用好海底電纜探測設(shè)備與技術(shù)海事測繪保障海上風(fēng)電場建設(shè)

曹 源

近年來，在全球綠色浪潮與“雙碳”目標(biāo)的雙重驅(qū)動下，中國海上風(fēng)電“藍(lán)色引擎”動力十足。2021年，中國海上風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模躍居世界第一，形成了完整的具有領(lǐng)先水平和全球競爭力的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈與供應(yīng)鏈[1]。 2022年3月21日，國家發(fā)改委和國家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，提升東部地區(qū)能源清潔低碳發(fā)展水平，要積極推進(jìn)東南部沿海地區(qū)海上風(fēng)電集群化開發(fā)，重點(diǎn)建設(shè)廣東、福建、浙江、江蘇、山東等海上風(fēng)電基地。

中國海事航保測繪部門承擔(dān)著全國沿海港口航道測繪工作，履行測繪和編印航海圖書資料、開展沿海通航尺度核定測量和應(yīng)急掃測等航海保障職責(zé)。我國首座海上風(fēng)力發(fā)電場——東海大橋風(fēng)力發(fā)電場的所有34臺3 MW風(fēng)機(jī)于2010年7月6日全部投入運(yùn)行，東海航海保障中心上海海事測繪中心為其實(shí)施了風(fēng)電樁定位、海上風(fēng)電區(qū)測量等工作。隨著海上風(fēng)電建設(shè)熱潮的持續(xù)，海上風(fēng)電場相關(guān)的測繪保障工作應(yīng)成為海事測繪單位的重要工作之一，本文主要就海上風(fēng)電場建設(shè)前后的相關(guān)測繪保障工作進(jìn)行探討。

一、海上風(fēng)電場建設(shè)前后海事測繪保障工作

海上風(fēng)電場建設(shè)前期，在項(xiàng)目規(guī)劃、可行性研究、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工建設(shè)的整個(gè)過程中，需要收集獲取大量海洋基礎(chǔ)資料，對擬鋪設(shè)海底電纜的路由實(shí)施勘察掃海。海事測繪部門擁有覆蓋全國沿海的多年水下地形測量和海圖資料、海域港口航道錨地等交通功能區(qū)現(xiàn)狀資料、海洋水文觀測資料、高程基準(zhǔn)資料、海底管線分布資料等風(fēng)電場建設(shè)所需的重要基礎(chǔ)資料；裝備有專業(yè)測量船艇、勘測設(shè)備和專業(yè)技術(shù)人員，在全國沿海設(shè)有水文觀測站和海上北斗衛(wèi)星連續(xù)運(yùn)行參考站（BD-CORS），具備為海上風(fēng)電場建設(shè)提供建設(shè)資料和海纜路由勘察掃海的綜合能力。

海上風(fēng)電場建設(shè)完成后，為保障相關(guān)水域航運(yùn)安全，應(yīng)開展海上風(fēng)電場周圍障礙物掃測、風(fēng)電樁精準(zhǔn)定位、風(fēng)電場海底電纜的路由探測、更新相關(guān)航海圖書、風(fēng)電場樁基沖刷情況監(jiān)測等工作。其中，風(fēng)電場周圍障礙物掃測、風(fēng)電樁精準(zhǔn)定位、風(fēng)電場海底電纜鋪設(shè)后的路由探測等工作，應(yīng)作為海事通航尺度核定測量的內(nèi)容，測繪成果及時(shí)更新入相關(guān)海圖資料，確保船舶航行安全、保持海圖的現(xiàn)勢性、保護(hù)電纜安全和電場方權(quán)益。

（一）風(fēng)電場周圍障礙物掃測

海上風(fēng)電場選址考慮多方因素，一般位于常年風(fēng)力資源豐富且較為開闊的非密集航行水域，不可對通航環(huán)境造成較大影響，但建成后可能會迫使部分船舶改變原有習(xí)慣航線，繞航其他水域，因此在開工建設(shè)前，要對風(fēng)電場建成后船舶可能繞航水域的水深、礙航物等情況進(jìn)行摸底，為船舶提供新的安全通航環(huán)境。2021年，上海海事測繪中心對福州長樂風(fēng)電場規(guī)劃場址范圍內(nèi)歷史沉船及附近水域進(jìn)行了掃測，為風(fēng)電場建設(shè)和建成后船舶安全航行提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，我國沿海的許多風(fēng)電場在建設(shè)之初也多有同樣的需求。

