两种深水多波束测深技术的对比
使用多波束测深仪进行水深测量的方法

使用多波束测深仪进行水深测量的方法水深测量对于海洋工程、海底地形图制作以及海洋资源勘探等领域具有重要意义。
传统的水深测量方法繁琐且耗时,同时还容易受到环境因素的影响。
然而,随着科技的快速发展,多波束测深仪作为一种高精度、高效率的水深测量工具逐渐被广泛采用。
多波束测深仪是一种利用声波原理进行水深测量的设备。
其工作原理是将声波发射器发出的信号通过水体传播,当信号触及水底或水体中的物体时,部分信号会被反射回来,接收器便会接收到这些反射信号并进行处理,最终计算出水深。
与传统的单波束测深仪相比,多波束测深仪使用多个发射器和接收器,能够覆盖更广泛的水下区域,提供更准确的水深数据。
使用多波束测深仪进行水深测量,首先需要确保设备的正确安装和校准。
在安装时,多波束测深仪应该固定在船体的底部,并且保持水平状态,以确保测量结果的准确性。
校准过程主要包括对发射器和接收器的校准,通过测量已知水深的区域,校正设备的参数,使其能够准确地计算出水深。
在实际测量过程中,根据测量需求和海底地形的复杂程度,选择合适的多波束发射和接收模式。
常见的波束模式有扇形、圆形和实心等,每种模式都有其适用的场景和特点。
扇形模式适用于较为平坦的海底地形,能提供较为理想的分辨率和覆盖范围。
圆形模式适用于需要全方位覆盖的测量任务,通过多个波束的组合可以获得更全面的数据。
实心模式适用于需要较高精度的测量任务,通过减少波束覆盖区域的重叠能够提高测量的精度。
在进行测量时,多波束测深仪通常会使用计算机软件对接收到的信号进行处理和分析。
这些软件通常包括海底地形绘制模块、数据分析模块以及异常检测模块等功能。
通过这些软件,用户可以实时查看测量结果,并进行进一步的分析和处理。
除了常规的测量功能外,多波束测深仪还具有许多其他的辅助功能。
例如,它可以实时显示船体的位置、航迹和速度等信息,帮助用户更好地了解测量过程的情况。
同时,多波束测深仪还可以结合其他设备,如卫星导航系统和遥感设备,实现更加全面的测量和分析。
海洋测绘技术中的深水测量与航道调查

海洋测绘技术中的深水测量与航道调查引言:海洋测绘技术是人类探索和利用海洋资源的重要手段之一。
其中,深水测量和航道调查是海洋测绘的关键环节。
本文将探讨海洋测绘中的深水测量和航道调查的相关技术和应用。
一、深水测量技术1. 多波束测深技术多波束测深技术是一种高效、高精度的深水测量方法。
它通过同时发射多个声波束,根据接收到的回波信号计算出水深。
多波束测深仪器通常安装在船底,可以实时获取水深数据。
这项技术在深海勘探、海底地貌研究和海底管线敷设等领域有重要应用。
2. 单波束测深技术单波束测深技术是传统的深水测量方法。
它通过发送单个声波束,根据回波的时间延迟计算出水深。
单波束测深技术具有简单、经济的特点,适用于一些浅水区域的测量任务。
3. 高精度定位技术高精度定位技术是深水测量中的关键环节。
利用全球卫星导航系统(GNSS)如GPS和GLONASS,可以精确地确定船舶的位置和航行轨迹。
同时,辅以惯性导航系统(INS)和声纳定位系统,可以获得更高精度的定位数据。
这些定位技术在海洋测绘中扮演着至关重要的角色。
二、航道调查技术1. 水深测量水深测量是航道调查中的重要内容。
通过使用深水测量技术,可以绘制出海底地形和水深图,为航道规划和航行安全提供必要的数据支持。
水深测量还可以帮助我们了解海洋地质构造和海底生态环境。
2. 潮汐观测潮汐观测是航道调查中的另一个重要环节。
潮汐是海洋中起伏的水位变化,对航道规划和船舶航行具有重要影响。
通过长期的潮汐观测,可以确定不同季节和不同位置的潮汐特征,为航道调查和设计提供依据。
