多波束测深技术在工程实际中的应用论文_孙丽平

多波束测深技术在工程实际中的应用论文_孙丽平

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摘要:多波束测深技术是基于对水下地形地貌具体情况进行测量的一种大型机械装备。多波束测深系统在具体应用的过程中通过同时发射以及同时接收几个波束来对水底地形地貌具体情况进行较大范围的条带式全覆盖测量。该系统在采集水底地形地貌数据的过程中容易受到来自很多方面的信号干扰,如果能选择恰当的方法来减少外界干扰,那么就能够在很大程度上提高测量的准确性和时效性,提高该系统生成地形地貌图像的清晰度。本文主要针对多波束测深技术在具体工程建设过程中应用的情况进行深入分析和研究,进一步促进多波束测深技术在今后工程发展过程中的改进和应用。

关键词:多波束;测深技术;工程建设;地形地貌;测量

一、引言

多波束测深技术从投入使用到现在,已经在国内外的很多水下科学考察和海底工程建设等活动中发挥了非常大的作用,为水下工程的进一步建设和开发水底资源提供了非常重要的勘察技术手段。水底在地球上占据绝大部分的面积,海底也拥有非常丰富的生物资源和矿产资源。目前世界上人口发展较快,人口的迅速增长,需要更多的资源来维持生活,陆地可开采的资源是有限的,人类想要长远的发,就必须转变资源获取场所,进一步向水底延伸,探索物质资源丰富的水底空间可以在很大程度上满足人们日益增长的物质生活需求。目前,很多资源勘探人员在实际工作的过程中利用多波束测深技术,这样就大大提高了测量的准确性和实用性,有助于水下工程作业的顺利开展。

二、多波束测深技术概述

1.多波束测深技术的原理

多波束测深技术在具体应用的过程中需要利用发射换能器基阵向水底下发射声波,并通过相应的接收换能器基阵对水下回拨进行接收。在这个过程中通过发射和接收波束相交在水底与测量船方向垂直的部分地域形成一个特定的印记,并需要对这些印记内的反射信号同时进行预估,然后将获得的相关数据通过计算机的具体运算得到测量位置的水深浅范围值。这时可以利用多波束测深技术对指定地点进行连续地测量,在测量完成之后可以将测量的具体结果进行整合,这样就可以得到所测量区域水下的具体地形图。

2.多波束测深技术的发展概况

多波束测深技术从开始应用到现在已经经历了六十多年的时间,在这样漫长的研究和使用过程中,一些西方发达国家特别注重对于该技术的不断更新和使用。在具体使用的过程中他们不断地对多波束测深技术进行系统优化,使得多波束测深技术真正实现了高标准全覆盖精准性的测量。未来多波束测深技术还需要在准确度、覆盖面多功能一体化以及设备结构小型化等方面进行进一步的发展。真正实现多波束测深技术在不同环境下都能够实现测量的精准性,进一步帮助水下具体工程建设的顺利进行,促进国内外相关研究技术的进一步提高。

三、利用多波束测深技术针对水下淤积物进行具体测量

利用多波束测深技术对水下淤积物情况进行定量检测。在检测的过程中可以采用其他相关专业测深仪器,对被测量地点进行全方位的水下检测,适时排除其他客观条件对于检测的影响程度,防止出现测量数据和实际情况差异较大的现象。利用国内比较先进的多波束测深技术可以对被测量地点附近的地形地貌进行全方位的探测,进而可以发现水下障碍物的具体信息。多波束测深技术在运用的过程中需要使用发射换能器阵基向水下发射声波,然后再利用接收换能器对反射声波进行接收。在这个过程中,相关测试人员可以通过信号的发射和回收形成对水下的具体地貌和相关物质进行测量。利用当今比较先进的仪器在探测水下具体情况的过程中,也可以进一步绘制出水下地形的三维立体探测图。这样就有利于进一步加强对水下淤积物的清理和检测,辅助具体水下工程的开展,提高水下工程作业的准确率和成功率。

四、多波束测深技术测量数据的预处理

多波束测深技术在数据采集的过程中需要通过测量船进行具体定位,然后采用相关运动传感器进行进一步的检验和数据测定,在这个过程中需要参照船体的位置、船姿和潮汐三大方面的具体测量影响参数。多波束测量系统需要针对各个参数预算进行相应的修正,这样才有利于具体测量工作的开展,提高测量的准确性。

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五、多波束测深技术的测量实际应用

1.多波束测深系统相关仪器的具体安装

多波束测深系统在测量之前需要对相关仪器设备进行科学系统的安装,一般情况下会采用船舷侧挂的具体方式进行安装,可以使用专门的系统安装支架将多波束测深系统换能器进行加固安装,在测量船的右舷下方需要对系统换能器进行合理位置固定,换能器的下底面必须高于船底面,GPS测量天线需要和船龙骨线形成平衡的关系,多波束测深系统的具体数据、采集和导航计算机部件也需要在测量船上进行合理安放。

2.多波束测深技术水下具体测量的航迹线

在使用多波束测深技术对水下具体地形地貌测量之前,需要了解测量地点周围的具体情况,尤其需要设定测量船的入口。如果所要测量的具体区域面积过小或者测量水域周围有大型物体进行包围,那么就需要具体设定船体的进入方向,确保测量船可以尽可能靠近被测量的区域,对被测量区域进行具体探测扫描,进一步保证水下测量设备的有效测量。

3.多波束测深技术的数据采集

相关研究人员在运用多波束测深技术进行具体测量的过程中,测量船在测量的全过程中需要保持相对稳定,测量船行走的路线也应按照提前设定的轨道行走。多波束测深系统运行过程中使用的相关软件必须在数据采集计算机上进行操作,这样才能进一步完成对具体数据采集的控制和显示,促进数据采集工作的进一步开展。

使用多波束测深系统进行测量,可以实时地测量出水下具体事物的具体参数值和水体图像数据。在使用多波束相关软件实地测量的过程中,多波束测深系统应该张开足够的角度,这样才能保证采集数据的完整性和测量数据显示的有效性。多波束采集导航软件可以完成对相关数据的采集,对测量到的具体数值进行显示并形成相对完整的三维立体地下地形地貌示意图,具体测量船的运行轨迹等。

六、运用多波束测深系统对具体数据进行处理和分析

运用多波束测深系统对测量地点数据进行采集之后,需要使用专业的多波束后期处理软件进行具体数据的分析处理。现场实际测量的图形可以展现被测量地点的具体地形地貌特点,通过对地形地貌的具体情况进行分析,可以比较清晰的反映出被测量地点的具体形态,有利于进一步开展对相关地域工程设施的建设。

在使用多波束相关处理软件在对数据进行分析之后,会生成相对完整的三维立体数据图形,通过这个比较清晰的地下地形地貌特点图就可以准确地设定水下工程的具体实施方案,确定工程建设的具体位置。为了确保工程到万无一失,还需要聘请相关的潜水员进行实地探测,进而保证多波束测深系统测量的准确性。

结束语

目前,多波束测深技术已经广泛应用于水下测量,为复杂条件下的水下测量提供了先进的技术论证支持。可以有效地确保水下工程实施的准确性和可靠性,为今后水下工程作业的测量减轻了任务压力。通过这项先进技术的应用,对水下地形地貌特点进行具体分析,从而保证了水下工程施工质量,在很大程度上克服了因为环境的影响和测量设备精密程度给测量带来的极大不便,有效的保证了水下测量的准确性。

参考文献:

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论文作者:孙丽平

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/3/28

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