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海洋测绘是一门涉及多学科知识和多种专业设备的综合性测绘工作,以下是对海洋测绘作业人员和设备的解析:
作业人员
海洋测绘工程师:具备扎实的海洋测绘专业知识,包括海洋大地测量、海洋工程测量、海道测量等方面的理论基础。能够制定详细的测绘方案,根据不同的测量任务和海域环境,选择合适的测量方法和仪器设备,并对整个测绘项目进行技术指导和质量把控。
测量技术人员:熟练掌握各种海洋测绘仪器的操作技能,负责现场的数据采集工作。例如,操作回声测深仪进行水深测量,确保测量数据的准确性和可靠性。同时,能够对采集的数据进行初步的处理和分析,及时发现数据中的异常情况并进行处理。
数据处理与分析人员:精通数据处理和分析软件,如 CARIS、HIPS 等,对采集到的海洋测绘数据进行精细处理、编辑和分析。能够通过数据处理生成各种海洋测绘产品,如海底地形图、海图等,并对数据进行质量评估和误差分析,为后续的海洋开发和管理提供准确的数据支持。
辅助人员:负责协助测量技术人员进行仪器设备的安装、调试和维护工作,以及在测量过程中进行现场的安全保障和后勤支持工作。例如,在进行海上测量时,辅助人员要确保船舶的安全航行,以及测量设备的正常运行,为测量工作的顺利进行提供保障。
设备
定位设备
GPS 接收机:全球定位系统接收机是海洋测绘中最常用的定位设备之一,能够实时获取测量船或测量点的三维坐标信息。如天宝 GPS 接收机,具有高精度、高可靠性的特点,广泛应用于海洋测绘领域。
DGPS 基准站:为了提高 GPS 定位的精度,通常会建立差分 GPS 基准站。通过接收 GPS 卫星信号和基准站的差分信号,测量船可以获得厘米级甚至更高精度的定位信息。
全站仪:在近岸或岛屿等可以通视的区域,全站仪可用于测量控制点的坐标和角度,配合 GPS 定位数据,实现更精确的测量定位。
测深设备
单波束回声测深仪:利用声波在水中的传播原理,测量从换能器到海底的垂直距离,从而得到水深数据。它结构简单、操作方便,适用于一般的海洋测深任务。
多波束回声测深仪:能够同时发射和接收多个波束的声波信号,一次测量可以获得一条覆盖一定宽度的海底地形剖面数据,具有测量效率高、精度高、分辨率高的优点,广泛应用于深海测绘和海洋工程测量等领域。
机载激光测深系统:通过飞机搭载激光测深仪,利用激光脉冲测量从飞机到海面和从海面到海底的距离,从而获取大面积的浅海水深数据。具有测量速度快、覆盖范围广的特点,但设备成本较高。
声呐设备
侧扫声呐:安装在测量船两侧或拖曳在船后,通过发射和接收侧向声波信号,获取海底表面的图像信息,用于探测海底地貌、沉船、礁石等目标物。
多波束声呐:除了用于测深外,多波束声呐还可以提供高分辨率的海底地形图像和声学反射信息,有助于更全面地了解海底地质结构和地貌特征。
海洋重力和磁力测量设备
海洋重力仪:用于测量海洋重力场的变化,通过对重力数据的分析,可以研究海底地质构造、地球内部结构等。如拉科斯特 - 隆贝格海洋重力仪,具有高精度、高稳定性的特点。
海洋磁力仪:测量海洋磁场强度和方向的变化,可用于探测海底磁性矿物分布、寻找沉船等目标物。质子旋进磁力仪和光泵磁力仪是常用的海洋磁力测量设备。
数据采集和处理系统
数据采集终端:负责采集各种测量设备的数据,并进行实时存储和传输。它可以集成多种传感器接口,实现对不同类型数据的统一采集和管理。
数据处理软件:如 CARIS、HIPS 等专业软件,具有强大的数据处理、编辑、分析和绘图功能,能够将采集到的各种数据进行融合处理,生成高质量的海洋测绘产品。
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