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水声气监测实施方案一、背景介绍。
水声气监测是指利用水下声学技术对水体中的声音进行监测和分析，以获取水下环境的信息。
水声气监测在海洋环境监测、水下生物声学研究、水下地质勘探等领域具有重要的应用价值。
为了有效开展水声气监测工作，制定科学合理的实施方案至关重要。
二、监测目标。
1. 监测水下环境的声音特征，包括水下生物声音、水下地质声音等；2. 分析水下环境的声音数据，获取水下环境的信息，如水下生物种类、数量、分布情况，水下地质结构等；3. 监测水下环境的变化，及时发现异常情况，并进行分析和预警。
三、监测方案。
1. 确定监测区域，根据监测目标确定监测区域，包括海域、河流、湖泊等水域范围；2. 部署监测设备，选择合适的水下声学设备，包括水声传感器、声纳、水下录音设备等，根据监测区域的特点进行合理布设；3. 监测数据采集，利用水下声学设备对监测区域进行连续监测，获取水下环境的声音数据；4. 数据分析与处理，对采集到的声音数据进行分析和处理，提取有用信息，并建立水下环境的声音特征库；5. 结果呈现与应用，将监测结果呈现给相关部门和研究人员，用于环境监测、科研研究和资源管理等领域。
四、监测技术。
1. 水声传感器技术，利用水声传感器对水下环境的声音进行监测和采集，具有高灵敏度和广泛的应用范围；2. 声纳技术，利用声纳对水下目标进行探测和定位，可以实现对水下生物和地质结构的监测和分析；3. 水下录音技术，利用水下录音设备对水下环境的声音进行长时间连续录音，获取水下环境的声音特征。
五、监测管理。
1. 监测计划制定，制定科学合理的监测计划，包括监测区域、监测时间、监测频率等；2. 监测设备维护，定期对监测设备进行维护和检修，确保设备运行正常；3. 监测数据管理，建立完善的监测数据管理系统，对监测数据进行存储、整理和分析；4. 监测报告编制，定期编制监测报告，总结监测结果并提出建议和改进建议。
六、监测应用。
1. 海洋环境监测，利用水声气监测技术对海洋环境进行监测，了解海洋生物分布、海底地貌等信息；2. 水下生物声学研究，对水下生物的声音特征进行监测和分析，研究水下生物的行为、种类和数量等；3. 水下地质勘探，利用水声气监测技术对水下地质结构进行监测，为水下地质勘探提供数据支持。
水下探测设备使用方法说明书使用方法说明书：水下探测设备第一章概述水下探测设备是一种专业的工具，广泛应用于海洋科学研究、水下勘探、海底资源开发等领域。
该设备能够通过高精度的声波探测技术，实现对水下环境和目标物的探测和测量。
本说明书将详细介绍水下探测设备的使用方法和相关注意事项。
第二章设备组成和特点2.1 设备组成水下探测设备由以下几个主要组成部分构成：a. 主控制器：负责控制设备的操作和参数设置；b. 传感器：负责接收和发射声波信号，实现对水下环境的探测；c. 数据处理单元：负责对接收到的声波信号进行处理和分析，得出准确的测量数据；d. 显示屏：用于显示探测结果和设备的工作状态。
2.2 设备特点水下探测设备具有以下几个特点：a. 高精度测量：采用先进的声波探测技术，能够实现对水下目标物的高精度测量；b. 多功能性：可用于测量水深、水温、水质等多个参数，并能检测水下物体的位置和形状；c. 易操作性：设备操作简单，配备直观的操作界面，用户可快速上手操作；d. 耐用性：设备采用高强度材料制造，具有良好的防水性能和抗压能力。
第三章操作流程3.1 准备工作在使用水下探测设备之前，需要进行以下准备工作：a. 确保设备电量充足：检查设备电池电量，如电量低于20%，请先进行充电；b. 确认传感器和控制器连接正常：检查传感器与控制器的连接线是否牢固，并确保连接端口干净无尘；c. 准备测试介质：根据需要进行配备海洋水样或其他测试介质。
