Wpływ szerokości wiązki echosondy wielowiązkowej na dokładność uzyskanych modeli dna

• Autorzy: Maleika W. , Pałczyński M.

Warianty tytułu

EN

The influence of the beam width in multibeam echosounder on the accuracy of seabed models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cyfrowy model terenu (DTM) jest podstawową warstwą informacyjną w wielu badaniach i aplikacjach związanych z eksploracją akwenów wodnych. Najczęściej model dna tworzony jest na podstawie danych zbieranych za pomocą sondy wielowiązkowej. Dokładność tworzonych DTM zależy od wielu parametrów związanych zarówno z samymi pracami sondażowymi, jak i późniejszymi przekształceniami zbioru danych. W praktyce istnieje ogromna trudność określenia dokładności tworzonych modeli, gdyż nie możemy porównać stworzonego modelu do rzeczywistego ukształtowania powierzchni dna. Autorzy stworzyli na potrzeby tego typu badań symulator sondażu morskiego uwzględniający zarówno parametry prac sondażowych jak i właściwości urządzenia pomiarowego. W wyniku badań symulacyjnych możliwa stała się analiza wpływu różnorodnych parametrów na dokładność tworzonych modeli. W niniejszej pracy dokonano sprawdzenia jaki wpływ na dokładność ma szerokość wiązki w echosondzie wielowiązkowej. W wyniku badań wykazano, że duży kąt rozwarcia wiązki w echosondzie umożliwi wykonywanie prawidłowych modeli przy znacznym zmniejszeniu kosztów sondażu.

EN

Digital terrain models (DTMs), finding a wide range of applications in the exploration of water areas, are mainly created on the basis of bathymetric data from a multibeam echosounder. The estimation of DTM accuracy dependent on the choice of the survey parameters is difficult due to the lack of reference surface. These authors have developed the methodology of simulation called virtual survey, which enables examining how various parameters of the echosounder, survey and DTM construction algorithms affect the errors of the created models. They are aimed at precise estimation of the model accuracy and the optimization of depth measurement work. The article includes the results of the examination of the influence of the beam width in multibeam echosounder on the accuracy of seabed models. It has been proved that a significant reduction of recorded data (by increasing beam angle) leads to only a slight increase in the modeling error, which makes the bathymetric survey much more cost-effective.

Słowa kluczowe

PL

cyfrowy model terenu; sondaż batymetryczny; echosonda wielowiązkowa; szerokość wiązki

EN

digital terrain model (DTM); multibeam echosounder; MBES; bathymetric survey

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 35, z. 4/1
• Strony: 257--266
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Maleika W.

• Wydział Informatyki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Pałczyński M.

• Wydział Informatyki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• [1] Calder B.R., Mayer L.A.: Automatic processing of high-rate, high-density multibeam echosounder data, Geochemistry Geophysics Geosystems, vol. 4(6), 2003, pp. 1048-1069.
• [2] Hamilton E.L.: Geoacoustic modeling of the sea floor, Journal of the Acoustical Society of America, vol. 68, Issue 5, pp. 1313-1340, 1980.
• [3] Dinn, D.F., Loncarevic, B.D., Costello, G.: The effect of sound velocity errors on multi-beam sonar depth accuracy OCEANS '95. MTS/IEEE. Challenges of Our Changing Global Environment. Conference Proceedings, vol. 2, pp. 1001-1010.
• [4] Jay Gao,: Resolution and accuracy of terrain representation by grid DEMs at a micro-scale, International Journal of Geographical Information Science, vol. 11, Issue 2, 2001, pp. 199-212.
• [5] Hammerstad E., Asheim S., Nilsen K., Bodholt, H.: Advances in multibeam echo sounder technology, OCEANS '93. Engineering in Harmony with Ocean. Proceedings, vol. 1, 1993, pp. 1482-1487.
• [6] Internationa Hydrgraphic Organization, IHO standards for hydrographic surveys, Publication No. 44, 4th Edition, 1998.
• [7] Łubczonek J., Borkowski M.: Comparative analysis of digital seabed models prepared from single and multibeam sounding data, Maritime University of Szczecin, PJOES 2007.
• [8] Maleika W., Pałczyński M.: Virtual multibeam echosounder in investigations on sea bottom modeling. Metody Informatyki Stosowanej vol. 4/2008, Wydawnictwo PAN o. Gdańsk, 2008, s.111-120.
• [9] Maleika W., Pałczyński M.: Virtual marine sounding. Polish Journal of Environmental Studies, vol. 17, No. 4C, 2008, pp. 312-316.
• [10] Maleika W., Pałczyński M., Frejlichowski D., Stateczny A.: Analysis of survey data collected using Simrad EM3000 multibeam echosounder (In Polish). Metody Informatyki Stosowanej, nr 4/2010 (25), PAN o. Gdańsk, s. 55-64.
• [11] Maleika W., Pałczyński M.: Opracowanie symulatora echosondy wielowiązkowej. Biuletyn WAT, nr 3 (663), 2011, s. 215-225.
• [12] Maleika W., Pałczyński M., Frejlichowski D.: Multibeam Echosounder Simulator Applying Noise Generator for the Purpose of Sea Bottom Visualisation, [In:] G. Maino and G. L. Foresti (Eds.): ICIAP 2011, Part II, Lecture Notes in Computer Science, vol. 6979, 2011, pp. 285-293.
• [13] Stateczny A. (red.): The methods of the comparative navigation" (In Polish), Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk 2004.
• [14] Golden Software - Technologically Advanced Mapping and Graphing Software, http://www.goldensofftware.com/, may 2011.