關(guān)于海洋測(cè)繪中測(cè)深技術(shù)的探討應(yīng)用

郝紀(jì) 董雨

摘 要：傳統(tǒng)海洋測(cè)繪中應(yīng)用的是單波的測(cè)探儀，該種測(cè)探技術(shù)已經(jīng)不能滿足社會(huì)的發(fā)展需求，多波束水深測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，為海洋測(cè)量技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的便利。在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的新時(shí)期，各種先進(jìn)的技術(shù)不斷被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，在海洋測(cè)深技術(shù)中，需要將測(cè)繪技術(shù)不斷更新和調(diào)整，為海洋事業(yè)的發(fā)展提供更大的支持?；诖?，文章就關(guān)于海洋測(cè)繪中測(cè)深技術(shù)的探討應(yīng)用展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：海洋測(cè)繪;測(cè)深技術(shù);應(yīng)用

0 引言

多波束測(cè)深系統(tǒng)是當(dāng)前比較熱門(mén)的水下測(cè)量技術(shù)，但是其很難實(shí)現(xiàn)全覆蓋測(cè)量的高效率，機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)屬于主動(dòng)測(cè)深系統(tǒng)，能夠高效率測(cè)量淺海、島礁和暗礁等不能到達(dá)的水域，可以有效確定信號(hào)射入的方向，通過(guò)對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行處理和計(jì)算，可以判斷出目標(biāo)的方位。機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)是綜合雷達(dá)、衛(wèi)星系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等復(fù)雜系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)探測(cè)到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，得出有效的測(cè)量結(jié)果。

1 海洋測(cè)繪的發(fā)展特點(diǎn)

1.1 海洋測(cè)繪的概述

海洋測(cè)繪是既屬于海洋領(lǐng)域的一個(gè)探測(cè)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是測(cè)繪行業(yè)的一個(gè)分支，我們?cè)谶M(jìn)行海洋資源的開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要著重進(jìn)行海洋地震和重力等測(cè)量。早在上個(gè)世紀(jì)我們就開(kāi)始對(duì)海洋進(jìn)行一定的測(cè)量，但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平和人們對(duì)海洋的探索阻礙重重，我們?cè)诤Ｑ鬁y(cè)繪領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)和拓展并不明顯，當(dāng)時(shí)人們主要是利用聲波進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)聲波在遇到不同物體是所產(chǎn)生的回聲的差異性進(jìn)行分析和研究。由于海洋測(cè)繪領(lǐng)域不同于其它的測(cè)繪，尤其是和陸地測(cè)繪存在很大的不同，因而我們不能按照陸地上測(cè)繪的方式進(jìn)行海洋測(cè)繪。

1.2 海洋測(cè)繪的特點(diǎn)

海洋目前是一個(gè)未知的領(lǐng)域，我們對(duì)海洋的了解還很淺顯，由于海洋資源豐富復(fù)雜，同時(shí)對(duì)海洋產(chǎn)生影響的因素也很多，我們?cè)谶M(jìn)行海洋測(cè)繪時(shí)需要注意的事項(xiàng)也有很大的區(qū) （轉(zhuǎn)下頁(yè)） 別。由于分布在世界不同地理位置的海洋水位、溫度、海洋生物等都存在很大的差別，海洋這個(gè)巨大的資源富集地蘊(yùn)含了無(wú)窮無(wú)盡的資源，因而我們?cè)谶M(jìn)行海洋測(cè)繪的過(guò)程中需要根據(jù)不同的水體特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。所以我們首先得在海洋測(cè)繪的儀器、方法方面進(jìn)行區(qū)別和使用，同時(shí)由于海洋測(cè)繪一旦深入海洋領(lǐng)域進(jìn)行探測(cè)，意味著我們將面對(duì)海底強(qiáng)大的壓力阻礙和各種動(dòng)植物的阻撓，現(xiàn)階段海洋測(cè)繪的很多領(lǐng)域仍舊停留在海上進(jìn)行，者使得我們海洋測(cè)繪的進(jìn)展緩慢。另一方面，由于大部分海洋分布的地方，人們很少居住，所以人們對(duì)海洋領(lǐng)域的了解程度不夠，探測(cè)過(guò)程中會(huì)遇到各種自然和人為的干擾，海底的動(dòng)植物分布和地面動(dòng)植物的生長(zhǎng)也存在很大的不同，整個(gè)海洋環(huán)境更接近原始狀態(tài)，這樣的海洋環(huán)境給我們資源探索帶來(lái)驚喜和意外，同時(shí)也給我們的海洋測(cè)繪帶來(lái)很大的不便。所以我們?cè)谶M(jìn)行海洋領(lǐng)域測(cè)繪探索遠(yuǎn)比陸地困難，在整個(gè)過(guò)程中面臨的挑戰(zhàn)也更大。

