KẾT HỢP DỮ LIỆU ĐO SIDE SCAN SONAR VÀ ĐO SÂU HỒI ÂM ĐƠN TIA TRONG MINH GIẢI ĐỊA HÌNH ĐÁY SÔNG BIỂN

Chúng tôi đã tiến hành thu thập dữ liệu tại khu vực dự kiến sẽ xây dựng đường ống dẫn khí đi qua, thuộc dự án “Thu gom khí Đại Hùng” bằng máy đo sâu hồi âm đơn tia (echo sounder) Odom Hydrotrac II kết hợp thiết bị quét hình bằng sóng siêu âm (side scan sonar) EdgeTech 4200MP. Kết quả thu nhận được khi kết hợp hai thiết bị side scan sonar và máy đo sâu hồi âm đơn tia cho thấy đã phát hiện nhiều vật thể ngầm trên bề mặt địa hình đáy tại khu vực khảo sát như đường ống khí hiện hữu, các tuyến ống ngầm khả nghi, dấu vết của hoạt động khoan, đá ngầm, lưới cá, các vệt cắt kéo trên bề mặt địa hình do các mỏ neo của tàu tạo ra,... Kích thước nhỏ nhất của địa vật được phát hiện từ kết quả side scan sonar có thể ở mức độ dm. Kết quả này cho thấy phương pháp khảo sát địa hình đáy bằng thiết bị side scan sonar kết hợp máy đo sâu hồi âm đơn tia là một phương pháp nhanh chóng và hiệu quả để cung cấp một bộ cơ sở dữ liệu quan trọng phục vụ cho công tác minh giải địa hình đáy sông biển phục vụ xây dựng các công trình dưới nước đặc biệt là xây dựng các đường ống dẫn khí.

Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 14 TP Hồ Chí Minh, 30/10/2015 KẾT HỢP DỮ LIỆU ĐO SIDE SCAN SONAR VÀ ĐO SÂU HỒI ÂM ĐƠN TIA TRONG MINH GIẢI ĐỊA HÌNH ĐÁY SÔNG/ BIỂN Dương Minh Âu Công ty TNHH Thiết bị Xây dựng Bách khoa, TP Hồ Chí Minh, Việt Nam duongminhbt@gmail.com TÓM TẮT Chúng tiến hành thu thập liệu khu vực dự kiến xây dựng đường ống dẫn khí qua, thuộc dự án “Thu gom khí Đại Hùng” máy đo sâu hồi âm đơn tia (echo sounder) Odom Hydrotrac II kết hợp thiết bị quét hình sóng siêu âm (side scan sonar) EdgeTech 4200-MP Kết thu nhận kết hợp hai thiết bị side scan sonar máy đo sâu hồi âm đơn tia cho thấy phát nhiều vật thể ngầm bề mặt địa hình đáy khu vực khảo sát đường ống khí hữu, tuyến ống ngầm khả nghi, dấu vết hoạt động khoan, đá ngầm, lưới cá, vệt cắt kéo bề mặt địa hình mỏ neo tàu tạo ra, Kích thước nhỏ địa vật phát từ kết side scan sonar mức độ dm Kết cho thấy phương pháp khảo sát địa hình đáy thiết bị side scan sonar kết hợp máy đo sâu hồi âm đơn tia phương pháp nhanh chóng hiệu để cung cấp sở liệu quan trọng phục vụ cho công tác minh giải địa hình đáy sông/ biển phục vụ xây dựng công trình nước đặc biệt xây dựng đường ống dẫn khí Từ khóa: Side scan sonar, single echo sounder, seafloor mapping GIỚI THIỆU Thiết bị quét hình sóng siêu âm (side scan sonar) ban đầu thiết kế để cung cấp “hình ảnh âm thanh” đáy sông/ biển với độ phân giải cao Trong khoa học địa chất biển, chúng thường sử dụng để cung cấp nhìn gần hình ảnh trường địa chất đáy Ngoài ra, side scan sonar công cụ hữu ích cho việc phát mục tiêu, ví dụ: chìm tàu, đường ống cáp,… Ngày nay, kỹ thuật side scan sonar sử dụng nhiều rà quét địa hình đáy sông/ biển phục vụ công tác lắp đặt xây dựng đường ống (dẫn dầu, dẫn khí,…), xây dựng công trình thủy, khảo sát chướng ngại vật đáy để phục vụ công tác khảo sát nghiên cứu khác Kỹ thuật đo side scan tác nghiệp độc lập khảo sát kết hợp với thiết bị kèm khác như: đo