Đề cương ôn tập TRẮC ĐỊA BẢN ĐỒ BIỂN

Câu 1: Bản đồ địa hình đáy biển có phải hải đồ không? Tại sao? Hải đồ là bản đồ địa hình đáy biển. Nhưng mục đích của bản đồ địa hình đáy biển không chỉ sử dụng với mục đích dẫn đường mà còn dùng cho nhiều ngành khác với nhiều mục đích khác. Có ba yêu cầu phân loại đáy biển đó là: Hải đồ; Phục vụ thương mại hoặc môi trường; Phục vụ quân sự. Hải đồ: Đây là phương pháp phân loại tương đối đơn giản, sử dụng biểu đồ hàng hải chủ yếu là mục đích dẫn đường. Thủy thủ sử dụng biểu đồ hàng hải với múc đích:  Tìm nơi neo đậu;  Loại cầu tàu và nơi đó có bao nhiêu chỗ neo đậu  Giúp đánh giá mức an toàn neo đậu  Khả năng cung cấp một tư vấn dẫn đường. Thương mại Môi trường: Một phân loại chi tiết hơn, thường sử dụng phần mềm xử lý với mục đích:  Xác định địa điểm các giàn khoan dầu, đèn biển hoặc đèn hiệu trên biển, các đê biển, thăm dò khoáng sản, đánh bắt thủy hải sản. Quân sự: Đây là sự kết hợp của bốn loại hình cơ bản về đáy biển với dữ liệu chi tiết và bổ sung các thuộc tính. Quân đội cần các thông tin này để:  Tiến hành hoạt động đổ bộ, có biện pháp đối phó chống đổ bộ, hoặc sử dụng địa hình để phòng thủ quốc phòng, tàu ngầm và chống tàu ngầm, thủy lôi và chống thủy lôi. Câu 2: Chức năng chính của máy quét sonar trong đo đạc thủy văn? Các chức năng chính của máy quét sonar trong đo đạc thủy văn: 1. Phát hiện xác tàu và các vật cản dòng âm thanh của máy hồi âm. Mặc dù vị trí chính xác và độ sâu khôngthể xác định bằng SSS, nhưng một máy SSS được điều chỉnh đúng cách và biết vận hành sẽ phát hiện hầu hết những khiếm khuyết của hệ thống dò âm đa tia. 2. Phát hiện các đặc trưng đáy biển. Nếu máy scan sonar được sử dụng đúng cách sẽ phát hiện các dấu hiệu rất nhỏ dưới đáy biển, trong khi lại ít gây nguy hiểm cho bản thân tàu. Hệ thống SSS có tầm quan trọng đáng kể trong hoạt động của tàu ngầm và hoạt động dò thủy lôi trên biển. 3. Việc phân loại đáy biển phụ thuộc vào các dữ liệu thu thập được và kiến thức về cấu tạo đáy biển. Việc kết hợp chúng rất quan trọng đối với các hoạt động của tàu ngầm và dò thủy lôi, đối với hoạt động nuôi thủy sản và phát triển tài nguyên biển. 4. Việc phát hiện các vùng biến động của đáy biển như cồn cát trong các tuyến vận tải biển là rất quan trọng. Trên các tuyến vận tải biển, phải định kỳ tái khảo sát để đảm bảo an toàn hàng hải.

ÔN TẬP TRẮC ĐỊA BẢN ĐỒ BIỂN Câu 1: Bản đồ địa hình đáy biển có phải hải đồ không? Tại sao? Hải đồ đồ địa hình đáy biển Nhưng mục đích đồ địa hình đáy biển không sử dụng với mục đích dẫn đường mà dùng cho nhiều ngành khác với nhiều mục đích khác Có ba yêu cầu phân loại đáy biển là: Hải đồ; Phục vụ thương mại môi trường; Phục vụ quân - Hải đồ: Đây phương pháp phân loại tương đối đơn giản, sử dụng biểu đồ hàng hải chủ yếu mục đích dẫn đường Thủy thủ sử dụng biểu đồ hàng hải với múc đích:     Tìm nơi neo đậu; Loại cầu tàu nơi có chỗ neo đậu Giúp đánh giá mức an toàn neo đậu Khả cung cấp tư vấn dẫn đường - Thương mại/ Môi trường: Một phân loại chi tiết hơn, thường sử dụng phần mềm xử lý với mục đích:  Xác định địa điểm giàn khoan dầu, đèn biển đèn hiệu biển, đê biển, thăm dò khoáng sản, đánh bắt thủy hải sản - Quân sự: Đây kết hợp bốn loại hình đáy biển với liệu chi tiết bổ sung thuộc tính Quân đội cần thông tin để:  Tiến hành hoạt động đổ bộ, có biện pháp đối phó chống đổ bộ, sử dụng địa hình để phòng thủ quốc phòng, tàu ngầm chống tàu ngầm, thủy lôi chống thủy lôi Câu 2: Chức máy quét sonar đo đạc thủy văn? Các chức máy quét sonar đo đạc thủy văn: Phát xác tàu vật cản dòng âm máy hồi âm Mặc dù vị trí xác độ sâu khôngthể xác định SSS, máy SSS điều chỉnh cách biết vận hành phát hầu hết khiếm khuyết hệ thống dò âm đa tia Phát đặc trưng đáy biển Nếu máy scan sonar sử dụng cách phát dấu hiệu nhỏ đáy biển, lại gây nguy hiểm cho thân tàu Hệ thống SSS có tầm quan trọng đáng kể hoạt động tàu ngầm hoạt động dò thủy lôi biển Việc phân loại đáy biển phụ thuộc vào liệu thu thập kiến thức cấu tạo đáy biển Việc kết hợp chúng quan trọng hoạt động tàu ngầm dò thủy lôi, hoạt động nuôi thủy sản phát triển tài nguyên biển Việc phát vùng biến động đáy biển cồn cát tuyến vận tải biển quan trọng Trên tuyến vận tải biển, phải định kỳ tái khảo sát để đảm bảo an toàn hàng hải Câu 3: Nguyên lý hoạt động hệ thống quét sonar đo đạc thủy văn? - Độ lớn tín hiệu phản hồi bị chi phối phương trình sóng siêu âm, sử dụng để xác định xem điều bị phát điều Nó bỏ qua mát tín hiệu vài