3.2 设备操作a. 打开设备电源：按下主控制器上的电源按钮，设备开始启动；b. 设置探测参数：按照实际需求，在主控制器上设置相关参数，包括测量范围、采样频率等；c. 放置传感器：将传感器轻轻放置于水下，并确保其与设备控制器保持稳定连接；d. 开始探测：在主控制器上点击开始探测按钮，设备将开始发射声波信号并接收反馈；e. 数据处理和分析：设备将自动对接收到的声波信号进行处理和分析，得出测量结果；f. 数据显示：测量结果将显示在控制器的显示屏上，用户可根据需要查看和记录相应数据；g. 关闭设备：在使用完毕后，按下主控制器上的关机按钮，设备将自动关闭电源。
水和废水检测作业指导书1. 前言本指导书主要针对水和废水检测的实验作业，涵盖了实验前的准备工作、实验流程、实验结果的记录和分析等方面。
通过本指导书的学习，能够更好地理解水和废水检测的基本原理和操作技能。
同时，也能够提高学生的实践能力和归纳能力。
2. 实验目的通过本次实验，了解水和废水检测的基本原理和操作规范，熟悉仪器设备的使用方法和实验过程中的注意事项。
并能够掌握量化分析的方法，实现对水和废水中污染物的检测和分析。
3. 实验仪器和材料•取样瓶•直尺、量杯、试管架、滴定管、取样针等基本实验仪器•水和废水样品4. 实验流程4.1 准备工作1.确保实验室平稳运行，仪器设备正常运转2.阅读实验操作规范，了解实验目的和要求3.检查实验仪器和材料是否齐备，并确保其完好无损4.对收集水和废水进行必要的初步处理，如退火或过滤4.2 实验操作实验A：水样检测1.取水样，在取样时，应保证水样来源清洁，取样瓶洗净后空转三次2.测定水样中硬度的浓度3.测定水样中氯离子的浓度4.通过滴定法测定水样中硫酸盐离子浓度实验B：废水检测1.取废水样，在取样时应选择代表性较好的样品进行测试，并切勿混淆废水类型2.测定废水中 COD、BOD、PH、NH3-N、总磷和总氮等项目的浓度4.3 记录实验数据1.将实验记录表进行有效的填写，清晰地记录实验操作过程中的各种数据2.将实验数据输出至数据分析软件中，进行数据分析和处理3.撰写实验报告，对实验结果进行和分析，得出5. 实验注意事项1.实验前，应仔细检查实验仪器和材料，并严格遵守操作规范2.在操作过程中，应注意仪器的使用方法和操作步骤，并避免仪器的误用造成损坏3.在取样和标记等方面应注意洁净和规范，避免其他因素对样品测定造成干扰4.实验完毕后，要做好仪器的清洗和维护工作，确保设备的正常使用6. 实验结果分析通过对实验数据的分析和处理，我们可以得到具体的实验结果，并根据实验结果进行和分析。
测绘工程专业水深测量实验指导与实验报告
班级 姓名 学号
（一）目的
（1）掌握水深测量平面定位及测深观测、记录、计算等方法。
（2）掌握采用四等水准测量进行水位观测的方法。
（3）熟悉灵舟 SDE-28测深仪的使用性能及操作方法。
（二）实验的内容及步骤
（1）采用四等水准测量方法测量水位标高。
两次往测高差较差限差：
mm f h n 6±=允。
（2）布设水深测量断面。
在河两岸各确定一个基点。
采用6”光学经纬仪在基点设站，瞄准另一基点，标定水深测量断面方向。
沿水深测量断面方向布设若干个水深测量点。
（3）水深测量点的平面定位测量。
视现场及仪器条件的不同，可从以下方法中选择一种进行平面定位测量： A ：光学经纬仪交会法。
B ：全站仪极坐标定位法。
参考各类品牌及型号的全站仪使用说明书。
C ：GPS 实时动态定位法（RTK ）。
