侧扫声呐图像应用领域综述

侧扫声呐高分辨率、多用途、低成本海洋调查设备广泛应用于海洋、港口、河流、湖泊和其他水域。传统应用包括海道测量、水下工程选址、飞机残骸、沉船、鱼雷、水雷、集装箱、化学品桶、锚链、沉石、浮标】锚地阻碍航空物、海底物质分类等水下目标的检测、海洋调查和海洋科学研究。随着设备性价比的不断提高，越来越多的生产单位和科研机构可以利用侧扫声呐进行相关的生产调查和科研。因此，本文回顾了侧扫声呐图像的应用领域，为我国扩大其应用提供了理论支持和技术指导。

当前应用领域：海洋局域生态系统监测监测

海洋活动的增加在一定程度上损害了海洋生态系统。海洋环境污染的主要原因是陆源污染物的排放，海洋石油勘探，倾倒废物的海洋，海上事故等。这些活动破坏了海洋生物的多样性，一些有价值的生态群落(如珊瑚礁生态系统)(波西多尼亚水生植物群日益消失，大规模持续监测海洋局部生态系统的变化，对后续的科学评价和治理具有重要意义。将侧扫声呐系统应用于荷兰西南部河口的浅滩地图，然后监测贝壳生物的栖息地环境。基于声图监测水下环境变化的有效性证明，侧扫声呐可以有效监测海洋生物栖息地的变化。

沿海浅海生态系统是我国四大海域生产力高的生态系统，河口生态系统.生态系统在近岸上升，海藻(草)场生态系统，红树林生态系统，珊瑚礁生态系统，海洋生态系统等，海洋资源丰富，已成为我国沿海地区经济社会发展的重要基础。在一些重要的河口.在港口水域，生态环境严重恶化，生物多样性大大降低，红潮频繁；许多典型的生态系统面积急剧缩小，自然景观受损；港口淤积.航道萎缩.由于生态环境的恶化、沿海侵蚀、风暴和台风灾害。上述研究的成功例子将为中国海洋局的生态环境监测提供新的思路。

2、侧扫声呐基础知识点

侧扫声呐具有分辨率高、效率高、操作简单、价格低廉的优点。它是海洋地貌测绘、航道障碍物搜索、考古调查、石油管道裸露检测、港口码头建设扫描测试等行业应用领域的有效工具。因此，掌握侧扫声呐的相关知识点有助于选择合适的侧扫声呐。如何选择单频、双频、多波束等多类侧扫声呐？让我们来看看几个重要的指标。

1、量程

测量范围是斜距的概念，它决定了侧扫可以测量多远，可以测量多宽，大量的范围可以提高扫描测量的效率。测量范围主要由工作频率决定。频率越低，测量范围越大。比如150kHz量程是450米，450kHz测量范围为150米。事实上，在不同的水环境中，同一频率的扫描宽度也很不一样，比如千岛湖水域，450kHz可轻松扫测300米(斜距)，但在非常浑浊的宁波海域，450kHz扫描测试是120米(斜距)

2、分辨率

分辨率是区分目标大小能力的指标。高分辨率扫描图像更清晰，可以检测小目标物体。分辨率沿着轨道划分（alongtrack)和垂直航迹（acrosstrack）在两个方向上，沿着轨迹的分辨率主要由水平波束的开角决定（在相同的拖动速度下）。水平波束的开角越小，分辨率越高。为了实现更窄的水平开角，需要更长的传感器阵列（在相同频率下）。垂直轨迹分辨率分辨率CW模式和Chirp模式，CW由信号脉宽决定模式，Chirp信号带宽主要确定模式下垂直轨迹分辨率。

随着距离的增加，轨迹分辨率降低。在较近的区域，波束较窄，两个空间位置较近的目标可以分开，并记录为两个不同的物体。当波束脚印在远离拖鱼时变宽时，同一波束无法区分两个靠在一起的目标。在声纳图上，它们看起来像一个单一的目标。

3、功耗

除了量程和分辨率是侧扫声呐重要的两个指标外，功耗也是与供电模式相关的关键指标。例如一艘没有船用电源的测量船，给它300W声纳电源，必须使用大功率发电机，搬运难度大，使用噪音大；但是给一个30W声纳电源，直接使用普通12V70AH汽车电池，轻松工作10小时。