thông số âm khác - Vùng phủ sóng phạm vi gần máy sonar xét theo hai mặt Trong mặt phẳng thẳng đứng, chùm tia siêu âmcó chiều rộng 50* nghiêng so với hướng ngang 10* xuống phía Do đó, vùng gần máy sonar thuộc vùng không nhìn thấy Do vậy, máy sonar kéo từ tàu, lơ lửng nước mà không chạm đáy biển không gần mặt nước Sẽ có vùng quét gần phía đáy máy Trong mặt phẳng nằm ngang, gần “cá kéo” (máy sonar) xung âm có dạng song song Khoảng cách xung âm phạm vi gần hàm tốc độ tàu tốc độ lặp xung Do vậy, khả dò sót điểm đáy biển thuộc phạm vi gần cá kéo phạm vi xa cá kéo - Diện tích vùng tìm kiếm sonar Có hai phương pháp lập kế hoạch tìm kiếm sonar Phát điểm gần cá kéo Việc tìm kiếm lên kế hoạch trước để nhằm phát điểm gần cá kéo với năm xung sonar  Phát điểm xa cá kéo Các điểm có tiết diện nhỏ xa đầu phát sonar không nhận diện Cần điều chỉnh khoảng cách vệt quét để đảm bảo không bỏ sót điểm đáy biển Thông thường, phạm vi quét sonar khoảng 150m bề ngang Nếu vậy, cần thiết kế vệt quét rộng 125m, tức có 25m chồng lấn hai vệt quét cách  Phương pháp thứ hai thường sử dụng nhiều Phương pháp bỏ sót phạm vi gần cá kéo, thiết kế phương án chạy tàu với tốc độ 3,6 hải lý/giờ phạm vi 1m gần cá kéo không bị bỏ sót - Hiệu suất hệ thống SSS: sử dụng sonar hai kênh, lắp vào đuôi tàu kéo theo sau - Vị trí máy quét sonar: vị trí cá kéo khó xác định xác do: • Thành phần trục tọa độ theo hướng tiến tàu: Do tàu kéo máy sonar dây cáp, áp lực dòng nước sức đẩy cột nước, cá kéo thay đổi vị trí nhiều, tức vận tốc cá kéo vận tốc tàu sai khác • Thành phần trục tọa độ vuông góc với hướng tàu: dòng thủy triều tàu động vòng quay đầu Cá kéo bị lệch hướng • Sai số xác định vị trí tàu truyền cho cá kéo - Vị trí cá kéo xác định sử dụng hệ thống định vị cạnh đáy siêu ngắn (USBL), đầu phát đầu thu tín hiệu lắp đặt thân tàu cá kéo Tuy nhiên, độ xác hệ thống suy giảm nhanh chóng tùy thuộc vào độ dài dây kéo - Trạng thái tàu kéo ảnh hưởng tượng nhồi sóng, nghiêng lắc, xoay chệch hướng làm thay đổi hướng chuyển động cá kéo  - Gắn máy quét sonar vào mạn tàu, để giải lỗi trên.Tuy nhiên, số bất lợi lại ảnh hưởng đến chất lượng sóng siêu âm sonar Các sonar lúc cách xa đáy nước bất lợi để dò tìm địa vật đáy nước Lắp máy sonar vào mạn tàu tốt hoạt động vùng nước nông, nơi mà đáy biển nguy hiểm Câu Những hạn chế hệ thống sonar 1/ Sự ổn định thủy động lực học cá kéo: Phần lớn trường hợp cá kéo hoạt động tách rời chuyển động tàu Bản thân cá kéo bị ảnh hưởng tượng roll, pitch, heading giống tàu Vì thế, giải pháp sonar kênh đôi nhằm cung cấp so sánh kênh với kênh để nhận dạng địa hình điều cần thiết Trường hợp kêch sonar cho hình ảnh nhận diện đáy biển, buộc phải dùng kênh lại Lúc phải hiệu chỉnh tượng nhồi sóng xoay chệch hướng, Như vậy, với độ rộng chùm tia hẹp mặt phẳng ngang, biến động làm giảm khả phát chi tiết nhỏ đáy biển 2/ Vấn đề vị trí sonar: Vấn đề ổn định cá kéo quan trọng vấn đề vị trí Trong điều kiện biển động, nhìn thấy rõ dao động vết quét cá kéo Người ta ý đến khả quét dò tìm đáy biển sonar nhiều khả hồi âm đa tia tàu Do vậy, vấn đề vị trí sonar yếu điểm 3/ Chiều cao cá kéo: Đối với hầu hết độ sâu đáy biển cần khảo sát, độ sâu cá kéo 10% cách đáy biển hợp lý Ví dụ, độ sâu đáy biển 150m độ sâu cá kéo 15m tính từ đáy biển Khi đầu cá kéo hướng xuống dưới, sóng siêu âm phản hồi bị suy giảm nhiều Khi đầu cá kéo hướng lên, sóng siêu âm không hình thành phía sau chướng ngại vật, làm cho khó phát 4/ Trong vùng nước nông: Cần giảm phạm vi quét khoảng cách vệt quét Bởi cá kéo gần đáy biển, hình ảnh mà cung cấp có nhiều thiếu sót Trong vùng nước nông, đầu dò hồi âm gần cáp kéo máy sonar, điều gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng siêu âm máy 5/ Điều chỉnh độ sâu máy: Người điều khiển cáp kéo máy sonar phải tùy theo địa hình đáy biển để trì độ sâu máy, dây cáp lúc ngắn lúc dài cho phù hợp với tốc độ tàu điều kiện địa hình, tránh gây tai nạn cho máy bị va chạm vướng vào chướng ngại vật 6/ Đuôi cá kéo: Một số cá kéo SSS trang bị vây đuôi cá nhằm tăng giảm độ sâu theo ý muốn Lúc này, ảnh hưởng lực kéo cáp tàu thay đổi, làm cho việc điều khiển cáp tay khó thực Khoảng cách từ cá kéo đến tàu bị thay đổi độ sâu cá kéo thay đổi Tốc độ tàu thay đổi độ sâu cá kéo thay đổi Do vậy, thực điều buộc phải vượt qua nguy hiểm bất ngờ mà Trong hoạt động gần đáy biển, cá kéo trang bị thiết bị ngắt nhả cáp, nhằm đảm bảo gặp tai nạn, không làm tàu bị hư hại Sau đó, người ta thu hồi 7/ Hướng kéo: Khi có ảnh hưởng thủy triều, hướng kéo nên theo dòng thủy triều mà đi, nhằm giảm tác động dòng chảy đến khả kéo tàu Nếu không tính đến ảnh hưởng thủy triều, hướng kéo nên theo hướng đường viền độ sâu Điều có lợi điều chỉnh phạm vi kéo tàu qua địa hình nước nông - sâu khác Máy quét sonar Trường hợp đụn cát Trường hợp ngoại lệ Khi khu vực thăm dò có đụn cát Hướng kéo phải thỏa mãn cho mô tả góc khuất đụn cát 8/ Phạm vi quét hiệu quả: Các tín hiệu siêu âm không thiết phản hồi trở lại tất Tổn thất truyền tải nhiễu từ nguồn khác hạn chế phạm vi quét sonar Một sonar truyền sóng siêu âm tối đa 270m Với vật thể nhỏ khoảng 1m, sonar khó phát sau khoảng cách 150m Kết tốt đạt phạm vi khoảng cách 150m tận dụng lợi tần số xung cao để xác định rõ vật thể Trước thưc khảo sát, kiểm tra ngắn cần thiết để kiểm tra phù hợp điều kiện hoạt động sonar Câu Hệ thống hồi âm đa tia 1/ Hệ thống hồi âm đa tia chứng minh khả đo sâu vượt trội so với phương pháp khác Khi đầu dò gắn vào thân tàu, có nghĩa vị trí xác định Với khả tạo thành từ tia đơn, hệ thống hồi âm đa tia công cụ lựa chọn để khảo sát địa hình đáy biển 2/ Khả định vị hệ thống MBES phụ thuộc vào hệ thống định vị tàu, phụ thuộc vào cách xác định vị trí đầu dò so với vị trí đặt antenna máy thu GPS Khả xác định đặc trưng đáy biển không sonar, cần người ta nhận dạng chỗ thợ lặn tàu lặn không người lái Mục tiêu MBES nhận dạng biến đổi địa hình đáy biển, nhận dạng vật đặc trưng đáy biển 3/ Phương pháp khảo sát Các yêu cầu hệ thống MBES cho khảo sát kéo theo hệ thống SSS, tương tự yêu cầu hệ thống SBES truyền thống Nghĩa sử dụng dòng, tuyến song song cách hiệu Hướng tuyến phụ thuộc vào yêu cầu SSS gần với hướng thủy triều Bản đồ đáy biển biểu diễn giống ma trận, bao gồm điểm đo sâu dày đặc, theo hình vuông, phủ kín diện tích cần khảo sát 4/ Khoảng cách tuyến sonar yêu cầu, đương nhiên phải đảm bảo độ chồng lấn Ở vùng biển nông, độ sâu 30m, khả nhận dạng đặc trưng đáy biển hệ thống MBES tốt SSS Do vậy, người kỹ sư trắc địa phải định xem có nên dùng hệ thống SSS hay không, cần MBES độc lập quét đáy biển lần khảo sát 5/ Hệ thống hồi âm đa tia xác định khoảng cách tuyến phụ thuộc độ sâu trung bình khu vực khảo sát Nếu có nơi có độ sâu đáng kể phần lại khu vực khảo sát, phải lập khu vực phụ, chạy tàu theo tuyến cho phù hợp với khu vực phụ Khuyến nghị sử dụng chống lấn tuyến 25%., tối thiểu 10% 6/ Khi có hệ thống MBES khảo sát, việc xác định hướng tuyến hiệu song song với triền dốc bờ đường cong Tránh hướng vuông góc với bờ dốc Bằng cách này, chồng lấn tuyến lớn khoảng cách tuyến rộng Câu Cân nhắc sử dụng hồi âm đa tia 1/ Mặc dù hồi âm đa tia sử dụng rộng rãi, việc phát mối nguy hiểm có kích thước nhỏ lại lợi hồi âm đa tia Ví dụ cột buồm xác tàu đắm Khi hồi âm đa tia quét qua đặc trưng này, thuật toán khử nhiễu loại bỏ 185 tín hiệu xác định đặc trưng Nếu không áp dụng lọc tín hiệu, khả sử dụng liệu khó khăn 2/ Một yếu tố khác cấu hình MBES, thiết kế khác dẫn tới mô hình chùm tia khác Điều để lại khoảng trống tương đối lớn chùm tia giao thoa Vì mà để lọt vùng tia hồi âm Đây yếu tố vật lý hệ thống 3/ Một khảo sát cần phải xác minh hiệu suất hệ thống MBES trước triển khai Bao gồm xác định diện tích đáy biển biết trước, tốc độ ping, tốc độ chạy tàu có ổn định hay không, Nhiều tổ chức hàng hải yêu cầu sử dụng hệ thống SSS để nhận diện đặc trưng đáy biển Hệ thống MBES đo sâu kiểm tra hệ thống SSS Câu 7: Trình bày việc lấy mẫu đáy biển đo đạc thủy văn? Mục đích của việc lấy mẫu đáy biển đo đạc thủy văn: + + + + + Hỗ trợ việc giải thích hồ sơ quét sonar cần Cung cấp thật bề mặt đáy biển xác nhận mô hình đáy biển Cung cấp tư vấn khả neo đậu tàu Cần lấy mẫu tất vùng bờ, bãi cát ngầm, núi biển Đặc biệt vùng biển không ổn định , cần lấy mẫu đỉnh chân núi biển Việc lấy mẫu đáy biển thường thực độ sâu chưa tới 200m Khi độ sâu lớn 200m, nguy hiểm phương pháp lấy mẫu có sẵn, cần phải thu thập mẫu, việc lấy mẫu cần phải tiến hành cách đặn toàn vùng gần bờ Trong trình lấy mẫu , tàu sử dụng cần phải dừng đảm bảo định vị nơi dừng Thực hiện lấy mẫu bằng đầu ngoạm của tàu khảo sát Tiến hành thả gàu xuống biển, trọng lượng của gàu sẽ làm nó chìm xuống đáy biển Khi nâng gàu xúc lên, miệng gàu sẽ đóng lại mang theo các hạt vật chất và các hạt bùn cát lên Sau đó chỉ lấy phần lõi của mẫu lấy lên khỏi mặt biển Mẫu lấy phải thỏa mãn ba điều kiện: Mẫu lấy mẫu hoàn chỉnh Vị trí lẫy mẫu xác, điều cung cấp thông tin điều tra có