参照南方测绘仪器有限公司的《GPS 数据处理软件操作手册》。
（4）水深测量点的水深测量。
参照南方测绘仪器有限公司的《灵舟 SDE-28测深仪操作手册》。
（三）实验观测记录及计算
平面定位测量观测记录计算表
观测方法 观测时间 年 月 日 时 分
水深测量观测记录计算表
测深仪型号观测时间年月日时分
绘制水深断面图（高程比例尺1/100；水平距离比例尺1/500）：。
专业实验——声学部分实验指导实验1 侧扫声呐实验实验目的1.掌握侧扫声呐的工作原理。
2.学习侧扫声呐的使用方法。
3.测量校区附近特定水域的地形地貌，并分析。
一、实验原理1．侧扫声呐原理侧扫声呐的基本工作原理与侧视雷达类似，侧扫声呐左右各安装一条换能器线阵，首先发射一个短促的声脉冲，声波按球面波方式向外传播，碰到海底或水中物体会产生散射，其中的反向散射波（也叫回波）会按原传播路线返回换能器被换能器接收，经换能器转换成一系列电脉冲。
一般情况下，硬的、粗糙的、凸起的海底，回波强；软的、平滑的、凹陷的海底回波弱，被遮挡的海底不产生回波，距离越远回波越弱。
将每一发射周期的接收数据一线接一线地纵向排列，显示在显示器上，就构成了二维海底地貌声图。
声图平面和海底平面成逐点映射关系，声图的亮度包涵了海底的特征。
2点位于声呐的正下方，回波是很强的正发射波；4、5、6回波较强，6的回波先到换能器，然后是第5点，第6点。
6、7点没有回波，产生阴影区。
侧扫声呐有三个突出的特点：一是分辨率高，二是能得到连续的二维海底图像，三是价格较低。
其应用主要有海洋测绘和海洋地质调查（1）海洋测绘侧扫声呐可以显示微地貌形态和分布，可以得到连续的有一定宽度的二维海底声图，而且还可能做到全覆盖不漏测，这是测深仪和条带测深仪所不能替代的，所以港口、重要航道、重要海区，都要经过侧扫声呐测量。
（2）海洋地质调查侧扫声呐的海底声图可以显示出地质形态构造和底质的大概分类，尤其是巨型侧扫声呐，可以显示出洋脊和海底火山，是研究地球大地构造和板块运动的有力手段。
2．侧扫声呐参数说明1）、工作频率侧扫声呐一般工作在50 kHz-1. 2 MHz，较低的工作频率可以有较大的探测距离，而较高的工作频率能在有限长度的传感器尺寸下得到高的角度分辨力。
一般100 kHz左右的声呐作用距离可达600 m, 500 kHz左右的声呐工作距离为150 m左右。
2）、传播损失传播损失TL (dB>:水声传播损失主要计及球面拓展损失和吸收损失。
水声换能器测量规程全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：水声换能器是一种用于测量水下声音并将其转换为电信号的设备，常用于海洋科学研究、水声通信、海洋资源勘探等领域。
水声换能器的测量精度直接影响到数据的准确性和可靠性，在进行水声换能器的测量过程中需要严格遵守一定的规程，以确保测量结果的准确性。
本文将介绍一份关于水声换能器测量规程的具体内容，希望能够帮助读者了解水声换能器测量的主要步骤和注意事项。
一、测量前的准备1. 确定测量的目的和测量范围，明确需要测量的参数和技术要求。
2. 准备好水声换能器以及相关的测量设备和配件，确保设备能够正常工作。
3. 对测量地点进行认真的现场勘测，了解水声环境、水声传播特性等相关信息。
4. 对测量人员进行培训，确保他们熟悉水声换能器的使用方法和操作规程。
二、测量过程的实施2. 将水声换能器置于需要测量的位置，调节传感器的方向和角度，确保能够准确接收水下声音信号。
3. 开始进行测量，记录下测量开始时间和测量参数等相关信息。
4. 在测量过程中要及时调整水声换能器的位置和参数，确保测量数据的准确性。
