海洋测绘工具 -海洋测绘主要包括哪些手段

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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。

. d9 E& T4 Z8 }- U1 {

1、多波束噪声的问题

* X h. U! _5 [2 d$ `

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。

' y N; Q9 B+ K; ?

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.

! v6 Y5 t. Q* x0 i% [7 s

Signal Amplitude in dB

* n7 n& t0 A$ |3 ^

Channel          200kHz       300kHz       380kHz

, O0 o* r0 o9 F" a% R

0              83.2*        44.7         52.7

1              82.4*        44.3         51.7

: ~! g# Z- y! A% T: U4 b( c

2              82.6*        43.9         50.7

. o$ v. ?5 _: P; o2 P' \

3              82.4*        44.1         50.7

0 G" P$ B3 w6 r2 b2 W$ i2 m

4              81.8*        43.9         49.5

5              82.3*        44.1         51.1

+ j$ g b/ h3 k# Z1 M% N) R" k

6              82.7*        44.1         52.3

7              82.6*        44.3         52.3

8              82.6*        44.4         52.3

4 l f* H4 j( T/ K( z

9              83.6*        44.1         52.1

, Q1 G: o% V% g

10              83.5*        44.4         52.2

0 H5 B4 e" B2 L; [/ C' _0 J# J _* p

11              83.9*        44.4         52.5

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

18              83.1*        44.1         50.2

19              82.5*        44.5         49.4

: ^' ~/ |$ H3 M' i" k! v# ^! W

20              81.2*        44.3         49.0

/ a0 u- M) g0 Y

21              80.9*        43.9         47.5

22              80.8*        44.1         47.8

% X+ y0 `5 _; ^

23              80.1*        44.3         48.4

! ]* t6 a3 ~! p9 _

24              79.4         44.3         48.5

25              80.7*        44.0         47.4

26              80.3*        43.8         48.6

# G d8 D6 A# T o1 {

27              78.8         44.2         47.7

% u8 E2 Y9 P h# g* E9 L

28              77.0         43.9         46.4

29              75.5         44.2         46.4

" g/ \6 B& O' A) _+ t) D

30              77.8         43.9         46.5

31              79.6         44.1         46.4

32              81.9*        44.2         49.4

33              80.5*        44.2         48.5

9 X2 X W/ r# _5 Z

34              80.0         44.0         49.3

5 `/ B6 V8 d1 P. [4 Q

35              73.1         47.3         42.0

36              81.7*        43.9         49.0

37              82.0*        44.0         50.1

38              81.1*        44.1         50.0

39              80.5*        43.8         49.2

40              80.6*        44.1         48.6

41              81.2*        44.2         49.6

" f1 \+ B* c, x/ X7 e- T

42              81.9*        44.2         49.2

& t3 a) P: S R3 P, H& n

43              81.3*        44.3         48.9

44              80.7*        44.1         49.6

45              82.9*        44.2         49.9

46              83.4*        44.1         49.4

47              82.5*        44.3         50.3

) m; w& {( ~' s) _# m: A

48              83.6*        44.2         51.0

49              85.1*        44.4         50.6

1 M7 l7 N& G- P! N, y' q8 B

50              84.2*        44.3         50.2

- S/ h: H' m4 a. }" w

51              82.7*        44.4         49.7

52              80.7*        44.1         49.7

/ g3 T6 Q- X) z( r2 d; Y! n+ N

53              81.8*        44.1         50.6

54              82.1*        43.9         49.1

. o6 T: e1 d9 }" t0 r

55              80.6*        44.3         48.9

( ?' y' N2 x' j3 R; J

56              80.8*        43.9         48.1

/ I% k' T7 z5 n1 _2 s# E% x

57              81.9*        44.3         49.3

5 A1 S' ]8 s& ?3 k( c

58              81.6*        44.1         47.5

59              80.7*        44.3         48.8

; H2 W( x9 i" t. L% u+ l/ N

60              81.3*        43.8         48.8

61              81.7*        44.6         49.7

7 q& o5 e4 [. L* w" W8 x

62              82.5*        44.1         49.4

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

; O, j6 K. T8 D# y3 C

67              82.4*        44.1         49.2

68              81.1*        43.9         48.7

7 l9 d( x5 r5 ^/ @: [7 F

