סקרים הידרוגרפיים מספקים את הנתונים הבסיסיים עבור ⁇ נוטריים, בנייה בחו"ל, ניהול אזור החוף, ניטור סביבתי.דיוק של סקרים אלה תלוי בגורמים רבים, מתנועות ספינות וממקם מערכות לאלגוריתמים לעיבוד החלים על מנת לזרז רבבאם (MBES) ו- יחיד-bem-bem-a-of-bem) מציג נתונים סטטיסטיים חד-לשוניים של השפעות סביבתיות ממושכות ומזלזלות ביותר הוא המבנה הפיזי של עמודת של עמודת מים.

הבנת עמוד המים

stratification עמוד מים עולה כאשר הבדלים בטמפרטורה, סלמון, או ריכוז השמדה מושעה ליצור שכבות של מים אשר מתנגדים תערובת אנכית.הביטוי הנפוץ ביותר הוא תרמוקלליין - אזור שבו הטמפרטורה יורדת במהירות עם עומק - או אלקוטלין, שבו salinity משתנה בחדות. in estuaries and Coastal Zones, הן טמפרטורה והן סליניות יכולות coist, לייצר צפיפות חזקות ממשטח מים (ממדכאולי).

סטרטציה אינה סטטית; היא מתפתחת באופן דיווראני, עונתי, ותגובה לאלץ המטאורולוגי.שמש מחמם את שכבת פני השטח במהלך היום, מחזקת את התרמוסקלין; בלילה, קירור ותערובת המושרה רוח יכול לקרוע אותו.נהר בזרימה מציג זרמי מים מתוקים שצופים מעל מים מלוחים, ויוצרים קווי halocer חזקים. במים עמוקים, התחממות עונתית ומוכרים, מופיעים בשכבות, ופורשים, בשכבות, בשכבות, בשכבות, ופורשים, בשכבות עונתיות, ופורשים, אשר מופיעות בשכבות, ופורשים, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בתקופות סוערות, בתקופות עונתיות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות, בשכבות עונתיות, בשכבות, ממושכות, בשכבות, בשכבות, אשר ממושכות, בשכבות

צפיפות המים הים עולה עם טמפרטורה מופחתת והגדלת הסליניות.שינוי של רק 1 ק"ג מ- 3 בצפיפות יכול לשנות באופן דרמטי מהירות הקול. כי מהירות הקול היא פונקציה של FLT:0in situFLT 1 טמפרטורה, salinity, ועומק (למשל, כל stratification מרמזת על מהירות קול נאותה (SSP) כי לא אחיד עם עומק, כלומר, כלומר, עם רמות מהירות תגובה ליניארית, לעתים קרובות, עם לחץ, עם לחץ, עם מהירות, עם מהירות, עם לחץ, עם מהירות קולי, עם מהירות, עם מהירות גבוהה, כאשר הוא לעתים קרובות, עם מהירות תגובה מהירה, עם לחץ, כאשר הוא נמוך יותר, כאשר הוא נמוך יותר, עם לחץ, עם מהירות הקול, עם לחץ, עם מהירות גבוהה יותר, עם מהירות, עם מהירות תגובה מהירה, עם מהירות קולי, עם מהירות קולי, עם מהירות קולי, עם מהירות קולי, עם מהירות קולי, עם מהירות קולי, עם מהירות תגובה מהירה, עם מהירות קולית, עם מהירות הקולית, עם מהירות קולית, עם מהירות קולית, עם מהירות תגובה מהירה, כאשר הוא לעתים קרובות, עם מהירות קולית, עם מהירות תגובה מהירה, עם מהירות קול, עם מהירות תגובה מהירה, לעתים קרובות, כי הוא נמוך יותר, כי

מכניזם של אחווה אקוסטית

החוק של Snell שולט על התכת קרני הקול כפי שהם עוברים דרך שכבות של מהירות קול שונה. כאשר גל קול נתקל שכבה שבה שינויים מהירות, נתיב הרנטגן מתפוגג לעבר השכבה עם המהירות התחתונה. בעמודה מים מגובשת, זה רתיעה יכול להיות משמעותי על טווחי הזחל האופייניים של נביחות הידרוגרפיים.