5. 测量结束后，停止测量并记录下测量结束时间，保存测量数据并进行分析。
三、测量结果的处理和分析1. 对测量数据进行处理和分析，计算出所需的参数和结果。
2. 对测量结果进行比对和验证，确保结果与实际情况一致。
3. 将测量结果进行归档和备份，以备日后查看和参考。
四、注意事项和安全措施1. 在进行测量时要注意保护水声换能器和相关设备，避免碰撞和损坏。
2. 在测量地点要注意安全，避免发生意外和事故。
3. 在测量过程中要保持仪器的稳定性，避免数据误差。
4. 在遇到问题和困难时要及时与专业人员沟通，寻求帮助和解决方案。
水声换能器测量规程是保证测量准确性和可靠性的重要措施，只有严格遵守规程，才能够得到准确的测量结果。
希望本文能够对读者在进行水声换能器测量时有所帮助，提高测量工作的效率和质量。
【2007字】第二篇示例：水声换能器是一种将水中的声波信号转换为电信号的装置，广泛应用于海洋科学研究、海洋勘测、水声通信等领域。
水声计量测试技术水声计量测试技术1. 引言水声计量测试是一种常用的技术，用于测量水声传播和声波参数。
它在海洋学、海洋地质学、水声通信等领域具有广泛的应用。
本文将深入探讨水声计量测试技术的原理、方法和应用，并分享对这一技术的观点和理解。
2. 水声计量测试技术的原理水声计量测试技术基于声波在水中传播的特性，通过测量水中的声波信号来推断水质、水温、水深等参数。
其原理可以简单概括为声波的发射、传播和接收三个步骤。
2.1 声波的发射水声计量测试通常使用声源（例如声纳）发射特定频率或宽频带的声波信号。
声源的选择取决于测试需求，常见的包括压电式声纳和鱼雷型声纳。
这些声源能够将电能转化为声能，并向水中传播。
2.2 声波的传播一旦声波信号被发射到水中，它们会沿着特定路径传播。
声波在水中传播的速度取决于水的温度、盐度和压力等因素。
根据声纳原理，测试者可以根据声波的传播时间和距离计算出水的声速，进而推断温度和盐度等参数。
2.3 声波的接收接收声波信号的装置通常与声源相对应，可以是水中的接收器、浮标式接收器或固定式接收器。
这些装置能够将声波信号转化为电能，并进一步处理和测量声波参数。
3. 水声计量测试技术的方法水声计量测试技术可以通过不同的方法来实现。
以下介绍两种常用的方法。
3.1 移动测量方法移动测量方法是指使用移动平台上的设备，在水中进行点对点的测量。
这种方法适用于需要获取特定位置声波参数的情况，如测量海底地形和水下物体的距离。
测试者可以通过控制设备的位置和时间来获取准确的测量结果。
3.2 固定测量方法固定测量方法是指在水中选取合适的位置，固定设备进行长时间的连续测量。
这种方法适用于长期跟踪水域的声学变化，如监测水下生物活动和水质变化。
测试者可以将多个固定位置的测量结果进行比较，以获取更全面的数据。
4. 水声计量测试技术的应用水声计量测试技术在许多领域具有广泛的应用。
4.1 海洋学领域水声计量测试技术在海洋学研究中被广泛应用。
使用物理实验技术研究水下声学的实验方案引言水下声学是研究声波在水中传播和相互作用的科学。
在海洋工程、声呐系统、水下通讯等领域中，对水下声学的研究具有重要意义。
本文将讨论使用物理实验技术研究水下声学的实验方案。
通过实验可以了解声波在水中的传播规律以及声波与水下环境的相互作用，为水下声学领域的应用提供参考。
实验一：声速的测量声速是声波在介质中传播的速度，了解声速对于声纳的设计和水下通讯的实施至关重要。
为了测量水中声速，我们可以设计以下实验方案。
实验装置：1.声源：使用高频声源作为声波的发射器。
2.水槽：具有一定深度的水槽，可容纳声波传播的水环境。
3.电池供电与测量仪器：为高频声源提供电源和测量声波的传播时间。