3. 海底地貌和水文条件调查海底地质构造和水文条件对航道的规划和安全具有重要影响。
通过海底地貌和水文条件的调查,可以确定海底的岩石分布、沉积物类型以及水文环境,为航道规划和船舶航行提供可靠的依据。
三、深水测量与航道调查的应用1. 航道规划深水测量和航道调查的数据是航道规划的重要依据。
通过获取准确的水深、潮汐和海底地貌等数据,可以确定安全可行的航道线路,提高船舶的航行效率。
测绘技术中的海底地形测绘方法解析

测绘技术中的海底地形测绘方法解析海洋覆盖了地球表面的近三分之二,其中大部分的海底地形仍然未知。
因此,了解海底地形对于我们的海洋资源开发、海洋环境保护以及海洋科学研究具有重要意义。
测绘技术在海底地形测绘中发挥了关键的作用。
本文将解析几种常见的海底地形测绘方法。
一、多波束测深法多波束测深法是一种高精度的海底地形测绘方法。
该方法利用多个声纳波束同时工作,测量海底的深度和地形。
多波束测深系统通常由多个声纳发射器和接收器组成,能够提供高分辨率的地形图像。
它通过测量声波在水中传播的时间和强度来计算海底的深度,并根据多个波束的数据融合得到更精确的地形图。
多波束测深法的主要优势是能够快速获取大范围的海底地形数据,并且具有高精度和高分辨率。
这使得它成为海洋资源勘探、海底管线敷设以及海洋科学研究的重要工具。
然而,多波束测深法也存在一些限制,例如,在浅水区域和复杂海底地形的测量中可能面临困难。
二、激光测深法激光测深法是一种利用激光束测量海底深度的技术。
它利用激光的高能量和窄束特性,通过测量激光束从水面到海底的回波时间来确定海底的深度。
激光测深系统通常包括激光发射器、接收器和计算设备。
激光束打在水面上,经过水下方向传播,与海底或海洋底部的物体相互作用后返回到接收器。
激光测深法具有高精度、高分辨率和快速测量的特点,适用于海底地形的精确测绘。
它在海底地形测绘、航道测量以及海洋工程等领域有广泛的应用。
然而,激光测深法在大范围相对深的海域以及复杂地形的测量中可能受到限制。
三、卫星遥感法卫星遥感法是利用卫星携带的遥感设备,通过接收、记录和处理卫星图像来获取海底地形信息的方法。
卫星遥感可以通过测量海洋表面的高程、反射率和散射系数等参数,间接推测海底地形。
如RADARSAT、Jason系列卫星等,它们携带雷达等传感器,能够获得高分辨率的海洋表面高程数据,从而推测海底地形。
卫星遥感法具有广覆盖、长时间连续观测和非接触式测量的优势,适用于大范围的海底地形监测和变化分析。
单波束和多波束

单波束和多波束
单波束和多波束是两种不同的探测技术。
单波束测深,或称“单波束测深测线”,是通过接收设备接收海底反射回来的声波信号,根据声波的传播时间、传播速度以及接收设备接收到的声波幅度,可以计算出海底的深度。
它是在船只航行的过程中,通过记录每个位置点的深度信息,从而描绘出海底深度分布的情况。
多波束测深则是一种更为先进的海底探测技术,它通过多个波束同时照射海底,并接收每个波束反射回来的信号。
通过这种方式,可以获取海底更全面的深度信息。
多波束测深技术具有高精度、高效率和全覆盖的特点,它通过计算机技术的发展,探测精度不断提高,甚至可以探测海底10厘米目标体的形态特征。
多波束技术使用多个天线波束,每个波束覆盖小区的一小部分,这些波束是动态可控和可操纵的,通过优化每个连接的无线链路特性,可以提高接收信号的整体强度。
多波束测深技术可以直观地反映出海底的样貌,对于海洋科学研究以及海底资源开发具有重要意义。
总结来说,单波束和多波束的主要区别在于探测方式和探测效率上。
单波束更适合于测量单一、独立的深度信息,而多波束则能提供更全面的海底深度信息,适用范围更广,精度也更高。