sâu hồi âm đơn tia (single beam echo sounder), đo sâu đa tia (multi beam echo sounder), thiết bị đo địa tầng (sub bottom profiler), thiết bị định vị sóng âm (USBL), thiết bị camera nước (ROV), đo âm địa chấn nông sâu (deep or shallow seismic systems), đo từ trường (magnetometer) kỹ thuật khảo sát địa kỹ thuật khác Trong công tác lắp đặt bảo trì đường ống dẫn khí, kỹ thuật ROV thường sử dụng cung cấp hình ảnh rõ nét trực quan cho công tác nghiên cứu tình trạng ống nước so với hình ảnh từ thiết bị side scan Tuy nhiên, khu vực vùng nước nông kỹ thuật ROV lại tỏ ưu khả ghi nhận hình ảnh đáy hạn chế độ sâu nước môi trường nước đục nhiễu lớn Ngoài ra, chi phí để đầu tư cho hệ thống ROV lớn Do đó, kỹ thuật sử dụng giai đoạn thiết kế tiền khả thi dự án chi phí đắt đỏ Trong báo này, trình bày tính hiệu minh giải địa hình đáy biển có hai hệ thống bản: máy đo sâu hồi âm đơn tia thiết bị side scan sonar Các kết thu từ thiết bị khác nguyên lý hoạt động xử lý liệu từ máy đo sâu hồi âm đơn tia trình bày nhiều nghiên cứu trước Việt Nam, không trình bày chi tiết báo THU THẬP DỮ LIỆU VÀ XỬ LÝ 2.1 Khu vực khảo sát Để thu thập liệu phục vụ nghiên cứu, xử lý liệu thu từ thiết bị side scan sonar máy đo sâu hồi âm đơn tia từ liệu thu thập tổng hợp gồm nhiều thiết bị khảo sát khác thực khu vực mỏ Đại Hùng Đây khu vực cần khảo sát để chọn lựa vị trí lắp đặt đường ống dẫn khí qua tương lai Theo yêu cầu kỹ thuật, cự ly hai đường đo sâu cần thể bình đồ khoảng 50m, tương ứng với tỷ lệ đồ địa hình 1/1000 Thiết bị sử dụng cho nghiên cứu báo liệu đo từ hệ thống side scan sonar hãng EdgeTech 4200 kết hợp với máy đo sâu hồi âm đơn tia Odom Hydrotrac II phần mềm khảo sát, xử lý số liệu thủy đạc chuyên nghiệp Hypack Max 72 Hình 1: Thiết bị side scan sonar EdgeTech 4200 (trái) hình ảnh đo side scan mỏ Đại Hùng (phải) Do khoảng cách hai tuyến khảo sát đo sâu hồi âm đơn tia khoảng 50m, vậy, kết đo sâu bình đồ thu dáng địa hình bề mặt đáy khu vực khảo sát, đặc biệt khoảng hai tuyến khảo sát Một phương pháp thường sử dụng sử dụng máy đo sâu hồi âm đa tia (multibeam echo sounder) để quét toàn bề mặt đáy tuyến khảo sát Điều làm cho giá thành khảo sát gia tăng đáng kể Như vậy, không phù hợp với nhu cầu khảo sát dự án giai đoạn nghiên cứu tiền khả thi để định tuyến sơ ban đầu đặc tính tuyến đo thay đổi sang vị trí khác cần phải khảo sát lại tuyến địa hình đáy tuyến chọn có nhiều chướng ngại vật Hình 2: Minh họa khu vực có địa vật bị bỏ sót khảo sát máy đo sâu hồi âm đơn tia Để giảm chi phí cho công tác khảo sát cung cấp sở liệu đủ để phục vụ thiết kế, giải pháp khảo sát kết hợp sử dụng là: kết hợp liệu đo sâu hồi âm đơn tia thiết bị side scan sonar Khi đó, hình ảnh bề mặt đáy thu từ thiết bị side scan sonar chồng lớp với bình đồ chứa điểm đo sâu từ máy đo sâu hồi âm cung cấp tạo thành bình đồ địa hình đáy trực quan thể đầy đủ địa hình địa vật đáy khu vực khảo sát 73 Hình 3: Minh họa kết chồng lớp ảnh side scan sonar liệu đo sâu đơn tia để cung cấp hình ảnh đầy đủ bề mặt đáy biển khu vực khảo sát 2.2 Nguyên lý tính toán 2.2.1 Nguyên lý hoạt động Hệ thống side scan sonar sử dụng