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研究區(qū)氣候和土壤適合種植多種糧食作物和經(jīng)濟(jì)林,例如小麥、玉米、桃樹、棗樹等。根據(jù)地區(qū)氣候特征和農(nóng)作物的物候特征,研究區(qū)4 月的農(nóng)作物主要是小麥、桃樹、棗樹等,真彩色影像上表現(xiàn)出的是植被的光譜特征。對于小麥,影像上多為深綠色,色彩較濃,影像紋理均勻、細(xì)膩,多沿田壟方向整齊種植。種植桃樹、蘋果樹之類的經(jīng)濟(jì)林,在遙感影像上多成排整齊種植,多為深褐色,線狀特征明顯; 樹枝分叉形態(tài)明顯,在影像上表現(xiàn)為以樹干為中心,樹枝向四周輻射的點(diǎn)狀地物。此外,種植經(jīng)濟(jì)林樹苗的也占相當(dāng)一部分比例,因種植的樹木品種不同,在影像上的色調(diào)也多有不同。柏樹作為四季常青植物在影像上呈現(xiàn)為深綠色,衛(wèi)茅等落葉植物在影像上呈現(xiàn)為深褐色,但二者的紋理特征較為類似,表現(xiàn)為顆粒狀,成排種植。
研究區(qū)氣候和土壤適合種植多種糧食作物和經(jīng)濟(jì)林,例如小麥、玉米、桃樹、棗樹等。根據(jù)地區(qū)氣候特征和農(nóng)作物的物候特征,研究區(qū)4 月的農(nóng)作物主要是小麥、桃樹、棗樹等,真彩色影像上表現(xiàn)出的是植被的光譜特征。對于小麥,影像上多為深綠色,色彩較濃,影像紋理均勻、細(xì)膩,多沿田壟方向整齊種植。種植桃樹、蘋果樹之類的經(jīng)濟(jì)林,在遙感影像上多成排整齊種植,多為深褐色,線狀特征明顯; 樹枝分叉形態(tài)明顯,在影像上表現(xiàn)為以樹干為中心,樹枝向四周輻射的點(diǎn)狀地物。此外,種植經(jīng)濟(jì)林樹苗的也占相當(dāng)一部分比例,因種植的樹木品種不同,在影像上的色調(diào)也多有不同。柏樹作為四季常青植物在影像上呈現(xiàn)為深綠色,衛(wèi)茅等落葉植物在影像上呈現(xiàn)為深褐色,但二者的紋理特征較為類似,表現(xiàn)為顆粒狀,成排種植。
界址點(diǎn)設(shè)置過少,不能-地表現(xiàn)地塊形狀特征,更重要的是影響到地塊面積計(jì)算精度,無-確反映地塊的實(shí)際面積。此次確權(quán)的目的就在于重新核實(shí)地塊,準(zhǔn)確反映地塊的實(shí)際面積。 界址點(diǎn)設(shè)置過多,同一條直線上設(shè)置多個(gè)界址點(diǎn),造成界址點(diǎn)冗余,對后期管理,如地塊流轉(zhuǎn)還原地塊位置造成難度。 界址點(diǎn)設(shè)置錯(cuò)誤,過分強(qiáng)調(diào)陰影細(xì)節(jié),一條本應(yīng)平直的界址線上設(shè)置多個(gè)界址點(diǎn),導(dǎo)致界址線曲曲折折,不符合實(shí)際情況。
丘陵地區(qū)主要是緩坡地形,耕地多分布在丘陵的緩坡及墚、卯之上。由于傳統(tǒng)分散耕作方式的影響,丘陵區(qū)域耕地呈現(xiàn)光譜不一、地塊較碎、形態(tài)各異的特點(diǎn)。地塊多呈現(xiàn)為不規(guī)則的幾何圖案,連片分布,局部有條狀形態(tài)。丘陵地區(qū)因其地形和水源特征,多種植桃樹、棗樹等經(jīng)濟(jì)型作物,因此地塊的光譜特征多表現(xiàn)為植被的光譜特征。
-的學(xué)科帶頭-膽發(fā)展學(xué)科,-的教學(xué)團(tuán)隊(duì)勇于攻堅(jiān)克難,-的學(xué)科發(fā)展精神與時(shí)俱進(jìn)。成都理工大學(xué)的gis(地理信息系統(tǒng)——geographic information system或geo-information system)已經(jīng)走過了18個(gè)年頭!
