“水聲吶”水下地形回聲勘測(cè)技術(shù)

1、“水聲吶”水下地形回聲勘測(cè)技術(shù)摘要：“水聲吶” 是一種性能獨(dú)特的回聲勘測(cè)儀， 通過(guò)利用干與測(cè)量法的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算底部的坐標(biāo)，勘測(cè)結(jié)果可即時(shí)顯示出來(lái)。該技術(shù)可用于河道疏浚前后的勘測(cè)、繪制河道圖等。關(guān)鍵詞：水聲吶水下地形勘測(cè)工作原理及特點(diǎn)“水聲吶”是一種性能獨(dú)特的回聲勘測(cè)儀，其工作區(qū)的掃描寬度達(dá)。其傳感器發(fā)送的信號(hào)在勘測(cè)小艇的行駛方向上超級(jí)窄，但在橫向超級(jí)寬。傳感裝置有個(gè)傳感器，其中個(gè)是發(fā)送器，個(gè)是同意器。每一邊有一個(gè)發(fā)送器和個(gè)同意器，中間有一個(gè)同意器。每一邊的個(gè)同意器用來(lái)產(chǎn)生相位差圖像。 “水聲吶”通過(guò)利用干與測(cè)量法的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算底部的坐標(biāo)。傳感裝置尺寸超級(jí)小，很小的船也可裝于其上進(jìn)行測(cè)量操作?！八?/p>

2、吶”是通過(guò)對(duì)河床（即便是淺水區(qū)）的地形勘測(cè)產(chǎn)生深度數(shù)據(jù)。在水深只有時(shí)，其測(cè)量寬度仍可達(dá)到以上。它能夠在運(yùn)算機(jī)的監(jiān)視器上顯示未經(jīng)處置的即時(shí)勘測(cè)結(jié)果，這種功能使其成為效率較高、較為精準(zhǔn)的水下地形勘測(cè)儀器。那時(shí)勘測(cè)的結(jié)果能夠即時(shí)顯示出來(lái)，選擇勘測(cè)線路時(shí)就能夠夠保證在沒(méi)有遺漏點(diǎn)的情形下幸免沒(méi)必要要的重復(fù)勘測(cè)。當(dāng)只需勘測(cè)一個(gè)特定深度線路時(shí)，例如，計(jì)劃一條航道，用“水聲吶”回聲勘測(cè)儀操作起來(lái)超級(jí)簡(jiǎn)單，勘測(cè)結(jié)果即時(shí)顯示在監(jiān)視器上，操作人員只需看著監(jiān)視器上顯示的老河床深度勘測(cè)所希望的線路即可。技術(shù)性能介紹勘測(cè)精度水底的輪廓是以至少（在距傳感器的范圍內(nèi)時(shí)的數(shù)學(xué)精度產(chǎn)生出來(lái)的?！八晠取狈蠘?biāo)準(zhǔn)的要求。要強(qiáng)調(diào)的是

3、最終的測(cè)量精度取決于相關(guān)輔助儀器的精度。若是用戶需要更高的精度，能夠選擇更高精度的傾角補(bǔ)償器等輔助儀器。其精準(zhǔn)的勘測(cè)精度經(jīng)由與準(zhǔn)距儀的對(duì)照性測(cè)量得以證明。先由準(zhǔn)距儀對(duì)未充水的旱池進(jìn)行測(cè)量，注滿水后再用“水聲吶”進(jìn)行測(cè)量。兩測(cè)量圖一致性較好。經(jīng)濟(jì)性“水聲吶”的經(jīng)濟(jì)效益超級(jí)顯著。它能夠以超級(jí)快的勘測(cè)速度和寬度獲取高分辨率的數(shù)據(jù)，這就意味著在對(duì)河床的勘測(cè)工作中節(jié)省了龐大的本錢(qián)開(kāi)支。除其獨(dú)特的效率外，“水聲吶” 的結(jié)構(gòu)異樣緊湊。 大體設(shè)備由一個(gè)傳感裝置，一個(gè)方位傳感器，一個(gè)裝有“水聲吶”軟件的筆記本電腦組成。傳感裝置僅重， 能夠超級(jí)容易地將其攜帶到任何地域。效率與勘測(cè)速度“水聲吶”的效率是基于維持足夠

