海洋地球物理探测技术ppt课件
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1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
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1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
精品课件
1.3 多波束测深技术在近海工程中的应用
Applications in Offshore Engineering
路径进行微分，则波束脚印在船体坐标系下的点位(x， y，z)可表达
为：
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1.1 多波束系统工作原理简介
Principle
z z0 C(zc) os(θθ(z))zd 换能器
xx0 C(zs)in(θθ(z))zd z
y 0
式中（x， y）为位置信息，z为水深
信息。根据该原理，可以得到整个测
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1.1 多波束系统工作原理简介
Principle
多波束系统以一定的频率发射沿航迹方向开角窄（θT）而垂直 航迹方向开角宽的波束，形成一个扇形声传播区。多个接收波束横 跨与船龙骨垂直的发射扇区，接收波束垂直航迹方向窄（θR），而 沿航迹方向的波束宽度取决于使用的纵摇稳定方法。单个发射波束 与接收波束的交叉区域称为足印（Footprint）。一个发射和接收循 环通常称为一个声脉冲（Ping）。一个Ping获得的所有足印的覆盖 宽度称为一个测幅（Swath），每个Ping中包含数十个波束，这些波 束对应测量点的水深值就组成了垂直于航迹的水深条带（Swath）。 条带中每个波束测点位置的计算原理如图1所示。将波束的实际传播
深条带内所有波束对应的位置 x和水
x
深数据。
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1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
生产厂家 L-3 ELAC
RESON
Kongsberg Simrad
型号
Seabeam1185 Seabeam1050 Seabeam2120
Seabat9001 Seabat8111 Seabat8150 EM3000D
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1. 多波束测深技术
Multibeam Sounding
多波束测深技术，是在回声测深技术的基础上，在 20世纪70年代发展起来的。20世纪80-90年代，随着技术 的成熟，先后出现了产品化的浅、中、深水多波束系统。 顾名思义，多波束测深系统在与航迹垂直的平面内一次 能够给出几十个甚至上百个深度，获得一定宽度的全覆 盖水深条带，所以它能精确快速地测出沿航线一定宽度 水下目标的大小、形状和高低变化，从而比较可靠的描 绘出海底地形地貌的精细特征。与单波束回声测深仪相 比，多波束测深系统具有测量范围大、速度快、精度和 效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。
多波束测深技术，是在回声测深技术的基础上，在 20世纪70年代发展起来的。20世纪80-90年代，随着技术 的成熟，先后出现了产品化的浅、中、深水多波束系统。 顾名思义，多波束测深系统在与航迹垂直的平面内一次 能够给出几十个甚至上百个深度，获得一定宽度的全覆 盖水深条带，所以它能精确快速地测出沿航线一定宽度 水下目标的大小、形状和高低变化，从而比较可靠的描 绘出海底地形地貌的精细特征。与单波束回声测深仪相 比，多波束测深系统具有测量范围大、速度快、精度和 效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。
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பைடு நூலகம்
(海洋)地球物理
是利用岩石物理性质的差异，解 决地质问题的方法。
岩石物理性质差异包括密度差异、 磁性差异、声阻抗差异、电性差异和 放射性差异等。因此，地球物理方法 又可分为重力方法、磁力方法、地震 方法、电法和放射性方法等。
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1. 多波束测深技术
Multibeam Sounding
EM1002 EM120
频率 (kHz) 180
50 20 455 100 12－24
300 95
12
波束数
波束宽度
126
1.5o×1.5o
126
1.5o×1.5o
149
1o×1o
60