ích Mẫu lấy từ điểm mẫu hỗn tạp nhiều nơi lấy mẫu khác + + + Sau sử dụng công nghệ để lấy mẫu đáy biển, mẫu đưa vào mô hình phân loại Việc phân loại mẫu cần phải nêu hai đề mục sau : + + Chỉ cần mô tả từ : thô, nhỏ … Mẫu cần mô tả cách chung : đá, bùn… Hầu hết mẫu lấy tự nhiên thường hỗn hợp, bao gồm loại trầm tích Trường hợp khó phân loại, để mẫu vào hai ngón tay và miết Nếu cảm thấy có sạn , chứng tỏ mẫu đáy biển cát phù xa, cảm thấy trơn mềm tức đất sét Câu 8: Các thủ tục liên quan đến lập kế hoạch khảo sát biển? - Lập kế hoạch khảo sát biển thuật ngữ bao gồm toàn trình phát triển dự án thủy văn, từ đời định đơn vị khảo sát lưu trữ liệu khảo sát thủy văn văn phòng quan - Việc lập kế hoạch khảo sát liên quan tới thủ tục: Yêu cầu khảo sát Lập kế hoạch khảo sát chi tiết Đặc điểm kĩ thuật khảo sát Ước tình thời gian cần thiết Chỉ định đơn vị thiết kế phương án 10 Lập kế hoạch chương trình khảo sát phê duyệt Lập kế hoạch khảo sát với đơn vị thiết kế 11 Liên lạc với quan bên ngoài, nhằm tăng cường giám sát hỗ trợ cần Đánh giá nhiệm vụ giao cho đơn vị đó, sau hồ sơ lực 12 Lập kế hoạch quản lí dự án Trinh sát thăm dò dự án 13 Lập kế hoạch thu nhận kiểm tra liệu dự án Phân bố nguồn lực - Việc lập yêu cầu khảo sát đối cới quốc gia khác Ở Việt Nam, đơn vị chủ đầu tư gọi A, nhà thầu gọi B bao gồm: Tư vấn thiết kế, Tư ván giám sát đơn vị thi công Câu 9: Nhiệm vụ khảo sát gồm tiêu chí nào? Các tiêu chí khảo sát bao gồm: Thành lập đơn vị khảo sát Phương pháp giám sát hiệu chỉnh vị trí tọa độ 10 Quan trắc địa vật lý 11 Địa hình bờ biển đáy đại dương Tiêu chí phương pháp đo sâu hồi âm 12 Đèn biển phao Loại sonar dò tìm 13 Hướng chạy tàu tuyến khảo sát biển Quan trắc mốc thủy triều 14 Tín hiệu vô tuyến Xác tàu đắm vật cản Quan trắc hải dương học 15 Các quan trắc phụ trợ: Bản đồ ảnh theo chiều dọc, chiều đứng, khoảng cách, dòng đầu tiên, đo từ trường, tượng tự nhiên, Quan trắc dòng thủy triều 16 Quan trắc kênh dẫn tàu vào cảng Lấy mẫu đáy biển Câu 10: Hệ thống thủy âm định vị mặt đáy biển gồm kỹ thuật nào, kể tên, mô tả ưu nhược điểm Có ba kỹ thuật hệ thống định vị thủy âm: Kỹ thuật cạnh đáy dài, cạnh đáy ngắn cạnh đáy cực ngắn Một vài hệ thống kỹ thuật đại tích hợp sử dụng tổng hợp kỹ thuật A Kỹ thuật cạnh đáy dài (LBL)  Mô tả Hệ thống LBL cung cấp khả định vị điểm xác khu vực rộng lớn, thông qua máy thu phát đặt đáy biển tàu biển Bộ phát bị kiểm soát đầu dò lắp tàu biển Các kết nối trạm thu phát đáy biển gọi cạnh đáy (Baseline) Các cạnh đáy từ 50m đến 6000m, tùy thuộc vào độ sâu đáy biển, tần số âm sử dụng môi trường biển Hiệu chuẩn hệ thống Các trạm thu phát LBL đáy biển cố định lắp đặt xác đất liền Tuy nhiên, cấu hình hệ thống phải cố định tương nhau, sau kết nối tọa độ với mốc khống chế trắc địa bờ Việc truyền tọa độ tới thu phát thường thực công nghệ GPS Quá trình hiệu chuẩn hệ thống chia thành ba bước: Xác định cấu hình hình học hệ thống Định hướng Định vị hoàn toàn  Ưu điểm nhược điểm a, Ưu điểm: - Độ xác không phụ thuộc vào độ sâu + + + - Có nhiều trị đo thừa - Cung cấp khả định vị điểm độ xác cao khu vực lớn - Không cần thêm hệ thống phụ trợ tham chiếu độ cao , la bàn - Bộ phát biến nhỏ, cần phát biến cho thiết bị b, Nhược điểm: - Hệ thống phức tạp đòi hỏi người sử dụng chuyên nghiệp - Yêu cầu hệ thống thiết bị đắt tiền - Chi phí nhiều thời gian cho việc triển khai khôi phục hệ thống - Mỗi hệ thống LBL yêu cầu kiểm định trước lần triển khai sử dụng B Kỹ thuật cạnh đáy ngắn (SBL)  Mô tả Phương pháp SBL thay cho phương pháp cạnh đáy dài Phương pháp hình thành dựa hai điểm sở đầu tàu cuối tàu tạo thành cạnh đáy Cạnh đáy liên kết với thu phát thủy âm đặt đáy biển để tạo thành tam giác không gian Tại thân tàu, người ta bố trí từ ba đến bốn đầu dò thủy âm cách từ 10m đến 100m Các đầu dò thủy âm kết nối với xử lý âm mà tàu sản xuất Các thu phát thủy âm đặt đáy biển gọi mục tiêu định vị thủy âm (beacon) Các mục tiêu định vị phát tín hiệu tới đầu dò gắn thân tàu Thông qua tín hiệu phản hồi, người ta biết vận tốc âm cột nước thân tàu, đồng thời xử lý trung tâm xác định đượckhoảng cách bù (offset) thân tàu với điểm định vị thủy âm đáy biển Tương tự phương pháp LBL, quan trắc dự phòng kết hợp với phương pháp định vị vệ tinh sử dụng để hiệu chỉnh vị trí tăng cường độ xác định vị Trong hệ thống này, việc xác định vị trí sử dụng khoảng cách, ta phải cần đến bù trừ với chuyển động tàu, cung cấp VRU (Vertical Reference Unit dùng để xác định tư tàu: lắc (roll), bổ (pitch) ) Phao đáy biển phát khối tín hiệu ngắn (short bursts) lượng thủy âm, với chu kỳ tần số biết trước Thời gian đến xung đơn ba hay nhiều thu phát đo đạc lại Khoảng cách tối thiểu thu phát 15 mét SBL sử dụng độ sâu 1000 mét Vị trí thu phát lắp đặt đáy tàu để cố gắng tránh ảnh hưởng thiết bị đẩy Vị trí đầu dò thủy âm tàu xác định xác lúc lắp đặt Việc đo đạc nhằm xác định trạng thái Heading, Roll Pitch phải thực trình hoạt động tàu Thông qua có hiểu biết tốt tốc độ thủy âm ca làm việc  Ưu nhược điểm a Ưu điểm: - Hệ thống dễ triển khai thực tế , dễ sử dụng - Khả nâng cấp tốt với mốc tín hiệu - Độ xác cao đối tượng động - Không gian dự phòng xây dựng bên hệ thống - Lấy hệ toạ độ tầu làm sở, không cần mốc tín hiệu hay truyền phát gắn cố định đáy biển( toạ độ tầu xác định GPS) - Bộ phát biến nhỏ, giá thành phát biến rẻ b Nhược điểm: - Hạn chế độ xác vùng nước sâu ( > 30m) - Cần xưởng sửa chữa tầu cảng để hiệu chỉnh hệ thống - Hệ thống yêu cầu hiệu chỉnh chi tiết tham số môi trường - Độ xác phụ thuộc vào thiết bị phụ trợ hiệu chỉnh quay trạm cải độ cao - Cần phát biến cho thiết bị C Kỹ thuật cạnh đáy siêu ngắn:  Mô tả Hệ thống USBL bao gồm đầu dò tích hợp đầu dò Kỹ thuật so sánh pha sử dụng để đo góc tới tín hiệu thủy âm, bao gồm góc góc cao Do đó, tiêu định vị thủy âm cố định di động đáy biển xác định phép đo khoảng cách tương quan vị trí tàu với mục tiêu Phương pháp USBL cung cấp vị trí tham khảo đầu vào cho trạng thái vị trí động thân tàu, đồng thời thuận tiện cho việc theo dõi hướng tàu Mặc dù kỹ thuật thuận tiện, USBL cài đặt yêu cầu phải hiệu chỉnh cẩn thận Một la bàn yêu cầu bắt buộc Việc đo hướng phải hiệu chỉnh nhằm xác định trạng thái xoay (Pitch, Roll) tàu hiệu ứng khúc xạ cột nước thân tàu Không kỹ thuật LBL SBL, thông tin dư thừa hệ thống USBL tiêu chuẩn Do vậy, độ xác định vị thường phải ước lượng, khoảng từ 0,5% đến 1% phép đo độ xiên tối đa  Ưu điểm nhược điểm a Ưu điểm : - Hệ thống dễ triển khai thực tế , dễ sử dụng - Hệ thống toạ độ đầu phát biến làm sở , không cần hệ thống mốc tín hiệu ứng đáp gắn đáy biển ( Toạ độ tầu xác định GPS) - Chỉ cần ứng đáp bề mặt, thiết bị lặn công trình - Độ xác cao đối tượng động b Nhược điểm : - Hệ thống yêu cầu hiệu chỉnh chi tiết tham số môi trường - Độ xác phụ thuộc vào thiết bị phụ trợ hiệu chỉnh quay trạm cải độ cao - Trị đo thừa nên độ tin cậy hạn chế - Bộ phát biến lớn , giá thành phát biến cao D Hệ thống kết hợp Hệ thống kết hợp tích hợp ưu điểm kỹ thuật định vị thủy âm đây, nhằm cung cấp vị trí đáng tin cậy với mức độ dư thừa Các hệ thống kết hợp có số loại: - Cạnh đáy dài siêu ngắn (LUSBL); Cạnh đáy dài ngắn (LSBL); Cạnh đáy siêu ngán ngắn (SUSBL); Cạnh đáy dài, ngắn siêu ngắn (LSUSBL) E Hệ thống đa người dùng Hệ thống đa dụng thiết lập có nhiều tàu làm việc gần mong muốn sử dụng chung tiêu định vị thủy âm Ví dụ: tàu khoan giếng dầu có sà lan xây dựng, đường ống đặt nằm sà lan tàu hỗ trợ vị trí Tất định vị động Điều gây tượng nhiễu thủy âm đáng kể Các giải pháp cho vấn để là: - Hệ thống giám sát tiêu định vị đáy biển nhất; Tàu đồng hóa tín hiệu vô tuyến, sau truyền tới tàu khác; Có thêm nhiều kênh tín hiệu thủy âm xử lý kỹ thuật; Nên sử dụng băng tần khác cho hoạt động khác Câu 11 Các nguồn sai số độ xác định vị thủy âm a Nguồn sai số định vị thuỷ âm Lắc dọc lắc ngang tàu Độ lệch offset dàn điểm quy chiếu , ví dụ trọng tâm (COG) Độ dịch chuyển kết hợp độ lệch dàn chuyển động lắc dọc lắc ngang tầu Độ lệch ứng đáp /bộ đáp/mốc tín hiệu âm biển so với mục tiêu định b Độ xác định vị thuỷ âm Độ xác mạng lưới phát thủy âm đáy biển có liên quan với hệ thống mốc khống chế trắc địa bờ Xác định nhận diện hiệu ứng khúc xạ thủy âm, khiến tạo tượng đa đường dẫn Điều cần đặc biệt lưu ý vùng có địa hình phẳng, nơi kỹ thuật SSBL SBL tồi kỹ thuật LBL Xác định xác vận tốc âm (SV), Gradient vận tốc lượng khúc xạ Tần số sử dụng Độ xác định vị gia tăng tỷ lệ thuận với gia tăng tần số, lại giới hạn khoảng cách yêu cầu lượng cao Cấu hình hình học Phụ thuộc địa hình đáy biển, tức cần tầm quan sát thu phát thủy âm Sự tinh tế hệ thống xử lý phần mềm sử dụng Những sai sót đo thời gian diện nhiễu tín hiệu thu, nguồn nhiễu là: Tiếng ồn môi trường như: sóng, gió, mưa, sinh vật biển; Tiếng ồn thân tàu như: tiếng động cánh quạt chân vịt tàu, tiếng máy tàu, dòng chảy vỗ vào tàu Câu 12: Định vị biển công nghệ GNSS gồm kĩ thuật nào? Đinh vị vệ tinh sử dụng kỹ thuật đo giao hội nghịch khoảng