據(jù)該校地球科學(xué)學(xué)院教授楊武年介紹,成都理工大學(xué)系國內(nèi)-開設(shè)gis-院校。發(fā)展至今,gis近年來畢業(yè)生就業(yè)率接近或達(dá)到100%!
據(jù)了解,成都理工大學(xué)提出的基于“大地學(xué)”背景的gis本科教學(xué)改革思路,多年來一直引導(dǎo)著該-發(fā)展道路。該-培養(yǎng)方案充分考慮學(xué)生就業(yè)及綜合能力特點(diǎn),而以楊武年教授為首的教師團(tuán)隊(duì),在課堂教學(xué)之外,傾力于科研和學(xué)生競賽,讓學(xué)生在全國gis中出類拔萃!
在大學(xué)生gis競賽中,成都理工大學(xué)gis本科生屢獲-,多名學(xué)生被美國密歇根州立大學(xué)、美國馬里蘭大學(xué)、美國亞利桑那州立大學(xué)、武漢大學(xué)、北京師范大學(xué)、浙江大學(xué)和南京師范大學(xué)等--gis高校免試錄取!
學(xué)科-:一位會(huì)畫素描的地質(zhì)-
四面的墻壁布置著各式各樣的地圖和照片,它們不是普通的照片,是成都理工大學(xué)、川西高原、汶川等區(qū)域的遙感-圖——這便是學(xué)科-楊武年的辦公室,在他看來,這些地圖和照片是“美的!薄
1978年畢業(yè)于成都理工大學(xué)的楊武年,留校從事3s技術(shù)(rs,gis,gnss)地學(xué)應(yīng)用至今,他在1996年獲得四川省“有-的--”稱號(hào), 1997年-入選原地礦部“百名跨世紀(jì)人才培養(yǎng)計(jì)劃”,2001年-入選-“-學(xué)校骨干教師”培養(yǎng)計(jì)劃,2002年入選“四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)-”(2011和2018年再次被認(rèn)定),并在2014年獲得全國-教師稱號(hào)。
2000年,在楊武年的主抓下,gis在成都理工大學(xué)創(chuàng)建,歸屬于地球科學(xué)學(xué)院。那一年,gis作為一門新興學(xué)科,對教師團(tuán)隊(duì)來說,既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。據(jù)楊武年介紹,當(dāng)時(shí),成都理工大學(xué)屬于-早設(shè)立該-學(xué)校之一,國內(nèi)教材奇缺,他們就收集材料結(jié)合自己的科研成果制作“教材”!
今天,在他主講的“3s技術(shù)集成與應(yīng)用”課件中,還能見到他早年野外-手繪的地質(zhì)構(gòu)造信息素描圖,逼真的地形地貌環(huán)境和近期學(xué)生再去實(shí)地拍攝的實(shí)景圖幾乎一摸一樣。在攝影設(shè)備還不發(fā)達(dá)的年代,一位學(xué)術(shù)型的-不僅把素描圖變成了早年的“教具”,還用人文的筆描繪了提取地質(zhì)信息的“其樂無窮”!