多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用

多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用随着我国海洋工程的蓬勃发展,深水基槽成为了进行水工实验和海洋工程设计的重要设施。
然而,深水基槽的设计与建设面临着许多技术难题,其中包括深水域潮测深。
为了解决这一难题,多波束无验潮测深模式应运而生,并在深水基槽项目中取得了令人瞩目的应用效果。
多波束无验潮测深模式是一种基于声学原理的技术手段,通过多个发射接收声纳波束进行测量和计算,实现对水深的快速、准确测定。
相较于传统的潮测深方法,多波束无验潮测深模式具有以下优势。
首先,它无需先验潮高数据,因此可以独立进行测量,不受潮汐等外界因素的影响。
其次,多波束技术可以同时测量多个方向的声纳波束,提高了测量效率和准确性。
此外,它还可以实现对海底地貌的高分辨率测量,为深水基槽的设计和施工提供更详尽的数据支持。
在深水基槽项目中,多波束无验潮测深模式被广泛应用于水深测量和地形测绘。
首先,它可以准确测量基槽内的水深,为模型试验提供准确的边界条件。
在设计阶段,准确的水深数据对基槽的尺寸和结构进行合理规划和评估至关重要。
其次,多波束技术可以对基槽内的地形进行高精度测量,包括河床起伏、沉积物分布等信息,为工程设计和施工提供详尽的数据参考。
这些数据不仅可以用于基槽的场地评估和优化设计,还可以用于海洋工程建设和管线布局的规划。
在工程施工阶段,基于多波束无验潮测深模式的数据准确性和可靠性,可大大降低施工风险和成本。
除了水深测量和地形测绘外,多波束无验潮测深模式还可应用于基槽内流场的测量。
通过对流场的测量,可以了解流场在基槽中的分布规律、速度变化等信息,为设计优化和实验结果的合理解释提供依据。
同时,多波束技术还可以通过对结构物的声学探测,检测并评估结构物的稳定性和安全性,为基槽的工程施工和监测提供重要的支持。
然而,多波束无验潮测深模式在深水基槽项目中的应用还面临一些挑战。
首先,多波束技术在深水域的应用仍然存在一定的困难。
多波束与单波束测深技术在水下工程中的应用比较研究

多波束与单波束测深技术在水下工程中的应用比较研究摘要:本文介绍了单波束测深与多波束测深的原理与技术特点,以实际案例进行了两种测深方式比对,对出现的差异情况进行了分析。
本文讨论单波束与多波束测深均只考虑单一频率。
关键词:多波束;比测;水位;误差1 单波束与多波束测深简介单波束与多波束测深原理都是利用声波的传播来获得深度,具体是声波发射单元向水底发射声波,声波到达泥面时反射回接收单元,根据公式,其中Z为水深,c为声波在水里传播的声速,t为声波从发射到接收的时间。
单波束测深仪一般采用较宽的发射波束,因为是向船底垂直发射,所以声传播路径不会发生弯曲,来回的路径最短,能量衰减很小,通过对回声信号的幅度检测确定信号往返传播的时间,再根据声波在水介质中的平均传播速度计算测量水深。
在多波束系统中,换能器配置有一个或者多个换能器单元的阵列,通过控制不同单元的相位,形成多个具有不同指向角的波束,通常只发射一个波束而在接收时形成多个波束。
2单波束与多波束测深的特点2.1 单波束测深系统的组成、测量流程及特点(1)组成:单波束测深系统一般包括定位设备、测深仪、安装了导航定位软件的笔记本电脑及一些辅助的供电设备和连接线等。
另外,为了对测深精度进行检查,需要对声速进行标定,还需配备声速剖面仪或者检查板;为了测定潮汐变化情况,还需配备验潮仪或水尺。
(2)流程:单波束测深简单流程如图1-1所示。