nguyên lý đo khoảng cách sóng âm hệ thống đo sóng âm khác hệ thống đo sâu hồi âm đơn tia (hay đa tia), hệ thống định vị sóng âm USBL,… Một side scan sonar bao gồm thiết bị ghi, cảm biến để ngập nước, dây cáp nối hai thiết bị với Hoạt động sidescan sonar thiết bị ghi nạp điện cho tụ điện “tow fish” (phần thiết bị kéo ngầm nước) Một lệnh có mang lượng từ thiết bị ghi truyền đến đầu phát (transducer), đầu phát phát xung âm lan truyền nước Sau khoảng thời gian ngắn, sóng âm phản xạ lại từ đáy nước thu nhận đầu phát, khuếch đại truyền thiết bị ghi qua cáp kéo Thiết bị ghi xử lý tín hiệu, số hóa chúng, tính toán vị trí tương ứng ghi cuối, pixel một, sau đó, ta in sóng phản xạ thiết bị ghi điện tử giấy nhiệt chùm quét đường đo Số liệu thu dạng số hóa cho phép tính số hiệu chỉnh độ xiên để tạo hình ảnh tương đối phẳng dùng để ghép thành vùng rộng lớn đáy vừa khảo sát File số liệu kỹ thuật số “trộn” với số liệu quét máy hồi âm đơn tia đa tia Hình 4: Mô trình đo side scan sonar (trái) hình ảnh đáy thu sau xử lý (phải) 2.2.2 Hiệu ứng bóng đổ Một hiệu ứng quan trọng giải đoán ảnh side scan sonar dựa vào “bóng đổ” vật thể tạo tờ ảnh, gọi hiệu ứng bóng đổ (shadow effect) Hiện tượng bóng đổ dễ dàng thấy quan sát thực tế sống Một mối liên hệ quan trọng tượng bóng đổ xuất ảnh góc phát thiết bị side scan tow fish gần đáy kích thước bóng thu ảnh lớn, điều đồng nghĩa với việc ảnh địa vật thu ảnh to hơn, rõ hơn, ngược lại 74 Hình 5: Hiện tượng bóng đổ xuất bên cạnh đàn lạc đà sa mạc hình ảnh ghi nhận đo Dựa vào kết băng ghi side scan, đặc biệt vệt bóng đổ thu được, dễ dàng giải đoán hình dạng kích thước địa vật đáy Vị trí G hình bên thể bóng đổ địa vật đáy Hình 6: Đồ hình rà quét (bên trái) hình ảnh tương ứng hiển thị ảnh (bên phải) [3] 2.2.3 Hiệu chỉnh ảnh biến dạng ảnh gốc Trong trình khảo sát side scan, thường nhận ảnh thô dạng ảnh bị biến dạng nguồn sai số như: sai số roll, pich heave thiết bị tow fish; nguồn sai số thiết bị,… nguồn sai số đo khác Do vậy, cần tiến hành trình hiệu chỉnh ảnh nhằm phục hồi lại ảnh thực phản ánh hình dạng địa vật đáy Hình 7: Minh họa ảnh gốc thu ảnh hiệu chỉnh biến dạng [3] 2.2.4 Tốc độ khảo sát Nếu tốc độ phát xung thiết bị nhỏ tốc độ khảo sát dẫn đến tượng ảnh quét địa vật đáy bị bỏ sót Do vậy, tốc độ khảo sát cần vừa đủ để liệu ghi nhận từ thiết bị phản ánh 100% độ phủ bề mặt đáy Do vậy, tốc độ tàu chạy chậm chất lượng ảnh độ phủ bề mặt đáy thể tốt Theo [1], tốc độ thông thường dòng thiết bị side scan tốt vào khoảng - kts nhỏ 75 Hình 8: Tốc độ khảo sát phản ánh chất lượng độ phủ bề mặt đáy ảnh side scan [1] 2.2.5 Chiều cao tow fish so với đáy Khi khảo sát vùng nước nông (< 20m), lắp đặt tow fish bên tàu khảo sát, vậy, chiều cao tow fish giá trị phụ thuộc vào độ sâu nước khu vực khảo sát Tuy nhiên, vùng nước sâu, để thu nhận ảnh có chất lượng cao, đòi hỏi phải trì khoảng cách tow fish so với đáy giá trị định Điều lý giải dễ dàng dựa vào góc mở tia quét thiết bị side scan Nếu thiết bị gần đáy góc quét lớn, ngược lại, thiết bị xa đáy góc quét nhỏ Theo [2], kết khảo sát tốt nên sử dụng quy luật “giá trị độ cao tow fish