Szerokość pasa pomiarowego echosondy wielowiązkowej w kontekście bezpieczeństwa transportu morskiego

• Autorzy: Grządziel A. , Felski A.

Warianty tytułu

EN

The width of measurement band of multibeam sonar in the context of maritime transport safety

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Echosonda wielowiązkowa MBES (ang. Multibeam echosounder) to nowoczesne urządzenie hydrograficzne, które posiada zdolność jednoczesnej rejestracji danych o głębokości i właściwości akustycznych dna w szerokim pasie, w odróżnieniu od pomiarów punktowych, charakterystycznych dla klasycznej echosondy. Tak pozyskane pomiary mogą być wykorzystywane do klasyfikacji i akustycznego obrazowania dna morskiego, badania procesów zachodzących w osadach dennych, identyfikacji niebezpieczeństw na dnie morskim i wielu innych celów. Zasadniczą zaletą urządzenia jest jego wielka wydajność wynikająca z szerokiego pasa pomiarowego. Ta cecha ma niebagatelny wpływ na bezpieczeństwo żeglugi i mogłaby znaleźć zastosowanie nie tylko w hydrografii. Jednak wysoka efektywność tego sprzętu wiąże się z odmiennymi, nie do końca poznanymi zjawiskami. Pomiary taką echosondą uzależnione są od wielu czynników, które generują błędy pomiarowe. Można je wskazać w toni wodnej oraz na badanym dnie, ale część z nich pochodzi od nosiciela i urządzeń pracujących na nim. Błędy jakie powstają w wyniku oddziaływania tych czynników mają wpływ na jakość pomiarów, a w konsekwencji użyteczną szerokość pasa pomiarowego. Zagadnienie to, z racji względnie krótkiego czasu stosowania urządzenia w praktyce,nie jest do końca rozwiązane i budzi pewne wątpliwości. Celem niniejszego artykułu jest próbazweryfikowania użytecznej szerokości pasa pomiarowego drogą eksperymentów in situ. Założono, że na podstawie badań eksperymentalnych na morzu, poprzez porównanie pomiarów wykonywanych w różnych wariantach ustawień urządzenia z modelem badanego dna możliwe jest oszacowania użytecznej szerokości pasa dna objętego pomiarami MBES.

EN

The Multibeam echo sounder is a modern hydrographic device which possesses the ability of the simultaneous registration of bathymetric data and bottom acoustic properties in the wide swath, as contrasted to point measurements, characteristic for the conventional echo sounder. Data acquired this way can be used to the seabed classification and acoustic imaging, the investigation of sedimental processes, identification of dangers on the seabed and many other purposes. The main advantage of MBES is its great efficiency resulting from the wide swath. This feature has a nontrivial influence on the safety of the shipping and would be able to find the use not only in hydrography However, the high efficiency of the equipment is connected with different, still not recognized occurrences. Measurements conducted by means of such an echo sounder depend on many factors which generate various errors. These can be pointed in the water column and on the examined bottom, but some of them come from the carrier and devices working on it. Errors resulting from these factors affect the quality of measurements and the effective swath width. This issue, due to the relatively short time of the MBES usage in the practice is not entirely solved and raises certain doubts at the moment. The purpose of the article is the attempt of verifying the usefulness swath width by real experiments (tests) at sea. Authors assumed that on the basis of experimental research at sea,by comparing data acquired in various MBES settings with the sea bottom model it is possible to estimate the usefulness (effectivness) swath width of the multibeam system.

Słowa kluczowe

PL

echosonda wielowiązkowa; transport morski; bezpieczeństwo

EN

multibeam echo sounder; maritime transport; safety

• Wydawca: Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne SA
• Czasopismo: Gospodarka Materiałowa i Logistyka
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 9
• Strony: 268--279
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., pełny tekst na CD

Twórcy

autor

Grządziel A.

• Stowarzyszenie Hydrografów Morskich RP

autor

Felski A.

• Akademia Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte, Instytut Nawigacji i Hydrografii Morskiej

Bibliografia

• [1] Buchanan, C., Spinoccia, M., Picard, K., Wilson, O., Sexton, M.J, Hodgkin, S., Parums, R. & Siwabessy, P.J.W. (2013). Standard Operation Procedure for a Multibeam Survey: Acquisition & Processing. Record 2013/33. Geoscience Australia: Canberra.
• [2] Courtney RC, Shaw J. (2000). Multibeam bathymetry and back-scatter imaging of the Canadian continental shelf. Geoscience Canada; 27:31–42.
• [3] de Moustier, C. (1986). “Beyond bathymetry: Mapping acoustic backscatter from the deep seafloor with Sea Beam”. J. Acoust. Soc. Am., 79(2), 316-331.
• [4] IHO C-13, (2011). Manual on Hydrography, 1st edition, February
• [5] IHO Standards for Hydrographic SurveysSP-44, 5th Edition, February 2008
• [6] International Marine Contractors Association (IMCA), (2006). Guidelines for The Use of Multibeam Echosounders for Offshore Surveys, January.
• [7] José Vicente Martínez Díaz, (1999). Analysis of Multibeam Sonar Data for the Characterization of Seafloor Habitats, The University of New Brunswick,
• [8] Kearns, T.A., (2002). Remote Sensing and Multibeam Hydrography, Sea Technology, October 2002, 21-27,.
• [9] Kostylev VE, Todd BJ, Fader GBJ, Courtney RC, Cameron GDM, Pickrill RA. Benthic habitat mapping on the Scotian Shelf based on multibeam bathymetry, surficial geology and sea floor photographs. Mar Ecol Prog Ser 2001;219: 121–37.
• [10] Kozaczka S., (2012). Badanie struktury dna Zatoki Gdańskiej metodą akustyki nieliniowej, Zeszyty Naukowe AMW, Rok LIII NR 1 (188)
• [11] Mitchell NC, Hughes-Clarke JE. Classification of seafloor geology using multibeam sonar data from the Scotian Shelf. Mar Geol 1994;121:143–60.
• [12] NOAA , Field Procedures Manual, April 2014
• [13] NOS Hydrographic Specifications and Deliverables, April 2013 –U.S. Department of Commerce and National Oceanic and Atmospheric Administration
• [14] Orange DL, Yun J, Maher N, Barry J, Greene G. Tracking California seafloor seeps with bathymetry, backscatter and ROVs. Continent Shelf Res 2002;22: 2273–90.
• [15] Preston, J., (2004). Acoustic Classification by Sonar, Hydro International 8 (3), 23-25,
• [16] Todd BJ, Fader GBJ, Courtney RC, Pickrill RA. Quaternary geology and surficial sediment processes, Browns Bank, Scotian Shelf, based on multibeam bathymetry. Mar Geol 1999;162:165–214.
• [17] US Army Corps of Engineers, Engineering and Design Hydrographic Surveying, Washington 2004.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).