Consider a downward‑looking transducer mounted on a survey vessel. If the water column contains a warm surface layer over cold, dense deep water, sound speed decreases through the thermocline. Rays that leave the transducer at an oblique angle will bend away from the normal—i.e., downwards—as they enter the slower layer, striking the seafloor at a different angle and position than would be predicted by a constant sound speed assumption. This ray bending introduces errors in both the travel‑time‑to‑depth conversion and the along‑track positioning of each sounding.

גודל השגיאה של תגמול תלוי בכוח ה ⁇ ובזווית של קרן.מערכות רב-הרובאמיות גדולות, המשתמשות ברוחב של 120°-150 מעלות הן פגיעות במיוחד, כי השדות החיצוניים ביותר חוצים את אורך הנתיב הגדול ביותר דרך אזור ⁇ .תחת תנאים טיפוסיים של קיץ תרמוקלליין (ירידה של 5 מעלות צלזיוס מעל 10 מ'), החיצוני עשוי להיות מכווץ על ידי כמה מעלות עומק ו- 0.5% של שגיאות מים עמוקים.

פרופילים מהירים ואפקטים שלהם

כדי להמחיש, לשקול שלושה צורות פרופיל נפוצות נתקלו במהלך סקרים הידרוגרפיים:

  • (ב) [15] ,0) ,Uniform שכבת תערובת: 1FLT:1ever או ליד מהירות קול כמעט-constant עקב רוחות מעוררות או זרמים חזקים של התחדשות הוא מינימלי; מהירות סאונד פשוטה ממידה אחת מספיקה.
  • (FLT:0) ⁇ חיובית עם thermocline:03: מהירויות הקול עולה ליניארית מן פני השטח אל קרקעית הים למעט התרמוסקלין, שבו עלייה תלולה יותר נצפתה (ממים עמוקים יותר קר, מהירות הקול עולה לאט יותר או אפילו ירידה). פרופיל זה bends מטה מטה מטה, גורם עומק יתר על פני כתמים חיצוניים אם לא לתקן.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כשל לקחת בחשבון את הפרופילים האלה עם מודל מהירות סאונד פתור אנכי מייצר הטיה שיטתית המכונה "טעות מהירות מדהימה" בעיבוד רבבאם, שגיאה זו באה לידי ביטוי כ"סמיל" או "frown" על פני העיגול כאשר מופחת לקרקעי שטוח - סימן של תיקון תגמול שגוי.

השפעה על מדיניות סקר הידרוגרפי

הדיוק של סקר הידרוגרפי מתבטא בדרך כלל על ידי הארגון הבינלאומי הידרוגרפי (IHO) סטנדרטים S-44, אשר מגדירה כי ניתן לחלוטין אי ודאות אנכית ואופקית עבור סדר סקרים שונים (למשל, עבור ניווט בערוצים רדודים, קריטיים), אי הוודאות האנכית המקסימלית היא 0.25 מ"מ למעמקי פחות מ-40 מ"מ, ו-0.5 מ"מ למעמקים בין 40 ל-100 מ"מ.

מעבר למדידה פשוטה, הstratification משפיע על גילוי של תכונות קרקעיות קטנות. Refraction מתפשט אנרגיה אקוסטית על טביעת רגל גדולה יותר, צמצום המסלול לאורך ורזולוציה מעבר. בשוליים של העיגול, את השפע האפקטיבי של beamwidth רחב, מה שהופך את זה קשה יותר לפתור סלעים, צינורות, או הרס.