trì khoảng 8% đến 20% khoảng cách ngang quét được” Sở dĩ có giá trị này, theo nhiều nghiên cứu, giá trị đảm bảo cho tow fish có góc quét tốt bề mặt đáy tàu rẽ hướng Bảng 1: Bảng tính toán tương ứng độ phủ ngang chiều cao địa vật Độ phủ ngang (m) 50 75 100 Chiều cao tow fish tối ưu (m) – 10 – 15 – 20 Hình 9: Minh họa quan hệ chiều cao tow fish độ phủ ngang tương ứng [1] 2.2.6 Vị trí lắp đặt tow fish Có nhiều kỹ thuật lắp đặt thiết bị tùy thuộc vào đề cương khảo sát tình trạng địa lý khu vực khảo sát Thông thường, khu vực vùng nước nông, chọn phương pháp lắp đặt cố định bên tàu khảo sát Riêng khu vực vùng nước sâu phải lắp đặt thiết bị kéo tow fish vào tời kéo phía sau tàu suốt trình khảo sát Do khả điều chỉnh khoảng cách từ tow fish so với bề mặt đáy, dễ dàng điều khiển độ sâu hoạt động tow fish phù hợp với khu vực khảo sát 76 Hình 10: Lắp đặt tow fish dạng kéo phía sau (bên trái) lắp đặt bên tàu (bên phải) [1] 2.2.7 Độ phủ khảo sát Đối với hầu hết hệ thống side scan, tàu khảo sát phải di chuyển cho hệ thống side scan ghi nhận dãy ảnh đáy liên tiếp hai bên tuyến khảo sát, phần vùng khuất phía tow fish thường không chứa liệu, có độ rộng hẹp phụ thuộc vào độ sâu nước từ tow fish đến đáy Ngoại trừ số trường hợp, đối tượng cần rà quét side scan kênh hẹp, đường tàu chạy tuyến ống thường cần khảo sát tuyến chạy dọc theo hình dạng tuyến cần khảo sát đa số trường hợp lại phải thực khảo sát thành tuyến liên tiếp có độ phủ phù hợp Một số đề xuất độ phủ quét side scan đề xuất như: Độ phủ tối thiểu: hai tuyến khảo sát song song có độ phủ nhỏ đảm bảo thể hết bề mặt khu vực khảo sát Độ phủ 100%: khoảng cách tuyến chạy với độ phủ hệ thống side scan Giả sử, hệ thống có độ phủ quét 100m khoảng hở phía tow fish 20m cần thiết kế hai tuyến chạy song song với khoảng cách 160m Hình 11: Minh họa kiểu độ phủ 100% [1] Độ phủ 200%: bố trí lưới tuyến chạy vuông góc với khoảng cách tuyến với độ phủ hệ thống side scan Hình 12: Minh họa kiểu độ phủ 200% [1] 77 Hình 13: Mô hình dạng độ phủ phổ biến khảo sát side scan [3] 2.2.8 Hình ảnh đối tượng khảo sát Độ xác khả nhận biết kích thước địa vật đáy phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm dạng vật liệu, kích thước, hình dạng địa vật, độ phản xạ, tạp âm, nhiễu sinh học, tàu đắm, phản xạ bề mặt mức độ ổn định “con cá” Một vùng khuất phía trước với tín hiệu phản xạ mạnh cho biết có chỗ lõm lớn Một vùng khuất phía sau với tín hiệu phản xạ mạnh cho biết có nhô lên địa hình đáy Hình bên minh họa số kiểu vùng khuất phản hồi đối tượng lơ lửng trước chạm đáy vùng khuất tình trạng lồi lõm Hình 14: Minh họa kiểu vùng khuất [3] 2.2.9 Giải đoán chiều cao vị trí địa vật Độ phủ tối thiểu: Chiều cao gần địa vật ước tính từ bóng che (hình bên dưới) Độ phản xạ sóng âm hàm kích thước địa vật (vùng nhận được), hình dạng, hướng so với “tow fish”, kết cấu Thép đá phản xạ tốt Sợi thủy tinh, gỗ mềm, chất dẻo, cao su phản xạ yếu Việc kiểm tra phải thực hàng ngày để chắn phát địa vật Hình 15: Nguyên tắc tính toán chiều cao địa vật [3] 78 Khi đó, công thức tính chiều cao địa vật: hc  H sc S Với sc chiều dài xiên bóng địa vật tính