1.5o×1.5o
101 可变 254
1.5o×1.5o
1o×1o－ 4o×4o
1.5o×1.5 o
111 1精91品课件
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近年来，随着电子、材料和计算机科学的发展，海洋 地球物理探测技术取得了长足的进步，仪器灵敏度和探测 精度不断提高，海洋地球物理探测技术在近海工程中得到 了新的应用，取得了一些成功的经验。这里简单介绍多波 束测深、侧扫声纳、浅地层剖面、高分辨率地震和海洋磁 力、海洋重力等6项海洋地球物理探测技术的工作原理， 给出了目前国内外广泛使用的主要技术产品型号以及主要 参数和性能。介绍了这些技术近年来在国内外近海工程， 例如海缆（海底光缆、电缆和管线等）路由调查、跨海大 桥和海底隧道工程地质环境评价、工程灾害因素分析、目 标物寻找和考古等方面的应用实例。
海洋地球物理探测技术及其 在近海工程中的应用
Marine Geophysical Techniques and Their Applications in Offshore Engineering
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引言
Introduction
近海是人类开发利用海洋活动最早、最频繁的地带。我 国是一个海洋大国，拥有18000公里大陆海岸线和300万平 方公里管辖的蓝色国土，海岸线地区人口稠密，经济发达， 油气资源丰富，这里又有丰富的海上交通资源和旅游资源， 在国民经济建设中具有举足轻重的地位。因此，合理开发 利用近海资源和保护海洋环境已成为我国可持续发展特别 关注的领域。近海工程是人们开发利用海洋活动的具体体 现，需要解决的工程问题包括海洋工程环境勘查、监测和 评价，海底地震、浅层气和不稳定性致灾的检测和评价， 海洋环境考古调查以及军事海洋学应用等。
（1）在海缆路由调查中 的应用
亚欧光缆路由调查 （ 1997 年 ） 是 我 国 首 次 在海洋工程中应用多波 束测深技术。右图是调 查 中 利 用 Simrad EM950 多波束测深系统测得的 海底地形图。图中蓝线 为计划路由，但是实际 勘测表明，原计划路由 区存在一条较深海沟， 不适合海底光缆的铺设， 所以改为黄线作为光缆 路由。
2o×2 o
1o×1o~2o ×4o
测深范围 (m)
1~300m 5~3000m 50~8000m 1~140m 3~700m
20~1200m
0.5~250m 2~1000m 20~11000
m
扫描宽度 (倍水深)
8 7.4
2~4 3.5 4 10 7.4 6
1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
1.2 多波束测深系统主要产品
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1.2 多波束测深系统主要产品
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1.3 多波束测深技术在近海工程中的应用
Applications in Offshore Engineering
路径进行微分，则波束脚印在船体坐标系下的点位(x， y，z)可表达
为：
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1.1 多波束系统工作原理简介
Principle
z z0 C(zc) os(θθ(z))zd 换能器
xx0 C(zs)in(θθ(z))zd z
y 0
式中（x， y）为位置信息，z为水深
信息。根据该原理，可以得到整个测
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1.1 多波束系统工作原理简介
Principle
多波束系统以一定的频率发射沿航迹方向开角窄（θT）而垂直 航迹方向开角宽的波束，形成一个扇形声传播区。多个接收波束横 跨与船龙骨垂直的发射扇区，接收波束垂直航迹方向窄（θR），而 沿航迹方向的波束宽度取决于使用的纵摇稳定方法。单个发射波束 与接收波束的交叉区域称为足印（Footprint）。一个发射和接收循 环通常称为一个声脉冲（Ping）。一个Ping获得的所有足印的覆盖 宽度称为一个测幅（Swath），每个Ping中包含数十个波束，这些波 束对应测量点的水深值就组成了垂直于航迹的水深条带（Swath）。 条带中每个波束测点位置的计算原理如图1所示。将波束的实际传播
深条带内所有波束对应的位置 x和水
x
深数据。
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1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System
生产厂家 L-3 ELAC
RESON
Kongsberg Simrad
型号