在風(fēng)電場建設(shè)完成后，應(yīng)對建設(shè)區(qū)域周圍一定范圍實(shí)施水深測量和障礙物掃測，范圍一般為風(fēng)電場范圍外拓100～200 m。目前，我國尚未制定關(guān)于風(fēng)電場與其他功能水域、水工建筑物安全距離的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通常建議風(fēng)電場宜與周圍航道、航線及其他水工建筑物的距離保持1海里以上[2]。但如果風(fēng)電場區(qū)域靠近船舶航行主要航路，考慮到過往船舶的航行安全，除了對風(fēng)電場周圍實(shí)施障礙物掃測外，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)擴(kuò)大掃測范圍，并對附近的主要航段進(jìn)行掃測，排除風(fēng)電場周圍存在影響通航安全的障礙物。另外，還應(yīng)對風(fēng)電場內(nèi)部風(fēng)電樁之間水域?qū)嵤┧顪y量和障礙物掃測。所有掃測成果應(yīng)更新至海圖，并按照《中華人民共和國水上水下作業(yè)和活動通航安全管理規(guī)定》要求“將工程有關(guān)通航安全的技術(shù)參數(shù)報(bào)海事管理機(jī)構(gòu)備案”。掃測宜采用旁側(cè)聲吶結(jié)合水深測量的方式進(jìn)行。

（二）風(fēng)電樁精準(zhǔn)定位

風(fēng)電場作為重要的海中建筑物，在建設(shè)完成后，應(yīng)由海事測繪部門對風(fēng)電樁進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并作為通航尺度核定資料在海圖上標(biāo)注其準(zhǔn)確位置，更新相關(guān)航海圖書資料。為提高風(fēng)電樁的定位精度，一般采用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）差分定位手段，按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范實(shí)施定位。在東海海域，基于上海海事測繪中心已建成的26個(gè)沿海北斗連續(xù)運(yùn)行參考站網(wǎng)（BD-CORS），可以實(shí)現(xiàn)海上目標(biāo)的厘米級精度定位。

（三）風(fēng)電場海底電纜鋪設(shè)完成后路由探測

海底電纜是風(fēng)電場的主要設(shè)施，電纜安全對風(fēng)電場的運(yùn)行至關(guān)重要。海底電纜敷設(shè)安裝后一般淺埋或裸露于海底面，在潮流、波浪、潮汐等海洋動力條件下，容易產(chǎn)生沖刷、移位等不利影響；在風(fēng)暴潮、海底塌陷、海底滑坡等外部營力或漁業(yè)作業(yè)、船舶拋錨等人類活動影響下，還可能發(fā)生損傷、斷裂等事故[3]。因此，電纜鋪設(shè)完成后，應(yīng)及時(shí)開展電纜路由探測，這不僅事關(guān)工程質(zhì)量的檢驗(yàn)，也涉及海上交通安全和風(fēng)電場的相關(guān)經(jīng)濟(jì)權(quán)益。若電纜未經(jīng)海事測繪部門的通航尺度核定測量，未能在海圖上進(jìn)行標(biāo)注更新，一旦涉及因船舶拋錨引起海底電纜被拉斷的損失，電場方可能面臨索賠無據(jù)的尷尬境地。因此，作為電場建設(shè)和管理單位，應(yīng)在電場建成后，請海事測繪部門實(shí)施電纜路由的測量，并將測量成果更新至相關(guān)海圖。在海上風(fēng)電場日常維護(hù)過程中還應(yīng)加強(qiáng)電纜路由周圍沖刷情況的監(jiān)測。

（四）風(fēng)電樁基的沖刷及基礎(chǔ)監(jiān)測

海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)按照是否嵌巖分為嵌巖基礎(chǔ)和非嵌巖基礎(chǔ)，按照結(jié)構(gòu)形式劃分有重力式基礎(chǔ)、單樁基礎(chǔ)、高樁承臺基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、漂浮式基礎(chǔ)（尚處于研究和應(yīng)用示范階段）、筒（桶）型基礎(chǔ)等[4]。根據(jù)《海上風(fēng)電場工程風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（NB/T 10105—2018），對風(fēng)電基礎(chǔ)的監(jiān)測主要包括基礎(chǔ)不均勻沉降、樁體周邊海底沖刷程度、基礎(chǔ)腐蝕情況、海生物生長情況、陰極保護(hù)電位、結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變等。其中涉及海洋測繪方面的是樁體周邊海底沖刷程度監(jiān)測，主要方法是使用多波束系統(tǒng)對樁基礎(chǔ)周圍實(shí)施全覆蓋掃測，通過大比例尺水深和水下數(shù)字地面模型（Digital Terrain Model）判斷沖刷情況，同時(shí)可結(jié)合三維掃描聲吶對樁基礎(chǔ)周圍實(shí)施沖刷形態(tài)觀測，還可采用無人遙控潛水器（ROV）綜合判斷基礎(chǔ)的健康狀況。

