海洋测绘工具 -海洋测绘主要包括哪些手段

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0 o9 I2 u0 K" Z2 H3 G# D

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

2 Y# C/ r% `: O/ `; w! U: S- V6 H( q

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。

7 s% f( \- F2 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.

2 t9 k+ M! Y; `2 V6 o1 s

Signal Amplitude in dB

& V+ s2 A3 _; z8 M- [2 I+ Z

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

0              83.2*        44.7         52.7

1              82.4*        44.3         51.7

2              82.6*        43.9         50.7

/ g2 D! h; K( i+ G, Z' A& ?

3              82.4*        44.1         50.7

4              81.8*        43.9         49.5

' f! O7 Z1 p, s" @( C

5              82.3*        44.1         51.1

( h) o! V: G& b

6              82.7*        44.1         52.3

" i* J: t3 q1 D3 C8 {

7              82.6*        44.3         52.3

8              82.6*        44.4         52.3

! b* P3 h3 C. t4 J

9              83.6*        44.1         52.1

! p; v7 ~6 z6 F! K( k6 f* s

10              83.5*        44.4         52.2

- |4 r: |- A8 \% }4 u) D% W, `

11              83.9*        44.4         52.5

12              83.8*        44.3         51.1

- j" q: m3 F6 ^8 {' R

13              83.8*        44.6         52.1

14              84.3*        44.4         52.9

15              83.9*        44.3         51.8

/ X# b$ c# ]: Y6 \! X8 O0 T' S

16              84.5*        44.3         52.4

# d, ^/ b1 R* u! l- |+ V

17              84.1*        44.2         51.6

, f7 c9 h. ^6 ?3 q8 J

18              83.1*        44.1         50.2

, j" k% I$ D3 x; z5 O3 r% e2 w

19              82.5*        44.5         49.4

20              81.2*        44.3         49.0

8 c4 u. M2 n( L( f2 E

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

25              80.7*        44.0         47.4

% o; V( v p1 x$ D

26              80.3*        43.8         48.6

27              78.8         44.2         47.7

28              77.0         43.9         46.4

) D8 _6 c* Y% M) n

29              75.5         44.2         46.4

30              77.8         43.9         46.5

31              79.6         44.1         46.4

' I! i, N3 }/ C: p2 r0 ^

32              81.9*        44.2         49.4

33              80.5*        44.2         48.5

# }6 I# N3 m4 n$ [

34              80.0         44.0         49.3

7 D. v$ ]8 e$ {2 x

35              73.1         47.3         42.0

36              81.7*        43.9         49.0

2 A p0 I" h& I* U4 m9 `

37              82.0*        44.0         50.1

7 G ?( c9 h" p! D+ r

38              81.1*        44.1         50.0

; V8 ?7 O% w& I8 N8 r

39              80.5*        43.8         49.2

40              80.6*        44.1         48.6

41              81.2*        44.2         49.6

42              81.9*        44.2         49.2

% z/ E! r, }8 U# Z( o# Z1 z& `

43              81.3*        44.3         48.9

44              80.7*        44.1         49.6

% B* V' A! i, ]

