基于浅地层剖面仪的鄱阳湖水下沉积地形探测与分析

鄱阳湖是我国重要的淡水和砂石资源提供地,其水下沉积地形现状一直是学术界研究的重点。该文借助浅地层剖面探测手段对鄱阳湖水下地形与沉积特征进行了探测,通过分析32条浅地层剖面测线资料发现,鄱阳湖水深变化幅度为0.16~23.71 m,入江水道与主湖区西北部相对较深;松散沉积物厚度变化范围为0~8.73 m,主湖区中部松散沉积物较厚,估算松散沉积物总体积约3.02 km^(3)。为检验浅地层剖面探测数据的可靠性,2022年9月在主湖区开展了浅钻探测工作。通过与前人的相关研究对比发现,大规模采砂活动能够对鄱阳湖水下地形产生显著影响。该文较全面地揭示了鄱阳湖水下地形现状与沉积特征,得出的结论与建议对相关研究与管理工作具有重要的参考价值。

水利部“948”项目“X-star水底剖面仪”主机完成升级验收 即将投入水下根石探测生产应用

“X-star水底剖面仪”是一套大功率水下声呐探测系统，主要用于水下隐蔽物探测、水下覆盖层厚度探测和水下地形测量。自1997年引进该套设备以来，进行了大量水下隐蔽物探测试验和设备改造工作。

水下机器人与双频浅地层剖面仪结合在水利清淤工作中的应用

淤泥淤积是影响水库库容的重要原因之一，大量泥沙沉积在库底，降低了水库防洪蓄水能力和兴利功能。本文将水下机器人(ROV)与双频浅地层剖面仪结合，采用淤泥密度探测法，对尖岗水库部分水域的淤泥厚度进行了实际应用，并对该测量系统的原理、测量水深范围、操作及图像判读方法进行详细阐述，其工作效率高、经济、测量结果准确度高的特点，为水库淤泥探测提供另一种参考方法。

海翼水下滑翔机温盐深剖面仪盐度修正

通过均值过滤及Morison热滞后校正公式对存在温度误差的原始盐度进行修正。经过均值滤波后盐度尖峰现象消失,在温跃层由于热滞后导致的条状盐度抖动现象减小,上下行剖面盐度误差从0.013减小到0.004,总体修正盐度修正率提高3.05倍。结果表明利用该分段修正方法修正水下滑翔机搭载温盐深剖面仪(CTD)存在的盐度“尖峰”及热滞后误差效果显著。

浅地层剖面探测技术在水闸底板探测中的应用

为了研究浅地层剖面探测技术在水闸地板无损检测的应用效果,以某水闸为例,进行具体的检测实验。传统的水闸地板检测方法主要是钻孔取芯、探地雷达法与超声波法,然而这3种方法均存在各自的局限性,浅地层剖面探测技术作为一种新兴的水下结构无损检测技术有较好的应用前景。浅地层剖面探测技术利用声学原理,高效地获取海底底部的浅部地质地球物理信息,主要用于探测海底浅层地质信息和特定海底目标。随着科技不断进步,浅地层剖面探测技术已成为一种高效的勘探工具。利用浅地层剖面探测技术进行水闸底板的检测工作,经过实践证明具有良好的效果。浅地层剖面仪,也被称为沉积物回声探测仪,是一种基于声学原理进行连续走航探测的设备,可用于高效地获取水下浅部地层的结构、构造和底质等多方面信息,浅地层剖面探测仪对于海洋地质研究和海洋工程应用具有重要意义。

一种浅地层剖面仪底跟踪方法

0引言浅地层剖面探测是近年来海洋工程野外勘察的主要观测手段之一,具有操作简单、高效且经济的特点,已经越来越多的应用于地质调查、路由探测、根石探测、航道疏浚及水下考古等各个方面。在海底底质的声学探测与分类研究中,对底的跟踪及海底反射信号的识别是其首要的关键技术。