từ địa vật, S khoảng cách xiên từ tow fish tới điểm cuối bóng đổ H chiều cao tow fish so với đáy Vị trí địa vật: Để có vị trí xác sidescan sonar, trước hết, ta phải có vị trí xác tàu khảo sát tiếp đến truyền vị trí xác đến “tow fish” Vị trí đầu phát thiết bị xem điểm gốc hệ tọa độ sử dụng tàu Hướng trước sau gọi hướng chính, khoảng cách vuông góc với hướng từ “tow fish” tới mạn tàu gọi offset Thông thường, hướng dương phía sau, offset dương bên phải mạn tàu Vị trí transducer tính từ anten GPS phương pháp hình học Khi vị trí “con cá” xác định, vị trí địa vật dễ dàng tính Đại lượng offset lấy từ ghi sonar Hình 16: Nguyên tắc tính toán chiều cao địa vật [3] Giả thuyết tọa độ tow fish (sonar position) (N, E) dE  HR.cos( ) dN  HR sin( ) Khi đó, vị trí địa vật (contact position) tính công thức: (N + dN, E + dE) 2.3 Thu thập liệu xử lý Máy đo sâu hồi âm đơn tia, thiết bị side scan sonar máy thu DGPS kết nối trực tiếp vào máy tính cài đặt sẵn phần mềm Hypack Lưu đồ cài đặt hệ thống side scan sonar minh họa đây: Hình 17: Cài đặt đồng thiết bị phần mềm Hypack Max [1] Quá trình thu thập liệu lưu tự động vào nhớ máy tính phần mềm Hypack Max Dữ liệu thu thập xử lý thể hình 18, kết sau trình thu thập liệu side scan sonar xuất sang định dạng XTF để tiến hành xử lý phần mềm khác chuyển sang dạng file ảnh TIF dãy đo hay chồng lớp dãy đo để tạo ảnh TIF chung tất dãy đo 79 Dữ liệu đo sâu hồi âm thiết bị đo sâu hồi âm đơn tia thu nhận đồng thời Dữ liệu hiệu chỉnh biến động triều để tạo độ sâu hải đồ xác cho khu vực khảo sát khu vực mỏ Đại Hùng Như vậy, liệu đo side scan liệu đo sâu đơn tia ghi nhận đồng thời khu vực khảo sát Hình 18: Quy trình xử lý liệu phần mềm Hypack Max [1] Kỹ thuật “Mosaic” kỹ thuật quan trọng xử lý hầu hết phần mềm xử lý ảnh side scan Kỹ thuật cho phép chồng lớp cách nhanh chóng từ tờ ảnh quét đáy có hệ tọa độ điểm pixel tương đồng hình dạng địa vật với để tạo dãy quét ảnh ghép dãy ảnh với nhằm tạo bình đồ ảnh đáy khu vực quét Hình 19: Minh họa trình thu thập liệu side scan sonar phần mềm Hypack Max [1] KẾT QUẢ XỬ LÝ 3.1 Phân loại đối tượng Kết thu từ thiết bị side scan sonar sở bước đầu nhằm cung cấp nhìn trực quan bề mặt đáy khảo sát với chi phí thấp Vì vậy, kết giải đoán từ ảnh side scan mang tính chất tham khảo, cần kết hợp 80 tài liệu trước có khu vực khảo sát hình ảnh thu nhận từ phương pháp khác hỗ trợ để có nhìn địa hình đáy khu vực khảo sát Dựa số tiêu chí địa vật thường xuất bề mặt đáy sông/ biển kinh nghiệm khảo sát có được, tiến hành phân loại đối tượng dựa vào số yếu tố độ dài bóng địa vật, hình dạng ảnh thu được, tương quan vùng phản xạ mạnh hay yếu,… Các kết tóm tắt số ký hiệu thể vẽ sau: (1) (2) (5) (10) (14) (6) (3) (7) (11) (15) (4) (8) (9) (12) (13) (16) (17) (18) (19) (20) Bảng 2: Bảng tổng hợp yếu tố địa hình đáy giải đoán từ ảnh side scan liệu đo sâu đơn tia Số TT 10 Những đặc trưng đáy biển Số fix sonar fix track Tên đường chạy quét side scan Các vết rỗ bề mặt đáng kể Các vết cào đáng kể Các vết cào không đáng kể Khu vực có tán xạ cao cao Đối tượng sonar với tên kích thước (dài x rộng x cao) Dấu vết hoạt