（五）風(fēng)電場附近水域水下地形監(jiān)測

對風(fēng)電場附近水域水下地形進(jìn)行監(jiān)測，可以判斷風(fēng)電場及附近水域的水下沖刷和海底地形演變情況，是實(shí)施風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)和判斷風(fēng)電樁基、海底電纜安全的基礎(chǔ)性工作。有些海事部門在制定《海上風(fēng)電通航安全監(jiān)督管理規(guī)定》時(shí)也明確要求“建設(shè)單位應(yīng)加強(qiáng)對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、海纜路由工況及附近水域水下地形的監(jiān)測，必要時(shí)采取工程措施進(jìn)行維護(hù)”。對風(fēng)電場附近水域水下地形的監(jiān)測可以采用單波束結(jié)合重點(diǎn)水域多波束的手段。測量過程中對實(shí)時(shí)潮位數(shù)據(jù)的獲取以及當(dāng)?shù)厣疃然鶞?zhǔn)面的確定是難點(diǎn)之一，對此，應(yīng)在風(fēng)電場建設(shè)之初，考慮設(shè)置相應(yīng)水文觀測設(shè)施，獲取當(dāng)?shù)厣疃然鶞?zhǔn)和潮位數(shù)據(jù)，為后續(xù)掃測和日常監(jiān)測提供支撐。

二、海上風(fēng)電場測繪相關(guān)技術(shù)規(guī)范

海上風(fēng)電場測繪工作遵照和參考的技術(shù)規(guī)范可以分為海洋測繪通用規(guī)范和風(fēng)電場專用規(guī)范兩類。

海洋測繪通用規(guī)范主要有：《海道測量規(guī)范》（GB 12327—1998），《水運(yùn)工程測量規(guī)范》（JTS 131—2012），《通航尺度核定測量技術(shù)規(guī)范》（JT/T 1192—2018），《中國海圖圖式》（GB 12319—1998），《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》（GB/T 18314—2009），《多波束測深系統(tǒng)測量技術(shù)要求》（JT/T 790—2010），《沿海港口航道測量技術(shù)要求》（JT/T 954—2014）等。

風(fēng)電場專用規(guī)范主要有：《海底電纜管道路由勘察規(guī)范》（GB/T 17502—2009），《海上風(fēng)電場工程測量規(guī)程》（NB/T 10104—2018），《海上風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》（GB/T 32128—2015），《海洋調(diào)查規(guī)范 第8部分 海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查》（GBT 12763．8—2007），《海上風(fēng)力發(fā)電場勘測標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51395—2019）等。

三、風(fēng)電場海底電纜探測方法探討

從維護(hù)海事安全的角度，開展海底電纜的探測主要目的是探明海底電纜的準(zhǔn)確走向，檢驗(yàn)海底電纜是否按照設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)至預(yù)定路線，采集符合海圖制作和出版要求的海底電纜定位數(shù)據(jù)，并更新公開出版的海圖，提醒警示過往船舶，避免因船舶海上施工、錨泊、拖網(wǎng)等行為對海底電纜造成損壞，給航行帶來安全隱患。

目前，我國海事測繪部門配備的可用于海底電纜探測的裝備主要有：多波束掃測系統(tǒng)、旁側(cè)聲吶掃測系統(tǒng)、磁力儀系統(tǒng)、淺地層剖面儀系統(tǒng)等。下面結(jié)合海事測繪工作實(shí)際，探討各種方法的特點(diǎn)。

（一）海纜敷設(shè)方式

根據(jù)不同的海域情況、施工工期及海纜型式等，海纜敷設(shè)方式可大致分為3類：直接拋放、先敷后埋和邊敷邊埋。直接拋放主要是依靠海纜的自身重量快速沉入大海底部，施工便捷，但是容易被船錨破壞，安全性差，一般推薦在深水區(qū)域采用。先敷后埋和邊敷邊埋都是深埋的方式，依靠機(jī)械設(shè)備將海纜埋設(shè)在海底，可以有效避免外力的破壞[5]。對于埋設(shè)的電纜，根據(jù)《海上風(fēng)電場交流電纜選型敷設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》（NB/T 31117—2017），不同區(qū)域的埋置深度要求不同。在近海海域跨越航道、錨地等與航運(yùn)關(guān)聯(lián)的海域，埋置深度不宜小于3．0 m。根據(jù)該導(dǎo)則，埋設(shè)電纜埋置深度至少為1．0 m，在泥、沙及泥沙混合軟土底質(zhì)，海底電纜埋置深度不宜小于2．0 m。

