1 Câu 12 Thủy triều quan sát bờ biển kết nhiều yếu tố: Trả lời Thủy triều phụ thuộc vào: lực hấp dẫn trái đất thiên thể, lực ly tâm trái đất quay phụ thuộc vào tính chất triều Lực hấp dẫn: lực tương tác thiên thể: Trái đất – Mặt trăng – Mặt trời Lực ly tâm tạo thành tương tự quay quanh trái đất Lực thủy triều hình thành dựa tương tác hai lực phân tán thành lực bề mặt, từ tạo thành dòng chảy gọi dòng triều Tính chất thủy triều gồm: 1/ Thời điểm thủy triều: Thời điểm thủy triều đề cập tới thời điểm xảy mức nước cao hay thấp tương ứng với mặt trăng qua kinh tuyến Đặc tính thủy triều địa điểm cụ thể mô tả mức nước cao hay thấp quãng thời gian xuất mặt trăng, gọi triều trăng 2/ Biên độ thủy triều: Sự khác biệt độ cao mực nước nơi có triều cao triều thấp liên tiếp, gọi biên độ thủy triều Trong đại dương, chiều cao thực tế đỉnh triều tương đối nhỏ, thường khoảng 1m hơn, thống Chỉ lượng nước đỉnh triều vào vùng nước nông ven bờ, gặp trở ngại địa hình sông, vịnh đáy biển, nước bị giữ lại lâu thoát, tạo mức đỉnh triều lớn Biên độ thủy triều địa điểm cụ thể số, mà thay đổi từ ngày sang ngày khác Một phần thay đổi gây gió thời tiết, chủ yếu chu kỳ vị trí mặt trời, mặt trăng so với trái đất Sự thay đổi ngày phụ thuộc vào ba biến động, biến động phụ thuộc vào vị trí cụ thể mặt trăng Biên độ thủy triều có tính chất: Hiệu ứng chu kỳ trăng, Hiệu ứng thị sai, Hiệu ứng trăng lệch 1 2 3/ Phân loại triều: Bán nhật triều, Nhật triều, Triều hỗn hợp Câu 10 Thủ tục lắp đặt hiệu chỉnh máy hồi âm đa tia: Lắp đặt đầu dò đa tia đặt bên thân tàu, đuôi tàu vòng cung mũi tàu Thường tàu lớn lắp dặt cố định vào thân tàu Thủ tục hiệu chình phải thực sau lắp đặt thiết bị sau thời gian sử dụng thiết bị hay sau sửa chữa thay phụ tùng thiết bị Trước hiệu chỉnh phải kiểm tra tham số cài đặt so sánh với tiêu chuẩn nhà sản xuất Trong thủ tục cần phải có bô “hồ sơ vận tốc âm thanh” kiểm nghiệm Hiệu chuẩn máy hồi âm đa tia để tính lượng bù cho: Độ trễ định vị: Thời gian trễ định vị biển thời gian tính từ lúc máy hồi - âm xác định độ sâu tới lúc định vị vị trí đáy biển Thời gian trễ tính toán qua độ dịch chuyển âm theo chiều thẳng đứng cột nước hồi âm dọc theo mái dốc đáy biển tốc đọ khác hai tuyến Bù tượng nhồi sóng (pitch): Mặc định phương thẳng đứng đầu trùng với phương đường dây dọi Thủ tục để xác định góc bù tàu chạy hai tuyến khảo sát song song ngược hướng nhau, tốc độ khu vực địa hình đáy biển có độ dốc Bù tượng nhồi sóng thực cách đo dịch chuyển âm theo chiều thẳng đứng hồi âm dọc theo mái dốc đáy biển Bù góc phương vị Góc phương vị bù từ cảm biến xoay từ phương vuông góc với đầu dò so với trục dọc theo chân tàu Mặc định hai phương song song với Thủ tục để bù góc phương vị tàu chạy hai hướng song song, ngược chiều, vận tốc, khu vực địa hình đáy biển xác định Các tuyến liền kề có vết hồi âm chồng lấn 20% => thủ tục thực sau bù độ trễ định vị bù tượng nhồi sóng Bù góc phương vị đượng thực cách đo dịch chuyển theo chiều dọc tính đo sâu từ tàu đến hai tuyến liền kề Bù nghiêng lắc 2 3 Góc bù nghiêng lắc thân tàu góc lệch xác định đơn vị đo quán tính góc lệch mặt phẳng nằm ngang đầu dò so với phương vuông góc với hướng tiến tàu Quy trình hiệu chỉnh góc bù tương tự phần bù góc phương vị, hai tuyến không song song mà chồng lấn hoàn toàn lên Trả lời: Mục 6/ phần 3.5.2.1 câu 4: Trả lời Hệ thống thủy âm định vị mặt gồm kỹ thuật: Kỹ thuật cạnh đáy dài, cạnh đáy ngắn siêu ngắn Kỹ thuật cạnh đáy dài (LBL) 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 Phương pháp LBL cung cấp khả định vị điểm độ xác cao Nếu có nhiều ba trạm LBL đáy biển, phương pháp bình phương nhỏ sử dụng để tìm vị trí tối ưu Kỹ thuật cạnh đáy ngắn (SBL) 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 3 4 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 Kỹ thuật cạnh đáy siêu ngắn (USBL or SSBL) 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 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) 4 5 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 : phương trình sonar EE = SL – 2TL – ( NL – DI) + BS – DT EE : tín hiệu hồi âm SL : mức nguồn : có vai trò cung cấp lượng cho tín hiệu âm TL mức tổn thất âm: tổn thất cường độ âm môi trường truyền dẫn chiều chiều tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách hệ số - hấp thụ Phụ thuộc vào tính chất lí hóa nước biển NL mức nhiễu: phụ thuộc vào nhiễu môi trường băng thông đầu dò âm trình thu nhận tín hiệu , có ảnh ưởng âm tán xạ ngược dội đầu thu nhận tín hiệu hồi âm => yếu tố gây ảnh - hưởng đến kết tín hiệu hôì âm DI số định hướng: lượng thủy âm phản hồi từ đáy biển cho ta biết số thuộc tính đáy biển đồng thời góc tia hồi âm, vận tốc âm - cho ta biết xác lượng tán xạ từ đáy biển BS mức tán xạ ngược từ đáy biển: phụ thuộc vào tính chất phản xạ đáy biển hiệu ứng tán xạ tức thời vùng xét => cho ta biết khả tán xạ ngược từ đáy biển 5 - DT ngưỡng phát hiện: phụ thuộc độ nhạy hệ thống thiết lập trình cài đặt => ta phát tiếng vọng ( phản hồi ) âm đáy biển Câu 11: Trả lời: Các kỹ thuật đo sâu hồi âm: Hồi âm đơn tia: Hệ thống hồi âm đơn tia thiết bị xác định độ sâu cách đo khoảng thời gian tín hiệu xung âm phát với tín hiệu xung âm nhận phản hồi từ đáy biển Theo truyền thống, mục đích đo sâu hồi âm để tạo hồ sơ đáy biển với độ phân giải cao Các liệu hồi âm phải giải đoán thận trọng, trí phải xử lý thủ công, để xác nhận xác độ sâu đáy biển Hồi âm đa tia: MBES công cụ có giá trị để xác định độ sâu đáy biển với mức độ hoàn thiện Hệ thống cho phép hoàn thành đo vẽ địa hình đáy biển với độ phân giải cao Nguyên tắc hồi âm đa tia hoạt động dựa dải âm hình quạt quét đáy biển, sau nhận tín hiệu phản hồi Nhiều chùm tia âm định dạng theo kỹ thuật xử lý tín hiệu điện tử, với góc chùm tia xác định trước Thời gian tín hiệu âm truyền nhận tính toán thuật toán để xác định đáy biển Việc quét tín hiệu theo “vết theo dõi” để từ xác định độ sâu khoảng cách ngang tới trung tâm khu vực khảo sát máy tính đảm nhận Hệ thống đo sâu không hồi âm: hệ thống laser máy bay, hệ thống cảm ứng điện từ trường có nguồn gốc từ vệ tinh hệ thống khí LIDAR (LIght Detection And Ranging) hệ thống ứng dụng laser hàng không để đo sâu sông, biển Hệ thống phát xung laser hai tần số: màu xanh màu đỏ, vòng cung theo đường bay, ghi lại hai tín hiệu xung ánh sáng phản xạ: bề mặt biển đáy biển Sự khác 6 7 biệt thời gian ánh sáng phản xạ từ đáy biển mặt biển chuyển thành độ sâu biển Hệ thống cảm ứng điện từ trường không gian: Hệ thống hoạt động dựa kỹ thuật khảo sát địa vật lý để đo độ dẫn điện đất đá độ dày lớp dẫn điện Một máy phát lưỡng cực từ, đặt máy bay trực thăng máy bay cánh bằng, tạo từ trường sở Một máy thu kéo theo để phát từ trường thứ cấp cảm ứng từ lòng đất Giả định lớp vật chất phân bố theo chiều ngang, tức chồng lên Việc xử lý tín hiệu theo thời gian theo miền tần số sử dụng để xác định độ dẫn điện không khí độ dày cột nước biển, tức độ sâu nước biển hay gọi độ dẫn điện lớp nước Hệ thống khí gồm có: Sào đo sâu ống đo sâu, quét dây quét Câu 14: Bản đồ địa hình đáy biển hải đồ vì: - Hải đồ sản phẩm cuối khảo sát thủy văn Hải đồ biểu diễn môi