海底探测技术.doc

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1、单波束（海底识别海底反射波强度，反射波振幅大小，振幅检测）1.定义：一次发射只能获得1个水底水深数据的回声测量设备。单波束：震源和接收（测深仪换能器）、记录仪（包括数字记录和模拟记录）2.测量时水深（H）=h+h1（吃水）——换能器入水深度3.吃水（1）静吃水（2）动吃水：真正对测深产生影响的吃水。其值随船相对水体运动速度的不同而变化4.校准后实测水深数据+潮位改正（1）吃水校准：相当于静校正的炮点深度；（2）波浪校准：相当于静校正的地形（3）声速校准：H=H-h=(b/a-1)h+(1-b/a)c；（4）坡度修正（1）潮位观测+实时潮位修正5.水

2、深测量的工作程序（1）测深仪器的安装：要求是使动吃水与静吃水的数值基本吻合。①观察不同船速下测量船不同位置吃水变化；②在变化最小处安装测声仪换能器。（2）测深实施原则及注意事项1）测线布设的依据：①垂直于水深等深线：垂直岸线，常理上，距海岸越远水深越大②垂直于构造线走向：板块构造形成的地质体基本平行海岸分布垂直控制地形地貌地质体走向布设测线（可控制地形的连续变化）③设计多条相互平行的、等间距测线时，测线间隔是图上1cm的实际距离④测线的名字应包括任务代号—测区—航次号—测线组名—测线名⑤检查测线：检查测线的方向垂直于主测线方向，检查测线的总长度是主

3、测线总长度的5~10%。⑥测深精度：主测线与检测线间的测深之差。在同一套工作系统下，30m以浅测深误差小于0.3m；30m以深测深误差小于水深的1%。在另一套工作系统下（不同的人员、设备），测量误差可以为其两倍。统计所有的交叉点水深差值，超限的点数小于15%，测绘合格⑦偏航距：最大偏航距离不能大于图上的2mm。当比例尺允许的偏航距大于20m时，规定为20m以内！2）位置确定：经纬度或平面坐标3）验潮站布设的原则：近岸水深测量（距岸20km以内），验潮站布设的密度应能控制全测区的潮汐变化。相邻验潮站之间的距离应满足1、最大潮高差不大于1m；2、最大潮

4、时差不大于2h；3、潮汐性质基本相同。对于潮高差和潮时差变化较大的海区，除布设长期站或短期站外，也可在湾顶、河口外、水道口和无潮点处增设临时验潮站。距岸20km以外采用预报潮位。方法：①分析测区是否需要现场验潮；②了解海域潮汐性质，不同潮汐性质区分设验潮站；③了解在同一潮汐性质的海域，其最大潮差、潮时的差异性，在超出原则要求的区域分别设4）水体声速的获得：声波测量水深的前提是水体声速横向相同。近岸若有径流的注入，使这一前提不存在，必须增加声速测站！①实测法：声速剖面仪②计算法：用CTD测量温、盐、静压力，代入经验公式计算③比对法：5）测深仪的吃水：

5、动吃水的值随着船相对于水体运动速度的不同而变化。（3）实测水深数据的校正：①吃水校正；②波浪校准：涌浪滤波③水体声速影响校正：制作校正曲线，实测水深=记录图谱读数+声速校准深度④坡度校准：由于波的偏移效应，记录的海底坡度小于真实的海底坡度。校正公式：Sin∠2=tan∠1（∠2表示真实坡度角）⑤潮位校正：在潮位观测的数据上，相对于测深基准面，进行实测潮位的修正（4）室内数据处理：坏点修正→水深数据读取→实测数据校准→潮位校正→测深精度评估→成图侧扫声呐1.定义：通过向侧方发射声波来探知水体、海面、海底（上部地层）声学结构和介质性质的仪器设备。（主要

6、用于地质调查研究，可用于海底寻物）2.设备构成（1）拖体（换能器和水听器集合）：·一般具有两个换能器和水听器，提高探测效率；发射和接受具有较强的定向性；·具有极小的水平波束角（0.5-1.5度），提高探测的分辩率——局部强振幅区；·具有较大的垂向波束角（32度左右），扩大覆盖宽度；——波形水平方向窄，垂直方向宽·具有较高的工作频率（几十KHz——几千KHz），分辩率高·水体对波的吸收少，防止泥面下地层回波的干扰（2）主机（3）电缆（4）记录仪（双通道）：还有单通道，多通道反射波强度放大调节旋钮gain和TVG，使均匀海底的声呐图像灰度一致。3.图谱

7、内容3.被探测物体或地质体参数的判定及标示（1）量程及海底覆盖宽度：·量程：自发射到再次发射这段时间里，反射波能达到的最远距离。（与发射间隔水体声速有关）·覆盖宽度：声呐探测到海底实际宽度称为覆盖宽度（与发射间隔，水体声速，拖体高度有关）·斜率校正（2）拖体位置校正——DGPS（3）目标物参数判别4.假波识别：绕射波，量程外强反射被接收，镜像，多次反射和目标物之间的多次5.分辨率：能分辨出两个相邻物体的最小间距（声阻抗与周围环境的有明显的差异）。·影响分辨率的因素主要为：探测声波的频率和水平发射角。6.可识辨率：（1）在声呐探测显示设备上或模拟记录

8、上（记录图谱），肉眼所能分辨出的最小物体（声阻抗与周围环境的有明显的差异）尺寸。（2）主要影响因素：设备的分辨率、采样率，