海洋测绘工具 -海洋测绘主要包括哪些手段

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9 n/ C8 X9 }2 g4 B/ a

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

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。

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.

" y0 E* y2 ^5 A0 z

Signal Amplitude in dB

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

- k) J7 }" ^; Z- q2 q

0              83.2*        44.7         52.7

/ h; ]0 T. u( [4 q

1              82.4*        44.3         51.7

" Z: E. h" @$ R5 k- g! p

2              82.6*        43.9         50.7

8 J' q* I) T' ~: H

3              82.4*        44.1         50.7

4              81.8*        43.9         49.5

5              82.3*        44.1         51.1

6              82.7*        44.1         52.3

7              82.6*        44.3         52.3

1 l0 u- ~$ ?/ S5 e2 V% l2 |: Q4 d

8              82.6*        44.4         52.3

6 q5 m+ k8 V1 a1 [/ |& t0 h. m

9              83.6*        44.1         52.1

2 T0 @% j F, a; ]7 D. {

10              83.5*        44.4         52.2

11              83.9*        44.4         52.5

" @, t9 G" s+ a$ E- d8 Q) o8 ?

12              83.8*        44.3         51.1

13              83.8*        44.6         52.1

14              84.3*        44.4         52.9

15              83.9*        44.3         51.8

16              84.5*        44.3         52.4

17              84.1*        44.2         51.6

9 j! i* \( V8 B) E

18              83.1*        44.1         50.2

19              82.5*        44.5         49.4

% ]: u3 V! R5 [9 S2 V

20              81.2*        44.3         49.0

' g# K2 N& X6 y# i

21              80.9*        43.9         47.5

4 n8 {9 c4 T+ u- y* R6 B

22              80.8*        44.1         47.8

23              80.1*        44.3         48.4

; M/ F. ^5 @/ ]/ {

24              79.4         44.3         48.5

25              80.7*        44.0         47.4

! {& Q- @( _- T% K- W( m% F$ h, ?5 i

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

2 C1 A8 l+ ?' T. N: A# M2 y

31              79.6         44.1         46.4

32              81.9*        44.2         49.4

33              80.5*        44.2         48.5

34              80.0         44.0         49.3

9 w! _) C) h0 ]! S$ z

35              73.1         47.3         42.0

36              81.7*        43.9         49.0

! _$ o% L6 B, ~0 S' M

37              82.0*        44.0         50.1

+ ?$ i3 c$ L) y+ Z4 K$ l

38              81.1*        44.1         50.0

39              80.5*        43.8         49.2

M+ G" ]3 U ^: l

40              80.6*        44.1         48.6

) o3 x: {1 j E. b; K! ?2 O

41              81.2*        44.2         49.6

42              81.9*        44.2         49.2

t/ [ a/ D3 h0 Y5 P6 l7 V. Z

43              81.3*        44.3         48.9

44              80.7*        44.1         49.6

45              82.9*        44.2         49.9

5 K0 g7 J- ~7 g# u! C

46              83.4*        44.1         49.4

4 [1 F+ I8 M* b6 P1 N

47              82.5*        44.3         50.3

48              83.6*        44.2         51.0

49              85.1*        44.4         50.6

3 @# O/ h, k: l* G' |; g

50              84.2*        44.3         50.2

. J- B- F/ }, g' P+ ^" F4 F

51              82.7*        44.4         49.7

52              80.7*        44.1         49.7

53              81.8*        44.1         50.6

j: ]+ f9 O- y: u( T

54              82.1*        43.9         49.1

) Z2 ^$ D2 T. B2 E

55              80.6*        44.3         48.9

56              80.8*        43.9         48.1

# c& C1 u; m/ s5 j

57              81.9*        44.3         49.3

2 a3 U- e1 M6 j* _ k/ k& c' U

58              81.6*        44.1         47.5

9 D( g' v. m+ w- x3 n4 Z+ {& f

59              80.7*        44.3         48.8

60              81.3*        43.8         48.8

1 ?0 Y" s3 M9 ?8 y# U2 R; n

61              81.7*        44.6         49.7

$ O! v3 _' b; ^: ?; n

62              82.5*        44.1         49.4

2 J7 ^9 g- O3 Q- ] c1 W3 W8 w/ v

63              82.5*        44.5         50.2

64              82.6*        44.3         49.9

65              82.9*        44.1         50.2

66              83.3*        44.2         49.7

}+ P' A8 F6 ]( Q

67              82.4*        44.1         49.2

68              81.1*        43.9         48.7

69              80.7*        43.8         48.6

70              81.6*        44.1         48.4

/ W! \8 Z2 Z0 o( n( G9 r t6 p# q" J

71              81.6*        43.8         48.4