实验步骤：1.在水槽中装满适量的水，并确保水的温度和压力均匀稳定。
2.将高频声源放入水槽中，设定合适的频率和声压级。
3.将测量仪器置于声源附近，准备准确记录声波传播时间。
4.打开声源，发射声波，并同时启动测量仪器以记录声波传播时间。
5.重复多次实验，取平均值得到声波传播时间。
6.结合声波传播距离（水槽深度）和声波传播时间，计算得出水中的声速。
实验二：声束特性的研究声束描述了声波在水中的传播方向和范围，了解声束特性对于声纳和水下定位非常重要。
为了研究声束特性，我们可以设计以下实验方案。
实验装置：1.声源：使用可调谐的声源，可以调整频率和声压级。
2.示波器：用于观察声波导致的水中颗粒振动。
3.声纳接收器：用于接收声波信号并输出到示波器。
实验步骤：1.在水槽中装满适量的水，并确保水的温度和压力均匀稳定。
2.将可调谐的声源放入水槽中，并设定合适的频率和声压级。
3.将示波器连接到声源和声纳接收器上，以观察声波传播时水中颗粒振动的情况。
4.调整声源的频率和声压级，观察示波器上的波形变化。
5.记录示波器上不同频率和声压级下的波形特征和传播距离。
6.分析实验数据，得出声源产生的声束特性。
实验三：水中噪声的测量水下噪声对于声纳系统的性能和水下通讯的质量有着重要影响。
. 教育资料 实验三 海洋环境噪声的测量及频谱分析 本实通过对现有舰船辐射噪声采集数据进行处理，得到某一实验过程海洋环境噪声的分布规律，并将所得结果作图表示。
一、实验目的 1、了解以舰船辐射噪声为代表的海洋环境噪声的基本特性。 2、掌握基本的时-频处理方法。 3、以实测数据为例，通过上机操作，达到一定的实际训练。
二、实验仪器 计算机
三、实验原理 1、海洋噪声的来源 海洋噪声的来源是多方面的，总的归纳起来有几大类： (1) 动力噪声：由、涌、浪引起低频压力脉动，水中引起的压力起伏，以及海浪拍岸的噪声，雨噪声等。 (2) 冰下噪声：由冰层运动引起的碰撞、摩擦和破裂的噪声，以及不平整的冰层表面与大气、海流相互作用的噪声。 (3) 生物噪声：由海洋动物所引起的各式各样的声音。 (4) 地震噪声:由地震、火山爆发以及海啸产生的噪声。 (5) 工业噪声：由人类的各种活动所引起的噪声。如船舶航行的噪声，港口作业噪声，海底作业噪声等。 以上这些噪声源各有其自己的频谱特性。通过频谱分析，不但可以了解声源信息，如根据海洋噪声探测海上风浪的情况，还可以根据海洋噪声场的特性，提高水声器材的抗干扰性能。因此，有必要进一步了解水下噪声场的谱特性。
2、船舰噪声的谱特性 舰船在水中运动时，将辐射噪声，其来源有下列三个方面： (1) 机械噪声：主机、辅机和各种空调设备产生的机械振动，它通过船壳辐射到海中。 (2) 螺旋桨噪声：螺旋桨转动产生水介质空化引起的空化噪声、及它的划水声和涡流声。 (3) 水动力噪声：水流过船壳产生的摩擦声及附件产生共振辐射的声音。 在多数情况下，机械噪声和螺旋桨噪声是主要的。图5-1是典型的舰船噪声图谱。在低频段，谱级随频率增高而增大。在100~1000Hz之间出现一个峰值，主要是由于空化噪声产生的，峰值位置取决于舰船的航速。在此频段以后，以大约每倍频程6dB的坡度下降。另外还可以看到，在低频段出现一些线谱，它是机械噪声和螺旋桨“叶片速率”的谱线，早高频端这些谱线被连续谱掩盖，所以从 . 教育资料 图上看不到。
图1 典型的舰船噪声图谱 对舰船噪声特性，一般可用它的平均功率谱、线谱和“动态谱”来描述。这些谱特性，对我们检测和识别舰船噪声提供了有用的信息。因此，测量和分析舰船噪声，认识它的规律性，将有利于我们设计最佳接收设备和判别舰船目标。