trường biển, cần thể tính chất hình dáng đường bờ biển, độ sâu nước tính chất chung, địa hình đáy biển địa điểm nguy hiểm để dẫn đường, mức độ thủy triều đặc điểm từ trường trái đất Hải đồ thành lập dựa phép chiếu hình trụ đứng đồng góc Độ cao hải đồ xác định theo vùng địa hình vùng khác Trên hải đồ - quan tâm tới hướng biển Bản đồ địa đáy biển kéo dài tự nhiên đồ địa hình lục địa BĐĐH thể đầy đủ yếu tố địa hình, địa vật đáy biển, tính chất đặc trưng đáy biển phân loại đáy biển BĐĐH thành lập dựa phép chiếu hình trụ ngang đồng góc Các yếu tố trình bày thống hệ tọa độ độ cao với BĐĐH đất liền quốc gia 7 8 Câu 9: Hệ tọa độ tàu khảo sát biển mô tả hình vẽ: Trong hệ tham chiếu này, tượng cuộn (roll) tương ứng với xoay theo trục X, cuộn đạt giá trị dương mạn phải tàu xuống thấp; tương nhồi sóng (pitch) tương ứng với xoay theo trục Y, nhồi sóng đạt giá trị dương mũi tàu nhô lên; tượng chệch hướng (heading) tương ứng với xoay theo trục Z, chệch hướng đạt giá trị dương tính theo chiều kim đồng hồ Mục đích hệ tọa độ là: để hiệu chỉnh giá trị nghiêng, lắc, xoay mà cảm biến xác định được, vị trí mong muốn Câu 7: Trả lời: Nước biển môi trường đồng nhất, trung tính đẳng hướng Do đó, vận tốc thủy âm (SV)bị ảnh hưởng nhiệt độ nước thay đổi, độ mặn độ sâu Giá trị trung bình SV nước biển tăng dần sau: (giá trị gần đúng) - 4,5m/s 10 C gia tăng; 1,21m/s 1/1000 độ mặn gia tăng; 1m/s 60m độ sâu gia tăng Sóng âm biến thể tinh tế trường áp lực môi trường nước Các hạt nước biển dao động theo chiều dọc, qua lại, theo hướng sóng âm, tạo nên vùng nén mở rộng dần 8 9 Vì vận tốc âm phụ thuộc nhiệt độ, độ mặn, dòng chảy mặt, dòng chảy ngầm, gió mùa, thời tiết, nên phải xác định vận tốc âm thực tế khảo sát xác định độ sâu, vị trí, từ có đồ xác Câu 13: Thủy triều có nơi cao 10m có nơi cao 1m vì: - Ảnh hưởng dòng nước dòng sông vùng khác đổ biển - khác Dòng thủy triều tới gần bờ vào vùng nước nông gia tăng độ cao Một vùng biển có dạng hình phễu cook inlet, Alaska ví dụ đặc biệt tốt thủy triều tới vịnh Alaska có độ cao khoảng 3m cửa vịnh, vào phễu gần đầu Anchorahe, độ cao 10m tượng hố thủy triều(lỗ thủy triều) hố thủy triều xảy vài sông cửa sông giới, nơi mà biên độ thủy triều lớn địa hình bờ biển, đáy biển lý tưởng => địa hình đáy biển khác thủy triều vùng - khác Các dòng hải lưu kết hợp với sóng biển hình thành nên thủy triều vùng khác Trả lời: Như tương đối Thủy triều phụ thuộc vào: lực hấp dẫn trái đất thiên thể, lực ly tâm trái đất quay phụ thuộc vào tính chất triều Trong tính chất triều có biên độ triều Biên độ thủy triều: Sự khác biệt độ cao mực nước nơi có triều cao triều thấp liên tiếp, gọi biên độ thủy triều Trong đại dương, chiều cao thực tế đỉnh triều tương đối nhỏ, thường khoảng 1m hơn, thống Chỉ lượng nước đỉnh triều vào vùng nước nông ven bờ, gặp trở ngại địa hình sông, vịnh đáy biển, nước bị giữ lại lâu thoát, tạo mức đỉnh triều lớn 9 10 10 Biên độ thủy triều địa điểm cụ thể số, mà thay đổi từ ngày sang ngày khác Một phần thay đổi gây gió thời tiết, chủ yếu chu kỳ vị trí mặt trời, mặt trăng so với trái đất Sự thay đổi ngày phụ thuộc vào ba biến động, biến động phụ thuộc vào vị trí cụ thể mặt trăng Biên độ thủy triều có tính chất: Hiệu ứng chu kỳ trăng, Hiệu ứng thị sai, Hiệu ứng trăng lệch Đỉnh triều nơi 1m gần với biển, xa cửa sông, không bị ảnh hưởng nhiều địa hình ven bờ biển Đỉnh triều nơi cao 10m địa hình gần cửa sông, ven vịnh lớn, địa hình đáy biển có lưu vực tạo cản trở dòng chảy tạo độ trễ lớn so với lực triều tác động Tổng hợp yếu tố gây lên đỉnh triều cao 10 10