(3)特点:外业测量仪器设备组成简单,轻灵便携,易于安装,外业一般进行定位校准、声速改正、动吃水改正、时延改正即可;内业处理软件界面友好,人工干预较少,自动化成图程度高,处理模型可靠,且一般只需进行潮汐改正即可。
2.2 多波束测深系统的组成、测量流程及特点(1)组成:多波束测深系统相对于单波束测深系统,要复杂得多,以我司使用的一套多波束系统为例,应包括的组件如图1-1所示。
图1-1(2)测量流程多波束测深的流程虽然与单波束相似,但每一项都要比单波束测深复杂得多。
海底地形测量的关键技术与方法

海底地形测量的关键技术与方法海底地形测量是一项对海洋科学和海洋工程领域至关重要的任务。
准确测量海底地形的关键技术和方法无疑对于海洋研究和资源开发具有重要意义。
本文将探讨几种重要的海底地形测量技术和方法。
1.声纳测深技术声纳测深技术是最常用的海底地形测量技术之一。
它利用声纳波束在水下传播的原理来获得海底地形的信息。
测深仪通过发送声波信号,根据声波信号的往返时间来计算海底的深度。
这种技术不仅可以精确测量海底的深度,还可以获取地形特征如海底峡谷、山脉等的描述。
声纳测深技术的主要优点是非侵入性,且适用于大范围的海域。
然而,由于声波的传播速度受到多种因素的影响,如水温、盐度和压力等,因此在进行声纳测深时需要进行校正和补偿。
2.多波束测深技术多波束测深技术是声纳测深技术的一种改进方法。
该技术利用多个声波发射器和接收器,并通过计算声波波束的散射点来推断海底地形。
相比传统的单波束测深技术,多波束测深技术能够提供更加精确和详细的海底地形信息。
多波束测深技术的应用领域广泛,包括海洋测绘、海底管道敷设和海底地质研究等。
然而,在复杂的海底地形条件下,多波束测深技术的应用可能存在一定的局限性。
3.定位技术准确的位置信息对于海底地形测量也是至关重要的。
全球定位系统(GPS)和LORAN(低频无线导航系统)是两种常用的海底定位技术。
GPS通过卫星定位技术精确测量探测器的位置,从而提供准确的海底地形测量数据。
而LORAN则利用地面和海底基站之间的时间延迟来确定探测器的位置。
这些定位技术可以与声纳测深技术结合使用,以提供更加准确和可靠的海底地形数据。
4.激光扫描技术激光扫描技术是一种近年来得到广泛应用的海底地形测量技术。
这种技术利用激光束测量海底地形的高程信息。
激光扫描技术具有高精度、高分辨率和高效率的特点,可以获取精确的海底地形数据。
通过激光扫描技术,可以获取海底地形的地形线图和三维模型,为海洋研究和工程提供重要参考。
然而,激光扫描技术在应用中需要考虑光线在海水中的传播和散射问题,因此在复杂的海底环境中可能存在一定的挑战。
海洋测量技术中的多波束测深与海底地形重建方法

海洋测量技术中的多波束测深与海底地形重建方法随着人类对地球其他领域的探索需求不断增长,海洋测量技术得到了广泛的应用。
而其中,多波束测深与海底地形重建方法是一项相对成熟且常用的技术。
本文将就这一技术进行探讨。
多波束测深是一种能够准确测量海底地形的技术。
传统的单波束测深仅能获取一个点的深度信息,而多波束测深则可以同时测量多个点,从而大大提高测量效率。
多波束测深的原理是通过多个发射器和接收器组成的波束阵列,将声波发射到水下,经过反射后被接收器接收回来。
多波束测深的关键在于接收到的声波返回时的时间延迟。
通过计算声波的传播时间和速度,可以确定水下目标的距离和深度。
同时,多个接收器可以测量不同角度的回波,从而提供更全面的海底地形信息。
这种方法可以应用于测绘海底地形、沉船打捞等领域。
但是,多波束测深也存在一些挑战。
首先是数据处理的复杂程度。
每个接收器接收到的回波都需要进行处理和分析,从而得到准确的海底地形。
这涉及到大量的计算和算法,需要专业的技术人员进行处理。