3、海洋噪声的频谱特性 海洋噪声是由各种原因产生的，并且受到许多因素的影响。它的频谱很复杂，一般无法用一组简单的频谱曲线来描述。图2汇集了对海洋噪声的各种研究结果，一般称之为文兹谱级图。纵坐标代表声压级（注意：这里是以2×10-5Pa为参考值），横坐标使用对数刻度表示频率。箭头所表示的频段为某类噪声源的频谱范围。整个噪声级的变化趋势是随频率的增加而下降。在1Hz到100kHz范围内变化120~130dB，但就某一频率而言其动态范围在40~60dB。在低频段，一般下降较陡，每倍频程下降3~10dB。在100Hz到20kHz范围是目前水声工作中较常用的频段，它的噪声级高达60~80dB，与风力大小关系有关。低频段还与舰船噪声的大小有关，一般随频率的增加而下降。在高频段的热噪声，反而随频率增加而增强，每倍频程增大6dB。标有圆圈数字的一簇曲线，代表海面风速大小所对应的噪声谱曲线。圈内的数字表示蒲氏风级，它的噪声级随风速增大而增高，但不是直线关系。阴影区为大洋航线上的平均船舶噪声级概况。它上面的虚线为通过较频繁海区的噪声频谱。 可看到海洋噪声是由许多频率和强度不同的成分随机地组合。在频谱上对应的各频率成分紧密地连在一起，成为一条连续的曲线，所以它一般是连续谱。只有在接收船舶噪声时，有时才看到连续谱上加有突出的线谱，这是一种复合谱。 .
教育资料 图2文兹谱级图 4、频谱分析技术 大家都知道，海洋噪声是一个随机过程。描述它的基本统计特性，主要由它的功率谱密度函数和相关函数两方面来表征。而相关函数的富氏变换便是功率谱密度。如果在海况和风力不变的情况下，海洋噪声可以看作为一个平稳的随机过程。 借助傅里叶变换，信号可以时间函数或频率函数两种形式描述，特别是周期信号和准周期信号（前者由一个基频成分和若干谐波成分，后者虽可分解为几个正弦分量，但它们的周期没有公倍数），从频率域可以很清楚地了解它们由哪些正弦分量组成。 信号的频谱可分为幅值谱、相位谱、功率谱、对数谱等等。对信号作频谱分析的设备主要是频谱分析仪，它把信号按数学关系作为频率的函数显示出来，其工作方式有模拟式和数字式二种。模拟式频谱分析仪以模拟滤波器为基础，从信号中选出各个频率成分的量值；数字式频谱分析仪以数字滤波器或快速傅立叶变换为基础，实现信号的时-频关系转换分析。 傅立叶变换是信号频谱分析中常用的一个工具，它把一些复杂的信号分解为无穷多个相互之间具有一定关系的正弦信号之和，并通过对各个正弦信号的研究来了解复杂信号的频率成分和幅值。 信号频谱分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从 . 教育资料 而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。时域信号x(t)的傅氏变换为：
tetxfXftd
π2j
（1）
式中X(f)为信号的频域表示，x(t)为信号的时域表示，f为频率。用傅立叶变换将信号变换到频率域，其数学表达式为：
100020201010π2cosπ4sinπ4sinπ2sinπ2sin2nnnftnfCC
tfbtfatfbtfaatx （2）
用Cn画出信号的幅值谱曲线，从信号幅值谱判断信号特征。 三、实验内容与要求 1、实验内容 (1) 使用已经有采集完成的噪声信号数据，海上测量工作可以不必进行。 (2) 对各种不同的海洋环境噪声进行谱分析。
2、实验要求 (1) 使用MATLAB对已录制的各种噪声信号（船舶噪声）进行频谱分析，并画出分析结果的功率谱曲线。 (2) 从传播噪声的谱分析中，取几组特征声线谱进行分析。 (3) 利用时-频分析处理方法对测量结果各谱线的谱特性进行讨论，并分析其产生的原因。
六、数据记录 无 .
