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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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8 |6 M5 J: B; ~! C1 [1 d* V3 S

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C( z7 u. `) H' m6 ^1 }1 }

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。

) H9 c0 S$ G% r3 q8 c4 q

1、多波束噪声的问题

L+ J2 S; M, D5 J% m; L* n+ }5 N( 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。

/ X8 U+ Y% L4 C- n X- [

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:

- I+ @: V; Y. z: q5 H" q

Noise Test.

: D, }3 j' V \4 ^4 I! Z

Signal Amplitude in dB

& s0 n, P! {6 J, g

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

$ A& H0 _$ K6 ]5 U, D% h7 p# V1 J

0              83.2*        44.7         52.7

* d* g" J9 W% @5 Z: j

1              82.4*        44.3         51.7

, H" }. ]6 B+ X! G+ d3 j- r: k. Q

2              82.6*        43.9         50.7

" w+ S @2 I. b, c/ C

3              82.4*        44.1         50.7

M& n( w7 j& A8 S0 K; @

4              81.8*        43.9         49.5

1 _. x5 y" b* ]! C* x9 D0 H& W8 {+ _

5              82.3*        44.1         51.1

6 m+ q1 P4 [* s1 v

6              82.7*        44.1         52.3

- [* K+ O2 `9 ~$ Q1 j$ Y- I7 D; e

7              82.6*        44.3         52.3

' Y n! n9 H4 ^8 }0 T% M: E( v

8              82.6*        44.4         52.3

& |7 J( i) r( U7 N' F4 v7 C2 a

9              83.6*        44.1         52.1

/ a M+ p- u. h# o

10              83.5*        44.4         52.2

; C# o7 `( z$ c

11              83.9*        44.4         52.5

# C7 [5 P) S2 Z6 u* V" m3 L: g

12              83.8*        44.3         51.1

7 b9 J9 Z: u* w: Q

13              83.8*        44.6         52.1

1 m0 I8 @0 f* d! z9 N5 f7 d+ k

14              84.3*        44.4         52.9

8 o' D1 z; W' L1 K4 W

15              83.9*        44.3         51.8

5 s) y/ S) u+ R* f

16              84.5*        44.3         52.4

! o4 U! M! }) c- F" K

17              84.1*        44.2         51.6

' d# H: N3 E4 L5 m" b

18              83.1*        44.1         50.2

; q2 ]6 }# k1 _. f

19              82.5*        44.5         49.4

% e D3 e: { g! |( v- k( \

20              81.2*        44.3         49.0

& G0 r0 E' B7 D" A- M

21              80.9*        43.9         47.5

+ _' W5 V( O- X! k/ D

22              80.8*        44.1         47.8

) Y6 @( X9 ~" F9 T+ o6 C$ T" f! C

23              80.1*        44.3         48.4

* k5 O& i4 M% \2 c

24              79.4         44.3         48.5

6 `+ I$ G6 J& A! i5 R0 j* M

25              80.7*        44.0         47.4

$ r9 X) e: o' r

26              80.3*        43.8         48.6

, h6 B7 C1 m2 o1 s

27              78.8         44.2         47.7

: l/ X/ {, j7 n4 T6 O

28              77.0         43.9         46.4

4 ^& |) Y; i0 @) o8 L) ^* `

29              75.5         44.2         46.4

" u1 \6 U+ C6 \/ S- {

30              77.8         43.9         46.5

' c/ g0 @* h5 E4 A) v

31              79.6         44.1         46.4

+ g" r N" [8 Y/ Y$ {0 k+ s

32              81.9*        44.2         49.4

# V7 X" i( f9 K

33              80.5*        44.2         48.5

4 b% x& _" o0 @0 u5 e6 i9 `

34              80.0         44.0         49.3

* U% L& O2 K$ E1 W/ O, C

35              73.1         47.3         42.0

6 o7 x6 G% Y( ~9 c2 g4 S

36              81.7*        43.9         49.0

t- K! \# a1 M# ]. s# N

37              82.0*        44.0         50.1

Q- m3 A7 \; Q7 S k: c

38              81.1*        44.1         50.0

5 ~$ i5 I! S( Z; s6 ]