（二）多波束掃測

多波束系統(tǒng)是常用的海洋測繪設(shè)備，通過換能器發(fā)射和接收聲學(xué)信號，全覆蓋探測電纜鋪設(shè)水域的精確水深，形成水下數(shù)字地面模型，描繪水下地形地貌，目前多用于高精度水深測量和水下地形全覆蓋掃測、障礙物探測等工作。由于多波束系統(tǒng)是對海底表面進(jìn)行測量，其對于直接拋放的電纜和剛鋪設(shè)完成但尚未淤埋平整的溝槽有一定的掃測效果，可以獲取電纜和溝槽的高精度位置和水深數(shù)據(jù)，形成水下三維模擬圖像，從而直觀判斷電纜的鋪設(shè)路徑。但因?yàn)榻：Ｓ虺Ｓ煤５纂娎|的直徑在120～260 mm，要想準(zhǔn)確探測到直接拋放或裸露在海底表面的電纜和溝槽痕跡，需要對多波束系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定安裝、精確校準(zhǔn)率定、規(guī)范數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量檢查，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量拼接等問題；同時(shí)，測量時(shí)須獲取準(zhǔn)確的潮位數(shù)據(jù)、聲速剖面、姿態(tài)改正等數(shù)據(jù)，并在后期做好數(shù)據(jù)精細(xì)化處理，才能獲取精準(zhǔn)的電纜鋪設(shè)路徑。

（三）旁側(cè)聲吶掃測

旁側(cè)聲吶系統(tǒng)也是常用的水下探測裝備，廣泛應(yīng)用于水下地形和障礙物掃測中，目前主流的旁側(cè)聲吶都具有高、低雙頻發(fā)射模式，既可大范圍粗掃，也可實(shí)現(xiàn)小范圍精掃，可以獲取目標(biāo)區(qū)域高分辨率的二維平面影像。在海事測繪工作實(shí)踐中，聲吶圖像可以清晰掃測到平坦海底的錨鏈拖痕等較小尺寸痕跡，掃效率高、架設(shè)方便、圖像易于辨別。因此，旁側(cè)聲吶對于裸露于海底表面的電纜，或高于海底泥面的溝槽，都具有快速高效的識別定位效果。但掃測中，旁側(cè)聲吶掃測圖像是實(shí)時(shí)顯示在電腦屏幕上的，如果所設(shè)計(jì)的掃測線與實(shí)際電纜走向偏差較大，或電纜走線蜿蜒曲折時(shí)，可能出現(xiàn)目標(biāo)物不在顯示屏幕內(nèi)的情況，需要及時(shí)調(diào)整測線進(jìn)行觀測。因此，需要根據(jù)電纜鋪設(shè)的施工情況合理布設(shè)掃測線，提高掃測效率。另外，當(dāng)海況條件較差、水深較大時(shí)，可能會對探測精度產(chǎn)生影響。同時(shí)，旁側(cè)聲吶和多波束系統(tǒng)也都有一定的局限性，即對鋪設(shè)時(shí)間較長，泥面痕跡已不明顯的電纜，以及海底地形復(fù)雜或者甚至被地物遮擋的電纜識別能力不強(qiáng)，因此這兩種探測方式較適用于對鋪設(shè)完成后不久，海底地形較為平坦水域的電纜進(jìn)行探測。

（四）磁力儀探測

海洋磁力經(jīng)常用于海底表面或泥面下淤埋船骸、棄錨、管線等具有鐵磁性物體的探測。其基本原理是如果某一區(qū)域存在外界鐵磁性物體，則這一區(qū)域附近的磁力場將受到外界磁性物體的干擾，導(dǎo)致該位置處磁場強(qiáng)度出現(xiàn)變化，當(dāng)磁力儀位于這一磁場附近時(shí)，其探測到的磁力數(shù)值將會發(fā)生突變，從而推算出鐵磁性物體所處的位置。

