王 炎 宋 熇

（中交上海航道勘察設(shè)計研究院有限公司，200120）

1 關(guān)于多波束檢測技術(shù)的簡介

1.1 水下地形測量運用多波束測深技術(shù)的背景與意義

隨著國內(nèi)海洋工程的不斷發(fā)展，人們對海洋海底地形資料的需求度也在日益增加，多波束測深技術(shù)是近幾年從國外引進(jìn)的新型技術(shù)，相比傳統(tǒng)的測深技術(shù)而言，多波束測深技術(shù)的檢測范圍更廣，耗時也更短，能夠更大效率的在短時間內(nèi)收集到水下地形的情況，高效率、高精度與高分辨度，這讓多波束測深技術(shù)的發(fā)展道路越走越遠(yuǎn)，但同時存在的問題也需要引起人們的關(guān)注，如何解決這些問題，最大化的應(yīng)用多波束測深技術(shù)，是當(dāng)前需要探究的問題。

1.1 水下地形測量運用多波束測深技術(shù)的原則

一是準(zhǔn)備測深前期要做好準(zhǔn)備工作。在準(zhǔn)備階段要收集檢測水域的水文等一系列資料，根據(jù)檢測水域的實際情況制定測量計劃以及多波束測深方案，要對待檢測水域有一定了解，勘察工作才更容易開展。

二是數(shù)據(jù)采集過程要重視。操作人員必須嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌凑斩嗖ㄊ鴻z測系統(tǒng)的說明書嚴(yán)格的執(zhí)行操作步驟，確保每一步操作的正確性，還要仔細(xì)檢查設(shè)備是否正常，參數(shù)設(shè)置是否準(zhǔn)確無誤等問題，如出現(xiàn)錯誤，需要操作人員及時更改過來以免耽誤測深工作。

1.3 多波束測深技術(shù)的變化與創(chuàng)新

一是工作的效率更高。與傳統(tǒng)的測深技術(shù)相比，多波束測深系統(tǒng)的測量范圍更加的廣泛，測量的速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測量方法，在精確度與效率上都是傳統(tǒng)測深技術(shù)無法比擬的。

二是成像的效果更好，多波束測深技術(shù)是將點、線發(fā)展成面，最終呈現(xiàn)3D的立體圖像，非常適合進(jìn)行大面積的水下地形檢測，而且成像效果更直觀，更利于觀察水下地形的狀態(tài)。

2 當(dāng)前在水下地形測量中運用多波束測深技術(shù)的主要問題

2.1 多波束測深技術(shù)數(shù)據(jù)處理方面還不夠

相對于其他研制數(shù)據(jù)處理方面的高速發(fā)展，多波束測深技術(shù)在數(shù)據(jù)處理方面的進(jìn)度緩慢，可以說是止步不前了。這是因為多波束測深技術(shù)在水下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的時候是處于一個復(fù)雜的水下環(huán)境，是一種動態(tài)作業(yè)，有很多不確定以及未知的因素在給多波束測深技術(shù)的數(shù)據(jù)處理方面帶來很大的阻礙。

2.2 水下的信號與水上的信號不能同步

多波束測深技術(shù)是運用在水下，而水下會影響信號，信號不好會導(dǎo)致圖像不能成，或者是圖像模糊不清，不能達(dá)到預(yù)期的圖像效果，有的時候定位效果還會不好，定位坐標(biāo)不能與實際情況保持一致，實時采集的水深值不能很好的記錄下來。

2.3 水下自身帶有的因素影響多波束測深精度

影響多波束測深精度最主要的問題就是水中的聲速，水中各個區(qū)域水的鹽度不同會影響聲速，溫度變化會導(dǎo)致聲速的變化，還要就是壓力的變化也會導(dǎo)致聲速發(fā)生改變，聲速不同產(chǎn)生的背景噪聲也就不一樣，這種背景噪聲會影響測量的記錄，最終影響到測量精度達(dá)不到要求。

3 針對當(dāng)前問題提出的改革措施

3.1 改變水流氣泡的影響

確定什么噪聲是可控，什么噪聲是不可控的：在檢測過程中由聲納、螺旋槳、發(fā)動機等引發(fā)的自身噪聲是可以控制的，自然狀態(tài)下引起的黃金噪聲是不可控制的，可以采取相應(yīng)的措施例如在換能器上面安裝上導(dǎo)流罩，將船體的形狀設(shè)計承流體型，還可以改變聲納頭到船殼的高度，將水流氣泡的影響降到最低。

3.2 水下信號問題需要重視，加強信號的連接

信號不強導(dǎo)致成像困難的問題可以選擇加強信號強度，定位系統(tǒng)需要不斷的改革與創(chuàng)新，到不同的領(lǐng)域都應(yīng)該適用于該鄰域，不會在領(lǐng)域有小狀況的情況下就出現(xiàn)信號不強的狀況，需要企業(yè)投入大量的資金進(jìn)行科研，還需要專業(yè)的科研人員進(jìn)行研究，根據(jù)影響信號強弱的因素作為出發(fā)點，不斷實踐與總結(jié)，解決因為水質(zhì)不同、含鹽量不同導(dǎo)致的信號差等問題。

3.3 操作人員素質(zhì)與素養(yǎng)的提高

在實際操作過程當(dāng)中，操作人員也是決定多波束測深工作成果優(yōu)質(zhì)與否的重要因素，可以說操作人員是起到?jīng)Q定性的作用，因此操作人員是素質(zhì)過硬以及操作水準(zhǔn)過關(guān)都是需要重點關(guān)心的對象，在實際測量當(dāng)中，要求操作人員認(rèn)真考慮到每項參數(shù)的改正，需準(zhǔn)確并且及時觀察測深覆蓋圖像是否出現(xiàn)問題。精準(zhǔn)判斷處在問題的可能因素，逐一判斷找出關(guān)鍵因素并及時改正。

4 小結(jié)與展望

多波束測深技術(shù)是目前水下地形檢測的主要手段，利用多波束測深技術(shù)可以得到較為精確的測深數(shù)據(jù)，檢測范圍覆蓋率也很強，成像也更加的清晰直觀，對比其他的探測技術(shù)，可以更為精準(zhǔn)的反映出水下地形的地貌特征，這對水下地形檢測有著非常重要的意義，多波束測深過程中存在的各種參數(shù)誤差需要進(jìn)行改正，這對相關(guān)領(lǐng)域的研究來說都是一種新的挑戰(zhàn)。