多波束测深仪百科
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多波束测深仪技术的优势有哪些方面

作者:海洋测绘 来源:http://www.tjzhocean.com/ 发布时间:2020-05-11   浏览: 189 次
       相对于单波束,多波束测深仪技术实现了高精度、高效率、全覆盖测深。经过近20 年的发展,其波束数也由初期的101个增加到目前最多512 个,所测地形的精细度也达到了惊人的效果。多波束硬件的小型化、便携化,及测量船只的小型化,降低了其外业成本,使得这一技术迅速普及应用。
       与单波束相比,多波束测深仪具有测点密度大、精度高、可视化等特点,能完成常规方法难以胜任的测深任务,优势明显;此外,其波束开角(0.5º ~ 1º)远远小于单波束开角(8 º),在微地形探测方面开启了新的应用领域。
 
多波束测深仪
 
       ⒈单波束姿态改正的缺陷
       单波束测量时,涌浪补偿器只能修正对涌浪造成的升沉进行改正,对于测船的摇晃无法修正。由此带来的测深误差在低等级的水深测量时在可接受范,但在复杂地形或具有大坡度的工程体上测深时,其影响不可忽略。船体的摇摆造成测点位置的偏移,平面为ds,高程为dh,如下图所示,ds=h×sinα(α为测船瞬间倾角),dh=ds×k(k为坡比),水深h取20m、测船倾角α取3º 时,坡比k取1:1.5 时,计算得ds=1.04m,dh=0.7m。这一偏差已超出《水运工程测量规范》(JTS131-2012)的精度要求(水深小于20m 时,单波测深重合点互差限差为0.2m)。
        外业作业时,测船倾角超过3º 的情况是很常见的,故复杂地形情况下单波束精度是很不理想的,因此国际海道测量组织(IHO)制定的新海道测量标准(IHOS -44)规定高级别的水深测量必须采用多波束(如图1)。
不同于单波束,多波束的姿态系统可实时观测船体的三维瞬姿态角,通过软件修正波束发射角度,有效地解决测量载体姿态对测量结果的影响。
 
多波束测深仪
 
        ⒉多波束的测深精度
       多波束测深仪测深的精度是比较高的。经过近20年的发展,目前国内已形成了一套数据处理技术及误差控制理论,在成果质量评定和控制方面也比较成熟。根据相关文献研究结果, RESON公司较早型号的Seabat8101多波束的中央波束在30m水深时,中间波束的平面及高程综合误差为0.034m和0.068m,这一数量级的误差是单波束无法比拟的。目前最新型号的Seabat T50在各项技术指标上远优于高于Seabat8101,故其达到的精度还要更高。
       ⒊.多波束测深仪微地形探测能力
       波束的开角越小,其“脚印”越小,代表其声学探测能力越强。单波束的波束开角度为8°,多波束开角仅仅为0.5°~ 1°度。开角越小,在多波束的一个发射扇面上的波束也就越多,所测地形越精细。单波束只能通过加大测深比例,增加测点密度,但受限于其波束性能,其微地形的探测能力也是无法与多波束相比的。
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