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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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" }' G1 m+ y7 @) K2 m2 B* n

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# W% D1 P2 J; t! b

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。

. d2 V' x+ M; U) ]$ T, x

1、多波束噪声的问题

- r+ B2 p3 y6 g( z3 l8 z$ C

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。

' Z' s" U4 }7 E) E% D# \

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:

% K4 A( o1 U' ]

Noise Test.

' U9 V: B: x, w. v5 k' Y: M1 U" M

Signal Amplitude in dB

O/ e9 G4 h6 f; W. }$ e/ F: P) m

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

% K0 R. j( Q+ l/ B5 J

0              83.2*        44.7         52.7

2 [* R' s- m4 u% T- [& Y/ e

1              82.4*        44.3         51.7

, T7 V: G3 D h' l9 i5 x. H

2              82.6*        43.9         50.7

; Q3 U+ K+ d. T7 r

3              82.4*        44.1         50.7

1 [( q8 ^: d+ {$ B- Y- O3 | j

4              81.8*        43.9         49.5

- R. M1 i' G" A8 Z8 i7 _

5              82.3*        44.1         51.1

3 e* J; g8 d" E$ ]

6              82.7*        44.1         52.3

0 g3 F- h+ j! I) J- V" ]$ W0 S

7              82.6*        44.3         52.3

: L, V+ }7 t# `: P! L

8              82.6*        44.4         52.3

: e1 c: q" X$ M

9              83.6*        44.1         52.1

0 g5 }! \" n* H

10              83.5*        44.4         52.2

* d2 H/ v, a p+ i0 C1 S

11              83.9*        44.4         52.5

' y8 O5 m$ T' y$ @$ {" |) V( O- r

12              83.8*        44.3         51.1

* z- _- ~* o; q

13              83.8*        44.6         52.1

( m# p0 i) A7 A# M4 g) N

14              84.3*        44.4         52.9

0 W0 ^; m; n' e" O

15              83.9*        44.3         51.8

( L* w" s2 c7 H( J( E/ y# F

16              84.5*        44.3         52.4

4 \7 [- t$ o* `8 I5 V& E

17              84.1*        44.2         51.6

% @$ X2 C$ E6 Y( ]3 G- a3 u3 `3 |

18              83.1*        44.1         50.2

5 O C2 r9 l: \. I6 ^& b

19              82.5*        44.5         49.4

! d5 L; `* ?' i) S+ `

20              81.2*        44.3         49.0

4 a9 ^1 `+ z1 ?0 Y

21              80.9*        43.9         47.5

8 x- X4 ?. @; K! B$ d8 q, J

22              80.8*        44.1         47.8

% F2 E0 z6 U. }# M6 o' c6 a8 I6 L! u I

23              80.1*        44.3         48.4

- B; R* U+ a2 w! h# N. G5 n; X

24              79.4         44.3         48.5

1 G0 K7 K1 i1 y; `: M6 R

25              80.7*        44.0         47.4

/ X& l; x+ J8 D9 y1 a- _

26              80.3*        43.8         48.6

1 d; v) q% S/ T( x$ ]- z

27              78.8         44.2         47.7

* X' L* O4 \ j$ d/ e

28              77.0         43.9         46.4

$ N! g' E9 j" Q. F

29              75.5         44.2         46.4

, q$ n1 n# `+ e+ B

30              77.8         43.9         46.5

, ~6 o" H/ b( F

31              79.6         44.1         46.4

5 a9 t9 B E1 h1 M- {

32              81.9*        44.2         49.4

' s7 j, u3 | ?) L

33              80.5*        44.2         48.5

) z$ Z8 q( P) z! W2 P ?

34              80.0         44.0         49.3

' `( O9 |3 p) Q; O

35              73.1         47.3         42.0

/ l, d) T* i3 U4 {) R8 D

36              81.7*        43.9         49.0

. C$ C* q2 O( v. \/ s

37              82.0*        44.0         50.1

+ e: U" `* U$ b5 Y# J: r

38              81.1*        44.1         50.0

, [% |& c6 A" b; N( W$ m) q

39              80.5*        43.8         49.2

% s7 L, O8 V$ Z2 C

40              80.6*        44.1         48.6

/ {+ U' U# r& R: a

41              81.2*        44.2         49.6

3 U2 N3 K. m( P \

42              81.9*        44.2         49.2

1 [4 f! o0 K$ P7 ^/ H9 ]& p0 Z

43              81.3*        44.3         48.9

5 J! k! t& z+ E8 \/ G' w, H/ k

44              80.7*        44.1         49.6

% x, Z. G! [: s' y

45              82.9*        44.2         49.9

. a1 S4 O+ A" ]+ @

46              83.4*        44.1         49.4

9 a+ i% P6 V5 k, s8 }2 }1 ?