שגיאות שיטתיות במיקומים

התחדשות לא רק מעוות עומק אלא גם משנה את המיקום האופקי לכאורה של כל צליל. כי הנתיב הרנטגן מעוקל, הנקודה שבה הגל האקוסי מגיע לראש עמודת המים אינה ישירות מתחת לזרם כאשר הוא מגיע אל קרקעית הים.העברה Horizontal עקירה גדולה ביותר עבור בלוטות המים העמוקים ביותר וסקרים שנערכו במים עמוקים, מלוכדים את פני השטח של ה- 15 מלמטה, על ידי מיקום חיצוני חזק של 15 נשמטמים, על ידי נשגברדמת מים חזק יותר, על ידי ⁇ של 15 ⁇ מלמטה, על ידי ⁇ של ⁇ מגובה של מים חזק של 15 מלמטה, על ידי ⁇ מלמטה, על ידי ⁇ מגובה של ⁇ מלמטה, על ידי ⁇ מגובה של 15 מגובה של מים חזק של 15 ⁇ מלמטה למעלה מגובה של מים חזק של מים חזק של ⁇ מלמטה למעלה מגובה של ⁇ מלמטה, על ידי ⁇ מלמטה, על ידי ⁇ מלמטה למעלה מגובה של 15 ⁇ מגובה של ⁇ מגובה של מים חזק של 15 ⁇ מגובה של ⁇ מגובה של 15 ⁇ מגובה של מים חזק יותר מגובה של ⁇ מ

שגיאות אופקיות אלה מצטברות על פני קווי סקר חופפים, ומייצרות עיוותים לעתים קרובות מפורשים כתנועת כלי שיט או תקלות במערכת מיקום.כאשר מיזוג נתונים חדשים סקר עם תרשימים היסטוריים, שגיאות התחדשות שיטתיות יכולות ליצור ים כוזבים או עמקים שאינם קיימים על קרקעית הים.

השפעה על זמן-סדרה ושינוי

עבור סקרים הידרוגרפיים חוזרים שנועדו לפקח על שינוי קרקעית הים (למשל, כרכים דמדומים, תחבורה סימנט או אבולוציה של בית גידול), כל שינוי בstratification בין תקופות מציג שינוי ניכר בגבהים קרקעית הים.גם אם אותו פרופיל מהירות הקול הוא יישום, אלא אם כן הפרופיל בפועל נמדד באותה רזולוציה מרחבית וזמנית, עומק נראה עשוי להיות נשלט על ידי תיקון מחדש של שגיאות תצפיתיות במקום מדויק זה הוא נדרש.

אסטרטגיות לאפקטים של Mitigate

מיישם את ההשפעה של stratification על סקרים הידרוגרפיים דורש גישה דו-מכוננת: מדידה מדויקת של תכונות עמוד המים במהלך הסקר, יישום חזק של מידע זה בזרימת עבודת עיבוד הנתונים.

שם הסרטון: Situ Sound Speed Profiling

השיטה הישירה ביותר היא לפרוס את ה-Competivity-Temperature-Depth (CTD) פרופילים או בדיקת מהירות קול (SVPs) במהלך הסקר. CTD ערכות לספק פרופילים ברזולוציה גבוהה של טמפרטורה, סליטי, ומהירות קול נגזרת.עבור סקרים במים רדודים (<50 מ'), סט יחיד בתחילתו וסיומו של יום עשוי להיות מספיק אם stratification הוא איטי, 2 שעות לאחר מכן, במיוחד, עם זאת, עם זאת, 2 שעות ארוכות של מחזוריות חזקות, עם זאת, או מהירות קירור, אך ורקמות, הן מהירות השמש, במיוחד, 2 שעות ארוכות יותר, אך ורקמות, אם הן קבועות, אך ורקמות, 2.

