Teledyne Benthos TTV-301声学深拖系统在海底微地形地貌调查中的应用

介绍Teledyne Benthos TTV-301声学深拖系统的构成、海上作业模式以及声学数据获取方式,以南海某海域实测声学数据为例,对获取的多波束水深数据、侧扫声呐数据、浅地层剖面数据进行精细处理,获取高质量的水深图像、高分辨率的侧扫声呐图像和高精度的浅地层剖面图像。对同一海底微地形微地貌在不同声学影像上的反射标识进行对比分析,建立声学3D模型,形成海底浅表层的立体探测。实验结果验证了声学深拖系统在海底微地形地貌调查中的有效性与可行性,并可取得理想的效果。     

智能巡航综合调查平台的开发应用

针对有人调查船在浅水区或地形环境复杂的海域无法开展有效调查,以及无法在敏感海域开展隐蔽性调查的缺点,本文提出了利用水面及水下目标检测、自主安全避障、海洋复杂环境感知等技术,研究开发了无人水面载体系统,通过集成导航定位系统、多波束测深系统、单波束测深系统、浅地层剖面仪、侧扫声呐和ADCP系统等调查设备,构建了智能巡航综合调查平台。实际应用结果表明:该智能平台可在复杂环境和敏感海域快速、高效、安全地开展综合调查。     

基于多波束和浅剖的海底浅表层沉积物分类关键问题研究

正开发和利用海洋油气资源是我国"海洋强国"战略的一个非常重要组成部分,而基于声学的沉积物结构探测则在该工作中扮演着不可或缺的基础保障作用。多波束和浅地层剖面仪(浅剖)均具备快速、大面积探测海底沉积物的能力,前者可探测海床表面沉积物,后者可探测浅表层数百米深度的沉积物。相对传统的钻孔取样方法,基于多波束和浅剖的声学沉积物探测方法提高了探测效     

侧扫声呐数据采集与地貌图像构建

针对水下航行器基于地形匹配实现自主导航时需要在线提取环境地形特征的需求,本文重点研究侧扫声呐实时数据采集与地貌图像构建方法。根据侧扫声呐的工作原理及其JSF文件格式,提取侧扫声呐扫描波束所对应的80数据帧,并完成数据解析;建立声呐扫描声强与灰度级转化模型,并构建环境地貌声学图像;通过海试试验结果与侧扫声呐专用软件所生成的地貌图像对比,验证本文方法的有效性和可行性。     

不同型号侧扫声呐分辨能力和扫宽能力的比较分析

侧扫声呐是海洋科学调查中常用的仪器设备,针对此类声学探测设备出台相关检测、检定等计量化的标准势在必行。本文介绍了侧扫声呐的工作原理和技术参数,针对侧扫声呐分辨能力和扫宽能力这两个性能指标,提出了一种评价方法。最后通过海上试验,对比分析了3种常用的侧扫声呐仪器的分辨能力和扫宽能力,为侧扫声呐系统的选用和引进提供参考。     

多波束与侧扫声呐高质量测量信息获取与叠加

正多波束声呐和侧扫声呐分别是目前获取海底地形与地貌图像最为有效的设备。多波束声呐可以同时获得海底测深地形与分辨率较低的海底图像,侧扫声呐可以获取高分辨率但位置精度较低的海底图像。为了准确获取海底精细的地形地貌信息,本文分别从多波束测深数据处理、多波束声呐图像处理、侧扫声呐图像处理、测深地形与侧扫声呐图像的叠加4个方面开展研究,最终得到     

探测海底内部地质构造的浅地层剖面系统

海底表层探测可以使用诸如水下摄像、侧扫声呐等水下特种设备实现,但海底内部形态和构造就无法直接获取,这可怎么办呢?为了解决这一难题,一种名为浅地层剖面系统的设备应运而生,就像医学中的光学影像可以探测身体内部秘密一样,该设备可以探测海底内部秘密.     

多波束与侧扫声呐图像的迭代自适应配准方法EI北大核心CSCD

针对目前多波束与侧扫声呐图像配准方法未顾及图像形变细节信息及二者尺度差异,存在局部纹理失真的问题,本文提出了结合小波变换、仿射变换和Demons配准算法的迭代自适应配准方法。利用小波变换提取侧扫声呐图像低频信息并重构图像,先后采用仿射变换和Demons算法将重构图像与多波束图像进行迭代自适应配准,获取配准变换模型,利用该模型对侧扫声呐原图像进行整体配准变换,获得多波束图像地理坐标约束的侧扫声呐图像。实例验证结果表明:该方法能有效实现多波束与侧扫声呐图像配准,获得位置准确且纹理丰富的融合声呐图像。     

侧扫声呐系统和网络RTK技术在人工鱼礁探测中的应用

侧扫声呐系统因可连续、全覆盖地获取海底地形和水下目标的声学图谱影像,在海洋测量、海洋工程勘探和水下考古等领域得以广泛应用。本文以大连西沙坨子周边海域的人工鱼礁投礁区为实例,在网络RTK技术的支持下,详细介绍了侧扫声呐系统探测人工鱼礁的方法和过程,并将侧扫测量结果与投礁区投礁前的海底地形侧扫数据进行了对比,同时,与投礁后潜水员下潜投礁区拍摄的影像资料进行了印证。结果表明,该方法获取的侧扫声呐声学图像不仅能直观、形象、准确地对人工鱼礁进行判读和提取,还能确定人工鱼礁的空间位置和掌握人工鱼礁在海底的空间布局,是一种行之有效的人工鱼礁探测方法。     

海底基岩高程测量中浅地层剖面仪数据处理方法研究

本文从浅地层剖面仪在海洋地球物理探测中的应用为出发点,介绍了浅地层剖面仪采集数据的构成后,提出了一种基于ESRI公司ArcGIS平台数据处理方法,并结合某跨海大桥工程桥墩附近基岩高程测量的实例,证明了该方法的快速、有效性,最后提出了对于浅地层剖面数据处理方法的结论与展望。