浅地层剖面仪和多波束系统在围堤施工中的应用

介绍了浅地层剖面仪和多波束系统工作原理，并针对围海造陆中围堤筑造施工特点，采用浅地层剖面仪和多波束系统进行探测，使围堤筑造的质量和位置精度控制得到有效的提高。

河道整治工程水下根石探测技术应用研究

河道整治工程根石探测是黄河防洪工程管理的重要工作,及时对水下根石进行监测、探测,掌握根石的走失、位移、分布和稳定状况,对减少河道工程出险,保障防洪安全非常重要。分析了探测根石的电子仪器X-STAR浅地层剖面仪的性能和应用效果,探讨了水下探测技术的发展趋势及研究方向。

基于浅剖图像的海底管线状态自动诊断方法

为填补SBP(sub-bottom profiler,SBP)图像水下管线掩埋状态自动诊断研究空白以及提升水下管线巡检的自动化程度,给出了一套完整的水下管道掩埋状态自动诊断方法与流程。首先利用高效数据预处理方法准确还原了管线真实信息;其次基于Frangi滤波增强技术实现了海底线的准确提取;然后利用深度学习技术实现了管线目标的高可靠性检测;最后,给出了管线掩埋状态的判断准则,利用管线检测结果与海底之间的位置关系自动判断出管线的掩埋状态。利用多种型号浅地层剖面仪实测数据进行实验,结果表明,水下管线的检测精度可以达到了0.952的召回率和0.962的平均精度均值,基于目标检测结果能够实现管线掩埋状态的准确诊断。

库区水下泥沙探测信号处理技术应用研究

为了获取深水库区泥沙的沉积结构,研究了浅地层剖面仪的线性调频信号处理技术。浅地层剖面仪采用匹配滤波技术提高距离分辨率,通过分析回波的波形、振幅和频率等特性实现对水下地层结构的探测。对线性调频浅地层剖面仪的匹配滤波进行了理论分析和计算机仿真,通过试验获取了有效的地层信息。结果表明:采用的信号处理技术提高了库区水下泥沙探测的分辨率。

水声勘探中的浅地层剖面技术应用

简要叙述水下声呐技术发展与浅地层剖面仪的工作原理,并介绍3200-XS浅地层剖面仪的技术参数和数据处理流程,以及工程应用实例。浅地层剖面技术具有探测深度大,分辨率高的优点,特别适合水下淤积和沉积地层的精细化探测。

新型智能无人船在水文灾害风险预测中的研究与应用

河流断面流速测验、洪水应急监测一直是水下测量技术的困难领域,且存在较大的安全隐患。目前在水文以及海洋测绘中诞生了一种新方法新思路,既利用无人船测量系统来实现水文测验、流量估算以及河流断面流速测量等。对上海华测导航股份有限公司研制的华微4号无人船展开研究,结果表明,华微4号无人船具备机动灵活、易操控、携带使用方便等优点,能够适应多种复杂的水下地形。

海洋声学技术在无缆水下机器人中的应用

1 概述 电磁波在水中衰减严重,传播距离较短。声波可以在海洋中传播很远的距离,声波是海洋中的主要信息载体。海洋声学技术在海洋中用于探测、通信、导航和定位,它是海洋遥感技术的重要组成部分,近年来获得迅速发展。 海洋声学技术主要包括三大类声纳,即探测声纳、导航声纳和水声通信机,详见附表Ⅰ。

海翼水下滑翔机测流应用

水下滑翔机通过集成生物、化学、物理传感器可以测量如温度、盐度、溶解氧等多种海洋基础水文要素,利用卫星定位系统获得实际出水速度和理论出水模型获得理论出水速度之差可以计算深度平均流。本文利用海翼水下滑翔机获得温盐场及卫星定位数据评估深度平均流,结果显示利用温盐场获得深度平均地转流与水下滑翔机获得深度平均流相关系数达到0.95,表明其流场的一致性,同时根据船载观测ADCP误差分析法估算深度平均流误差约为0.036 m/s。借助深度平均流可以估算绝对地转流,包括正压地转流和斜压地转流。我们选取了海翼水下滑翔机在南海的一组实验对流量误差进行了评估。该实验为2019年1月3日—2月16日海翼水下滑翔机自南向北穿越西沙群岛附近一个中尺度涡观测,观测结果表明,该中尺度涡为冷涡流核,在涡心以南,绝对地转流为东向流,最大流速约为0.48 m/s;涡心以北,绝对地转流为西向流,最大流速约为0.47 m/s,稍弱于南侧。受不均匀时空观测计划影响,本文未对流量做出估计。

