多波束測量數據處理的關鍵技術研究程秀麗
多波束測深系統(tǒng)發(fā)展過程摊欠,源于20世紀60年代美國海軍的軍事項目茄猫。
1964年,NOAA進行了多波束系統(tǒng)窄波束回聲探測儀(NBES)海上實驗恰力。
1976年岸售,通用儀器公司研制出第一臺多波束掃描測深系統(tǒng)SeaBeam。
國內翰灾,20世紀80年代末青柄,中科院聲學研究所和天津海洋測繪研究所聯(lián)合研制了第一臺861型多波束測深聲納系統(tǒng)實驗樣機。
多波束測深系統(tǒng)可以實時記錄測深數據预侯、圖像數據致开、位置數據、姿態(tài)數據萎馅、聲速剖面數據等双戳,其中測深數據和圖像數據經處理后均可反映海底地形、地貌的起伏變化情況糜芳,位置數據提供確切的地理坐標用于定位飒货,姿態(tài)數據記錄測船的俯仰、升沉峭竣、橫搖塘辅、縱搖等用于修正測深數據和圖像數據,聲速剖面的測定主要用于記錄不同深度下聲波實際傳播速度皆撩,便于準確計算實際水深值扣墩。
波束系統(tǒng)采集的原始數據一般以二進制(部分含碼)格式存儲哲银,需要經數據處理軟件進行提取分析,通過數據整合得到海底地形地貌的真實反映呻惕。多波束數據處理系統(tǒng)首先要對原始的數據格式進行分析荆责,提取出測深數據、圖像數據亚脆、位置數據做院、姿態(tài)數據等;然后濒持,對這些數據進行編輯和改正键耕,包括野值剔除、數據濾波柑营、數據合并與平滑等郁竟,這些操作由手動操作和系統(tǒng)自動智能操作交互進行;最后由境,由成圖軟件將處理后的數據進行繪制,供后續(xù)研究使用蓖议。
國外一些公司也針對不同的多波束數據結構設計幵發(fā)了較為通用的后續(xù)數據處理軟件虏杰。
比較有代表性的是Universal System Ltd(founded in Fredericton New Brunswick Canada in 1979,now is called
Teledyne CARIS Inc.It’s a Canadian software company that develops and supports
geomatics software for marine and land applications)開發(fā)的CARIS軟件,Simard公司開發(fā)的Neptune軟件,SeaBeam公司開發(fā)的SeaView處理系統(tǒng)以及國內開發(fā)的MBchart勒虾。這些通用的數據處理軟件一般分兩大結構模塊:條帶數據處理模塊與條帶間數據處理模塊纺阔,具體處理流程如圖
回聲測深儀測得的深度改正
一吃水改正(靜態(tài)和動態(tài))
二轉速改正
三聲速改正(測深儀記錄裝置的刻度是根據設計聲速來刻制的,對于特定的儀器修然,如果測量海區(qū)的實際聲速不等于設計聲速時笛钝,則測深儀測得的深度需要進行聲速改正)
多波束水深測量
系統(tǒng)參數測定
1 橫搖偏差
2電羅經偏差
3縱搖偏差
4 導航延遲
《GB海道測量規(guī)范》規(guī)定,水深測量中愕宋,定位點的點位中誤差:
《IHO海道測量標準》