教育资料 实验四 ADCP原理及数据处理方法 一、实验目的 1、了解声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler，ADCP）基本的工作原理和使用方法； 2、掌握对ADCP实测数据的基本处理方法并作图实现；
二、实验仪器 声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler，ADCP）、计算机
三、实验原理
声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler）（图1）的英文缩写为ADCP，它是近十多年才发展和应用的一种快速、经济、有效的高精度测流仪器。该仪器自20 世纪90 年代初被引进我国，至今已在我国的河流、湖泊、海洋等的水体流量测验中广泛应用，特别是在潮汐河段的水文测验中应用较多。
图1 声学多普勒流速剖面仪 ADCP 安装在特制的船上（图2），每个ADCP 配有4 个换能器（图3），换能器与ADCP轴线成一定夹角，每个换能器既是发射器又是接收器。换能器发射的声波能集中于较窄的范围内，也称为声束。换能器发射固定频率的声波，然后聆听被水体中颗粒物散射回来的声波。假定颗粒物的运动速度和水体流速相同，当颗粒物的运动方向接近换能器时，换能器聆听到的回波频率比发射波的频率高；当颗粒物的运动方向背离换能器时，换能器聆听到的回波频率比发射波的频率低。声学多普勒频移，即发射声波频率与回波频率之差由下式确定：
CVFFSD2 （1）
（1）中：FD为声学多普勒频移；FS为发射声波频率；V为颗粒物沿声波方向的移动速度；C为声波在水中的传播速度。2为系数，因为ADCP 既能发射声波又能接 . 教育资料 受回波，因此多普勒频移加倍。
图2四声束ADCP 换能器分布及编号示意 ADCP 每个换能器轴线即为1个声束坐标，每个换能器测量的流速是水流沿其声束坐标方向的速度，任意3个换能器轴线即组成一组相互独立的空间声束坐标。此外，ADCP 自身定义有直角坐标系：X-Y-Z。Z方向与ADCP 轴线方向一致。ADCP 首先测出沿每一声束坐标的流速分量，然后利用声束坐标与X-Y-Z 坐标之间的转换关系，将声束坐标系下的流速转换为X-Y-Z坐标系下的三维流速，再利用罗盘和倾斜仪提供的方向、倾斜数据将X-Y-Z坐标系下的流速转换为地球坐标系下的流速。而利用四个波束测量，增加了测量信息量，使流速测量的短期精度比采用三波束提高了25％，其对称性，能够有效地消除由于船只横摇和纵摆引起的流速测量误差。
图3 ADCP原理流程图 四、实验内容 1、通过Matlab作图给出测量过程中测量地形深度与行船轨迹变化关系； 2、通过Matlab作图给出测量过程中行船轨迹上各店流速矢量分布图； 3、通过Matlab作图给出某一测量断面全海深流速分布图；
五、实验步骤