כלי סקר מודרניים לעתים קרובות עולים פרופיל מעבר (MVP) אשר אוסף פרופילים בזמן שהספינה מתקדמת, מתן כיסוי מרחבי חד-משמעי, באופן דומה, כלי רכב תת-קרקעיים אוטונומיים (AUVs) וגליצרים ניתן להשתמש כדי למפות את המבנה תלת-ממדי של עמודת המים לפני או בו-זמנית עם סקר רבבאם:0 התכונות של סוכנות החלל האירופית, לעומת זאת, ניתן גם למקם את מבנה נתונים של STAR3-FLT-FLT-FLT-E-FIR-E-FLT, אך ורק לטמפרטורה גלובלית זו, אך ורק לטמפרטורה גלובלית, אך ורק לטמפרטורה של לוויינים, אך ורק ל-FLT:

זמן אמת ותיקון תגמול

ברגע שפרופיל מהירות קול מתקבל, יש ליישם אותו במהלך beamforming או במערכות שלאחר עיבוד. במערכות מרובותbeam, מהירות הקול בפנים transducer משמש כדי לחדד זוויות beam; הפרופיל המלא משמש אז בקריסת רנטגן כדי לקבוע את טווח סלנט האמיתי וזמן הנסיעה לאלגוריתמים קרקעיים - או סטנדרטי "שכבות שכבתיים" סטנדרטיות" שיטות הדבקה מתוחכמות יותר, או קבועות יותר, "לריקה" על ידי אלגוריתמים" (retraction) על ידי שיטות אלגוריתמים מדויקים יותר," (reative) אלגוריתמים) אלגוריתמים מדויקים יותר, או "דרקמות" (retraice-" (rection) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים מדויקים יותר, או "דלהלן אלגוריתמים מדויקים יותר, או "ד-" (retraice-" (retraice-" (rection-" (retraice-" (retraice-ידי אלגוריתמים) אלגוריתמים) עבור שיטות אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים) אלגוריתמים

רוב תוכנת הרכישה מאפשרת למפעיל קלט SSP חי ממכשיר פרופיל ולעדכן אותו במרווחים.כמה מערכות יכולות לקבל פרופילים מרובים ולשלב ביניהם על פני אזור הסקר.בפוסט-מעבד, כלים כמו CarIS, QPS Qimera, ו-SonarWiz לאפשר למשתמש ליישם "מהירות תיקון" אשר חישוב את המיקום של כל צליל, באמצעות פרופיל מוקדם יותר, הוא נלקח על ידי שימוש בכל פעם לא נמצא עיבוד של מים קריטי.

עבור אזורים מאתגרים עם ⁇ s אופקיים חזקים (למשל, טיפות נהר), שני ממדי או שלושה-ממדיים מהירות קול מודלים עשוי להיות נחוץ.אלה ניתן לבנות על ידי הטמעת רשת של סיקים CTD או באמצעות שימוש ב- tomography בזמן נסיעה אקוסטית. צוותי מחקר הוכיחו כי אפילו 2-D-D-polation של כמה פרופילים יכול להפחית שגיאות השבורות על ידי סדר גודל של גישה חד פעמית.

תכנון סקר הסתגלות

אסטרטגיה יעילה נוספת היא להימנע מבדיקה בתקופות של stratification קיצוני. באזורים רבים, התרמוסקלין חלש ביותר בבוקר מוקדם לאחר קירור לילה חזק יותר באחר הצהריים האחרון. Scheduling בלוקים סקרים בשעות הבוקר המוקדמות יכול להפחית את כוח ⁇ . בדומה, סקרים בזמניות צריך להיות מתוכנן כדי להתאים עם זמנים של מים מתוקים מופחתים בזרימה (למשל, לאחר זבת חום או חום זמניים).

תכנון סקר הסתגלות כולל גם בחירת תדירות רבבים אופטימלית. תדרי נמוך (למשל, 50 kHz) רגישים פחות לסחיטה בקנה מידה טוב מאשר תדרים גבוהים יותר (200 kHz או יותר), אבל הם מציעים פתרון נמוך יותר. סקרים חייבים לסחור מהצורך ברזולוציה נגד עלות שגיאות תגמול.עבור דרישות דיוק גבוה מאוד (IHO מיוחד Order), באמצעות מערכת כפולה-פולנית שיכולה לזהות בעיות עומק בין קידוד יכול לזהות בעיות עומק.