一個(gè)地質(zhì)-會(huì)畫素描,在楊武年教授看起來并不是不了的事,gis本來就是一個(gè)多學(xué)科結(jié)合的新興學(xué)科。楊教授解釋,gis以空間數(shù)據(jù)為研究對象,以計(jì)算機(jī)為工具,通-的參與進(jìn)行一系列空間操作和分析,為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、災(zāi)害監(jiān)測與評價(jià)、工程設(shè)計(jì)乃至企業(yè)管理等工作提供規(guī)劃管理的決策科學(xué)信息。
“監(jiān)測農(nóng)作物病蟲害”、“監(jiān)測植含水量”、“監(jiān)測江河源區(qū)的草場退化情況”……這些課題涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、-產(chǎn)業(yè)等多領(lǐng)域,看起來離地質(zhì)有點(diǎn)遠(yuǎn),實(shí)際上是gis生來俱有的兼容并包性。這種兼容并包的精神貫穿了gis辦學(xué)的始終,也是這種精神擊穿了學(xué)科的壁壘,讓成都理工大學(xué)的gis持續(xù)吸收-的科技技術(shù)!
基于“大地學(xué)”的一場教改“冒險(xiǎn)”
2010年,因?yàn)槌啥祭砉ご髮W(xué)在gis本科辦學(xué)的特色與優(yōu)勢,當(dāng)年的全國地理信息系統(tǒng)(gis)教學(xué)研討會(huì)的舉辦地點(diǎn)選擇在了成都理工大學(xué),來自北京大學(xué)、清華大學(xué)、武漢大學(xué)、南京師范大學(xué)等58所高校的150多名-學(xué)者參加了此次研討會(huì)。在本次研討會(huì)上,依托成都理工大學(xué)地學(xué)特色優(yōu)勢學(xué)科,以楊武年為首的教學(xué)團(tuán)隊(duì),-傳統(tǒng)gis教學(xué)模式,提出的“大地學(xué)”背景下的gis-型教育改革十分引人關(guān)注——“一部分學(xué)生面向地礦企-和-各級有關(guān)地礦部門,需要他們基礎(chǔ)理論扎實(shí)、具備一定地學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)并具有較強(qiáng)空間信息/gis、圖形圖像處理有關(guān)軟件操作和開發(fā)與管理能力;一部分面向空間信息技術(shù)/gis軟件開發(fā)公司和地礦相關(guān)的企業(yè),需要他們具備一定地學(xué)知識(shí)并有較強(qiáng)gis 軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)能力;一部分-究生進(jìn)一步深造!薄
根據(jù)培養(yǎng)方案,他們在課程安排上進(jìn)行改革,-遙感地質(zhì)應(yīng)用實(shí)習(xí),將原來的4周的“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”改為8周的“地質(zhì)填圖綜合實(shí)習(xí)”,加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力!
在培養(yǎng)大綱里增加了普通地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和巖石學(xué)簡明教程等地質(zhì)類基礎(chǔ)課程以及地質(zhì)地貌野外認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的實(shí)踐環(huán)節(jié),這在當(dāng)時(shí)全國的相關(guān)領(lǐng)域中實(shí)屬少見,引來同行-。
此次教改連續(xù)兩屆(2012年、2017年)獲得 “四川省-教育-教學(xué)成果獎(jiǎng)”。在該校gis及相關(guān)-培養(yǎng)方案上,自然地理學(xué)、人文地理學(xué)、普通地質(zhì)學(xué)、遙感地質(zhì)學(xué)、地理國情監(jiān)測等地學(xué)類課程,被加入到了空間信息技術(shù)系包括gis在內(nèi)的相關(guān)群!