海底電纜不通電時(shí)，磁性主要來自電纜中的金屬鎧裝層，如江蘇某風(fēng)電場使用的220 kV海底電纜，外徑為242．6 mm，在最外層聚丙烯繩纖維外被層下面，是由金屬絲組成的厚約12 mm的金屬鎧裝層。電纜通電時(shí)，電纜中的導(dǎo)體也將產(chǎn)生磁性。海底電纜的鐵磁性鎧裝層材料和電纜中的電流會產(chǎn)生較強(qiáng)磁場，疊加在海底地磁背景場上，產(chǎn)生磁場異常，海底電纜產(chǎn)生的磁異常一般在0．5～150 nT之間，銫光泵海洋磁力儀，磁測靈敏度達(dá)到了0． 005 nT(采樣率為1 Hz時(shí))，能夠反映海底微小的磁異常變化[6]。

磁力探測時(shí)一般垂直于海纜路由布置探測線，各條測線間隔一定距離，通過繪制磁測圖，分析每條探測線上磁力異常出現(xiàn)的位置，連接各磁力異常點(diǎn)位即可得到海纜路由線路。需要注意的是，磁力儀的探測能力不僅同物體磁性大小有關(guān)，也同磁力儀與物體的距離有關(guān)，為了獲得較好的探測數(shù)據(jù)，應(yīng)在確保安全的條件下，盡量使磁力探測靠近目標(biāo)電纜。磁力儀極易受船舶自身磁性和水下其他磁性物體如浮筒、錨鏈等影響，若使用鐵質(zhì)船舶探測，磁力儀拖纜長度一般應(yīng)大于3倍船長，同時(shí)應(yīng)注意分辨海底其他可能磁性物體產(chǎn)生的磁異常。

（五）淺地層剖面儀

淺地層剖面儀主要用于海洋地質(zhì)探測，其發(fā)射的聲波信號比測深儀頻率更低、穿透力更強(qiáng)，當(dāng)?shù)皖l聲波到達(dá)海底后，一部分被發(fā)射接收，一部分能穿透海底繼續(xù)向更深層傳遞，當(dāng)?shù)皖l聲波遇到不同分層的介質(zhì)面時(shí)，又會有部分聲波被反射，儀器上的接收換能器根據(jù)接收到回波信號的時(shí)間和強(qiáng)度不同，對回波信號進(jìn)行放大和濾波處理后，即可將不同反射信號模擬成不同灰度的圖像，從而反映出地層的不同分層結(jié)構(gòu)。因此，淺地層剖面儀不僅可以探測海底淤埋物的位置，也可以探測其埋深。但與使用淺地層剖面儀探測地質(zhì)分層不同，海底管線與地層之間的聲阻抗差異，會以繞射弧的形態(tài)出現(xiàn)在聲學(xué)剖面中[7]，在實(shí)際探測過程中應(yīng)注意對淺地層剖面儀聲學(xué)剖面的判讀。淺地層剖面儀探測時(shí)，測線布設(shè)類似于海洋磁力儀，需垂直于海底電纜方向布置。結(jié)合多條垂直于電纜測線上的剖面圖像，可定位出多個(gè)電纜探測點(diǎn)，各點(diǎn)連接起來可繪出海底電纜路由[8]。淺地層剖面儀具有較強(qiáng)的分辨能力，根據(jù)胡夢濤[8]等人的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，淺地層剖面儀可以分辨出80 mm以上的海底電纜。目前我國風(fēng)電場采用的海底電纜規(guī)格主要為35 kV、110 kV、220 kV，如江蘇某海上風(fēng)電35 kV海纜的外徑為117．2～147．9 mm，220 kV海纜的外徑為242．6 mm，電纜的埋深一般不大于5 m。因此，在有經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，淺地層剖面儀有較好的探測效果。

（六）其他探測技術(shù)和方法

除上述方法外，海上風(fēng)電場電纜探測還有電磁感應(yīng)探測技術(shù)、實(shí)時(shí)3D聲吶技術(shù)、三維合成孔徑聲吶技術(shù)、中地層剖面探測技術(shù)可選。