Seabeam1185 Seabeam1050 Seabeam2120
Seabat9001 Seabat8111 Seabat8150 EM3000D
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1. 多波束测深技术
Multibeam Sounding
多波束测深技术，是在回声测深技术的基础上，在 20世纪70年代发展起来的。20世纪80-90年代，随着技术 的成熟，先后出现了产品化的浅、中、深水多波束系统。 顾名思义，多波束测深系统在与航迹垂直的平面内一次 能够给出几十个甚至上百个深度，获得一定宽度的全覆 盖水深条带，所以它能精确快速地测出沿航线一定宽度 水下目标的大小、形状和高低变化，从而比较可靠的描 绘出海底地形地貌的精细特征。与单波束回声测深仪相 比，多波束测深系统具有测量范围大、速度快、精度和 效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。
多波束测深技术，是在回声测深技术的基础上，在 20世纪70年代发展起来的。20世纪80-90年代，随着技术 的成熟，先后出现了产品化的浅、中、深水多波束系统。 顾名思义，多波束测深系统在与航迹垂直的平面内一次 能够给出几十个甚至上百个深度，获得一定宽度的全覆 盖水深条带，所以它能精确快速地测出沿航线一定宽度 水下目标的大小、形状和高低变化，从而比较可靠的描 绘出海底地形地貌的精细特征。与单波束回声测深仪相 比，多波束测深系统具有测量范围大、速度快、精度和 效率高、记录数字化和实时自动绘图等优点。
精品课件
பைடு நூலகம்
(海洋)地球物理
是利用岩石物理性质的差异，解 决地质问题的方法。
岩石物理性质差异包括密度差异、 磁性差异、声阻抗差异、电性差异和 放射性差异等。因此，地球物理方法 又可分为重力方法、磁力方法、地震 方法、电法和放射性方法等。
精品课件
1. 多波束测深技术
Multibeam Sounding
EM1002 EM120
频率 (kHz) 180
50 20 455 100 12－24
300 95
12
波束数
波束宽度
126
1.5o×1.5o
126
1.5o×1.5o
149
1o×1o
60
1.5o×1.5o
101 可变 254
1.5o×1.5o
1o×1o－ 4o×4o
1.5o×1.5 o
111 1精91品课件
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近年来，随着电子、材料和计算机科学的发展，海洋 地球物理探测技术取得了长足的进步，仪器灵敏度和探测 精度不断提高，海洋地球物理探测技术在近海工程中得到 了新的应用，取得了一些成功的经验。这里简单介绍多波 束测深、侧扫声纳、浅地层剖面、高分辨率地震和海洋磁 力、海洋重力等6项海洋地球物理探测技术的工作原理， 给出了目前国内外广泛使用的主要技术产品型号以及主要 参数和性能。介绍了这些技术近年来在国内外近海工程， 例如海缆（海底光缆、电缆和管线等）路由调查、跨海大 桥和海底隧道工程地质环境评价、工程灾害因素分析、目 标物寻找和考古等方面的应用实例。
海洋地球物理探测技术及其 在近海工程中的应用
Marine Geophysical Techniques and Their Applications in Offshore Engineering
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引言
Introduction
近海是人类开发利用海洋活动最早、最频繁的地带。我 国是一个海洋大国，拥有18000公里大陆海岸线和300万平 方公里管辖的蓝色国土，海岸线地区人口稠密，经济发达， 油气资源丰富，这里又有丰富的海上交通资源和旅游资源， 在国民经济建设中具有举足轻重的地位。因此，合理开发 利用近海资源和保护海洋环境已成为我国可持续发展特别 关注的领域。近海工程是人们开发利用海洋活动的具体体 现，需要解决的工程问题包括海洋工程环境勘查、监测和 评价，海底地震、浅层气和不稳定性致灾的检测和评价， 海洋环境考古调查以及军事海洋学应用等。
（1）在海缆路由调查中 的应用
亚欧光缆路由调查 （ 1997 年 ） 是 我 国 首 次 在海洋工程中应用多波 束测深技术。右图是调 查 中 利 用 Simrad EM950 多波束测深系统测得的 海底地形图。图中蓝线 为计划路由，但是实际 勘测表明，原计划路由 区存在一条较深海沟， 不适合海底光缆的铺设， 所以改为黄线作为光缆 路由。
2o×2 o
1o×1o~2o ×4o
测深范围 (m)
1~300m 5~3000m 50~8000m 1~140m 3~700m
20~1200m
0.5~250m 2~1000m 20~11000
m
扫描宽度 (倍水深)
8 7.4
2~4 3.5 4 10 7.4 6
1.2 多波束测深系统主要产品
Products of Multibeam System