多波束测量数据处理关键技术研究

2021-01-06柯祥福建省港航管理局勘测中心

珠江水运 2020年23期

◎ 柯祥福建省港航管理局勘测中心

多波束测深系统经过几十年的发展，随着测量精度也越来越高，其在水运工程中的应用也越来越广，其主要的应用范围有①水文测量；②搜寻水下碍航物；③海图、江图测量；④疏浚测量；⑤沿海敷设电缆管线时的调查和施工控制；⑥科研目的的水深调查；以下将以Teledyne Reson SeaBat T50-P多波束测深系统及CARIS HIPS and SIPS内业处理软件为例分析多波束测深系统的数据处理流程及几个关键技术。

1.数据处理流程

数据处理流程主要包括编辑船型配置文件、声速剖面改正、水位改正、剔除错误“飞点”、水底曲面生成、数据合并、数据抽稀、输出和绘图等过程。图1为数据处理流程图。

2.多波束测量数据处理技术研究

2.1 船型文件的编辑

以T50P采集的.PDS文件为例，在数据采集过程中已经加载了换能器吃水，HIPS在读取.PDS中的水深文件时，水深点的平面坐标是以换能器中心为参考点，以水面为Z值作为起算点，因此在船型文件设置中，不需要输入换能器的Z值，但是要输入XY值。

图1 Caris HIPS多波束数据处理流程图

同时，读取的GPS为原始定位数据，所以在HIPS中显示的轨迹线是原始轨迹线，因此在船型文件中的Navigation中，需要输入GPS相对于参考点的XYZ坐标，其中Z值参与计算GPS Tide。在数据预处理中，已经在PDS中进行过声速改正，所以在HIPS中不需要再做声速改正，因此在Heave、Pitch、Roll中需要选择不应用。

水线信息，如果不需要做GP S Tide计算，则不需要输入水线信息。如果需要做GPS Tide计算，需要输入水线信息，但是在Apply选项里选择不应用No。