電磁感應(yīng)探測技術(shù)通過測量帶電電纜產(chǎn)生的交變磁場在空間分布上的幾何特征，計(jì)算得到電纜的位置和埋深。由電磁感應(yīng)定律可知，在不接地回線中輸入交變電流產(chǎn)生變化的磁場，最終由接收線圈接收二次磁場所對應(yīng)的感應(yīng)電壓，從而確定目標(biāo)物的距離，配合高度計(jì)可探測出海底電纜的埋深。目前工程中多使用ROV搭載TSS系列管纜跟蹤系統(tǒng)，貼近海底面對帶點(diǎn)海底電纜進(jìn)行探測。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可以選擇前向搜索模式和運(yùn)行模式，先采用前向搜索模式確定電纜的位置，當(dāng)確定電纜的位置之后，采用運(yùn)行模式保持ROV處于電纜上方進(jìn)行追蹤探測，其完善的集成系統(tǒng)可以提供準(zhǔn)確、連續(xù)的測量數(shù)據(jù)，確定電纜位置和埋藏狀況，但缺點(diǎn)是需要使用ROV或拖體搭載TSS系統(tǒng)，探測成本較高，對海纜也有破壞風(fēng)險(xiǎn)。

水下3D實(shí)時(shí)成像聲吶技術(shù)通過聲吶系統(tǒng)向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射聲波信號，利用聲成像方法對接收到的回波信號進(jìn)行處理，獲得一系列二維圖像（幀），通過計(jì)算機(jī)合成技術(shù)合成三維圖像。工程中為了保證測量精度，須搭配慣性導(dǎo)航等系統(tǒng)進(jìn)行姿態(tài)修正，以消除船舶縱橫搖擺的影響。該技術(shù)使用三維立體波束成像功能，波束點(diǎn)密集且圖像連續(xù)，在復(fù)雜場景中可提供清晰動態(tài)的水下樁基和海纜影像、高密度的水下構(gòu)筑物和海床地形點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并可實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果的可視化，可用于新鋪設(shè)電纜的探測和電纜沖刷情況監(jiān)測。

三維合成孔徑聲吶技術(shù)利用小孔徑聲吶基陣沿空間勻速直線運(yùn)動來虛擬大孔徑聲吶基陣，然后通過信號處理方法得到高分辨率的水下圖像。三維合成孔徑聲吶系統(tǒng)在側(cè)掃方式下工作，不僅能掃測海底面的狀況，還具有一定的穿透能力，可采用低頻信號實(shí)現(xiàn)泥面下目標(biāo)的高分辨率成像，給出掩埋管纜目標(biāo)的連續(xù)路由和連續(xù)埋深信息。盡管三維合成孔徑聲吶技術(shù)在海底掩埋目標(biāo)探查中具有較大的優(yōu)勢，但目前成熟商用的設(shè)備種類不多。

中地層剖面探測技術(shù)原理和淺地層剖面儀類似，但是比常規(guī)淺剖系統(tǒng)發(fā)射功率高，地層穿透能力強(qiáng)，具有更高的橫向分辨率和垂向分辨率。中地層剖面探測多用來查明海底以下 100 m內(nèi)（或探測至基巖面）地層情況，提供探測深度范圍內(nèi)的覆蓋層厚度、基巖面起伏及埋深、地質(zhì)構(gòu)造的分布及不良地質(zhì)現(xiàn)象等[9]。結(jié)合高精度慣導(dǎo)姿態(tài)系統(tǒng)，可以對海底電纜進(jìn)行平面位置和埋深的探測。在后期數(shù)據(jù)判讀和處理時(shí)，需要排除各種干擾因素，準(zhǔn)確識別電纜反射弧，建立電纜特征數(shù)據(jù)庫，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高判讀的準(zhǔn)確性。

上述各種設(shè)備和技術(shù)都有其適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合探測現(xiàn)場實(shí)際情況合理選用搭配，并按照勘察和測繪相關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)備使用手冊嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范操作。

隨著碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的提出，作為中國能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的一個(gè)重要戰(zhàn)略支撐，未來海上風(fēng)電場建設(shè)規(guī)模和范圍將不斷擴(kuò)大。目前，海上風(fēng)電場建設(shè)完成后的風(fēng)電場周圍障礙物掃測、海底電纜路由探測等工作尚未成為建設(shè)和管理單位的共識。建議相關(guān)部門在制定和修訂海上風(fēng)電通航安全監(jiān)督管理規(guī)定等規(guī)范性文件時(shí)，將海上風(fēng)電場施工完成后的相關(guān)通航尺度核定測量要求列入其中。同時(shí)，海事航海保障部門應(yīng)進(jìn)一步拓展對風(fēng)電場建設(shè)的服務(wù)，提升航海保障測繪能力，滿足風(fēng)電場測繪和海圖更新需求，與海事監(jiān)管形成合力，更好保障風(fēng)電場區(qū)域及周邊通航水域的水上交通安全，維護(hù)風(fēng)電企業(yè)的合法權(quán)益。