其次,多波束测深的准确性也受到了水下环境的影响。
例如,水下的声速变化、水下植被以及水下地质条件等因素都会对测量结果产生一定的误差。
因此,在实际测量过程中,需要对这些因素进行充分考虑和修正。
除了多波束测深,海底地形的重建方法也是海洋测量技术中的重要环节。
海洋地质地貌丰富多样,海底地形的重建对于地质研究、海洋资源开发等领域具有重要意义。
目前,海底地形的重建主要依靠多波束测深、多声束测深、激光测深等技术,通过将不同测量数据进行融合和处理,得到准确的地形模型。
其中,多声束测深是一种通过多个声束同时发射和接收声波的技术。
与多波束测深不同的是,多声束测深可以提供更高分辨率的地形数据。
多声束测深的原理是通过只改变颗粒发射和接收声波的方向,而不改变它们的位置,从而提供更多的测量信息。
这种方法在测绘复杂地形和绘制海底地图中更为常用。
激光测深则是一种利用激光束测量海底地形的技术。
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刘方兰余平肖波罗伟东(广州海洋地质调查局广州 510760)E-mail:lflhome@摘要:近年来,在深水进行多波束水深测量使用最多的是SeaBeam2112系统和EM120系统。
本文作者根据这两套系统在相同海域的实测资料,进行了数据密度、地形剖面以及不同比例尺成果图的对比,两套不同系统在深水测量具有较好的一致性,但EM120系统测量数据相对密度较大,分布均匀,可以绘制更大比例尺地形图。
关键词:EM120 SeaBeam 多波束测深比较中图分类号: P24至2006年底,我国海域200m以深海域已经完成了大约80%面积的多波束全覆盖水深测量,主要使用的测深系统有SeaBeam2112、SeaBat 8150以及EM120系统。
随着国土资源大调查项目的开展,深水海域多波束水深测量仍将继续进行。
目前,多波束测深技术的已经普及,专业海洋调查船一般都会固定安装的多波束测深系统,而且多波束测深技术还在不断发展与更新,这样,用于水深测量的多波束系统的种类还会越来越多。
不同种类的多波束系统的实际测量效果如何?它们的测量精度如何?它们的测量结果有何区别?这些都是我们关心的问题。
本文利用2004年6月SeaBeam2112和Em120两套多波束系统在南海北部相同海域测量资料,对两系统测量数据密度、测量精度以及成果图等进行了比较。
1.深水多波束系统简介测深范围在5000m以上的深水多波束测深系统主要有SeaBeam系列、EM系列、SeaBat 系列和DS系列四种,我国目前拥有其中前三个系列的深水系统:SeaBeam 2112系统、EM120多波束系统和SeaBat8150系统。
SeaBeam2112多波束系统是美国SeaBeam公司声纳技术军转民的第二代产品,工作频率12kHz,测量水深10~11000m,波束大小为2.0°×2.0°,最大波束数151个。
80年代以来,SeaBeam2112系列多波束系统大量应用于海洋地形地貌测量。
EM120多波束系统是Kingsberg Simrad公司90年代中后期产品,工作频率与测深范围与SeaBeam2112系统一样,波束大小有1°×1°~2.0°×2.0°,最大条幅开角140°,最多可以接收191个波束。
由于该系统良好的的技术性能,很快成为全球海洋测量使用较多的深水多波束系统,目前在世界上拥有最多的用户。
新的SeaBat8150系统技术指标相对其他系统,其深水测量的分辨率具有明显的优势,但因国内用户少,没有实际应用的资料。
广州海洋地质调查局于1994年在国内率先引进SeaBeam2112多波束系统,安装于“海洋四号”船上。
