郝紀 董雨
摘 要:傳統海洋測繪中應用的是單波的測探儀,該種測探技術已經不能滿足社會的發展需求,多波束水深測量技術的出現,為海洋測量技術的發展帶來很大的便利。在當前社會發展的新時期,各種先進的技術不斷被開發和應用,在海洋測深技術中,需要將測繪技術不斷更新和調整,為海洋事業的發展提供更大的支持。基于此,文章就關于海洋測繪中測深技術的探討應用展開論述。
關鍵詞:海洋測繪;測深技術;應用
0 引言
多波束測深系統是當前比較熱門的水下測量技術,但是其很難實現全覆蓋測量的高效率,機載激光測深技術屬于主動測深系統,能夠高效率測量淺海、島礁和暗礁等不能到達的水域,可以有效確定信號射入的方向,通過對收到的信號進行處理和計算,可以判斷出目標的方位。機載激光測深技術是綜合雷達、衛星系統和計算機等復雜系統,通過對探測到的各種數據進行有效分析,得出有效的測量結果。
1 海洋測繪的發展特點
1.1 海洋測繪的概述
海洋測繪是既屬于海洋領域的一個探測的基礎,同時也是測繪行業的一個分支,我們在進行海洋資源的開發過程中需要著重進行海洋地震和重力等測量。早在上個世紀我們就開始對海洋進行一定的測量,但是由于當時的技術水平和人們對海洋的探索阻礙重重,我們在海洋測繪領域的開發和拓展并不明顯,當時人們主要是利用聲波進行探測,通過聲波在遇到不同物體是所產生的回聲的差異性進行分析和研究。由于海洋測繪領域不同于其它的測繪,尤其是和陸地測繪存在很大的不同,因而我們不能按照陸地上測繪的方式進行海洋測繪。
1.2 海洋測繪的特點
海洋目前是一個未知的領域,我們對海洋的了解還很淺顯,由于海洋資源豐富復雜,同時對海洋產生影響的因素也很多,我們在進行海洋測繪時需要注意的事項也有很大的區 (轉下頁) 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,海洋這個巨大的資源富集地蘊含了無窮無盡的資源,因而我們在進行海洋測繪的過程中需要根據不同的水體特點進行綜合分析。所以我們首先得在海洋測繪的儀器、方法方面進行區別和使用,同時由于海洋測繪一旦深入海洋領域進行探測,意味著我們將面對海底強大的壓力阻礙和各種動植物的阻撓,現階段海洋測繪的很多領域仍舊停留在海上進行,者使得我們海洋測繪的進展緩慢。另一方面,由于大部分海洋分布的地方,人們很少居住,所以人們對海洋領域的了解程度不夠,探測過程中會遇到各種自然和人為的干擾,海底的動植物分布和地面動植物的生長也存在很大的不同,整個海洋環境更接近原始狀態,這樣的海洋環境給我們資源探索帶來驚喜和意外,同時也給我們的海洋測繪帶來很大的不便。所以我們在進行海洋領域測繪探索遠比陸地困難,在整個過程中面臨的挑戰也更大。
2 機載激光測深技術的內容
機載激光測深技術是一種主動測深系統,是一種對水下地貌進行測量和測深的系統,是集激光系統、全球定位和導航定位等為一體的技術,其應用原理是由回波利用發射與接收器進行聲波的定向發射和接收,傳感器能夠對激光回波信號空間位置進行計算,能夠得到水深數據。測深系統能夠有效處理回波信號,其中,數字磁帶機可以按照規定的格式進行測量,能夠測得水深和船之間的相關數據。計算機技術的應用主要是可以設定一種程序,該種程序的應用主要是能夠進行實時處理;數字繪圖機能夠在船行進的過程中根據船航行的痕跡繪出等深線圖,對海底的地貌輪廓進行識別,能夠對更深度地剖面進行測量。機載激光測深技術的測量覆蓋面廣、測量效率高,與多波束測深系統相比較有著較大的優勢,能夠排除航行測量中的障礙,快速繪制出海底的三維圖,有時還可以在冰覆蓋區域使用。機載激光測深技術能夠一次給出平面內幾十個甚至上百個深度,對水下一定寬度內的目標大小、形狀、最高點和最低點進行測量,也能夠描繪出水下地形的精細特征,是當前應用較廣泛的一種測深系統。
3 機載激光測深技術的應用原理
機載激光測深技術能夠對海底的地形進行有效測量和測繪,機載激光測深技術是對多波束回聲測深儀的升級和發展。機載激光測深技術的測量需要利用船龍骨上的一條發射陣,發射出的超寬聲回波與船龍骨呈垂直狀,在經過適當處理之后會形成與發射回波垂直的很多接收波束,測深系統在完成一整個發射接收過程,會由一系列的反射峰形成排列的測深剖面。形成的波束主要呈現扇形排列,回波的方向是由中央波束向邊緣波束逐漸增大,回波信號也是由中央向兩邊的擴散,會逐漸形成散射波,針對海底信號的探測主要應用的是振幅檢測法,在指向腳不斷增大的同時,反射波的脈沖形態就會逐漸模糊。針對回波信號的檢測,還可以使用相位檢測法,是通過相位差的方法檢測波束的到達角。機載激光測深技術是一種大型的組合設備,其主要包括定位、聲速剖面儀和繪圖儀等配套設備,多波束系統和單波束系統相比較,在設備組成方面沒有很大的差別,在實際的工作中能夠同時發射和接收多個回波信號,對海底地形的測量呈帶式。
4 結語
海洋領域的測繪相較于陸地測繪而言,它的發展歷史和取得的成就都處于劣勢,我們對于它的重視程度也不夠,因而提高海洋領域測繪的技術能力一直處于緩慢發展的階段。但是隨著世界各國之間資源的不均衡,資源的耗竭,我們對于海洋資源的認識和需求更加深刻,海洋測繪是我們了解海洋領域的途徑,也是最為基本的方法,發展海洋測繪是未來我們工作的重心。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發展模式,加強海洋資源測繪技術是我們進行勘探的奠基石。
參考文獻
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