空間信息技術(shù)系主任邵懷勇說,“成都理工大學(xué)地質(zhì)類屬于歷史悠久的老牌,實(shí)力-,擁有-的教學(xué)和實(shí)踐資源,它能成為gis相關(guān)-堅(jiān)強(qiáng)基石。此外,我們也認(rèn)為,廣泛的知識(shí)面可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì),讓他們更受外界的歡迎!薄
如今,邵懷勇已從剛?cè)胄r(shí)的“青椒”老師,成長為這支教師團(tuán)隊(duì)中的骨干(成都理工大學(xué)遙感科學(xué)與技術(shù)-團(tuán)隊(duì)-培養(yǎng)計(jì)劃入選者、“四川省青年科技獎(jiǎng)”獲得者)。遙感與gis研究所、國土資源部國土資源信息技術(shù)與應(yīng)用-陸續(xù)成立,除開已有的gis和遙感科學(xué)與技術(shù)本科,去年,-的地球信息科學(xué)與技術(shù)正式開始招生。
在發(fā)展的過程中,在學(xué)科建設(shè)與改革的實(shí)踐中,奠基人和后來者都發(fā)揮著不可或缺的作用。在楊教授的治學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中,“帶頭的骨干隊(duì)伍乃是治學(xué)的關(guān)鍵之一。”
科研攀登者:老師和學(xué)生都在路上楊武年十分注重教學(xué)和科研的前瞻性,指導(dǎo)學(xué)生將視野放到全球,“要利用互聯(lián)-注時(shí)鮮的國際科研成果。
這個(gè)過程里面,教師手把手帶著學(xué)生做科研。這讓2010級地理信息系統(tǒng)-武錦輝記憶深刻。2014年,武錦輝在邵懷勇教授的指導(dǎo)下申報(bào)并獲批了-大學(xué)生-項(xiàng)目——<基于“3s”技術(shù)的紅格——白馬鐵礦區(qū)礦山環(huán)境評價(jià)研究>,為搞懂復(fù)雜的數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)模型,他在實(shí)驗(yàn)室通宵研究;為獲取-手?jǐn)?shù)據(jù)和資料,他在邵懷勇教授課題資助下兩次到攀西礦區(qū)實(shí)地考察。礦山之間相隔甚遠(yuǎn)且土路泥濘,要到達(dá)另一個(gè)礦區(qū),吉普車要晃蕩許久,車輪甚至還陷入泥坑里,-才艱難挺進(jìn)礦區(qū),而這份科研項(xiàng)目終獲得了四川省“挑戰(zhàn)杯”三等獎(jiǎng)。
在校期間,武錦輝一直在邵懷勇教授的指導(dǎo)下做科研和競賽,一共獲得7項(xiàng)-、3項(xiàng)-、8項(xiàng)校級獎(jiǎng)項(xiàng);參與-科研項(xiàng)目4項(xiàng),發(fā)表2篇sci學(xué)術(shù)-,畢業(yè)時(shí),他被保送北京師范大學(xué)研究生。當(dāng)筆者采訪他時(shí),他即將啟程赴牛津大學(xué)學(xué)習(xí),“我決心要一直做科研,這和母校成理以及邵老師對我的影響、培養(yǎng)密不可分!薄
鼓勵(lì)競賽和科研,便有機(jī)會(huì)讓學(xué)生出成績,所以,該系建立了“層層有選拔,銜接省競賽、對接國大賽”的競賽體系,形成“年年參加比賽、學(xué)生個(gè)個(gè)參與、教師人人輔導(dǎo)”的大賽氛圍 。2012級gis本科生陶詩琪也是其中的“-”!