2 機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)的內(nèi)容

機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)是一種主動(dòng)測(cè)深系統(tǒng)，是一種對(duì)水下地貌進(jìn)行測(cè)量和測(cè)深的系統(tǒng)，是集激光系統(tǒng)、全球定位和導(dǎo)航定位等為一體的技術(shù)，其應(yīng)用原理是由回波利用發(fā)射與接收器進(jìn)行聲波的定向發(fā)射和接收，傳感器能夠?qū)す饣夭ㄐ盘?hào)空間位置進(jìn)行計(jì)算，能夠得到水深數(shù)據(jù)。測(cè)深系統(tǒng)能夠有效處理回波信號(hào)，其中，數(shù)字磁帶機(jī)可以按照規(guī)定的格式進(jìn)行測(cè)量，能夠測(cè)得水深和船之間的相關(guān)數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要是可以設(shè)定一種程序，該種程序的應(yīng)用主要是能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)處理;數(shù)字繪圖機(jī)能夠在船行進(jìn)的過(guò)程中根據(jù)船航行的痕跡繪出等深線圖，對(duì)海底的地貌輪廓進(jìn)行識(shí)別，能夠?qū)Ω疃鹊仄拭孢M(jìn)行測(cè)量。機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)的測(cè)量覆蓋面廣、測(cè)量效率高，與多波束測(cè)深系統(tǒng)相比較有著較大的優(yōu)勢(shì)，能夠排除航行測(cè)量中的障礙，快速繪制出海底的三維圖，有時(shí)還可以在冰覆蓋區(qū)域使用。機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)能夠一次給出平面內(nèi)幾十個(gè)甚至上百個(gè)深度，對(duì)水下一定寬度內(nèi)的目標(biāo)大小、形狀、最高點(diǎn)和最低點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，也能夠描繪出水下地形的精細(xì)特征，是當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的一種測(cè)深系統(tǒng)。

3 機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)的應(yīng)用原理

機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)能夠?qū)５椎牡匦芜M(jìn)行有效測(cè)量和測(cè)繪，機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)是對(duì)多波束回聲測(cè)深儀的升級(jí)和發(fā)展。機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)的測(cè)量需要利用船龍骨上的一條發(fā)射陣，發(fā)射出的超寬聲回波與船龍骨呈垂直狀，在經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理之后會(huì)形成與發(fā)射回波垂直的很多接收波束，測(cè)深系統(tǒng)在完成一整個(gè)發(fā)射接收過(guò)程，會(huì)由一系列的反射峰形成排列的測(cè)深剖面。形成的波束主要呈現(xiàn)扇形排列，回波的方向是由中央波束向邊緣波束逐漸增大，回波信號(hào)也是由中央向兩邊的擴(kuò)散，會(huì)逐漸形成散射波，針對(duì)海底信號(hào)的探測(cè)主要應(yīng)用的是振幅檢測(cè)法，在指向腳不斷增大的同時(shí)，反射波的脈沖形態(tài)就會(huì)逐漸模糊。針對(duì)回波信號(hào)的檢測(cè)，還可以使用相位檢測(cè)法，是通過(guò)相位差的方法檢測(cè)波束的到達(dá)角。機(jī)載激光測(cè)深技術(shù)是一種大型的組合設(shè)備，其主要包括定位、聲速剖面儀和繪圖儀等配套設(shè)備，多波束系統(tǒng)和單波束系統(tǒng)相比較，在設(shè)備組成方面沒(méi)有很大的差別，在實(shí)際的工作中能夠同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)回波信號(hào)，對(duì)海底地形的測(cè)量呈帶式。

4 結(jié)語(yǔ)

海洋領(lǐng)域的測(cè)繪相較于陸地測(cè)繪而言，它的發(fā)展歷史和取得的成就都處于劣勢(shì)，我們對(duì)于它的重視程度也不夠，因而提高海洋領(lǐng)域測(cè)繪的技術(shù)能力一直處于緩慢發(fā)展的階段。但是隨著世界各國(guó)之間資源的不均衡，資源的耗竭，我們對(duì)于海洋資源的認(rèn)識(shí)和需求更加深刻，海洋測(cè)繪是我們了解海洋領(lǐng)域的途徑，也是最為基本的方法，發(fā)展海洋測(cè)繪是未來(lái)我們工作的重心。提高海洋資源的管理和合理利用海洋資源是目前我們提倡的可持續(xù)發(fā)展模式，加強(qiáng)海洋資源測(cè)繪技術(shù)是我們進(jìn)行勘探的奠基石。

參考文獻(xiàn)

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