海洋地球物理与海底构造学-(21).ppt

第二章海底构造的地球物理研究方法

2.1多波束水深调查1.概述;最早对海底地形进行测量是在18世纪的水文测量和19世纪的海洋探险中采用的重锤单点水深测量。1855年测量得到的北大西洋水深图。虽然当时测得的深度点很少但已能清楚地揭示出毗邻大陆的浅台地、通往深海的陡坡、中大西洋的较浅区域。;AdvancesinBathymetry

Echosoundingisamethodofmeasuringseafloordepth

usingpowerfulsoundpulses.Therearemanyconditions

thatcancauseechosounderstoproduceinaccuratedata.;水深测量是一项根本的海洋地球物理学测量。对于海洋地球物理调查，高精度的海底地形图非常重要，尤其是如果勘探重点针对局部地区的精细研究，详细水深图对特殊地形要素的显示，其重要性变得尤为突出。

声学方法是海底地形测量的根本方法。早在19世纪早期人们就已认识到通过测定海底反射声波的传播时间便可得到水深值，但直到20世纪20年代声学测量才取代了传统的铅锤测深法，成为常规测深手段。

目前，声学测深方法开展迅速，揭示出许多新的海底形态，小到几米大到几公里的微观形态都能清晰反映。声学测深方法也由最简单的波束回声测深法、旁侧声呐法，开展到多波束测深系统。;Multibeamsystemscanprovidemoreaccuratemeasurementsthanecho

soundersdo.Multibeamsystemscollectdatafromasmanyas121beamstomeasurethecontourofoceanfloor.

Atthepresentrate,chartingtheentireseafloorinthiswaywouldrequiremorethan125years.;20世纪30年代，回声测深仪

问世，替代了传统的测深绳，使

海洋测深技术发生了根本的变革。

60年代由于单波束测深仪测

深精度和分辨率进一步提高，改

善了海底地形测量技术。

70年代开始，出现了多波束

测深系统，开始广泛应用于海洋探测中。;二、多波束测深系统

20世纪70年代，在回声测深技术的根底上，开展了多波束测深技术。80－90年代，研制出浅、中、深水多波束系统。多波束测深系统采用条带式测量方式,可对海底进行全覆盖扫描测量，精确测得海底地形地

貌。

优点：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???高、记录数

字化和实时自动绘图等优点。;多波束测深系统的开展历史;传统的单波束回声测深仪，沿测量船所经过的航线连续测量水底信号。这种方法只能测得测量船正下方的水深，获取的数据量少，同时在分辨率方面无法满足高精度海洋地形测量的要求。

多波束系统采用条带式测量方式全覆盖、高精度地对海底地形进行测量。通过向测量船航向的垂直方向发射多个俯仰角不同的声波束。波束个数在16-150个不等，然后数据采集系统记录各个波束的回波信号，计算各条线的水深。可精确地反映海底微地形。;多波束测深系统具有测量范围大、精度效率高、数字化成图的优点，把测深技术从点、线扩展到面，并进一步开展到立体测深和自动成图。;三、我国海洋多波束测深

我国海域辽阔，是开展中的海洋大国。我国海域面积约300万平方公里，有着丰富的海洋资源，为实现从海洋大国跨入海洋强国的目标，“863”方案在海洋技术领域分别设置了海洋监测技术、海洋生物技术和海洋探查与资源开发技术3个主题，为我国的海洋开发、海洋利用和海洋保护提供先进的技术和手段。;以具有90年代海洋勘测国际先进水平的“海洋地形地貌与地质构造探测系统”，对海底地形地貌的全覆盖高精度探测，高精度地再现了我国300万平方公里海域的地形地貌与海底地质构造。

“海洋地形地貌与地质构造探测技术”以多波束系统全覆盖高精度探测技术等为重点，形成海底地形地貌控测技术、侧扫视像技术、高精度导航定位技术等的集成系列，带动海洋地学研究水平整体上到达国际先进水平。;通过典型海域的技术试验，形成一整套最优化的探测、成图和智能解释技术集成，为区域海洋地质调查提供技术支撑。先后研制开发了海域地形地貌全覆盖高精度探测技术系统，结束了我国无中、大比例尺海底地质调查能力的历史。开发完成了多波束测深系统、深拖侧扫视像系统和差分