极地海洋多波束测量测线布设系统设计及实现

针对目前多波束测量缺少专门的测线布设软件问题,考虑极地海域海冰对多波束测量的影响,本文设计并实现了极地海洋多波束测量测线布设系统。首先针对航前与现场作业等场景,设计了系统技术路线、架构和主要功能,特色功能包括建议测线方向计算、测线自动与手动生成、多波束现场处理数据导入和结果可视化评价等。阐述了系统功能实现的关键技术,包括测线自动生成、条幅制作与信息统计等。系统采用Py⁃thon语言以及第三方开源工具包开发,最后开展不同场景下的应用试验并对结果进行了讨论。试验结果表明,系统可以快速、方便地进行多波束测量测线布设并对布设结果进行评价,能够有效提高多波束测量方案的设计效率,有利于极地海底地形地貌调查工作的开展。

船姿分析及其对多波束测量的影响

根据船体操纵性和耐波性理论 ,结合船姿实验数据 ,分析了姿态参数的外界受动因素。考虑船姿对多波束测量的影响 ,结合多波束测量原理 ,分析了不同姿态对坐标的影响 ,给出了相应的坐标计算和误差影响数学模型 ,最后根据姿态测量误差对测深的影响 ,结合IHO测深规定 ,计算出了不同姿态测量的精度指标 ;分析了姿态测量误差对条带拼接的影响 ,并提出了相应的解决方法。

深中通道碎石基础整平多波束测量技术

为解决沉管隧道及相关水下大型结构物施工对测深精度远高于传统水深测量规范的相关要求问题,以深中通道碎石基础整平限差要求±40mm为例,分析了多波束测深系统的误差来源及理论测深精度,提出了削弱各误差项的方法,并结合实际工程进行了验证。通过对多次管节碎石基础的扫测结果表明,采用该套经优化处理的多波束测深系统能够满足该项目的高精度要求,提出的若干方法可为后续相关对测深精度要求较高的水下工程项目提供参考。

近岸多波束测量中的GPS-RTK差分技术及其受影响的因素

分析了近岸多波束测量中应用GPS-RTK差分技术对船只导航与定位,对在受波浪影响的多波束测量中,船只所受潮汐、换能器吃水的动态变化量等诸影响因素的改正以及船只的运动姿态纠正等问题进行了讨论。使用GPS-RTK系统可以有效地解决潮汐(水位)、波浪影响和换能器吃水的动态变化量对多波束测量精度综合影响的问题,如果使用"一加三"的GPS-RTK接收机,还可以实现船只姿态的高精度综合修正。同时,对4个影响GPS-RTK差分技术系统能力的主要因素应引起重视,采取措施加以解决,使近岸的多波束测量工作更加富有成效。

精密多波束测量中GPS高程误差的综合修正法

在精密多波束测量中,GPSRTK/PPK高程在提供瞬时垂直基准方面起着重要的作用。为获取高质量的换能器瞬时垂直基准,需对GPSRTK/PPK高程进行质量控制。为此,提出一种综合的质量控制方法,即利用Heave短时修正法、潮位联合吃水和Heave的长时间综合修正法,该法以融合后的记录来代替GPS高程中的异常记录,有效地消除了异常GPSRTK/PPK高程的影响,提高了多波束在垂直方向的最终成果精度。实践验证了该方法的正确性。

陆架边缘的多波束测量

大陆架边缘和大陆坡的水深变化较快 ,在中国东海陆架边缘水深从 10 0m左右快速地变化到陆坡的几千米。从系统的测程和精度考虑 ,在陆架边缘和陆坡区同时使用浅水型和深水型多波束系统进行测量是一种合理的作业模式。深、浅水多波束系统在工作频率、发射更新率、信号取样率以及波束宽度上都有较大的不同 ,这些因素直接影响到海底地形测量成果。对用SimradEM95 0浅水型多波束系统和SeaBeam2 112深水型多波束系统在同一陆架边缘的测量结果进行了比较。

多波束测量测线布设优化方法研究

随着多波束测深技术的广泛应用以及人们对高精度海底地形测量的迫切需求,海洋测深已由离散、低精度、低效率向全覆盖、高精度、高效率的方向发展,传统的技术设计已不能满足对海底精细描述的要求。而测线布设作为海区技术设计的一个重要环节,其设计方法仍相对滞后。基于这一现状,在深入分析测线布设对测量成果的影响机制基础上,提出了一种全新的多波束测线布设优化方法,并详细给出流程图。整体研究结果表明:该优化方法是合理可行的,体现了逐步优化设计的思想,更符合实际测量需求。

论浅水多波束测量质量保证措施

在对影响多波束测量精度、质量的关键因素进行分析的基础上,提出了保证测量质量的措施。

多波束测量声波图判读方法的研究

对多波束测量的方法进行分析后,根据其回声声波的特点,提出了一套对声波图进行判读的方法。此方法可以广泛地应用在多波束测量、高精度的水深测量和其它海洋工程建设中。

基于多波束测量技术的某水电站坝面完整性检测

早期针对水下坝面完整性的检测方法较为单一,主要依靠人工探摸的视觉观测、摄影、探摸,目的是检查构件有无明显缺失、裂痕、磨损等,近年来随着成像技术的发展,多波束测量技术正在为现阶段的水下检测方法提供了更多可能。本文以多波束测量技术的某水电站坝面完整性检测为例,详细阐述了设备的安装调试、数据获取、数据处理等流程,充分展现了该技术在水利工程质量检测中的应用价值,为水利工程质量检测方法提供了更多的可能。