69              80.7*        43.8         48.6

& L. n v9 i& B5 z9 {: M8 q: t

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

# D; T) H$ J% d; {

75              80.3*        43.9         47.2

76              81.3*        43.8         46.6

, q: g5 S) g/ b6 z/ ?; B

77              82.2*        43.8         46.9

' ], c3 g9 ]' d; J$ s

78              82.0*        43.8         47.4

& U0 r0 }+ M3 J, z; t' U

79              81.4*        43.6         47.3

1 ~3 Q+ V8 {9 \# ^' ]3 I

80              80.5*        44.1         47.6

' y/ e6 D( h! \7 X J5 v

81              80.3*        43.5         46.6

82              79.7         44.0         45.8

83              79.9         44.2         45.9

$ f- z2 ]: y# o `" l! S. i

84              79.0         44.0         45.9

7 [! w: A5 b" X. G9 }/ N2 a

85              78.7         43.9         45.8

86              77.3         43.8         45.2

- t: E6 [. a. H; S {

87              76.4         43.7         45.9

- N( f8 ~! `1 U+ Y9 A$ {0 j6 U

88              76.0         43.8         45.1

89              75.1         43.6         45.2

$ N' I L$ J6 }* J: j; [

90              75.1         43.7         44.1

3 [! z Y( f0 R5 ~

91              75.7         44.1         44.1

92              76.1         43.8         43.9

93              76.7         43.8         44.3

, P) B) K7 j& P( ~

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

98              78.0         44.1         45.5

99              78.1         44.4         45.5

100              77.7         44.2         45.3

101              78.4         44.3         46.4

: U- V: B/ B" H) c; [2 @, H" a

102              78.8         44.2         46.7

103              79.3         44.2         49.0

) a8 ^ x1 y: z7 H% r

104              80.2*        44.5         49.5

* g, S& h/ E) v

105              80.9*        44.1         50.9

1 o( ~% V% X& f) q

106              81.6*        44.5         51.5

107              82.3*        44.5         52.2

5 k. ^& b( u2 `( V. }' G6 S9 [3 e' s

108              82.9*        44.1         51.0

# x: c0 P! @+ V0 r

109              82.9*        44.5         50.9

110              82.3*        44.5         50.3

4 D4 }) S$ ^, s2 o2 P- H1 n( @- `( c

111              82.3*        44.6         50.5

0 l# y5 e0 K+ C

112              82.2*        44.6         51.1

! Q% j% m+ i9 ]2 K+ q; ?! o

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

118              82.3*        44.1         50.2

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

123              79.1         44.0         46.4

6 N' C/ i: y! c0 v& @ q- S

124              78.6         44.1         46.6

125              78.0         43.9         46.0

2 L+ j5 J6 F2 l

126              76.6         44.3         45.3

127              75.4         44.2         44.8

0 \6 c( l8 ]- O

Summary:

Number of Noise errors found 90

$ w4 R2 y! ` D: k, B# S

200kHz       300kHz       380kHz

Average         81.4         44.2         49.3

Maximum         85.1         47.3         53.3

Channel           49           35          115 : [7 V" I# ~4 f ?& U7 {       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。

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。

; C, B7 ]; r- h8 \0 z

2、电火花电源箱冒烟了

! c& j2 A! g1 D) N7 K

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。

: ^ ~) s+ ~; `6 O

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

& }7 k d( a9 u4 l8 s

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。

# x7 A8 S0 M8 d5 s0 [. `1 K

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。

2 s1 g8 Y1 y" e2 @0 n2 P

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。

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。

, v, ~; k6 ?$ p( c2 W% {# A

     “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；

; ] ]- H, t5 ~! h; X# D

2、海洋调查数据的后处理和图件编制；

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。

. A2 M3 ^0 S! n, ]

2、 2021年年终总结及文章索引

3、 2022年年终总结及文章索引

6 e7 V: `3 j) t- Q8 f9 U5 j1 ]

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​

. ~! Y: b- I: y7 a 8 F! o+ ^+ L4 h4 O 6 Q" p) @9 K% f' ?: `$ c : m8 B( a9 g# E& ^7 T0 V # n d& F5 r" p2 w* F