động khoan Giàn khoan hữu Tuyến ống hữu Số TT 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Những đặc trưng đáy biển Các tuyến cáp Tuyến ống ngầm khả nghi Vị trí lấy mẫu, mẫu # KP # Dị thường từ, số cường độ (nT) Số fix, echosounder track độ sâu (m) Tên đường chạy đo sâu Đường đẳng sâu theo mực chuẩn LAT Lý trình tuyến ống Giàn khoan Vị trí lấy mẫu địa chất, mẫu # KP # 3.2 Biên tập hoàn thiện bình đồ từ liệu quét side scan liệu đo sâu đơn tia Quá trình xử lý liệu đo side scan liệu đo sâu đơn tia xuất sang dạng file ảnh TIF (một loại ảnh có chứa thông số tọa độ), sau nạp vào phần mềm Autocad chỉnh lý biên tập phần mềm đồ họa Corel Draw Để minh họa cho kết thu được, minh chứng cách đối chiếu ảnh thu kết bình đồ sau vị trí có địa vật đặc trưng 81 Hình 20: Minh chứng ảnh side scan thu bình đồ sau biên tập vị trí có tuyến ống ngầm mỏ Đại Hùng Từ ảnh thu hình 14, ta dễ dàng thấy phần chân đế giàn khoan Đại Hùng vị trí “WHP DH2 Platform”, vị trí tuyến cáp hữu “Existing cable”, vùng bóng tuyến cáp hữu khu vực gần chân giàn khoan “Acoustic shadows” cho thấy bóng dài xuất khu vực nhô cao từ khu vực tiếp giáp giàn khoàn DH2 chìm dần vào bề mặt đáy Ngoài từ rạn đất cát nhấp nhô vị trí “Megaripples” từ liệu khảo sát thiết kế trước vài vệt cắt thu ảnh, ta giải đoán vị trí “Proposed buried cable” có hai đoạn cáp ngầm nhô lên bề mặt đáy Chúng minh họa liệu thu từ máy đo sâu hồi âm đơn tia khu vực mỏ Đại Hùng “DH Platform” bên Hình 21: Dữ liệu đo sâu đơn tia thu vị trí mỏ Đại Hùng ghi nhận đồng thời với liệu side scan Từ bình đồ sau biên tập phần mềm Autocad hình 15, ta hoàn toàn dễ dàng nhận thấy vùng có tán xạ bề mặt cao, sở quan trọng cho thiết kế việc định nên không nên thiết kế tuyến ống qua khu vực Ngoài ra, vệt cắt kéo tạo bề mặt đáy ghi nhận rõ ảnh side scan, điều cho thấy, trước có nhiều hoạt động khoan thăm dò thực vị trí Ảnh sau xử lý dạng ảnh TIF chèn vào phần mềm Autocad sử dụng công cụ đo cung cấp phần mềm Autocad dễ dàng đo chiều dài chiều rộng vết cắt kéo Bảng 3: Một số đặc trưng kỹ thuật thiết bị side scan sonar EdgeTech 4200 Tên thiết bị Kích thước towfish (m) Trọng lượng không khí (Kg) Độ sâu tối đa (m) Tần số tối thiểu (kHz) Tần số tối đa (kHz) Độ dài xung tối thiểu (micro second) Độ dài xung tối đa (micro second) Cự ly quét tối đa (m) Bề rộng tia nhỏ (độ) Bề rộng tia lớn (độ) Độ phân giải (cm) EdgeTech 4200 Dài (1.25m) x Rộng (0.2m) x Cao (0.11m) 30 2000 100 900 1000 20000 500 0.2 0.2 82 Kết thu từ ảnh cho thấy phát vết cắt kéo có kích thước mức độ dm (sử dụng công cụ đo chiều dài, chiều rộng độ cao địa vật phần mềm Hypack) Điều cho thấy, hình ảnh side scan cung cấp ảnh có độ phân giải độ xác cao Đối chiếu với kết công bố từ hãng EdgeTech, thiết bị Edge Tech 4200 có độ phân giải lên đến 1cm, hoàn toàn ứng dụng để xây dựng đồ địa hình đáy lên đến tỷ lệ 1/500 (m < 1.2 M, với m sai số trung phương M mẫu số tỷ lệ đồ) Hình 22: Minh chứng ảnh side scan thu số vị trí đặc trưng có địa vật hoạt động khoan thăm dò Trên hình 16 cho thấy, vết vị trí chân đế giàn khoan cắm bề mặt đáy hoạt động khoan thăm dò trước “Mark of drilling