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22

2024

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07

海底地貌具體形態(tài)的測(cè)繪方法

作者：

天津智匯海洋

海底地貌具體形態(tài)的測(cè)繪方法

 

海底地貌作為地球表面不可或缺的一部分，其復(fù)雜多樣的形態(tài)不僅影響著海洋環(huán)境，還與人類活動(dòng)密切相關(guān)。因此，對(duì)海底地貌進(jìn)行精確測(cè)繪具有重要意義。

 

聲納測(cè)量法
聲納測(cè)量法是目前水下地形測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的方法之一。該方法通過向水下發(fā)射聲波，并接收反射回來的聲波信號(hào)，利用聲波的傳播時(shí)間和速度計(jì)算出水下地形的高度、深度和形狀等信息。聲納測(cè)量法具有測(cè)量速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種水深條件。在多波束測(cè)深系統(tǒng)中，聲納技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，能夠同時(shí)測(cè)定多個(gè)方向的水深數(shù)據(jù)，形成高精度的海底地形圖像。

 

多波束測(cè)深儀

 

激光測(cè)量法
激光測(cè)量法是一種新興的水下地形測(cè)量方法。該方法利用激光束的高精度、高速度和高方向性等特點(diǎn)，通過向水下發(fā)射激光束并接收反射回來的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)水下地形的高精度測(cè)量。激光測(cè)量法不僅具有測(cè)量精度高、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，還能在較遠(yuǎn)的距離上進(jìn)行測(cè)量，適用于深海探測(cè)等領(lǐng)域。然而，由于激光束在水中傳播時(shí)容易受到散射和吸收的影響，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮光學(xué)衰減和散射等因素。

 

水下機(jī)器人測(cè)量法
水下機(jī)器人測(cè)量法是一種基于自主水下機(jī)器人（AUV）的水下地形測(cè)量方法。該方法利用AUV搭載的各種傳感器和設(shè)備，如聲納、激光掃描儀、光學(xué)相機(jī)等，對(duì)水下地形進(jìn)行全方位、高精度的測(cè)量。水下機(jī)器人測(cè)量法具有自主性強(qiáng)、靈活度高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠在復(fù)雜多變的海底環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)。通過AUV的自主導(dǎo)航和數(shù)據(jù)處理能力，可以實(shí)時(shí)生成高精度的海底地形圖像和三維模型。

 

航空測(cè)量技術(shù)
航空測(cè)量技術(shù)適用于水深較淺且海水透明度較高的海區(qū)。該技術(shù)主要包括激光測(cè)深和多光譜攝影測(cè)量?jī)煞N方法。激光測(cè)深通過機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng)發(fā)出激光束，利用從海面和海底回波信號(hào)的時(shí)間差計(jì)算出深度。多光譜攝影測(cè)量則在飛機(jī)或其他航空器上使用多光譜攝影儀，根據(jù)不同光譜滲透海水能力差異原理，獲得不同深度層的圖像，進(jìn)而計(jì)算出相應(yīng)的水深。航空測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量范圍廣、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但受海水透明度和天氣條件影響較大。

 

綜合測(cè)繪方法
在實(shí)際應(yīng)用中，為了更全面地了解海底地貌的具體形態(tài)，往往需要采用多種測(cè)繪方法相結(jié)合的綜合測(cè)繪方案。例如，可以將聲納測(cè)量法與激光測(cè)量法相結(jié)合，利用聲納技術(shù)獲取大范圍的海底地形數(shù)據(jù)，再利用激光測(cè)量法對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行高精度測(cè)量；或者將水下機(jī)器人測(cè)量法與航空測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，通過AUV的自主作業(yè)和航空器的快速覆蓋能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)海域的海底地貌測(cè)繪。

 

海底地貌的測(cè)繪是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的工作，需要借助多種技術(shù)手段和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。隨著科技的不斷進(jìn)步和測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，我們相信未來將有更多高精度、高效率的測(cè)繪方法涌現(xiàn)出來，為海底地貌的研究和應(yīng)用提供更加全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，我們也需要加強(qiáng)國(guó)際合作與交流，共同推動(dòng)海底地貌測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平的提高。
 

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