cách không gian Mỗi hệ thống định vị vệ tinh sử dụng riêng hệ quy chiếu, hệ quy chiếu khác không nhiều Hệ thống GPS sử dụng hệ quy chiếu WGS 84 Nếu vị trí vệ tinh xác định hệ quy chiếu, phương pháp giao hội nghịch khoảng cách không gian, người ta xác định vị trí đặt máy thu tín hiệu vệ tinh Về có ba nguyên tắc xác định vị trí đặt máy thu định vị vệ tinh: - Định vị tuyệt đối (Absolute positioning); - Định vị tương đối (Relative positioning); - Định vị vi phân (Differential positioning) - Kỹ thuật định vị RTK a.Nguyên tắc định vị tuyệt đối Định vị tuyệt đối toán giao hội nghịch không gian, tọa độ vệ tinh biết hệ quy chiếu xác định, tọa độ điểm thu tìm hệ quy chiếu đó, thông qua việc sử dụng tín hiệu vệ tinh mã C/A code, P code pha sóng tải L1, L2 b Nguyên tắc định vị tương đối Mục đích định vị tương đối so sánh (hay xác định) vector Baseline hai điểm định vị tuyệt đối Nếu tọa độ điểm định vị tuyệt đối biết hệ quy chiếu xác định, tọa độ điểm lại (đầu mút vector baseline) xác định Điều kiện để thực định vị tương đối hai điểm định vị tuyệt đối phải có chung số lượng vệ tinh không nhỏ có chung thời gian quan trắc Tùy thuộc thời gian quan trắc mà độ xác định vị tăng lên nhiều Phương pháp định vị tương đối loại bỏ sai số quỹ đạo vệ tinh, sai số đồng hồ vệ tinh không đồng với đồng hồ máy thu Nguyên tắc định vị tương đối phát triển thành nhiều kỹ thuật định vị khác c Nguyên tắc định vị vi phân Định vị vi phân tương tự định vị tuyệt đối, có thêm số hiệu chỉnh cho khoảng cách giả pha sóng tải tọa độ điểm thu điều kiện không gian thời điểm thu tín hiệu Nhờ thành phần gia tăng này, máy thu áp dụng định vị vi phân nâng cao độ xác định vị lên nhiều Các thành phần gia tăng hiệu ích định vị vi phân truyền phát từ trạm sở Base trạm CORS Các trạm sở tổ chức thu tín hiệu liên tục thời gian dài, từ xác định tham số hiệu chỉnh vào khoảng cách, pha, tọa độ điều kiện không gian khác phạm vi mà ảnh hưởng (không 400km) Thông qua trao đổi tín hiệu Radio Link trạm sở với trạm định vị hoạt động, định vị vi phân hiệu chỉnh vị trí trạm định vị nên tọa độ cuối nhận khả quan Nguyên tắc định vị vi phân bao gồm: +Định vị vi phân với trị đo code +Định vị vi phân với trị đo pha d Kĩ thuật định vị RTK Định vị động tức thời dựa việc sử dụng đồng thời hai máy thu GPS, bao gồm trạm sở nhiều trạm di động Trạm sở thực việc thu tín hiệu vệ tinh, đồng thời truyền tín hiệu hiệu chỉnh tới trạm di động Các trạm di động thực việc thu tín hiệu vệ tinh tương tự, đồng thời xử lý tín hiệu nhận từ trạm sở Mỗi trạm di động sau đánh giá vị trí tương quan trạm sở Thông thường, tần số lấy mẫu trạm sở trạm di động giây, quy trình định vị hệ thống tần số lấy mẫu Độ xác định vị kỹ thuật là cỡ centimet Chế độ On the Fly hay gọi chế độ khởi đo tự động, yêu cầu máy sở máy di động phải có chung tối thiểu vệ tinh tầm quan sát Qúa trình giải tìm số nguyên đa trị trị đo pha thực trạm di động chuyển động Quá trình khởi đo không vài phút Các máy thu kỹ thuật RTK có bốn chế độ định vị chính: a Đồng hóa RTK (1Hz): kỹ thuật thông thường sử dụng để đạt độ xác cỡ centimet, trạm sở với trạm di động Tốc độ cập nhật thường 1Hz Độ trễ trình định vị đồng (Fixed) xác định phần lớn liệu truyền tải tới máy di động với tốc độ 4800baud khoảng thời gian giây b Đồng hóa nhanh RTK (5Hz tới 10Hz): kỹ thuật có độ trễ độ xác tương tư phần a, lời giải vị trí định vị tạo từ đến 10 lời giải giây Kết khả quan tốc độ truyền tải đạt tới 9600baud c Độ trễ thấp RTK: kỹ thuật cho phép đạt độ xác centimet, gần tương đương với phần a, có độ trễ cực thấp việc giảm độ trễ từ giây xuống 20 miligiây Cho phép đạt tới 20 lời giải Fixed giây Kỹ thuật vào pha dự báo trạm sở, đưa lời giải liên tục dựa biến độc lập tín hiệu bị mất, quỹ đạo vệ tinh, đồng hồ trễ tầng điện ly Các sai số pha dự báo trạm sở mà trạm di động nhận chủ yếu phụ thuộc bất ổn định đồng hồ máy thu quỹ đạo đột biến vệ tinh d/ Di chuyển đường sở RTK: Phần lớn kỹ thuật RTK đòi hỏi trạm sở phải cố định, kỹ thuật này, trạm sở trạm di động di chuyển Kỹ thuật phụ thuộc vào việc định hướng cạnh khởi đầu trình di chuyển Cả hai máy đặt tàu, máy mũi máy đuôi tàu, đường sở chiều dài tàu Trạm sở truyền tín hiệu tới trạm di động theo kỹ thuật đồng hóa (a), lúc đường sở định hướng xác định độ dài với độ xác centimet Độ xác định vị theo cách tương đương độ xác định vị tuyệt đối theo mã code Đương nhiên, khoảng cách trạm sở trạm di động 1000m để có kết tốt Câu 13 Định vị tức thời