activity”, dựa vào đặc tính màu sắc thu từ ảnh cho thấy số khu vực có tán xạ bề mặt cao vị trí “Area of higher backscatter intensity” KẾT LUẬN Chúng trình bày phương pháp đo đạc xử lý liệu kết hợp từ thiết bị đo sâu hồi âm đơn tia thiết bị side scan sonar cho khu vực quét mỏ Đại Hùng nhằm phục vụ công tác thiết kế lắp đặt tuyến ống qua khu vực Kết khảo sát cho thấy phương pháp phương pháp khảo sát nhanh chóng trực quan việc cung cấp sở liệu phục vụ công tác thiết kế lắp đặt tuyến ống dẫn khí Ngoài ra, phương pháp dễ dàng áp dụng cho mục đích khảo sát khác nhằm minh giải chi tiết địa hình đáy sông/ biển khu vực cần nghiên cứu khảo sát TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tạp chí Hypack Inc, - Hypack 2015: Presentations and Sample Files January, 2015 B Sách, báo cáo kỹ thuật, luận án tiến sĩ, website,… Deparment of The Army, U.S Army Corps of Engineers, - Engineering and Design: Hydrographic Surveying Washington, DC 20314-1000 Huibert-Jan Lekkerkerk, … , - Handbook of Offshore Surveying Skilltrade, 2006/7 83 COMBINING SIDE SCAN SONAR AND SINGLE BEAM ECHO SOUNDER DATA IN INTERPRETATION FOR THE RIVER/ SEA BOTTOM TERRAIN Duong Minh Au Bach Khoa Construction Equipment Co., Ltd, Ho Chi Minh City, Vietnam ABSTRACT We have collected the surveying data at the proposed area for building the gas pipeline at “Dai Hung Platform” by using echo sounder Odom Hydrotrac II and side scan sonar EdgeTech 4200-MP From using the side scan sonar and single beam echo sounder show that have many contacts at the sea bottom at the survey area such as the existing gas pipeline, the proposed gas pipeline, the mark of drilling activity, megaripples, sonar target, the platform, fishing net, the area of higher backscatter intensity, … The smallest size that defined from side scan image can be to decimeter resolution These results show that the combining method between side scan sonar and single beam echo sounder is one of quick and efficient method for interpretating the sea/ river bottom terrain in surveying or designing the offshore construction, especially building the gas pipelines Keywords: Side scan sonar, single echo sounder, seafloor mapping 84 [...]... backscatter intensity” 4 KẾT LUẬN Chúng tôi đã trình bày một phương pháp đo đạc và xử lý dữ liệu kết hợp từ thiết bị đo sâu hồi âm đơn tia và thiết bị side scan sonar cho khu vực quét mỏ Đại Hùng nhằm phục vụ công tác thiết kế lắp đặt tuyến ống mới đi qua khu vực này Kết quả khảo sát cho thấy phương pháp trên là một phương pháp khảo sát nhanh chóng và trực quan trong việc cung cấp bộ cơ sở dữ liệu phục vụ công... tiếp giáp giàn khoàn DH2 và chìm dần vào bề mặt đáy Ngoài ra từ các rạn đất cát nhấp nhô tại vị trí “Megaripples” cũng như từ dữ liệu khảo sát thiết kế trước đây và một vài vệt cắt thu được trên ảnh, ta có thể giải đo n được tại vị trí “Proposed buried cable” có thể có hai đo n cáp ngầm nhô lên trên bề mặt đáy Chúng tôi cũng minh họa dữ liệu thu được từ máy đo sâu hồi âm đơn tia tại khu vực mỏ Đại Hùng... công cụ đo chiều dài, chiều rộng và độ cao của địa vật trong phần mềm Hypack) Điều