2014年,在戴曉愛老師和楊曉霞老師的輔導(dǎo)下,陶詩琪和小組榮獲了第四-大學(xué)生gis大賽一等獎(jiǎng),這是她珍視的獎(jiǎng)項(xiàng)之一。在邵懷勇教授眼里,“陶詩琪是一個(gè)很厲害-!彼蠖透鷱纳劢淌谧隹蒲校瓿闪<基于gis和突變模型的區(qū)域資源環(huán)境承載力評價(jià)>的項(xiàng)目。同時(shí),目前在美國密歇根州立大學(xué)攻讀研究生的陶詩琪認(rèn)為,在校4年的gis學(xué)習(xí)為現(xiàn)在國外深造奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ),“近在用遙感數(shù)據(jù)做城市擴(kuò)張的研究,處理數(shù)據(jù)和過程都是本科所學(xué),所以上手很快。”
鼓勵(lì)創(chuàng)業(yè):要做就做全國-
今年3月31日,一個(gè)關(guān)于楊武年教授的視頻被傳到了各大視頻網(wǎng)站上。視頻中,楊武年坐在椅子上,頭戴vr眼鏡,面-個(gè)平板電腦。他指揮著無人機(jī)上天拍攝,通過眼鏡觀看拍攝現(xiàn)場畫面。視頻中的他搖頭晃腦,活脫脫一個(gè)潮老爺子,來-一片。
視頻拍攝地在成都山河空間信息技術(shù)有限公司建于樂山市沐川縣的試飛基地,這個(gè)公司的創(chuàng)立者是楊武年教授2001級的研究生黃宇。雖然從成都到這個(gè)試飛基地要坐4個(gè)多小時(shí)的車,楊武年還是樂顛顛坐車往返。
可以揣在大衣兜里的無人機(jī),特制vr眼鏡,特制平板電腦……這一系列設(shè)備叫“掌圖”和“智飛地圖”,是黃宇公司的主營產(chǎn)品,這套在gis領(lǐng)域全國市場占有率-的產(chǎn)品,已經(jīng)申請了-。
在黃宇公司的主頁介紹上,“掌圖”依托g(shù)ps、北斗導(dǎo)航、glonass等-系統(tǒng),就能實(shí)現(xiàn)任一位置的電子地圖-;而當(dāng)人在現(xiàn)場需要采集數(shù)據(jù)時(shí),甚至連gps都不需要,直接在“掌圖”的屏幕上勾繪地物形狀,就能快速形成完整的gis數(shù)據(jù)庫。而“智飛地圖”是-一款可加載-地理空間數(shù)據(jù),并智能控制無人機(jī)飛行的飛行平臺(tái)。這些產(chǎn)品和“掌圖-”、“圖云空間”一同構(gòu)成了黃宇公司的產(chǎn)品矩陣!
他的公司去年一年的營收近2000萬元。而10多年前,他還是成都理工大學(xué)第二屆gis-本科生和公費(fèi)研究生。現(xiàn)在畢業(yè)已經(jīng)10年了,他每年都要做的事就是回成理--楊武年!
談到楊教授,黃宇充滿感激,10年前學(xué)習(xí)的3s技術(shù)集成與應(yīng)用的課程理念和思路給他的創(chuàng)業(yè)帶來了-的啟發(fā):“以地理信息應(yīng)用高度性的技術(shù)簡單化為目標(biāo),降低用戶學(xué)習(xí)操作無人機(jī)的門檻!庇纱,2014年,黃宇辭掉輕松的鐵飯碗工作,著手-創(chuàng)業(yè)。如今,黃宇的公司80%的員工都是成都理工大學(xué)的畢業(yè)生,每年的實(shí)習(xí)生計(jì)劃都為理工學(xué)子開放,他認(rèn)為這是一個(gè)成理學(xué)子理所應(yīng)當(dāng)?shù)氖隆? 多波束測深系統(tǒng)在與航跡垂直的平面內(nèi)一次能夠給出幾十個(gè)甚百個(gè)-,獲得一條一定寬度的全覆蓋水深條帶,-提高了海底地形探測效率。本文首先介紹了多波束測深的基本原理和系統(tǒng)組成,然后系統(tǒng)介紹了l3 elac nautik、teledyne(原atlas)和kongsberg等公司的深水多波束測深系統(tǒng),并以中科院聲學(xué)所深水多波束系統(tǒng)為例,分析了國內(nèi)發(fā)展情況,-展望了深水多波束測深系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是更高的測深分辨率、更高的測深精度、的覆蓋范圍、-的水體探測和更便捷的探測成圖。
