南海北坡海山区Sea Beam调查资料的处理

海洋四号船于1995年6月在南海北坡海山区进行了首次多波束地形地貌探测,获得了近1000km~2的测探资料。通过船上SGI和基地SUN工作站Sea View后处理软件系统对水深资料进行的资料质世评价、资料编辑处理和图件绘制,表明此次Sea Beam系统调查获得的北坡海山区全覆盖的地形资料精度高,水深测量误差小于±6.5m。绘制的各种一维、二维和三维成果图,不仅能精确地反映测区宏观地形地貌特征,而且也清晰地显示了区内复杂的微地貌景观。     

基于RTK的测量艇实时姿态模型研究及应用

当前,小艇挂载单波束测深系统实施水深测量时,易受风、流、涌浪等复杂因素影响,导致水深测量精度偏低。为了探究船体姿态对水深测量数据精度影响机理,提升单波束水深测量精度,基于RTK实时测定船体三点的高程,结合小艇姿态改正模型,确定小艇实时姿态、航向、换能器动态吃水及升沉,重算深度及位置。通过在珠江口某海域设置不同姿态场景实测数据,计算实时小艇姿态等数据,分析不同船姿态对测深精度的影响规律,重算了水深及位置数据,有效地提高了单波束水深数据精度。     

测船非匀速直线测量引起的多波束测深误差分析

多波束测深系统作业的基本前提是测船保持匀速直线运动状态,而实际作业中非匀速运动状态下的多波束测量普遍存在,此时常用的基于加速度测量原理的测姿设备会受到影响。为此,在多波束测姿误差分析的基础上,针对直线加速、U型转弯两种情况下的测姿误差进行研究,通过INS测姿与GNSS三天线测姿的数据比较,对非匀速直线运动状态下姿态误差的影响特点及程度进行了分析。实验证明当测船做直线加速运动时,会使纵摇角产生较大误差;当测船转弯时,会使横摇角产生较大误差,这对指导多波束实际测量具有一定的参考价值。     

基于Kongsberg EM多波束的Snippet数据处理方法

多波束声呐记录的海底后向散射片段(Snippet)数据处理成角度响应曲线和地理编码(Mosaic)图像可以 帮助识别海底底质类型和反映地貌形态,这一过程包括辐射校正、角度响应改正(AVG)和几何地理编码,但不同的多波束系统硬件在辐射校正和角度响应改正方法上存在差异且传统处理方法忽略了声呐系统本身的指向性模型随时间变化的事实。以声呐方程为基础,针对Kongsberg EM 多波束系统提出了一套完整的Snippet数据处理流程,并分析了各步骤中存在的可变性,给出了每一步的处理建议,最后将此方法应用于EM2040浅水多波束实测数据,并验证了该方法的有效性和实用性。     

渤海湾盆地南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用

在对南堡凹陷断层类型划分的基础上,利用地质统计法和地化分析等技术手段,从宏观到微观多个方面阐述了南堡凹陷断层对油气运聚的控制作用。根据断层的发育历史,将南堡凹陷断层划分为3类：长期活动型(Ⅰ类)、早期活动型(Ⅱ类)和晚期活动型(Ⅲ类)。其中Ⅰ类断层大多沟通油源,是油气纵向运移的主要通道,由于其多期活动,形成了南堡凹陷多套含油层系纵向上相互叠置的局面。断层活动的时期和强度控制油气纵向上的分配,而且油气在平面上主要分布在油源断层附近的断块圈闭中。断层封闭性在时间上具有明显的差异性,在油气运聚过程中扮演输导和封堵双重角色。反向遮挡断层圈闭无论在油气藏数量还是在烃柱高度方面均明显好于顺向断层遮挡圈闭,是南堡凹陷油气勘探的有利目标。断层遮挡圈闭的储量规模受断层封闭性影响,准确评价遮挡断层的封闭能力对于提高钻探成功率具有重要意义。     

多波束测量中换能器瞬时精密高程的确定

分析了GPS高程信号和Heave信号的频段特征，利用数字信号处理技术，提取了GPS高程和Heave中的有效频段信号，合成了一个全新的信号。该合成信号能够全面反映多波束换能器的实际垂直运动，并能够克服传统多波束测量和数据处理方法的缺陷，大大提高了多波束在垂直方向的成果精度。实验证明了该方法的正确性和可行性。     

不确定度在多波束测深数据质量评估中的应用

在海道测量中,由于无法对测量数据进行多余和重复观测,因而不能精确测定各种误差,同时也几乎没有测量成果质量的控制指标,这正是多波束测深数据质量评估所面临的现实且急需解决的难题。基于国际海道测量规范S-44(5th)的要求,研究了不确定度在多波束数测深数据质量评估中的应用。通过实例分析可知,测量结果的可用性在很大程度上取决于其不确定度的大小,不确定度越小,说明测量结果质量越高,越具有可靠性。因此,将不确定度充分合理地应用于多波束测深数据处理和评估是一种最为理想的途径。     

波束角偏差对多波束测量的影响及校正

波束角偏差是影响多波束系统测量精度的因素之一,严重时导致测量的海底地形成凸凹形状的伪地形。论述了波束角偏差产生的原因以及对多波束系统测量精度的影响,介绍了借用EM系列多波束系统配置的横向参数校准软件对波束角偏差进行校正的方法,经实际应用,该方法很好地校正了波束角偏差,提高了测量数据的精度。     

多波束海底地形数据空值区域的插值填补方法分析

由于边界误差剔除、测线布设过于稀疏等因素影响,利用多波束数据生成高分辨率DEM时,常常会存在一些水深空值单元或区域。为了对这些数据空值区域进行可靠填补,在考虑地形特征及空值单元大小的情况下,利用IDW、Spline、Kriging、TIN四种插值方法对某区域多波束海底DEM空值区域进行直接内插填补试验,结果表明插值算法的选取不仅受地形类型限制,而且与空值区域的大小也密切相关。     

过江隧道江底的变形监测

采用无人船进行过江隧道江底变形监测,能够在较短的时间测量水下地形,并绘制江底地形地貌、地状参数图等,提高了过江隧道监测的效率,减少了人员安全隐患。本文以杭州地铁8号线一期工程为背景,介绍了无人船在过江隧道江底变形监测中的研究和应用,建立了完整的技术流程,提出了江底地形监测的关键技术,得到了符合精度要求的钱塘江江底变形监测成果数据。整体效率优于传统测绘方式,可为无人船在水下地形地貌测绘、水下地质勘探、航道测量等领域应用提供理论和实践参考。