中国海洋大学课件 海底探测技术 第二章
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中国海洋大学本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述:海底探测技术是依托现代科学技术产品,实现海底信息获取的技术方法。
该课程的讲授,可有效提高学生海洋调查的动手能力和独立科研能力。
课程系统介绍了海底探测设备的工作原理、作业程序和工作方法。
课程内容主要包括海底探测原理、海洋声学探测解译方法、探测解译范例剖析及方案设计3个组成部分。
该课程的教学,为学生以后的教学实习和科研工作做好了探测方面的知识贮备。
2.设计思路:本课程以获取海底信息的方法为主线,结合海洋地质知识,通过实际数据资料的处理与分析,以及作业方案的讨论与编制,使同学们将掌握的地质理论知识与探测方法联系起来,具备了其他实习和科研工作所需的探测方面的先期知识,再通过生产实习和毕业设计阶段的实际动手训练,可实现海底探测技术方法从理论到实际动手作业完整链条的教学训练。
3. 课程与其他课程的关系先修课程:海洋地质学、GPS测量与数据处理。
后置课程:海洋地质调查与资料处理技术、海洋测绘与3S技术综合实习、多波束- 5 -处理软件实习、浅剖处理实习等。
二、课程目标通过学习,使学生了解海洋调查设备的结构、工作原理和操作,初步掌握海洋地质调查的工作方法和工作程序,掌握海洋声学调查资料的分析和处理原则,培养学生从事海洋地质调查和研究的实际动手工作能力,满足后续教学和科研实习对学生探测方面的知识需求。
通过本课程教学,学生应具备如下能力:(1)、了解海底探测技术的应用领域和发展动态;(2)、掌握海底探测设备的工作原理和操作,提高海洋地质调查实际工作能力(3)、了解海底声学调查现场作业方法和工作程序,提高野外科考控制能力;(4)、初步掌握海底声学探测资料的处理和解译,提高地质考察科研和分析能力;(5)、初步掌握海洋地质调查和工程勘察技术方案的制定原则,提高解决海洋地质具体问题的能力。
三、学习要求海底探测技术课程计是一门涉及到测绘学、地质学、地理学、海洋学和地震设备的多学科综合性的课程,要求学生在校期间应具有多方面的知识结构和较熟练的专业技能,而且要有一定的社会知识,只有这样才能制定出科学可行的技术方案和合理的工作预算,更好地满足社会对人才的需求。
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述:海底探测技术是依托现代科学技术产品获取海底信息的技术方法。
该课程的目标是使学生了解获取海底信息的技术途径,提高学生的海洋调查动手能力和科研能力。
该课程讲述海底调查目的和调查内容,介绍海底取样技术、海底原位测试技术、海底实时监测技术和海底探测技术,重点讲解海底声学探测技术方法。
其内容主要有:海底声学探测原理、海底声学探测设备组成、水深测量、地貌探查和浅地层调查的海上调查工作程序及探测资料的解译方法、探测范例剖析及调查方案设计等。
该课程的教学,为学生以后的教学实习和科研工作做好海底探测知识贮备。
Seabed prospecting technology focuses on obtaining seabed information relying on modern technological techniques. This course aims to teaching modern technical methods to obtaining seabed information, and improving students’ practical ability of submarine investigation. The course describes the purpose and methods of seabed survey, including seabed sampling technology, in-situ testing technology, real-time monitoring technology and seabed detection technology. The distinguishing feature of this course is that systematically describes the seabed acoustic detection techniques and methods in seabed exploration. The- 1 -main contents of which are as follows: the principle of seabed acoustic detection techniques; the composition and working principle of seabed acoustic detection equipment; the working procedures of bathymetric survey, geomorphic exploration, sub-bottom stratum survey; the interpretation method of seabed exploration data and the design of survey schemes. This course is helpful for the students' practical techniques of seabed prospecting as well as scientific research.2.