海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查與開發(fā)、工程建設(shè)及-等活動(dòng)都需要準(zhǔn)確地獲取所關(guān)注區(qū)域內(nèi)的海底地形地貌信息,并將其作為基礎(chǔ)資料與支撐依據(jù)。因此,如何去了解海洋地形地貌信息,對海洋地形地貌信息進(jìn)行有效的測繪,獲取海洋地形地貌信息圖譜,成了海洋研究中的重要問題[1-5]。
不同于傳統(tǒng)單波束測深技術(shù)[6],多波束測深系統(tǒng)是一種進(jìn)行海洋水底資源開發(fā)的新手段[7-12]。它不但可以獲得采樣點(diǎn)的位置和-信息,而且能夠根據(jù)不同物質(zhì)對聲波的回波強(qiáng)度,探測海底地質(zhì)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)海底底質(zhì)分類。此外,多波束測深系統(tǒng)對海底實(shí)施的是一種全覆蓋測量,所提取的信息不但反映了海底的地形地貌變化情況,還能給出水體特征。因此,深水多波束測深系統(tǒng)在深海海底地形測繪、海洋資源探測、天然氣水合物探測、地球物理探測等領(lǐng)域具有-的應(yīng)用價(jià)值。
本文首先介紹了深水多波束測深的基本原理和系統(tǒng)組成,然后系統(tǒng)介紹了l3 elac nautik、teledyne(原atlas)和kongsberg等公司的3款典型深水多波束測深系統(tǒng),并分析了國內(nèi)發(fā)展情況,-展望了深水多波束測深系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
多波束測深系統(tǒng)原理和組成
多波束測深系統(tǒng)的工作原理是利用發(fā)射換能器陣列向海底發(fā)射寬扇區(qū)覆蓋的聲波,通過發(fā)射、接收扇區(qū)指向的正交性形成對海底地形的照射腳印,對這些腳印進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚,一次探測就能給出與航向垂直的垂面內(nèi)上百個(gè)甚至更多的海底被測點(diǎn)的水深值,從而能夠-、快速地測出沿航線一定寬度內(nèi)水下目標(biāo)的大小、形狀和高低變化,比較-地描繪出海底地形的三維特征。
多波束測深系統(tǒng)的波束形成原理可以分為兩種:束控法(在特定角度下,測量反射信號(hào)的往返時(shí)間)和相干法(在特定時(shí)間下,測量反射回波信號(hào)的角度)。在多波束測深系統(tǒng)中主要有兩個(gè)待測變量,即斜距或聲學(xué)換能器到海底每個(gè)點(diǎn)的距離和從換能器到水底各點(diǎn)的角度。所有的多波束測深系統(tǒng)利用束控法和相干法中的一種或兩種來測定這些變量。
現(xiàn)代多波束測深系統(tǒng)主要包括:多波束聲學(xué)系統(tǒng)(聲吶信號(hào)處理系統(tǒng)、發(fā)射/接收換能器、顯控系統(tǒng))、軟件系統(tǒng)(數(shù)據(jù)后處理軟件、導(dǎo)航采集軟件)、-輔助傳感器(羅經(jīng)、姿態(tài)傳感器、聲速計(jì)、驗(yàn)潮儀、gps/水下導(dǎo)航系統(tǒng)等)。
目前國外深水多波束測深技術(shù)比較成熟,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)深水多波束測深系統(tǒng)的產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化、系列化。國際上主要的深水多波束測深系統(tǒng)生產(chǎn)廠商主要有:l3 elac nautik、teledyne(atlas)和kongsberg等幾家公司。
seabeam 3012是elac公司的-一代深水多波束測深系統(tǒng),其工作頻率為12 khz,工作水深50~11 000 m,波束數(shù)301個(gè),小波束寬度1°×1°,具有等角和等距兩種波束間隔,