RTK kỹ thuật định vị vi phân DGPS bao gồm kỹ thuật nào, đặc biệt tàu khảo sát biển? Câu 14 Trình bày phương pháp biểu thị địa hình địa vật đồ địa hình? Phương pháp biểu thị địa hình đường bình đồ ( đường đồng mức hay đường đẳng cao) Bản chất pp sau: - Nếu ta dùng mặt phẳng nằm ngang F1, F2 song song với mặt phẳng thủy chuẩn cách khoảng cao chẵn h cắt ngang núi (hình 1.24a) Giao tuyến mặt phẳng Fi với núi chiếu xuống mặt phẳng chiếu hình đồ F bđ đường cong khép kín gọi đường bình độ Nó có tính chất sau đây: Các điểm nằm đường bình độ có độ cao Đường bình độ đường cong trơn, liên tục khép kín Nơi có đường bình độ thưa nơi địa hình có độ dốc nhỏ, ngược lại đường bình độ mau địa hình dốc + Các đường bình đồ không giao nhau, trừ trường hợp núi hàm ếch, hang động + + + - Những yếu tố địa hình không biểu thị đường bình độ vách núi, bờ mương cao dùng ký hiệu riêng Để phân biệt núi hồ đường phân thủy (sông, núi) đường tụ thủy (khe, suối) thường dùng nét hướng dốc ghi độ cao Thông thường ghi độ cao cho đường bình độ ( đường bình độ liền kề có đường bình độ cái) • Nguyên tắc chọn khoảng cao đều: Chênh cao hai đường bình độ kề gọi khoảng cao đều, ký hiệu h Việc chọn trị số h phải đảm bảo tính kỹ thuật kinh tế Trị số h nhỏ mức độ biểu thị địa hình đồ xác Nhưng đòi hỏi khối lượng đo đạc thực địa nhiều giá thành cao Ngoài trị số h phụ thuộc vào tỷ lệ đồ độ dốc địa hình khu đo Tỷ lệ đồ nhỏ độ dốc địa hình lớn khó biểu thị đường bình độ Vậy, cần chọn khoảng cao cho phù hợp với độ dốc địa hình tỷ lệ đồ cần thành lập Trong thực tế, việc chọn khoảng cao phải dựa sở mức độ phức tạp địa hình Góc dốc địa hình tỷ lệ đồ cần đo vẽ hai yếu tố để chọn khoảng cao h • Các phương pháp vẽ đường bình độ Để vẽ đường bình độ áp dụng phương pháp sau: - Phương pháp giải tích - Phương pháp đồ giải - Phương pháp nội suy Phương pháp biểu thị yếu tố địa vật Bản đồ địa hình thể dáng đất đơn mà cần phải thể địa vật cách xác Những địa vật biên giới đất nước, tỉnh, huyện, xã, khu vực công nông nghiệp, chu vi mảnh đất vị trí hầm mỏ, lò gạch, giếng,… thường biểu diễn ký hiệu đồ địa hình Tùy thuộc loại tỷ lệ đồ mà ta có ký hiệu tương ứng, ký hiệu biểu yếu tố địa vật tuân theo quy định thống trước Ký hiệu ghi đồ phải rõ ràng, cụ thể Các ký hiệu đồ thường chia thành nhóm: khoanh vùng (theo chu vi), không theo tỷ lệ, giải thích (ghi chú) - Nhóm ký hiệu khoanh vùng Ký hiệu biểu yếu tố theo tỷ lệ đồ, kích thước ký hiệu quy định cho loại tỷ lệ đồ Đối với địa vật có kích thước lớn sông hồ, đường quốc lộ rộng, khu công nghiệp phải biểu thị vị trí kích thước theo tỷ lệ đồ, nghĩa phải dựa vào tọa độ phẳng x, y tọa độ cực S, β số điểm địa vật đặc trưng địa vật để biểu thị - Ký hiệu không theo tỷ lệ Loại ký hiệu dùng để biểu thị địa vật không theo tỷ lệ đồ Nhìn vào ký hiệu ta biết kích thước tương ứng thực địa, biết vị trí thực địa Ở số địa vật, điểm chấm trung tâm tâm địa vật Khi biểu thị địa vật theo ký hiệu phi tỷ lệ, ta phải xác định vị trí đồ, sau đặt tâm ký hiệu trùng với vị trí của địa vật thực địa dùng ký hiệu quy ước để biểu thị Ví dụ : điểm tam giác - Ký hiệu theo kiểu ghi (giải thích) Dùng ký hiệu để giải thích thêm đặc điểm biểu đồ địa vật thực địa Chẳng hạn ký hiệu biểu thị vùng đất sụt lở, vực sâu,… Ngoài để biểu thị nội dung địa vật ta phải ghi chữ số địa danh làng xã, tên sông, núi, độ sâu lòng hồ, độ cao đỉnh núi, độ rộng hướng chảy dòng sông Câu 15 Trình bày định nghĩa góc phương vị thực, độ hội tụ kinh tuyến, góc phương vị từ, độ từ thiên, góc phương vị tọa độ? - Góc phương vị thực (A): Góc phương vị thực đường thẳng MN điểm M mặt phẳng góc tính từ hướng bắc kinh tuyến thực qua điểm M theo chiều thuận kim đồng hồ đến hướng đường thẳng Góc phương vị thực kí hiệu A - Độ hội tụ kinh tuyến: Góc γ hợp hình chiếu mặt phẳng hai kinh tuyến thực qua hai điểm gọi góc hội tụ kinh tuyến hay độ gần kinh tuyến - Góc phương vị từ (At ): Góc phương vị từ đường thẳng MN góc tính từ hướng bắc hình chiếu kinh tuyến từ qua điểm M theo chiều kim đồng hồ đến hướng đường thẳng ký hiệu m MN (Nếu nhận hướng Bắc hình chiếu kinh tuyến từ qua điểm đường thẳng mặt phẳng) - Độ từ thiên: Tại điểm kinh tuyến từ kinh tuyến thực không trùng Góc hợp hình chiếu kinh tuyến thực kinh tuyến từ điểm gọi độ lệch từ thiên (độ lệch từ), ký hiệu δ Nếu kim nam châm lệch phía Đông kinh tuyến thực δ mang dấu + phía Tây mang dấu – - Góc phương vị tọa độ: Góc phương vị tọa độ đường thẳng MK góc tính từ hướng Bắc hình chiếu kinh tuyến đường song song với theo chiều thuận kim đồng hồ đến hướng đường thẳng đó, ký hiệu αMK Câu 16 Bài tập A Trình bày phương pháp tính tọa độ vuông góc từ chiều dài góc phương vị tọa độ? B Tính chiều dài góc phương vị tọa độ từ tọa độ vuông góc? [...]