72              79.5         43.5         47.8

3 E# S" g! K2 P$ K8 i; [$ {

73              80.0         43.3         47.5

74              80.3*        43.9         47.6

75              80.3*        43.9         47.2

76              81.3*        43.8         46.6

6 S& h5 v% H. y

77              82.2*        43.8         46.9

78              82.0*        43.8         47.4

79              81.4*        43.6         47.3

1 j2 w) P5 c# v! F

80              80.5*        44.1         47.6

81              80.3*        43.5         46.6

82              79.7         44.0         45.8

83              79.9         44.2         45.9

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

1 [5 o6 f8 H9 }% W5 |! {

88              76.0         43.8         45.1

89              75.1         43.6         45.2

90              75.1         43.7         44.1

91              75.7         44.1         44.1

- p+ d9 Y3 }$ R8 T

92              76.1         43.8         43.9

; n% Y: s1 M6 {' g% w

93              76.7         43.8         44.3

4 O/ [1 \& s5 l8 I& {

94              77.6         43.8         44.9

3 p. j9 B0 }) b$ Q, f

95              77.7         44.0         44.4

96              76.9         43.7         46.0

97              76.9         43.8         44.9

98              78.0         44.1         45.5

! B+ D' V/ F+ d3 j; k

99              78.1         44.4         45.5

5 S3 H/ s+ k( @# @: c

100              77.7         44.2         45.3

101              78.4         44.3         46.4

102              78.8         44.2         46.7

103              79.3         44.2         49.0

" W: ]+ P0 N9 a7 i8 K

104              80.2*        44.5         49.5

$ e6 r7 V- `1 G2 o1 \) m

105              80.9*        44.1         50.9

106              81.6*        44.5         51.5

107              82.3*        44.5         52.2

108              82.9*        44.1         51.0

109              82.9*        44.5         50.9

; w4 t J! t, f: B

110              82.3*        44.5         50.3

: x0 c9 E2 @% b H

111              82.3*        44.6         50.5

112              82.2*        44.6         51.1

3 _7 V% x5 m$ i

113              83.4*        44.6         52.3

% T0 `# J/ M* F k3 v% m

114              83.8*        44.2         52.2

: K8 U# O) ^& R# P' N

115              84.3*        44.6 53.3

?& y9 d5 y/ z2 u1 [! Y8 Z, x

116              82.6*        44.2         52.0

6 J- _8 |" n: z$ V0 x3 X

117              82.2*        44.2         51.3

118              82.3*        44.1         50.2

" a. U( A7 c# ^& V7 C, B, v

119              83.1*        44.2         48.9

120              82.0*        44.5         48.8

121              81.1*        44.5         47.8

122              79.7         44.3         46.7

' n. k5 b' f- e# { A3 N: U7 t

123              79.1         44.0         46.4

! S+ d' T, v2 h% F4 {

124              78.6         44.1         46.6

# ^. s: P5 @: P. L( {; _

125              78.0         43.9         46.0

) R' G6 ~# Q6 [; x

126              76.6         44.3         45.3

* Q% f" b5 h. {3 g& R

127              75.4         44.2         44.8

& J5 H( Q% g9 X" I) S; A5 b

Summary:

Number of Noise errors found 90

200kHz       300kHz       380kHz

Average         81.4         44.2         49.3

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115       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》。 * l, o! T( W% ^4 _- g9 l; r N5 t

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。

9 P! t1 R/ E- g1 I, {0 a

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

3 B) j, S Z8 E3 E+ ~/ G

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。

& h3 X5 r; R9 b( ^- e

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。

9 I4 I: H- B, a

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。

8 D1 h( m3 l/ M E

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。

) L/ ~; ], Z' k' {$ n% k

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。

) s1 g8 N; w) [& k6 G

4、小结

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。

M T2 ~% G1 ]) S6 l

     “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：

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；

) n7 ]$ F( n# _

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。

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2、 2021年年终总结及文章索引

% z% Y" D1 |) Z/ q. [6 B- p

3、 2022年年终总结及文章索引

3 n, P q" E: C6 ^, R

4、一些海洋数据的分享及地磁tiff的提取

5、坐标转换软件OpenCoord介绍及下载​

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