多年来,“海洋四号”船多波束测深的范围遍及南海、东海、太平洋,覆盖的面积超过了40万平方公里,取得了大量的实际资料,特别是在南海,由于使用了差分GPS 定位,多波束测量资料精度高,质量可靠。
中国大洋协会属下“大洋一号”科学考察船早期于1995安装了同样的SeaBeam系统,但2003年把SeaBeam2112系统更新为现在的EM120系统,2004年已经正式投入使用。
国内还有一些海洋调查和研究机构也装备有不同型号的深水或中深水多波束系统,但公开的资料少,特别是很少有可进行对比的测量资料。
2004年6月,拥有EM120系统的德国太阳号来到南海进行调查,为SeaBeam2112、EM120这两套深水多波束系统的实测对比提供了条件。
2004年,广州海洋地质调查局和德国基尔大学Leibniz海洋科学研究所合作项目(SiGer)——“南海北部陆坡甲烷和天然气水合物分布、形成及其对环境影响的研究”,海上调查使用德国“太阳号”考察船。
期间,对南海北部东沙及西沙海域地区进行了多波束水深测量。
在这两个区域,海洋四号船都进行了多波束全覆盖测量。
这两套多波束系统在相同区域测量时采用的系统参数以及基本条件如表1。
表1 两套系统技术指标与数据采集参数比较项目 海洋四号SeaBeam2112系统 太阳号EM120系统基本技术参数频率12kHz,工作水深10~11000m,2°×2°波束,最大开角150°,最多151个波束频率12kHz,工作水深10~11000m,1.5×1.5°波束,最大开角150°,最多191个波束工作海况小于2.0m,风力小于6级小于2.0m,风力小于6级船速 15节左右9节左右条幅开角 140°,等角模式 120°,等距模式系统校正实时声速校正、纵倾横摇参数校正实时声速校正、纵倾横摇参数校正其他 5.0m吃水深度改正,未作潮汐校正 4.3m吃水深度改正,未作潮汐校正3.实测资料的对比3.1测深数据的密度比较多波束系统全覆盖测量并不是测量后海底每个点都有数据,虽然条幅间互相重叠,但数据不论是纵向还是横向都有一定的间距。
如果这种数据分布均匀而且间距越小,则越能真实反映海底起伏状况,并与“全覆盖”测量相匹配;反之,如果这些数据在纵向上,或横向上间距很大,或者分布很不均匀,表现在地形图中就会遗漏某些细微地形地貌特征。
所以,即使是全覆盖的多波束地形测量,测量数据的密度和分布状况也是非常重要的。
SeaBeam 2112多波束系统工作时,只能采用等角工作模式,波束间距为1°,在测量中,虽然可以控制其条幅开角,但条幅增大或减小,相应波束数也会增加或减小。
等角工作模式,意味着波束横向间距是随着波束角的增大而增大的,中间波束间距相对较小,越往边缘,波束间距不断增加。
以在水深3000m左右的海域的实际资料为例:SeaBeam系统最多能接收120~130个波束,它们波束间距从40m一直增加到200多米(图1),实测数据显示,在45°波束范围内,波束间距小于100m,而大于45°的波束,很快增加到200m以上,显然就形成了海底数据密度不均匀特点(如图2)。
图2显示中间波束相对较密,而边缘波束则较为稀疏。
EM120多波束系统除与SeaBeam系统相同的等角工作模式外,还有等距工作模式,这种工作模式在实际测量中非常重要。
实行等距工作模式,保证了每次发射接收到的波束,即每个条幅内的波束,它们的间距基本相等。
间距的大小取决于选择的条幅开角大小,有多种条幅开角选择(如90°、120°和140°),对应的波束间距分别为水深的1%、2%和3%。
在3000m左右水深区域进行测量,正常选择条幅开角120°,这样各条幅波束间距基本在60m 左右(图3),如果采用90°条幅开角的等距工作模式,波束点间距只有30m左右。
