水深测量和海底地形测量怎么做?单波束、多波束怎么选
海底是什么样子,没有人能直接看到,全靠声波 "听" 出来。船在水上走,测深仪向水下发射声波,声波碰到海底弹回来,算算往返时间,就知道这里有多深。水深测量和海底地形测量,底层逻辑就这么回事,但做起来讲究很多。
先说两种主流设备怎么选。单波束测深仪,一次往下发一个波束,测出来是一条 "线"—— 船开过去,沿航线得到一串水深点。它速度快、成本低,适合疏浚验收、一般航道和地形平缓的水域,干的是 "线上测深"。多波束测深仪不一样,一次能向水下发出上百个波束,覆盖一片扇形的海底,测出来是 "面"—— 船扫过去,整片海底的地形都还原出来,精度高、覆盖面大,适合复杂地形、港口码头、关键航道,以及要做全覆盖扫海的区域。简单记:要求不高、图快省钱用单波束;要精、要全、要看清海底细节用多波束。
测量还不是 "发个波就行",有两件事绕不开。一是基准:水深要有一个统一的起算面,按规范深度基准采用理论最低潮面,这样不同时间、不同地方测出来的水深才能放在一起比;高程方面一般用 1985 国家高程基准。二是改正:声波在海水里传播速度受温度、盐度影响,不同深度不一样,所以要测声速剖面做改正,不然算出来的深度会偏;定位也要用 GNSS,把每个水深点的平面位置定准。
海底地形复杂的区域,还要加密测量。做扫海测量或全覆盖测深时,对覆盖率有明确要求,关键水域还要求把海里的障碍物、沉船、礁石这些危险物探出来。这些要求都写进《海道测量规范》(GB 12327-2022),按测量的重要性和地形复杂程度分等执行。
测完的内业处理同样费工夫:水深数据要编辑、剔除错点、构建立体地形模型,最后出海底地形图或者数字水深模型。这套活儿,从设备、外业到内业,环环都要专业人来做。海底地形这东西,测一次费不少劲,可比起让船或工程去 "试错",这点功夫花得值。
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