多波束系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

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多波束測(cè)深系統(tǒng)具有測(cè)量范圍大、測(cè)量速度快、精度和的優(yōu)點(diǎn),它把測(cè)深技術(shù)從點(diǎn)、線擴(kuò)展到面,并進(jìn)一步發(fā)展到立體測(cè)深和自動(dòng)成圖，特別適合進(jìn)行大面積的海底地形探測(cè)。這種多波束測(cè)深系統(tǒng)使海底探測(cè)經(jīng)歷了一個(gè)革命性的變化，深刻地改變了海洋學(xué)領(lǐng)域的調(diào)查研究方式及成果的質(zhì)量。有些國(guó)家自其問世之后,己經(jīng)計(jì)劃把所有的重要海區(qū)都重新測(cè)量一遍。正因?yàn)槎嗖ㄊ鴹l帶測(cè)深儀與其它測(cè)深方法相比具有很多不可比的優(yōu)點(diǎn)，僅僅近20多年時(shí)間,世界各國(guó)便開發(fā)出了多種型號(hào)的多波束測(cè)深系列產(chǎn)品20世紀(jì)60年代初開始，相繼研制了幾種類型的多波束測(cè)深系統(tǒng)，工作深度200～12000米，橫向覆蓋寬度可達(dá)深度的 3倍以上。多波束測(cè)深系統(tǒng)同綜合定位系統(tǒng)配合，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理標(biāo)繪等深線圖，是70年代末以來海道測(cè)量工作的一個(gè)突破。

多波束系統(tǒng)的主要部件介紹

波束形成器是多波束測(cè)深儀的主要部件。采用發(fā)射、接收指向性正交的兩組換能器陣，通過點(diǎn)源聲波幅度和相位的控制，實(shí)現(xiàn)波束形成，一次獲得與航向垂直方向上幾十個(gè)甚至幾百個(gè)海底地形數(shù)據(jù)。對(duì)于發(fā)射波束，在垂直于航行方向上要求有一個(gè)較寬的垂直波束角，以擴(kuò)大發(fā)射照射區(qū)，增大覆蓋寬度；在平行于航行方向上要求有一個(gè)較窄的水平波束角，以提高探測(cè)分辨率。

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多波束系統(tǒng)的探測(cè)目標(biāo)機(jī)制

多波束是一種測(cè)深工具而并非成像系統(tǒng)，無法直接在記錄紙上進(jìn)行打印，必須先構(gòu)建數(shù)字地形模型(DTM)，再根據(jù)DTM構(gòu)建地貌影像圖，從而能夠反映細(xì)微的地形起伏所導(dǎo)致的坡度和坡向變化；此外，多波束的中央波束探測(cè)效好，邊緣波束效果差；多波束采用三維可視化的方法進(jìn)行目標(biāo)判斷，在3D GIS系統(tǒng)中可以直接提取目標(biāo)物的平面位置和高度，還能夠從不同的角度進(jìn)行觀察，便于掌握目標(biāo)物的形狀特征。但是，除非我們?cè)谶M(jìn)行測(cè)深的同時(shí)采集反向散射強(qiáng)度信息，否則我們無法得到與目標(biāo)物的底質(zhì)類型相關(guān)的信息，因此，多波束比較適合于沉船或者管線等容易根據(jù)形狀進(jìn)行判斷的目標(biāo)。

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多波束系統(tǒng)的應(yīng)用展望

多波束系統(tǒng)不同于單波束測(cè)深系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了從“點(diǎn)”“線”水下地形測(cè)量到條帶式、全覆蓋、“面”測(cè)量的變革，保證了較寬的掃幅和較高的測(cè)點(diǎn)密度，因而多波束測(cè)深具有全覆蓋、、高密度和率的特點(diǎn)。多波束探測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海洋礦產(chǎn)、考古調(diào)查研究、事故調(diào)查和勘探等多個(gè)領(lǐng)域。

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