图3是EM120系统在平均水深2935m海域120°条幅开角等距模式测量数据点实际分布图(左侧条幅),图 1 SeaBeam系统不同波束与波束间距关系图[1]图2 SeaBeam系统实测数据分布图(左侧条幅)图3 EM120测量数据分布图(左侧条幅)SeaBeam 2112多波束系统及EM120多波束系统在其技术指标中,都明确表示达到了IHO 所要求精度[2],全部波束测量水深相对误差小于水深的0.5%。
但是,它们在深水区实际测量误差却无法核实。
本文尝试采用地形剖面法,对它们测量的相对误差进行比较。
图4是南海北部海域局部区块地形图,SeaBeam2112系统及EM120系统均对该区进行了全覆盖测量。
图中红色虚线A-B是地形剖面位置。
分别在两系统测量获得的原始数据中,查找位于地形剖面A-B上(或在其50m附近)的水深数据点,利用连续的水深数据点绘制地形剖面图。
如图5,红色线代表SeaBeam数据,黑色线(点)代表EM120数据。
从图中看出,两系统原始数据的重复程度非常好。
根据剖面上重复测点水深差统计,误差平均值为6.23m,相对误差为0.29%(按平均水深2000m计)。
图4 1:25万地形图(EM120实测资料)图5 地形剖面对比图在建立数字高程模型时,不同比例尺地形图除对测量精度的要求外,同时要求不同的格网单元间距[3](如表1),每个网格内至少有四个数据。
如果数据密度不均匀时,在进行数据网格化后,要么造成高密度数据的浪费(网格间距大时),要么在稀疏数据区虚假地形现象(数据网格大或插值较多时)。
也就是说,要突出多波束测量的高数据密度的特点,只有当纵向和横向波束间距基本相同时才能最详尽展现地形地貌特征。
以在3000m水深区测量为例,EM120系统采用120°条幅等距工作模式,波束数据点间距(横向)60m左右。
纵向波束间距取决于船速,假定船速度12节,则纵向波束间距约为60m。
这样,EM120系统在3000m 左右水深测量时,能保证纵向横向波束点间距都在60m左右,数据点分布均匀,最小可以采用120×120m间距进行网格化成图,地形图能达到的最大比例尺为1:120,000。
对于SeaBeam2100系统来说,在相同水深区域测量,只有在条幅开角90°的情况下,才能保证边缘波束数据点密度不大于60m×60m。
如果采用120°条幅开角,则由于最边缘波束间隔达200m,最小只能采用400×400m的网格间距,最大成图比例尺仅为1:400,000。
表1 数字高程模型格网间距[2]和数据点密度比例尺格网单元间隔(m)数据点最大密度(m)1:1,000,000 1000/500 500×5001:500,000 500/250 250×2501:250,000 250/100 125×1251:100,000 100/50 50×501:50,000 50/25 25×25图6是某调查区SeaBeam2112系统实测地形图,水深1100~3200m,水深数据平均密度约为100m×100m,因此,成图采用格网间距200×200m。
EM120系统在该相同区域内采集图6 1:25万地形图(SeaBeam2112系统实测)如果使用50m×50m网格间距,对两系统实测数据分别绘制1:100,000地形图(EM120测量结果为如图7b、SeaBeam测量结果如图7a)。
比较图7a、图7b,首先,微细地形地貌特征在图7b中能更多表现出来,如山脊和小的海丘;另外两图中的特征水深点相差较大,其中一个海丘顶部最小水深在图7a中为2382m,图7b中为2274m,相差98m。
由此看来,在相同测量区域,EM120系统测量数据相对SeaBeam2112系统更密、更均匀,能够绘制更详细、更大比例尺地形图。