ADCP在水下地形测量中的应用

声学多普勒(ADCP)流速剖面仪已成功用于国外的流量自动测量,国内现已开始应用并取得极大成功。由于ADCP在测流过程中无遗漏地连续测量水深,利用这一功能,结合GPS的实时导航和高精度定位,实施水下地形测量拓宽了ADCP的功能。以马宋水库为例,通过对比分析可知:ADCP完全能满足水下地形测量的要求。

无人船在近浅海水下考古领域的工程实践

以无人船在我国某近浅海水下考古项目中的工程实践为样本,探讨无人船在典型水下浅埋不连续小目标探测任务中的施工方式设计方法以及优势和不足。本项目中一艘搭载条带探测设备的母船与两艘搭载参量阵浅地层剖面仪的无人船协同作业,母船进行大区域扫测,发现疑似目标后现场操作人员控制无人船对目标进行加密测量、精细探测,为水下目标的甄别提供更准确、丰富的参考数据。实践证明,该施工方法优势在于充分利用无人船对声学设备航行扰动弱、循线精度高、通过性好的优势,提高了作业效率、增大了现场可探测范围、提高了水下目标的探测准确性,不足之处在于受现阶段设备操作方式的限制,现场仍需根据设备数量投入较多的操作人员。

港珠澳大桥水下结构物的多手段探测

介绍了利用侧扫声纳、浅地层剖面仪和磁力仪开展港珠澳大桥水下结构物的探测方法和过程,并将探测的结果与调查收集的资料比较,分析水下结构物的分布情况,不同探测方法得出的结果也可以相互印证。

水下井口探测技术研究

在海上油田开发过程中,往往存在一些当时不具备开发条件的水下井口。这些井口一方面现阶段具有重新开发价值,另一方面也是海洋工程建设的障碍物。而水下井口尺度小,常用的调查手段较难探测到。文中介绍了浅地层剖面仪和磁力仪的原理,并开展了浅地层剖面仪和磁力仪综合探测水下井口的应用与分析。结果表明浅地层剖面仪和磁力仪均可探测到井口,在浅地层剖面图像上表现为垂向的声学空白带,为桩坑和井口的反射;磁异常平面等值线为等轴状,存在极大值和极小值,井口位于极大值和极小值之间。浅地层剖面仪和磁力仪探测的井口位置相差1m,与给定井口坐标偏差2m,满足工程需求。因此使用浅地层剖面仪和磁力仪综合探测水下井口在现阶段不失为一种可行的方法。

浅析坝岸水下根石探测新技术的应用

坝岸根石探测是河道整治工程管理工作的一项重要任务，适时探测掌握根石状况，及时抛石补根。对确保工程安全起着十分重要的作用。坝岸根石探测以往基层河务部门多采用在船上人工锥探的传统方式。2013年以来改由黄河设计公司工程物探院应用新仪器即浅地层剖面仪进行探测，收到了较好的效果。

水下滑翔机温盐深观测数据处理研究

为提高水下滑翔机搭载的温盐深剖面仪(CTD)数据处理质量及效率,在船载CTD数据处理方法基础上,研究了国产水下滑翔机CTD数据处理方法,基于Matlab GUI编程技术设计与研发了水下滑翔机CTD数据处理软件,利用该软件处理了“海燕”水下滑翔机GPCTD观测数据并与船用SBE 911 plus CTD、XCTD及MVP300传感器成果数据进行了对比,结果表明:GPCTD观测数据经处理得到的温、盐、声剖面整体趋势与各传感器成果数据基本一致,数据质量介于各传感器之间,其中温度、声速与XCTD、MVP数据更接近,而盐度与CTD数据更吻合,本文研究将为规范处理与使用水下滑翔机海洋水文数据提供参考。