _, ~4 ]+ o0 y

82              79.7         44.0         45.8

* f# N; a+ c8 h, D* w

83              79.9         44.2         45.9

5 D- l8 ^' E9 f* v7 s- B+ h4 ?

84              79.0         44.0         45.9

! x& `( Q I) |- h7 Q. R& ^5 [

85              78.7         43.9         45.8

' d" }4 M1 j2 ~% J# K: i1 @9 ~

86              77.3         43.8         45.2

$ e5 a$ E- F/ L7 {* H$ y1 C# H9 b

87              76.4         43.7         45.9

% Y. p9 o3 W: o$ O

88              76.0         43.8         45.1

" M4 F0 e: x+ j' ]% d+ N8 j0 l V7 m) n

89              75.1         43.6         45.2

2 k) j' |6 {' c! O

90              75.1         43.7         44.1

6 b2 v4 P! }9 @9 b

91              75.7         44.1         44.1

/ y" y8 R/ [, D* @

92              76.1         43.8         43.9

' \4 p& |) O3 }& Z

93              76.7         43.8         44.3

! s- b$ z( `' v$ x

94              77.6         43.8         44.9

/ u) Z" C; }5 \8 [

95              77.7         44.0         44.4

9 s- l' p4 S% j d; X9 `

96              76.9         43.7         46.0

: T4 j' ~! v1 ?! W5 G

97              76.9         43.8         44.9

. ]7 \" i" P' n) D: q

98              78.0         44.1         45.5

. O1 [ C4 h( |# C1 M9 }; J4 p

99              78.1         44.4         45.5

. A! c: s: P. E) d4 f4 ^

100              77.7         44.2         45.3

E; z6 A2 T& c

101              78.4         44.3         46.4

. M4 i6 q ^5 ?% A

102              78.8         44.2         46.7

) l1 M C, l. F' ]) ~" [# X

103              79.3         44.2         49.0

8 n3 e0 K; y' n3 s' g1 m

104              80.2*        44.5         49.5

6 M9 u5 j+ _+ u& }. R P

105              80.9*        44.1         50.9

9 D3 p! i/ Z/ V2 P6 h8 z

106              81.6*        44.5         51.5

- A6 k) ~3 y& g6 V2 G& R4 K" K

107              82.3*        44.5         52.2

; U; L% D; x' O. I

108              82.9*        44.1         51.0

- o: h7 ~6 e3 J1 F9 M

109              82.9*        44.5         50.9

6 q( E6 y- `) u, s. j5 t

110              82.3*        44.5         50.3

: F7 g) Y; j; B

111              82.3*        44.6         50.5

z4 M5 T i S% [# O' z2 [# @) f

112              82.2*        44.6         51.1

% m* X2 {% y: y' C

113              83.4*        44.6         52.3

0 P2 |- g6 R( T" B( P

114              83.8*        44.2         52.2

8 m& E( ]1 K* ~. S! R

115              84.3*        44.6 53.3

* X1 c. K. D, D& Q. z

116              82.6*        44.2         52.0

* j0 b$ e4 \5 u9 C) |# K, }( ?" V

117              82.2*        44.2         51.3

# o! O) q& h" x% W: m" }) Z

118              82.3*        44.1         50.2

* O% G1 L. ?$ b* }$ L) x

119              83.1*        44.2         48.9

1 E% n: _) O# m5 d3 y; `) M

120              82.0*        44.5         48.8

0 h' j" ^# X. Y% I: W2 }

121              81.1*        44.5         47.8

9 ^1 I- _+ c/ O' H5 i

122              79.7         44.3         46.7

9 f. O9 A& s+ L; F3 o

123              79.1         44.0         46.4

6 @$ a0 V' z& p: Q

124              78.6         44.1         46.6

# T0 Q- d/ A" y' A% L( y

125              78.0         43.9         46.0

- Z# H% O5 ^ n

126              76.6         44.3         45.3

2 _6 p- S5 h( \! H. i( d

127              75.4         44.2         44.8

: f/ {/ |9 U$ t8 I

Summary:

1 Y2 H% n: p4 A. @ c. j3 p% B

Number of Noise errors found 90

y6 r6 E" Q* S! M3 L

200kHz       300kHz       380kHz

B6 x1 I( X! y2 ?% r3 W- Q: Y& _

Average         81.4         44.2         49.3

4 j6 \! u' B6 F- i8 f5 [& h

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 - W% Q! m1 o& J& ?* L; \/ h       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》。 ! M Q0 k1 U" e9 d5 V' l

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。

s7 v( g2 v+ [2 e

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。

: x( R5 L3 o$ j( {. z8 s7 w

2、电火花电源箱冒烟了

" K$ i& X+ Z: J# n D

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。

, q6 G! g' t, t3 Y7 D; ?. L2 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。

7 e j' L5 j" ]# |

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。

V B- E% h; N! `. Z. I: H0 A

3、侧扫声纳承重头连接缆断了

9 S, E; t# _# B* k' a. m

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。

2 {' X4 V$ y& J, y, K8 |' R& q4 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
活跃在昨天 08:21
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