39              80.5*        43.8         49.2

" j9 i! v7 \' B: [% }; p. @, K' O

40              80.6*        44.1         48.6

, H J% a% y3 A+ C0 ?+ f5 S( v d5 H

41              81.2*        44.2         49.6

5 `3 t, ]3 h. x& n3 N0 a2 g

42              81.9*        44.2         49.2

9 D0 J$ S; ?' }

43              81.3*        44.3         48.9

0 r, N* f a+ y9 }2 n

44              80.7*        44.1         49.6

/ n" a$ j3 D g6 N. I* v% D

45              82.9*        44.2         49.9

9 q. ?( v7 f0 }" V

46              83.4*        44.1         49.4

' Q9 w! V8 J+ _0 t& o

47              82.5*        44.3         50.3

h* j7 ^4 N* z2 p' `; ~

48              83.6*        44.2         51.0

: [' N6 ?9 k( @- ^) f9 Q

49              85.1*        44.4         50.6

% V" F A7 U# \/ z5 B

50              84.2*        44.3         50.2

6 h: X& k# ~& x- T% ]* G2 Y

51              82.7*        44.4         49.7

6 ]4 C# n' r/ z3 [; G/ J, j

52              80.7*        44.1         49.7

, j P# y% M' S" \) s/ p

53              81.8*        44.1         50.6

# y( n+ c- L' m, L

54              82.1*        43.9         49.1

) r' y: t1 ~0 K/ r( O; Z

55              80.6*        44.3         48.9

* u& f( W# l! n \, I' B

56              80.8*        43.9         48.1

0 I5 ]+ S7 V2 L( s8 C$ {

57              81.9*        44.3         49.3

8 C1 ]# h& L0 _3 V$ d5 J. L' b

58              81.6*        44.1         47.5

6 e4 Q. c/ B/ N# j

59              80.7*        44.3         48.8

& U" r9 k6 O0 W8 [

60              81.3*        43.8         48.8

% g% N& H: }) o

61              81.7*        44.6         49.7

0 D3 Y3 f% V4 E3 j6 e! g' ?( O

62              82.5*        44.1         49.4

# s" [# L7 T# {% _8 N: j

63              82.5*        44.5         50.2

4 D& I1 L T; [; D, [. c7 q. q% o

64              82.6*        44.3         49.9

+ B1 n8 B. l) ^' J

65              82.9*        44.1         50.2

+ ^. F u/ w$ x6 _. f% i

66              83.3*        44.2         49.7

6 U; {2 Y3 G* V4 d; I/ W2 _2 o4 Z

67              82.4*        44.1         49.2

+ g$ E3 p/ L& O8 e2 Q! G1 k

68              81.1*        43.9         48.7

3 [5 h. ?' `. {( x5 P- [% b

69              80.7*        43.8         48.6

1 V$ W- o; s+ \& m( Q

70              81.6*        44.1         48.4

C* H5 Y% d& y2 w; Q* F4 p7 A( t4 i) w

71              81.6*        43.8         48.4

8 @0 Y1 q2 P7 V0 W# O. y) u

72              79.5         43.5         47.8

+ U0 Q! [1 \" z/ q

73              80.0         43.3         47.5

M; K! I7 h0 b0 d1 a' f+ Q, f0 {

74              80.3*        43.9         47.6

9 D( U. r( ^ p: g* G

75              80.3*        43.9         47.2

1 l2 }3 F9 ]4 K, f+ n

76              81.3*        43.8         46.6

& P3 P: b' C# K/ e/ m

77              82.2*        43.8         46.9

) d6 K: `7 C4 ^' ~1 k f; e

78              82.0*        43.8         47.4

4 ?4 V" ?' {" ]7 S: P! S

79              81.4*        43.6         47.3

8 `/ e. X) w, s4 R

80              80.5*        44.1         47.6

* w6 l* S; v! `2 g; L+ o

81              80.3*        43.5         46.6

) n( e# _: ]$ H, ~# q. v

82              79.7         44.0         45.8

8 z+ B$ q! `& Y5 A% Z3 j6 s

83              79.9         44.2         45.9

! S- D- x/ x L( x) H- K; E

84              79.0         44.0         45.9

# d5 s5 Q8 N! D! C$ E$ u) i: A

85              78.7         43.9         45.8

, i$ q$ a3 w+ F, P' N

86              77.3         43.8         45.2

( X/ s% u* i* [$ v

87              76.4         43.7         45.9

" @8 ~$ Y& s* Y9 ]/ m3 g* o6 C, E

88              76.0         43.8         45.1

+ l+ `3 `# l/ R5 j; T' o) k

89              75.1         43.6         45.2

7 k" ]( ?! H3 c/ L3 }+ g3 ]! m% \