... Phương pháp biểu thị các yếu tố địa vật Bản đồ địa hình không những chỉ thể hiện dáng đất đơn thuần mà cần phải thể hiện địa vật một cách chính xác Những địa vật như biên giới đất nước, tỉnh, huyện, xã, khu vực công nông nghiệp, chu vi một mảnh đất hoặc vị trí hầm mỏ, lò gạch, giếng,… thường được biểu diễn bằng ký hiệu trên bản đồ địa hình Tùy thuộc từng loại tỷ lệ bản đồ mà ta có ký hiệu tương ứng,... yếu tố địa vật đều tuân theo quy định thống nhất trước Ký hiệu được ghi trên bản đồ phải rõ ràng, cụ thể Các ký hiệu bản đồ thường được chia thành 3 nhóm: khoanh vùng (theo chu vi), không theo tỷ lệ, giải thích (ghi chú) - Nhóm ký hiệu khoanh vùng Ký hiệu biểu hiện các yếu tố theo tỷ lệ bản đồ, kích thước từng ký hiệu được quy định cho từng loại tỷ lệ bản đồ Đối với địa vật có kích thước lớn như sông... đường bình độ cơ bản kề nhau được gọi là khoảng cao đều, ký hiệu là h Việc chọn trị số h phải đảm bảo tính kỹ thuật và kinh tế Trị số h càng nhỏ thì mức độ biểu thị địa hình trên bản đồ càng chính xác Nhưng đòi hỏi khối lượng đo đạc ở thực địa càng nhiều và giá thành càng cao Ngoài ra trị số h còn phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ và độ dốc của địa hình khu đo Tỷ lệ bản đồ nhỏ và độ dốc địa hình lớn thì khó... cao đều như thế nào cho phù hợp với độ dốc địa hình và tỷ lệ bản đồ cần thành lập Trong thực tế, việc chọn khoảng cao đều còn phải dựa trên cơ sở mức độ phức tạp của địa hình Góc dốc của địa hình và tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ là hai yếu tố cơ bản để chọn khoảng cao đều h • Các phương pháp vẽ đường bình độ Để vẽ đường bình độ có thể áp dụng các phương pháp sau: - Phương pháp giải tích - Phương pháp đồ giải... lộ rộng, khu công nghiệp thì phải biểu thị đúng vị trí và đúng kích thước của nó theo tỷ lệ bản đồ, nghĩa là phải dựa vào tọa độ phẳng x, y hoặc tọa độ cực S, β một số điểm địa vật đặc trưng của địa vật để biểu thị - Ký hiệu không theo tỷ lệ Loại ký hiệu này dùng để biểu thị những địa vật không theo tỷ lệ của bản đồ Nhìn vào ký hiệu ta không thể biết kích thước tương ứng của nó trên thực địa, nhưng biết... bao gồm những kỹ thuật nào, đặc biệt đối với tàu khảo sát biển? Câu 14 Trình bày phương pháp biểu thị địa hình địa vật trên bản đồ địa hình? 1 Phương pháp biểu thị địa hình bằng đường bình đồ ( đường đồng mức hay đường đẳng cao) Bản chất của pp này như sau: - Nếu ta dùng các mặt phẳng nằm ngang F1, F2 song song với mặt phẳng thủy chuẩn và cách đều nhau một khoảng cao chẵn h cắt ngang một quả núi (hình... thực địa Ở một số địa vật, điểm chấm ở trung tâm chính là tâm của địa vật Khi biểu thị địa vật theo ký hiệu phi tỷ lệ, thì ta phải xác định vị trí của nó trên bản đồ, sau đó đặt tâm của ký hiệu trùng với vị trí của của địa vật ở thực địa rồi dùng ký hiệu quy ước để biểu thị Ví dụ : điểm tam giác - Ký hiệu theo kiểu ghi chú (giải thích) Dùng ký hiệu này để giải thích thêm đặc điểm được biểu hiện trên bản. .. định vị tương đối là cả hai điểm định vị tuyệt đối phải có chung số lượng vệ tinh không nhỏ hơn 4 và có chung thời gian quan trắc Tùy thuộc thời gian quan trắc mà độ chính xác định vị được tăng lên nhiều Phương pháp định vị tương đối có thể loại bỏ các sai số quỹ đạo của vệ tinh, sai số do đồng hồ vệ tinh không đồng bộ với đồng hồ máy thu Nguyên tắc định vị tương đối được phát triển thành nhiều kỹ thuật... xuống mặt phẳng chiếu hình bản đồ F bđ là những đường cong khép kín gọi là đường bình độ Nó có những tính chất cơ bản sau đây: Các điểm nằm trên một đường bình độ có cùng độ cao Đường bình độ là đường cong trơn, liên tục và khép kín Nơi nào có đường bình độ thưa thì nơi ấy địa hình có độ dốc nhỏ, ngược lại đường bình độ càng mau thì địa hình càng dốc + Các đường bình đồ không giao nhau, trừ trường hợp... Dùng ký hiệu này để giải thích thêm đặc điểm được biểu hiện trên bản đồ các địa vật của thực địa Chẳng hạn như ký hiệu biểu thị vùng đất sụt lở, vực sâu,… Ngoài ra để biểu thị nội dung của địa vật ta còn phải ghi chú bằng chữ và bằng số như địa danh làng xã, tên sông, núi, độ sâu lòng hồ, độ cao đỉnh núi, độ rộng và hướng chảy dòng sông Câu 15 Trình bày định nghĩa góc phương vị thực, độ hội tụ kinh