47              82.5*        44.3         50.3

9 j% T F- K9 i* s L* h' l

48              83.6*        44.2         51.0

4 N8 g# h8 J. v7 |; h& C( r

49              85.1*        44.4         50.6

( c7 F# g) |, g

50              84.2*        44.3         50.2

3 g$ B6 ]4 D5 u2 z; D. ?

51              82.7*        44.4         49.7

. h; L! p5 V! x4 U2 w; h u i) H

52              80.7*        44.1         49.7

# X8 y5 ?& k! N6 Y

53              81.8*        44.1         50.6

% k: Z% _. M2 J0 }2 P9 p) F

54              82.1*        43.9         49.1

; L Z* b. e4 `

55              80.6*        44.3         48.9

# _. }6 J' k) m9 _% L4 Y. b

56              80.8*        43.9         48.1

& ~- H. v$ |4 [: d8 z

57              81.9*        44.3         49.3

3 Z) P5 u8 [; \; o; p$ Z+ I

58              81.6*        44.1         47.5

) a$ Q" H' X8 Y; ^6 `% v3 {- w

59              80.7*        44.3         48.8

! p% G6 H. C+ f6 X3 k6 ~! d2 Z

60              81.3*        43.8         48.8

* U4 U O, G. c; @

61              81.7*        44.6         49.7

9 y) x# U3 m/ G, e

62              82.5*        44.1         49.4

3 q, W( u' _8 w0 I

63              82.5*        44.5         50.2

* ]+ @ d. F$ \4 R

64              82.6*        44.3         49.9

& D$ Z: y* n' Z0 Z' J" H

65              82.9*        44.1         50.2

: O' M3 o5 A! p) [3 S! d

66              83.3*        44.2         49.7

+ q- X. i8 B5 T# ?

67              82.4*        44.1         49.2

' R6 [# `: v ^0 @

68              81.1*        43.9         48.7

2 e C8 {8 Z z& x8 i

69              80.7*        43.8         48.6

' Y9 a( @9 C6 h

70              81.6*        44.1         48.4

- \9 U# @/ V2 d/ N7 k, }( d9 Y

71              81.6*        43.8         48.4

2 c+ D$ r, b; f) o( `; o

72              79.5         43.5         47.8

, |2 [# b% _2 d

73              80.0         43.3         47.5

3 z6 \$ M# T6 _' C q3 O# G

74              80.3*        43.9         47.6

' y1 U! ]& p2 g4 C9 g

75              80.3*        43.9         47.2

1 p5 X4 o/ r! s% Q

76              81.3*        43.8         46.6

3 r$ _/ ]1 i& N& m% ^& a' N

77              82.2*        43.8         46.9

& l# R5 y: _2 b

78              82.0*        43.8         47.4

+ E' _4 `: b5 y

79              81.4*        43.6         47.3

7 W6 z) j5 j$ Q( x7 m1 d, y4 p/ Q

80              80.5*        44.1         47.6

* C1 c5 d3 F" A4 y

81              80.3*        43.5         46.6

* e; O. ~7 j8 o# A

82              79.7         44.0         45.8

& u. _' F. H0 T

83              79.9         44.2         45.9

, N4 g/ q3 d' ?1 R; `

84              79.0         44.0         45.9

b& W; D F% B: ^$ H4 T. S

85              78.7         43.9         45.8

& U! ^0 R, L+ S' l* d7 @9 w3 S

86              77.3         43.8         45.2

: J2 O8 v1 y& i: L, y

87              76.4         43.7         45.9

+ q, o r! K/ u9 x1 h& b

88              76.0         43.8         45.1

+ y; U9 `( N `- x0 p

89              75.1         43.6         45.2

& [1 W- e6 V4 q8 k5 Z9 t t( T

90              75.1         43.7         44.1

' r) \: ]) [# h4 j9 W3 I+ T

91              75.7         44.1         44.1

. t: |. ~' H F: K0 u# L8 b& D9 a

92              76.1         43.8         43.9

* y/ y' B0 j- q5 Z2 ?