多波束测量技术在海底地形浅点探测中的应用

多波束测量技术在现代海洋测绘工作中已经得到了广泛的应用,逐步取代了传统的单波束测量。本文结合工程实例介绍了多波束测量系统的安装、调试、数据编辑、三维成图等方面内容,探讨了多波束测量技术在海底地形浅点探测中的应用,分析了多波束测量技术在浅点探测中的优势、不足以及解决问题的方法。

多波束测量系统在长江潜坝工程中的应用

通过叙述多波束测量系统在长江水下工程中的应用实践和体会 ,说明多波束测量系统和单波束等常规测量仪器相比 ,具有测深点多、测量迅速快捷。

浅谈多波束测量技术与海洋测绘工序的调整策略

随着海洋测绘科学技术的逐渐发展,以及信息化装备的要求,海洋测绘体系进行了数字化技术的改造.其中多波束水深测量技术的出现引起了海洋测量技术的一次重大变革.在新形势下,必须对多波束测量技术与海洋测绘工序做出进一步的调整.本文综合影响多波束测量的因素,主要论述了多波束测量技术与海洋测绘工序的调整策略.

多波束测量海底反射图判读方法的研究

对多波束测量的方法进行分析后,根据其回声声波的特点,提出了一套对声波图进行判读的方法。此方法可以广泛地应用在多波束测量、高精度的水深测量和其它海洋工程建设中。

珠江口水域多波束测量声速误差改正分析研究

珠江口是珠江三角洲水系汇聚出海口的统称,它是粤港澳大湾区、泛珠江三角洲经济区的核心城市以及一带一路的枢纽城市,是华南地区最重要的航道之一。广州港主航道为广州港出海航道,深圳港西部以铜鼓航道、西部航道为主。因此,航道需要进行常规维护,对航道频繁的测量,保障船舶顺利通航非常有必要。本文主要针对珠江口水域声速最复杂的南沙港区附近水域,声速变化对多波束测深的精度影响进行分析改正。

基于组合定位技术的多波束海洋地形测量分析

目前,陆地资源开发已接近于饱和状态,海洋资源的重要性日益凸显。常见的海洋地形测绘方法以GNSS导航定位与水声探测设备相结合为主,但在使用GNSS导航定位技术完成水下地形测绘任务的过程中,部分远海区域的观测信号质量不佳,定位精准度不足。为进一步提升定位精度,将GNSS技术与INS技术相结合,配合多波束水深测量技术,完成目标海域的地形测绘,得到更加精准的测区三维地图,以保证水下地形的测绘精度达到理想水平。

多波束水下地形测量系统及其在水利建设方面的应用

多波束水下地形测量系统是一种具有高效率、高精度和高分辨率的水下地形测量新技术。主要介绍SEABEAM 1185型多波束水下地形测量系统的工作原理、技术指标、配置与功能、操作,以及其在广东省水利建设方面的应用实例,指出其在堤防安全、溃口、崩岸监测及河道采砂管理等水利建设方面具有广泛的应用前景。

利用模拟退火算法反演多波束测量声速剖面

针对多波束测量声速剖面站点布设密度不够而引起的声速剖面代表性误差问题,提出一种利用模拟退火算法反演声速剖面的方法。首先,对测区已有声速剖面序列进行经验正交函数（empirical orthogonal function,EOF）分析,利用声速扰动矩阵和前几阶EOF求得EOF重构系数及其变化范围。其次,采用模拟退火算法对EOF重构系数进行迭代优化,以多波束测得的海底地形畸变量大小为依据构建目标函数,并设定合理的退火控制参数。最后,得到待反演区域的声速剖面数据。实例分析表明,该方法反演的声速剖面较时间就近原则选取的替代声速剖面更接近真实声速剖面,且利用反演声速剖面改正后的海底地形更接近真实地形,有效削弱了声速剖面代表性误差的影响,显著提高了多波束测量精度及数据处理效率。

基于平面近场测量系统的多波束测试设计

基于平面近场测量系统,给出了一套多波束测试设计方案.该设计充分考虑了波束切换效率,设计相邻波束测试时间间隔为0.5 ms,波束切换时间为20μs.采样架每次换行之前进行系统初始化,并提供换行信息确保波束切换的稳定性.脉冲测试确保时序同步;激励脉冲信号处于雷达工作脉内,确保器件的安全性.该系统最多可同时测试300多个波束.测试结果表明该设计高效、稳定、安全可靠.

多波束在海底复杂地形条件下大比例尺测量方法探讨

文章主要对使用大比例尺进行海底地形测量方法进行了简要的描述,测量过程中的方法技术、数据处理方法、测量效果说明多波束在复杂地形条件下可以取得良好的效果。