45              82.9*        44.2         49.9

- c& R' H3 C" V

46              83.4*        44.1         49.4

2 j5 R5 g6 G0 H

47              82.5*        44.3         50.3

- n. Z4 |% N+ Q2 [1 D/ }

48              83.6*        44.2         51.0

0 ] E5 w, T( |$ z1 u( t

49              85.1*        44.4         50.6

) t8 P& _* m5 G/ f3 X3 y

50              84.2*        44.3         50.2

51              82.7*        44.4         49.7

52              80.7*        44.1         49.7

53              81.8*        44.1         50.6

! @, c7 h6 p" U& R0 S

54              82.1*        43.9         49.1

. e2 `% n/ A* H& K

55              80.6*        44.3         48.9

56              80.8*        43.9         48.1

57              81.9*        44.3         49.3

- u& Y2 n7 Z4 t# n. {

58              81.6*        44.1         47.5

0 p1 y8 Z- A5 i: z

59              80.7*        44.3         48.8

60              81.3*        43.8         48.8

; e, c2 G) p5 C, m- i- \

61              81.7*        44.6         49.7

4 ]" z. Q) z% x$ T

62              82.5*        44.1         49.4

3 O1 Y( S( k1 R* {6 o" A

63              82.5*        44.5         50.2

, d" S( G3 Y! K# m

64              82.6*        44.3         49.9

( s5 u3 u ?( Q2 v( P

65              82.9*        44.1         50.2

: l5 y! t6 ?3 W' |

66              83.3*        44.2         49.7

67              82.4*        44.1         49.2

68              81.1*        43.9         48.7

/ b9 S7 L- t9 _3 J; @$ u

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

75              80.3*        43.9         47.2

7 E1 W: }: w; |5 }

76              81.3*        43.8         46.6

6 i! S" u( f+ S7 S2 G

77              82.2*        43.8         46.9

78              82.0*        43.8         47.4

79              81.4*        43.6         47.3

: J, E& p0 ^- p

80              80.5*        44.1         47.6

81              80.3*        43.5         46.6

4 D; W8 I7 \8 W, {

82              79.7         44.0         45.8

4 J# \2 [4 c- R# Z: d7 k

83              79.9         44.2         45.9

4 Y/ V! Q, d5 z

84              79.0         44.0         45.9

85              78.7         43.9         45.8

86              77.3         43.8         45.2

87              76.4         43.7         45.9

) b4 ^+ {+ I- b* h

88              76.0         43.8         45.1

89              75.1         43.6         45.2

$ X; E9 |# X- c/ c

90              75.1         43.7         44.1

+ |4 f' T2 i9 O w& p

91              75.7         44.1         44.1

6 A: F$ {' |" c' }, ~

92              76.1         43.8         43.9

93              76.7         43.8         44.3

94              77.6         43.8         44.9

95              77.7         44.0         44.4

96              76.9         43.7         46.0

97              76.9         43.8         44.9

1 I% d' \" t) R3 a/ B

98              78.0         44.1         45.5

1 q- l9 b$ O2 E

99              78.1         44.4         45.5

6 l i, w7 U4 y3 T& S2 W* v$ [

100              77.7         44.2         45.3

' f. Y4 i- A$ l) q

101              78.4         44.3         46.4

102              78.8         44.2         46.7

103              79.3         44.2         49.0

2 X7 d! }7 z- K. _% H; J$ I

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

1 @. C' |$ m Y/ J

108              82.9*        44.1         51.0

6 t x6 H; u' j1 ?

109              82.9*        44.5         50.9

110              82.3*        44.5         50.3

5 U1 e1 G3 G. _# T

111              82.3*        44.6         50.5

# P* c6 g; o. U B, u+ g

112              82.2*        44.6         51.1

113              83.4*        44.6         52.3

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

9 W$ b% u# G4 C' \5 S* I

118              82.3*        44.1         50.2

+ V! H$ T+ j+ |& G8 o5 Z# ~5 b

119              83.1*        44.2         48.9

120              82.0*        44.5         48.8

# D0 _+ h0 W7 C% ~- w

121              81.1*        44.5         47.8

+ [' u3 A0 m; B- j9 j: V

122              79.7         44.3         46.7

3 f! {- F9 b8 o$ N% p

123              79.1         44.0         46.4

& N Z& w* _+ P/ g2 [: q! d

124              78.6         44.1         46.6

125              78.0         43.9         46.0

126              76.6         44.3         45.3

) K) g% A; t- d- t& ^/ Y, e( j

127              75.4         44.2         44.8

5 n2 x: ~' p k! Z/ w

Summary:

Number of Noise errors found 90

4 I& w. l+ P' C0 _. K& ~( I* Y' W

200kHz       300kHz       380kHz

Average         81.4         44.2         49.3

# D ]3 w/ _2 {7 m5 N

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 / w E# |0 o+ L) P6 P6 z       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。

. H0 \. {# l1 O* H3 U6 ?% v u8 P$ r

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。

/ P) D1 D& ?) i/ I6 j+ q

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。

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。

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4、小结

8 K& ?/ b* z5 e. Y. u6 n4 _+ ?

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：

4 C/ J+ k. R0 c8 E$ Z

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；

5 _/ n/ Y' F5 I. N- F: r. O4 B

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。

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。

+ c7 j$ R2 h0 s2 Q3 L; x

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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