seabeam 3012系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集測深信息、后向散射數(shù)據(jù)、水體數(shù)據(jù)、側(cè)掃聲吶圖像等,并以-的視覺形式將測量結(jié)果呈現(xiàn)在操作員面前。在深海海底地形測繪、海底構(gòu)造研究、海洋資源探測、天然氣水合物探測、地球物理探測等領(lǐng)域具有-的應(yīng)用價(jià)值。
eabeam 3012多波束測深主系統(tǒng)由水下的發(fā)射、接收換能器陣,水面的接收發(fā)射單元,數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)后處理計(jì)算機(jī)組成。輔助配套設(shè)備有表面聲速儀、光纖羅經(jīng)運(yùn)動(dòng)傳感器、不間斷電源、聲學(xué)同步器、圖形顯示器和后處理計(jì)算機(jī)等。
teledyne hydrosweep ds屬于第三代全海深多波束測深系統(tǒng),其工作頻率為14~16 khz,工作水深10~11 000 m,波束數(shù)320個(gè),小波束寬度0.5°×1°,具有等角和等距兩種波束間隔,
為了克服傳統(tǒng)陣列孔徑的-,hydrosweep ds采用了一種獲得過-的接收波束形成技術(shù),即-波束形成。至于水深數(shù)據(jù),它可以實(shí)現(xiàn)掃描的角度-140°(5.5倍水深),分解成960個(gè)窄波束。聲學(xué)足跡設(shè)為等距或等角度模式,以適應(yīng)特定的調(diào)查需要。它具備多頻發(fā)射功能,可同時(shí)發(fā)射和接收多種頻率,而傳統(tǒng)的測深儀通常只能進(jìn)行單頻循環(huán)。多頻大幅度提升了調(diào)查效率,-是當(dāng)在船舶航跡方向提高到0.5°波束精度時(shí),為了-實(shí)現(xiàn)100%海底無縫覆蓋,該船只的速度將被-為4海里/h或-。但是,運(yùn)用多頻發(fā)射,為了獲得較高的波束分辨率,可以保持船只高速航行,或在不需要達(dá)到-精度的情況下,甚至可以提高船速?臻g分辨率為各種廣泛應(yīng)用提供了color=#ff0000size=5>-
em 122是kongsberg公司新一代深海多波束測深系統(tǒng),其工作頻率為12 khz,工作水深20~11 000 m,波束數(shù)288個(gè),小波束寬度0.5°×1°,具有等角、等距和加密3種波束間隔,
國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
-聲學(xué)研究所-內(nèi)幾家單位共同研制了國內(nèi)-套深水多波束測深系統(tǒng),在西太平洋獲得了6000 m海域海底地形地貌圖,并在“863”計(jì)劃重大項(xiàng)目“海底觀測網(wǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)”進(jìn)行了實(shí)際試驗(yàn)性應(yīng)用,完成了相應(yīng)調(diào)查工作。該系統(tǒng)擁有波束數(shù)289個(gè),波束寬度1°×2°,
深水多波束測深系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
通過對-典型深水多波束測深系統(tǒng)的比較分析,以及參考其他一些系統(tǒng),可以得出深水多波束測深系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為更高的測深分辨率、更高的測深精度、的覆蓋范圍、-的水體探測和更便捷的探測成圖。
更高的測深分辨率
多波束測深分辨率是指多波束測深系統(tǒng)在海底空間三維方向上所能分辨的相鄰兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的小間隔,它決定了水下小目標(biāo)及復(fù)雜地形的精細(xì)探測能力。影響多波束測深分辨率的因素主要有脈沖寬度、ping采樣率、波束寬度、航速等。如hydrosweep ds可以配備波束寬度為0.5°×1°的發(fā)射/接收換能器陣,每次發(fā)射可以獲得320個(gè)反饋波束(硬波束),又通過-波束形成技術(shù)分解成960個(gè)水深點(diǎn);其2倍多頻發(fā)射使得接收波束的數(shù)量加倍達(dá)到640個(gè),水深點(diǎn)加倍到1920個(gè),-提高了測深分辨率。
