多波束

多波束测量数据处理的关键技术研究程秀丽

多波束测深系统发展过程，源于20世纪60年代美国海军的军事项目。

1964年，NOAA进行了多波束系统窄波束回声探测仪（NBES）海上实验。

1976年，通用仪器公司研制出第一台多波束扫描测深系统SeaBeam。

国内，20世纪80年代末，中科院声学研究所和天津海洋测绘研究所联合研制了第一台861型多波束测深声纳系统实验样机。

多波束测深系统可以实时记录测深数据、图像数据、位置数据、姿态数据、声速剖面数据等，其中测深数据和图像数据经处理后均可反映海底地形、地貌的起伏变化情况，位置数据提供确切的地理坐标用于定位，姿态数据记录测船的俯仰、升沉、横摇、纵摇等用于修正测深数据和图像数据，声速剖面的测定主要用于记录不同深度下声波实际传播速度，便于准确计算实际水深值。

波束系统采集的原始数据一般以二进制（部分含码）格式存储，需要经数据处理软件进行提取分析，通过数据整合得到海底地形地貌的真实反映。多波束数据处理系统首先要对原始的数据格式进行分析，提取出测深数据、图像数据、位置数据、姿态数据等；然后，对这些数据进行编辑和改正，包括野值剔除、数据滤波、数据合并与平滑等，这些操作由手动操作和系统自动智能操作交互进行；最后，由成图软件将处理后的数据进行绘制，供后续研究使用。

国外一些公司也针对不同的多波束数据结构设计幵发了较为通用的后续数据处理软件。

比较有代表性的是Universal System Ltd（founded in Fredericton New Brunswick Canada in 1979,now is called

Teledyne CARIS Inc.It’s a Canadian software company that develops and supports

geomatics software for marine and land applications）开发的CARIS软件,Simard公司开发的Neptune软件，SeaBeam公司开发的SeaView处理系统以及国内开发的MBchart。这些通用的数据处理软件一般分两大结构模块：条带数据处理模块与条带间数据处理模块，具体处理流程如图

回声测深仪测得的深度改正

一吃水改正（静态和动态）

二转速改正

三声速改正（测深仪记录装置的刻度是根据设计声速来刻制的，对于特定的仪器，如果测量海区的实际声速不等于设计声速时，则测深仪测得的深度需要进行声速改正）

多波束水深测量

系统参数测定

1 横摇偏差

2电罗经偏差

3纵摇偏差

4 导航延迟

《GB海道测量规范》规定，水深测量中，定位点的点位中误差：

《IHO海道测量标准》