93              76.7         43.8         44.3

' C' a& H9 N, U0 z8 q$ o/ c

94              77.6         43.8         44.9

6 o6 S) K) O+ J9 A+ g) M* I

95              77.7         44.0         44.4

7 C: R9 E ^6 K: ~- f, B- X w

96              76.9         43.7         46.0

' R% W" G$ v0 k6 T1 R

97              76.9         43.8         44.9

: u8 h# W; l, d$ c/ ?

98              78.0         44.1         45.5

& e; x7 l# K& {2 A1 z

99              78.1         44.4         45.5

2 F5 \( w" L* p+ G5 Y1 x% C" _7 i

100              77.7         44.2         45.3

% k9 m4 P) J$ u: f5 d

101              78.4         44.3         46.4

1 m: J% H# M9 I' | I

102              78.8         44.2         46.7

2 }" ^" O- q/ E5 y6 ]' y

103              79.3         44.2         49.0

0 q2 F0 h5 U8 J6 j/ O2 {

104              80.2*        44.5         49.5

( a& Y! H e5 |5 |

105              80.9*        44.1         50.9

6 n/ V+ }; M0 {0 E7 B

106              81.6*        44.5         51.5

& p# L r# Q# S' \5 a% b& G

107              82.3*        44.5         52.2

: R9 z& k f: o4 B" R6 T

108              82.9*        44.1         51.0

; K# b; j; e7 O. e" \$ X4 x

109              82.9*        44.5         50.9

N+ f+ g; _& G9 g

110              82.3*        44.5         50.3

% K' r/ r5 X C$ S

111              82.3*        44.6         50.5

2 z% ^3 Y' k7 N" J4 A

112              82.2*        44.6         51.1

7 z$ W+ I9 [# v. ^$ M. b

113              83.4*        44.6         52.3

4 B0 v) }8 b9 w& h6 b

114              83.8*        44.2         52.2

% w5 ]/ J& x8 G2 c* {

115              84.3*        44.6 53.3

, r; j+ P O' @) u8 S

116              82.6*        44.2         52.0

; V1 ?/ s( m! M" Y

117              82.2*        44.2         51.3

8 G9 i- H; j9 u+ T, V" i

118              82.3*        44.1         50.2

. G* r1 [) j( s

119              83.1*        44.2         48.9

: o5 b9 @0 B0 {' x. Z

120              82.0*        44.5         48.8

+ H* M0 h. q, w' c' q- X, c

121              81.1*        44.5         47.8

/ j. r7 N% c& W$ F6 v+ _

122              79.7         44.3         46.7

: t. H0 K( \. y& p. f

123              79.1         44.0         46.4

& h/ ] p: ]% ]! ~( A9 @

124              78.6         44.1         46.6

( g# y/ n# Y2 e7 Y3 D' i

125              78.0         43.9         46.0

4 }1 v# z* A. E/ g' ]

126              76.6         44.3         45.3

9 U, u2 K. K1 G0 a% L

127              75.4         44.2         44.8

+ ]. z& ]) p; A, G2 t

Summary:

/ C# G; q) Q2 Z. w6 v1 P. B5 D

Number of Noise errors found 90

4 O H* B# c7 k' n% j

200kHz       300kHz       380kHz

; F3 W4 q5 X1 Z) U) V

Average         81.4         44.2         49.3

2 B: o3 l1 n8 O

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 - c1 N8 v6 T9 l2 P, k* ~ u, V# T       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》。 U& y% t/ R ~5 Q2 Z- p+ R

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。

* c: [% l! D8 Z/ ]: |9 J2 f

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。

9 ]. |# k: ?6 P( ^+ R6 l, ]2 Q

2、电火花电源箱冒烟了

7 G2 \: l7 T3 ^& R& T S

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。

& x7 ~+ @+ y* p# D; m

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。

# a" c( D$ a8 L; b

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。

& H W% w4 M! X E

3、侧扫声纳承重头连接缆断了

2 `5 P" t6 E$ @9 t* U+ w/ O4 N5 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。

3 i' N/ V" _- c+ N2 u% T# J

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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活跃在2026-3-25
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