更高的測深精度
深海多波束測深系統(tǒng)重要的用途是深海海底地形測繪,測深精度無疑是衡量其性能的-指標(biāo)。國際水道測量組織第44號(hào)-出版物-條對測深的準(zhǔn)確性有專門的規(guī)定,對測量的水深數(shù)據(jù)分別進(jìn)行聲速折射補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)補(bǔ)償和潮位補(bǔ)償。聲速可以通過表面聲速計(jì)實(shí)時(shí)獲取表面聲速,并結(jié)合可拋棄式全海深聲速計(jì)定期獲得全海深聲速剖面,提供聲速折射補(bǔ)償準(zhǔn)確性;運(yùn)動(dòng)傳感器可以提供發(fā)射陣和接收陣的三維偏移參數(shù),其中發(fā)射波束將進(jìn)行縱搖、橫搖和艏搖校正,接收波束進(jìn)行橫搖校正;針對深遠(yuǎn)海缺乏潮位站支持的情況,利用gps載波相位測量技術(shù)確定潮位的瞬時(shí)變化,對測深數(shù)據(jù)進(jìn)行潮位補(bǔ)償。
的覆蓋范圍
多波束測深覆蓋范圍直接決定了多波束測深系統(tǒng)的測繪效率。它一般用幾倍水深覆蓋(5~6)或條帶扇面角度(140°)來表示,但是在深海情況下,受雙程傳播衰減的影響,外側(cè)(小掠射角)信號(hào)的信噪比很低、波形展寬-,因此覆蓋范圍又受
-的水體探測
當(dāng)來自海底地層之下的氣體或流體以噴溢或滲漏的形式進(jìn)入海底附近,形成與周圍海水物理性質(zhì)相異的羽狀、柱狀、鞭狀等各種形狀的局部異常海水。羽狀流可以作為海底熱液、冷泉和天然氣水合物探測的重要標(biāo)志。只有當(dāng)深水多波束測深系統(tǒng)具備-的水體探測能力時(shí),才能探測水體里的異常特征體,實(shí)現(xiàn)大面積的無縫海底羽狀流探測,并對海底以上一定水深范圍的海水進(jìn)行全覆蓋三維立體探測。
更便捷的探測成圖
船載多波束測深系統(tǒng)一般全程工作,每個(gè)航次/航段都要生成大量的探測數(shù)據(jù),達(dá)上百gb,甚至更多。雖然商業(yè)化的多波束測深系統(tǒng)都配備相應(yīng)的成圖軟件,但是仍需要大量的人為-,不同經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理人員的處理結(jié)果可能不完全相同。面對如此龐大的數(shù)據(jù)量,應(yīng)建立統(tǒng)一的多波束測深數(shù)據(jù)成圖標(biāo)準(zhǔn),盡量減少人為因素影響,提高成圖軟件的智能化、-性和便捷化。
隨著深海開發(fā)技術(shù)的不斷完善,人們越來越深入地探索著海洋底部無窮無盡的資源,所采用的研究手段也越來越多,如載人潛水器、rov、auv、水下-、深拖系統(tǒng)、電視抓斗及其他探測設(shè)備。這些探測裝備開展水下探測的前提條件是詳細(xì)了解探測區(qū)域的海底地形圖。多波束測深系統(tǒng)稱為海洋地形探測的主要技術(shù)手段,在海洋資源調(diào)查和科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。
雖然上有多家公司和科研院所可以提供成熟的系列化深水多波束測深系統(tǒng),但是隨著科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步,人類對深水多波束測深技術(shù)也提出了越來越高的要求。
農(nóng)村土地承包經(jīng)營權(quán)調(diào)查中地塊界址點(diǎn)的設(shè)置既是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。針對山區(qū)和平原地區(qū)不同的地塊分布特征,探討界址點(diǎn)的設(shè)置方法和原則。在-精度的前提下,采用該方法設(shè)置位置適宜、數(shù)量合適的界址點(diǎn),能-地反映地塊界址線走向。
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