设计思路:本课程以获取海底信息的方法为主线,结合海洋地质知识,通过实际数据资料的处理与分析,以及作业方案的讨论与编制,使同学们将掌握的地质理论知识与调查方法联系起来,具备了其他实习和科研工作所需的海底调查方面的先期知识,再通过生产实习和毕业设计阶段的实际动手训练,可实现海底调查技术方法从理论到实际动手作业完整链条的教学训练。
单波束(海底识别海底反射波强度,反射波振幅大小,振幅检测)1.定义:一次发射只能获得1个水底水深数据的回声测量设备。
单波束:震源和接收(测深仪换能器)、记录仪(包括数字记录和模拟记录)2.测量时水深(H)=h+h(吃水)——换能器入水深度1吃水3. )静吃水(1 )动吃水:真正对测深产生影响的吃水。
其值随船相对水体运动速度的不同而变化(2 潮位改正校准后实测水深数据+4. 2)波浪校准:相当于静校正的地形(1)吃水校准:相当于静校正的炮点深度;(4)坡度修正)声速校准:H=H-h=(b/a-1)h+(1-b/a)c;((3 实时潮位修正)潮位观测(1+ 水深测量的工作程序5. )测深仪器的安装:要求是使动吃水与静吃水的数值基本吻合。
(1 ①观察不同船速下测量船不同位置吃水变化;②在变化最小处安装测声仪换能器。
2()测深实施原则及注意事项1)测线布设的依据:①垂直于水深等深线:垂直岸线,常理上,距海岸越远水深越大②垂直于构造线走向:板块构造形成的地质体基本平行海岸分布垂直控制地形地貌地质体走向布设测线(可控制地形的连续变化)③设计多条相互平行的、等间距测线时,测线间隔是图上1cm的实际距离④测线的名字应包括任务代号—测区—航次号—测线组名—测线名⑤检查测线:检查测线的方向垂直于主测线方向,检查测线的总长度是主测线总长度的5~10%。
⑥测深精度:主测线与检测线间的测深之差。
在同一套工作系统下,30m以浅测深误差小于0.3m;30m以深测深误差小于水深的1%。
在另一套工作系统下(不同的人员、设备),测量误差可以为其两倍。
统计所有的交叉点水深差值,超限的点数小于15%,测绘合格⑦偏航距:最大偏航距离不能大于图上的2mm。
当比例尺允许的偏航距大于20m时,规定为20m以内!2)位置确定:经纬度或平面坐标3)验潮站布设的原则:近岸水深测量(距岸20km以内),验潮站布设的密度应能控制全测区的潮汐变化。
相邻验潮站之间的距离应满足1、最大潮高差不大于1m;2、最大潮时差不大于2h;3、潮汐性质基本相同。
单波束(海底识别海底反射波强度,反射波振幅大小,振幅检测)1.定义:一次发射只能获得1个水底水深数据的回声测量设备。
单波束:震源和接收(测深仪换能器)、记录仪(包括数字记录和模拟记录)2.测量时水深(H)=h+h1(吃水)——换能器入水深度3.吃水(1)静吃水(2)动吃水:真正对测深产生影响的吃水。
其值随船相对水体运动速度的不同而变化4.校准后实测水深数据+潮位改正(1)吃水校准:相当于静校正的炮点深度;(2)波浪校准:相当于静校正的地形(3)声速校准:H=H-h=(b/a-1)h+(1-b/a)c;(4)坡度修正(1)潮位观测+实时潮位修正5.水深测量的工作程序(1)测深仪器的安装:要求是使动吃水与静吃水的数值基本吻合。
①观察不同船速下测量船不同位置吃水变化;②在变化最小处安装测声仪换能器。
(2)测深实施原则及注意事项1)测线布设的依据:①垂直于水深等深线:垂直岸线,常理上,距海岸越远水深越大②垂直于构造线走向:板块构造形成的地质体基本平行海岸分布垂直控制地形地貌地质体走向布设测线(可控制地形的连续变化)③设计多条相互平行的、等间距测线时,测线间隔是图上1cm的实际距离④测线的名字应包括任务代号—测区—航次号—测线组名—测线名⑤检查测线:检查测线的方向垂直于主测线方向,检查测线的总长度是主测线总长度的5~10%。
⑥测深精度:主测线与检测线间的测深之差。
在同一套工作系统下,30m以浅测深误差小于0.3m;30m以深测深误差小于水深的1%。
在另一套工作系统下(不同的人员、设备),测量误差可以为其两倍。
统计所有的交叉点水深差值,超限的点数小于15%,测绘合格⑦偏航距:最大偏航距离不能大于图上的2mm。
当比例尺允许的偏航距大于20m时,规定为20m以内!2)位置确定:经纬度或平面坐标3)验潮站布设的原则:近岸水深测量(距岸20km以内),验潮站布设的密度应能控制全测区的潮汐变化。
相邻验潮站之间的距离应满足1、最大潮高差不大于1m;2、最大潮时差不大于2h;3、潮汐性质基本相同。