này cho thấy, hình ảnh side scan cung cấp ảnh có độ phân giải và độ chính xác rất cao Đối chiếu với kết quả được công bố từ hãng EdgeTech, thiết bị Edge Tech 4200 có độ phân giải lên đến 1cm, hoàn toàn có thể ứng dụng để xây dựng bản đồ địa hình đáy lên đến tỷ lệ 1/500 (m < 1.2 M, với m là sai số trung phương và M là... âm đơn tia tại khu vực mỏ Đại Hùng “DH Platform” như bên dưới Hình 21: Dữ liệu đo sâu đơn tia thu được tại vị trí mỏ Đại Hùng được ghi nhận đồng thời với dữ liệu side scan Từ bình đồ sau biên tập bằng phần mềm Autocad trên hình 15, ta hoàn toàn dễ dàng nhận thấy được những vùng có tán xạ bề mặt cao, đây là một cơ sở quan trọng cho thiết kế trong việc quyết định nên hoặc không nên thiết kế tuyến ống qua... với m là sai số trung phương và M là mẫu số tỷ lệ bản đồ) Hình 22: Minh chứng ảnh side scan thu được tại một số vị trí đặc trưng có địa vật hoặc các hoạt động khoan thăm dò Trên hình 16 cho thấy, vết các vị trí của chân đế giàn khoan cắm trên bề mặt đáy trong hoạt động khoan thăm dò trước đây tại “Mark of drilling activity”, hoặc dựa vào đặc tính và màu sắc thu được từ ảnh cho thấy một số khu vực có tán... bề mặt đáy cũng được ghi nhận rất rõ trên ảnh side scan, điều này cho thấy, trước đây có thể có nhiều hoạt động khoan thăm dò đã được thực hiện tại vị trí này Ảnh sau xử lý dạng ảnh TIF được chèn vào phần mềm Autocad và sử dụng công cụ đo được cung cấp trên phần mềm Autocad có thể dễ dàng đo được chiều dài hoặc chiều rộng các vết cắt kéo Bảng 3: Một số đặc trưng kỹ thuật thiết bị side scan sonar EdgeTech... COMBINING SIDE SCAN SONAR AND SINGLE BEAM ECHO SOUNDER DATA IN INTERPRETATION FOR THE RIVER/ SEA BOTTOM TERRAIN Duong Minh Au Bach Khoa Construction Equipment Co., Ltd, Ho Chi Minh City, Vietnam ABSTRACT We have collected the surveying data at the proposed area for building the gas pipeline at “Dai Hung Platform” by using echo sounder Odom Hydrotrac II and side scan sonar EdgeTech 4200-MP From using the side. .. liệu phục vụ công tác thiết kế lắp đặt tuyến ống dẫn khí mới Ngoài ra, phương pháp này cũng có thể dễ dàng được áp dụng cho các mục đích khảo sát khác nhằm minh giải chi tiết địa hình đáy sông/ biển tại khu vực cần nghiên cứu khảo sát bất kỳ TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tạp chí 1 Hypack Inc, - Hypack 2015: Presentations and Sample Files January, 2015 B Sách, báo cáo kỹ thuật, luận án tiến sĩ, website,… 2 Deparment... thước towfish (m) Trọng lượng trong không khí (Kg) Độ sâu tối đa (m) Tần số tối thiểu (kHz) Tần số tối đa (kHz) Độ dài xung tối thiểu (micro second) Độ dài xung tối đa (micro second) Cự ly quét tối đa (m) Bề rộng tia nhỏ nhất (độ) Bề rộng tia lớn nhất (độ) Độ phân giải (cm) EdgeTech 4200 Dài (1.25m) x Rộng (0.2m) x Cao (0.11m) 30 2000 100 900 1000 20000 500 0.2 0.2 1 82 Kết quả thu được từ ảnh cho thấy.. .Hình 20: Minh chứng ảnh side scan thu được và bình đồ sau biên tập tại vị trí có tuyến ống ngầm tại mỏ Đại Hùng Từ ảnh thu được trên hình 14, ta có thể dễ dàng thấy phần chân đế của giàn khoan Đại Hùng tại vị trí “WHP DH2 Platform”, vị trí tuyến cáp hiện hữu “Existing