基于水深数据约束下的声呐图像海底地形恢复方法分析
2021-01-08齐晓迪
工程技术研究 2020年21期
关键词:测量
齐晓迪
(交通运输部北海航海保障中心天津海事测绘中心,天津 300222)
1 海底地形测量技术发展及现状
海底地形可以有效地反映出海底地下板块运动、海床起伏变化、海底历史沉积底层情况等重要数据,海底地形测量对海洋勘探、环境监测以及各类海事工程等具有重要的作用及意义。海底地形测量的核心内容是绘制海底地形的三维坐标,并进行目标位置、深度、水位以及方位等重要信息的记录。在海洋探测及海底地形测量技术的不断发展中,测量技术及方式由人工测量转变为自动测量,由单波束转变为多波束,由船舶基座测量转变为立体测量[1]。
以前的地形测量主要是通过测深杆或测深锤实施,而当前海底地形测量所使用的技术主要源自二战中的超声波单波束回声测深技术(SBS),该装置所产生的声波通过换能器的作用可获得海洋的水深数据及海底地形的变化情况[2]。随着科技的发展,20世纪70年代出现了通过换能器阵列构成的多波束回声测深技术(MBS)[3]。MBS单次可以在航迹正交的扇面区域中发射上百条光束,相较于SBS技术的每次只能发生单一光束而言,MBS无疑是技术里程碑式的突破[4]。
在实际的海底地形测量工作中,船舶基座测量技术一度成为主要的测量方法。随着侧扫声呐(SSS)技术的出现,使测量技术发生了重大的改变。SSS的作用是对海底结构或物体的探测,通过装置中的换能器对目标区域发射脉冲,将收集到的信息进行数字化处理便可以得到海底地形图像。……
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