90              75.1         43.7         44.1

' F- B. X4 ?! g8 o; p" P6 O5 O

91              75.7         44.1         44.1

. Q- k& q/ k$ r! B

92              76.1         43.8         43.9

% U( E1 L3 w* D

93              76.7         43.8         44.3

$ s ~4 Q. T& J# l' u

94              77.6         43.8         44.9

" g( M8 [* Q# z) d2 @

95              77.7         44.0         44.4

9 G- M& D0 m/ n4 y; p" }

96              76.9         43.7         46.0

$ y9 ~( A% \3 T j. j" ^2 p

97              76.9         43.8         44.9

' [7 K3 \( u( Z8 [' [$ e) C

98              78.0         44.1         45.5

; F: W! y4 x; T7 f

99              78.1         44.4         45.5

& z" G8 D0 R: I- |5 g! {

100              77.7         44.2         45.3

9 u$ J2 @- M( m7 b9 J8 v) k

101              78.4         44.3         46.4

. H( D/ z& m+ I' b& V

102              78.8         44.2         46.7

4 U; s9 y# c/ u

103              79.3         44.2         49.0

& s' `0 M4 ~3 j

104              80.2*        44.5         49.5

5 e. |! |1 U1 ~+ U) B* ?

105              80.9*        44.1         50.9

1 v+ r: ?/ f2 a; q) c) `

106              81.6*        44.5         51.5

# d( X7 u# j) r/ h7 ~0 p

107              82.3*        44.5         52.2

. z3 w# x; E* ^) Q1 [

108              82.9*        44.1         51.0

5 V( {: L, G, J. b: f

109              82.9*        44.5         50.9

: Y {, v* \3 d

110              82.3*        44.5         50.3

6 p; d" c+ g6 B# Y

111              82.3*        44.6         50.5

; g* E2 M! e, \0 X

112              82.2*        44.6         51.1

, o0 d$ M/ A! `* P* j

113              83.4*        44.6         52.3

: B% o5 S4 E% ~1 W

114              83.8*        44.2         52.2

- `5 y+ H1 P. _( A8 D9 f

115              84.3*        44.6 53.3

/ b" Y" ~6 w w3 I9 n$ H, R

116              82.6*        44.2         52.0

2 Q y) K) t9 `, p/ U% k; C

117              82.2*        44.2         51.3

) H% o p' o: o: d$ i4 V

118              82.3*        44.1         50.2

- e7 |: Z. {* ~* v7 t! t" V1 Q

119              83.1*        44.2         48.9

# e9 X0 `& d' d/ l( p& J2 {8 l! s# n

120              82.0*        44.5         48.8

. C, H5 C& z% z+ `4 {2 n+ a8 J5 p

121              81.1*        44.5         47.8

0 C6 t2 e1 E" ^+ Y0 F2 ^9 e2 A

122              79.7         44.3         46.7

; ?/ Q' ?; {! \2 w+ c+ J$ g4 z/ e

123              79.1         44.0         46.4

8 A# p" g1 m0 |4 n# z1 r* p

124              78.6         44.1         46.6

) d- |1 l! S2 y4 f1 G

125              78.0         43.9         46.0

9 a# Z* k7 M: o) A9 I# W

126              76.6         44.3         45.3

1 g1 G* J( O( ] @/ K# `/ C

127              75.4         44.2         44.8

& ^' z4 ?; t( [

Summary:

; n0 i5 P# s* c2 ^% N; \0 ^

Number of Noise errors found 90

1 {2 k& S3 [7 C3 Y! S/ }; `

200kHz       300kHz       380kHz

0 d7 p: D5 j+ T" n& @9 j5 B6 D# l

Average         81.4         44.2         49.3

0 ?; R! e0 U* C, X; C

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 ! a$ J, B& u) v0 M       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# ~, @( T D$ C0 J2 B; \1 X0 U

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。

" n/ D$ ]7 ^$ _6 ^: A0 u' I

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。

7 V4 t' p! M# `3 ]

2、电火花电源箱冒烟了

1 Z8 t1 H( }/ M3 R

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。

6 U* t% R' O' ?2 A0 o( t4 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。

8 [- {' x+ w$ Q

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。

4 }% ^, v7 p7 X: V

3、侧扫声纳承重头连接缆断了

7 H4 `; e: k, R; `) N

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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