4、的分辨率、單邊勘測(cè)寬度約為而言的。距傳感器的距離越遠(yuǎn)，取樣數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量就越多。這就使得對(duì)掃描的邊緣區(qū)勘測(cè)精度取得了保障。而一般的多波束聲吶的分辨率越往外越低。其取樣分辨率與多波束的比較，勘測(cè)效率與勘測(cè)速度比較。在適合的條件下，勘測(cè)小艇的航速可達(dá)，這取決于所選擇的寬度模式、分辨率的要求和航速，該裝置單航次的勘測(cè)寬度最大可達(dá)。毗鄰的勘測(cè)線路能夠互鎖也能夠交叉。 “水聲吶”的后處置軟件能夠自動(dòng)以任何順序從任何區(qū)域開(kāi)始將各測(cè)量區(qū)數(shù)據(jù)歸并起來(lái)。因此，勘測(cè)線路自由靈活，無(wú)需因測(cè)量線路的需要而進(jìn)行沒(méi)必要要的調(diào)整。另一個(gè)會(huì)對(duì)勘測(cè)效率產(chǎn)生阻礙的特點(diǎn)是對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的后處置。相位差數(shù)據(jù)按分辨率的要求第一以三種緊縮模式

5、之一進(jìn)行緊縮。緊縮模式是在當(dāng)測(cè)量速度成為嚴(yán)格操縱的因素時(shí)利用。最通常利用的是模式，它能夠保證大多數(shù)利用處合下足夠的分辨率。模式是在不需要高分辨率的河床數(shù)據(jù)時(shí)利用的， 這也是后處置工作最快的一種模式。技術(shù)規(guī)格頻率：測(cè)量范圍：能夠選擇、或。指的是到測(cè)量邊緣的距離，與垂直深度不是一回事。脈沖頻率最大距離最大距離最大距離脈沖時(shí)長(zhǎng)、或測(cè)量速度：軟件測(cè)量程序和分析程序傳感器尺寸及重量高長(zhǎng)重輔助裝置定位裝置?！八晠取币笈c其相配的定位裝置符合標(biāo)準(zhǔn) 其他產(chǎn)生數(shù)字式數(shù)據(jù)的定位裝置也可能與系統(tǒng)相連，但其性能可能不穩(wěn)固。用途“水聲吶”將測(cè)量的數(shù)據(jù)按希望的圖表坐標(biāo)系統(tǒng)貯存在運(yùn)算機(jī)的硬盤(pán)內(nèi)。輸出文件包括一般的文件，每

6、條線都是由具有不同的坐標(biāo)點(diǎn)組成，并附有測(cè)量誤差的估量值。位置數(shù)據(jù)是從附屬的接收器讀入。緊縮數(shù)據(jù)在后處置進(jìn)程中并無(wú)刪除，它能夠多次用于不同的目的。這些數(shù)據(jù)也能夠按其他的緊縮模式再進(jìn)行緊縮?！八晠取碑a(chǎn)生的輸出文件能夠用作多種多樣的模擬程序，如：使水頭損失最小化； 航道圖的繪制； 制作航道的數(shù)字模型； 環(huán)境計(jì)劃，防洪、生態(tài)計(jì)劃；疏浚前后的勘測(cè)，或其他任何需要快速取得河底高分辨率數(shù)據(jù)的水文地理勘測(cè)任務(wù)。疏浚前后的勘測(cè)“水聲吶”是對(duì)疏浚工程進(jìn)行計(jì)劃及監(jiān)測(cè)的較快的解決方法。若是水底是第一次進(jìn)行如此正規(guī)的測(cè)量，疏浚工程的成效將會(huì)是高效并更穩(wěn)固的（維持較長(zhǎng)的時(shí)刻）。若是先對(duì)河道本身的動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究， 疏浚工程