עיבוד מתקדם Algorithms

מעבר להילוך סטנדרטי, אלגוריתמים מודרניים יכולים לזהות ולתקן שגיאות stratification ישירות מהנתונים הרבבים.שיט אחד היא הגישה "מהירות הסאונד", שבו הסקר פועל על שטח שטוח, הידוע היטב קרקעי (או יעד קיטוב ייעודי), ואת עומק אי-דיוק לאורך הגולגולת משמשים כדי למנוע את מהירות הקול, המכונה "מניעה קליבראלית" (Impual) עם מהירות סריקה נוספת של דלקת הלחמית (ICC) ללא אופטימיזציה), אך היא מסתמך על מהירות הקולית (IFictice) ו-Cy) עם מהירות (IEXDy) עם מהירות (IEXDice) או מהירות (IEXIEXIOLIT) עם אופטימיזציה נוספת, למרות שמבוססת על ידי אופטימיזציה (IMADice) עם אופטימיזציה נוספת, למרות שבסיסיתיתיתיתית (IMADice) עם מהירות (IMADice) עם מהירות (IMADice) ללא אופטימיזציה נוספת, למרות שתלויה, עם אסטיבי תיבות של מכשיר CIRECTDice) עם אסטיבי תיבות של מכשיר CIRECT CIRSTIUMMASTICDice) עם אסטיבי תיבות של אסטיבי תיבות של אסטיבי תיבות של אסטיביות (

שיטה מבטיחה נוספת היא להשתמש בתגובה הזוויתית הרבבאאם לפרי תכונות עמודה מים.בעוד שעדיין ניסיונית, כמה קבוצות הוכיחו כי המעטפה של עוצמת הגבה מעבר לזרם הקורה מתואמים עם מידת ההונאה, פוטנציאל המאפשר תיקון בזמן אמת.

מודלים של למידת מכונות המוכשרים על נתונים היסטוריים של CTD ופרמטרים מטאורולוגיים יכולים גם לחזות את פרופיל מהירות הקול הצפוי בכל נקודה באזור הסקר.מודלים החיזוייים הללו הם בעלי ערך מיוחד עבור סקרים אוטונומיים שבהם הראייה האנושית מוגבלת.לדוגמה, משרד המחקר של Ocean Exploration and ResearchFLT:1 תומך בפיתוח מערכות נוסטלטיביות שמשתנות את העיבוד שלהם בתגובה לתנאי המשתנים.

מסקנה

stratification עמוד מים הוא גורם סביבתי בסיסי המשפיע ישירות על הדיוק של סקרים הידרוגרפיים.על ידי שינוי המהירות והנתיב של גלים אקוסטיים, stratification מציג שגיאות שיטתיות במדידות עומק ומיקום אופקי שיכול לעלות על גבולות ניתן לאפשריים אם להשאיר ללא תיקון.הכרה בנוכחות ובכוח של stratification, מדידה של פרופיל מהירות הקול המתאים לפתרון מרחבי וזמני, החלת פעולות הידרוקרטיות קפדניות עבור כל פעולה מקצועית.

ככל שטכנולוגיית הסקר מתפתחת לאוטונומיה גדולה יותר ורזולוציה גבוהה יותר, הצורך בטיפול חזק של עמודה מים פנויות הופך אפילו יותר קריטי.כלי משטח אוטונומיים ו- AUVs הפועלים לתקופות ארוכות חייב לשאת את מערכות ההסתננות שלהם או להסתמך על מודלים חיזוייים כדי לשמור על איכות נתונים.בינתיים, התקדמות בהטמעת נתונים בזמן אמת ולמידה להבטיח תיקון אמין יותר ופחות תלוי על הפעלת פעילות.

עבור הידרוגרפים, השיעור ברור: עמודת המים אינה מדיום הומוגני. הבנה מעמיקה של מבנה התרמית, הסדין והדחיסות שלה, בשילוב עם אסטרטגיות מדידה ותיקון מכוונים, הופכת את הסטרציה של חבות לפרמטר שניתן לנהל.עם תכנון קפדני וכלים מודרניים, את קרקעית הים ניתן למפות עם הדיוק שניווט מודרני, בנייה, בנייה, ניהול סביבתי וביקוש.