側掃聲吶圖像應用領域綜述

側掃聲吶高分辨率、多用途、低成本海洋調查設備廣泛應用于海洋、港口、河流、湖泊和其他水域。傳統應用包括海道測量、水下工程選址、飛機殘骸、沉船、魚雷、水雷、集裝箱、化學品桶、錨鏈、沉石、浮標】錨地阻礙航空物、海底物質分類等水下目標的檢測、海洋調查和海洋科學研究。隨著設備性價比的不斷提高，越來越多的生產單位和科研機構可以利用側掃聲吶進行相關的生產調查和科研。因此，本文回顧了側掃聲吶圖像的應用領域，為我國擴大其應用提供了理論支持和技術指導。

當前應用領域：海洋局域生態系統監測監測

海洋活動的增加在一定程度上損害了海洋生態系統。海洋環境污染的主要原因是陸源污染物的排放，海洋石油勘探，傾倒廢物的海洋，海上事故等。這些活動破壞了海洋生物的多樣性，一些有價值的生態群落(如珊瑚礁生態系統)(波西多尼亞水生植物群日益消失，大規模持續監測海洋局部生態系統的變化，對后續的科學評價和治理具有重要意義。將側掃聲吶系統應用于荷蘭西南部河口的淺灘地圖，然后監測貝殼生物的棲息地環境。基于聲圖監測水下環境變化的有效性證明，側掃聲吶可以有效監測海洋生物棲息地的變化。

沿海淺海生態系統是我國四大海域生產力高的生態系統，河口生態系統.生態系統在近岸上升，海藻(草)場生態系統，紅樹林生態系統，珊瑚礁生態系統，海洋生態系統等，海洋資源豐富，已成為我國沿海地區經濟社會發展的重要基礎。在一些重要的河口.在港口水域，生態環境嚴重惡化，生物多樣性大大降低，紅潮頻繁；許多典型的生態系統面積急劇縮小，自然景觀受損；港口淤積.航道萎縮.由于生態環境的惡化、沿海侵蝕、風暴和臺風災害。上述研究的成功例子將為中國海洋局的生態環境監測提供新的思路。

2、側掃聲吶基礎知識點

側掃聲吶具有分辨率高、效率高、操作簡單、價格低廉的優點。它是海洋地貌測繪、航道障礙物搜索、考古調查、石油管道裸露檢測、港口碼頭建設掃描測試等行業應用領域的有效工具。因此，掌握側掃聲吶的相關知識點有助于選擇合適的側掃聲吶。如何選擇單頻、雙頻、多波束等多類側掃聲吶？讓我們來看看幾個重要的指標。

1、量程

測量范圍是斜距的概念，它決定了側掃可以測量多遠，可以測量多寬，大量的范圍可以提高掃描測量的效率。測量范圍主要由工作頻率決定。頻率越低，測量范圍越大。比如150kHz量程是450米，450kHz測量范圍為150米。事實上，在不同的水環境中，同一頻率的掃描寬度也很不一樣，比如千島湖水域，450kHz可輕松掃測300米(斜距)，但在非常渾濁的寧波海域，450kHz掃描測試是120米(斜距)

2、分辨率

分辨率是區分目標大小能力的指標。高分辨率掃描圖像更清晰，可以檢測小目標物體。分辨率沿著軌道劃分（alongtrack)和垂直航跡（acrosstrack）在兩個方向上，沿著軌跡的分辨率主要由水平波束的開角決定（在相同的拖動速度下）。水平波束的開角越小，分辨率越高。為了實現更窄的水平開角，需要更長的傳感器陣列（在相同頻率下）。垂直軌跡分辨率分辨率CW模式和Chirp模式，CW由信號脈寬決定模式，Chirp信號帶寬主要確定模式下垂直軌跡分辨率。

隨著距離的增加，軌跡分辨率降低。在較近的區域，波束較窄，兩個空間位置較近的目標可以分開，并記錄為兩個不同的物體。當波束腳印在遠離拖魚時變寬時，同一波束無法區分兩個靠在一起的目標。在聲納圖上，它們看起來像一個單一的目標。

3、功耗

除了量程和分辨率是側掃聲吶重要的兩個指標外，功耗也是與供電模式相關的關鍵指標。例如一艘沒有船用電源的測量船，給它300W聲納電源，必須使用大功率發電機，搬運難度大，使用噪音大；但是給一個30W聲納電源，直接使用普通12V70AH汽車電池，輕松工作10小時。