7、計(jì)劃結(jié)果就可不能與自然本身的轉(zhuǎn)變特點(diǎn)相沖突，其成效也就會(huì)持久。利用“水聲吶”回聲勘測(cè)儀，能夠超級(jí)容易地對(duì)相距較遠(yuǎn)的數(shù)個(gè)疏浚工程進(jìn)行全進(jìn)程監(jiān)視。小巧的設(shè)備便于移動(dòng)和利用，乃至連同小艇一路轉(zhuǎn)移。疏浚的中間進(jìn)程能夠即刻受到監(jiān)測(cè)。若是實(shí)際疏浚進(jìn)程與計(jì)劃的不一樣，就能夠夠?qū)ｉT(mén)快得以糾正，可不能對(duì)河道的動(dòng)力學(xué)特性造成危害。疏浚工程完工后，由“水聲吶”搜集疏浚后成效的數(shù)據(jù)。若是疏浚的實(shí)際情形與計(jì)劃有出入， 即可進(jìn)行最后的調(diào)整 （補(bǔ)挖），以保證疏浚成效。環(huán)境計(jì)劃、防洪及生態(tài)計(jì)劃當(dāng)河床由“水聲吶”進(jìn)行電子勘測(cè)后，其勘測(cè)結(jié)果可作為對(duì)環(huán)境計(jì)劃、防洪或生態(tài)打算進(jìn)行運(yùn)算機(jī)模擬的大體材料。 用作這些目的時(shí)，為了取得有效的

8、和長(zhǎng)期持久的成效，對(duì)河床勘測(cè)的正確性與靠得住性超級(jí)重要。對(duì)河床進(jìn)行勘測(cè)后，還必需對(duì)河水的流速進(jìn)行勘測(cè)，以創(chuàng)建一個(gè)水力學(xué)和生態(tài)模型。由生態(tài)模型，咱們能夠?qū)恿鬟M(jìn)行動(dòng)態(tài)研究：若是不做任何施工以后會(huì)是什么狀態(tài)，若是對(duì)某些特定的部位進(jìn)行疏浚將會(huì)產(chǎn)生什么成效，新的建筑物會(huì)對(duì)河流的動(dòng)力學(xué)特性造成何種阻礙，水流量突然增加會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果等等。有了如此的模型，當(dāng)打算改良水質(zhì)，或建造新的工程時(shí)，就能夠夠做出正確的決定了。生態(tài)模型能夠用來(lái)模擬此刻的狀態(tài)，還能夠?qū)τ?jì)劃中的河流恢復(fù)治理及對(duì)各類治理方案的成效進(jìn)行比較。使水電站水頭損失最小化為了增加水電站的發(fā)電量，第一用“水聲吶”的勘測(cè)結(jié)果創(chuàng)建一個(gè)二維水力模型。再由那個(gè)水

9、力模型計(jì)算出一個(gè)具有本錢(qián)效益和環(huán)保效益的解決方案：從特定的區(qū)域疏浚必然方量的泥沙，在維持水流量必然的情形下使下游的水位降低必然高度。繪制河道圖當(dāng)計(jì)劃一個(gè)新的航道或繪制舊航道圖時(shí)， “水聲吶” 能夠產(chǎn)生即時(shí)勘測(cè)結(jié)果的能力顯得尤其重要。用這種超級(jí)緊湊和高效的聲吶裝置，能夠快捷地為測(cè)繪工程提供較好的解決方法。即時(shí)地顯示河道橫斷面的快速勘測(cè)結(jié)果能夠當(dāng)即取得水底地形的概況，從而使實(shí)際勘測(cè)工作能以一種較適合的方式開(kāi)始進(jìn)行。在測(cè)繪一個(gè)舊河道時(shí)，也能夠超級(jí)容易地看到河底的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變：例如，與上次勘測(cè)相對(duì)照，河底的沉積物發(fā)生了如何的位移，按沉積物的自然移動(dòng)規(guī)律較適合的航道線路應(yīng)該是如何的。產(chǎn)生河道的數(shù)字模型“水聲吶”能夠勘測(cè)超級(jí)寬的水面，單航次可寬達(dá)，而且仍然可能搜集超級(jí)好的