側掃聲納探測海底礁體位移分析

洪潔漳 李輝權 陳丕茂 馮雪

摘?要：本文根據2009年、2017年對楊梅坑人工魚礁區的投礁海域及周邊進行側掃聲納探測調查和水下實地觀測，查明礁體的實際投放位置、布局，分析礁體的位移變化情況。

關鍵詞：側掃聲納;礁體位移分析

楊梅坑位于大亞灣大鵬澳東南面。深圳市于2003年在楊梅坑海域進行并完成了1平方公里的人工魚礁一期試點建設。試點礁區由6個小礁群組成，共投放5種類型礁體640個，總空方量3.25萬立方米，二期為生態公益型人工魚礁區，于2006年底開工，建設面積為2.65平方公里，共投放10種類型礁體2202個，由18個小礁群組成，總空方量9.51萬立方米。本文通過2009年、2017年對楊梅坑人工魚礁區的投礁海域及周邊進行側掃聲納探測調查和水下實地觀測，查明礁體的實際投放位置、布局，分析礁體的位移變化情況。

1、材料與方法

1.1探測儀器和船舶

采用的側掃聲納儀器為美國EdgeTech 公司的EdgeTech 4200型雙頻聲納（高頻410KHz，低頻120KHz）;導航定位采用美國Trimble公司DSM232，具實時差分功能 GPS信標接收機，精度為亞米級;租用粵惠陽16636漁船做為調查船，長25米、寬4.8米、重60噸、馬力470千瓦。

1.2調查方法

測量采用120KHz和410KHz 兩個頻段進行測量，單掃測程為100--200m，測量范圍300--400m（即測線左右各有100--200m的范圍），測量航速不超5節。測量時，測量軟件設定每隔30m距離，在導航軌跡上標出一個記號。WGS84坐標系，高斯投影 3度帶，中央子午線為 114°E。

2、分析比對

由于礁體投放疏密不均，通過對7個相對獨立的礁體，兩次側掃聲納的調查結果判斷其是否移位。

根據楊梅坑礁區礁體海底地貌的聲圖特征，分別讀取7個礁體的兩個角點坐標進行比對，由于DGPS的精度是亞米級，即小于1米，對比點相差距離小于1m時，可認為礁體位置沒有變化，詳細對比礁體位置坐標見表1

3、討論

①海上走航式地球物理測量的精度在很大程度上依賴于GPS（全球導航定位授時系統）數據觀測的精度，天氣狀況、衛星分布、天線運動姿態、接收機工作的穩定性、解碼模塊、運算速度、多路徑效應等都可能對GPS觀測造成影響。其他測量儀器設備的精度和使用條件也有很多不確定因素。因此還需進一步完善和優化，各探測分析因子的權重賦值和綜合分析還有待深入研究。

②由于調查頻次少，調查時間短，因此只能得出一個初步結果。但在有限資料可以看出，深圳楊梅坑人工魚礁區的礁體位置在短時間內沒有太大變化。

③我國學者就人工魚礁地球物理探測調查開展過一些對比研究，結果發現：人工魚礁礁體布局在短時間內變化不大，作者對深圳楊梅坑礁區的調查結果與此相似。

4、結論

楊梅坑魚礁區海底聲圖清晰顯示了測區海底特征，測區海底底質主要由細粒物質構成，局部海床上有許多骨架構件，且有明顯的分區。天然礁石區地貌：聲圖灰度深淺反差很大，局部有陰影，而有些地方焦黑狀，形態不規則。人工魚礁區地貌：具有一定的結構形狀的物體（正方體）不規則地放置在海床上。礁體投放疏密不均，通過對七個相對獨立的礁體，兩次側掃聲納的調查結果判斷其幾乎沒有移位。

參考文獻

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