1 Методика полевых исследований

1.1 Геолого-геофизические методы

1.1.1 Гидролокация бокового обзора

Гидролокация бокового обзора (ГЛБО) представляет собой современный геофизический метод исследования поверхности дна водоемов, основанный на получении «акустической картины», отражающей распределение различных типов отложений, техногенных объектов и форм подводного рельефа. При движении судна по профилю ведется получение отраженного акустического сигнала и запись информации в электронном виде. В зависимости от выбранной акустической частоты и диапазона обзора (от 25 м до 500 м с каждого борта) удается получить информацию о характере донной поверхности для полосы соответствующей ширины по обе стороны от профиля. Выбор диапазона обзора диктуется глубинами района съемок, а также необходимой детальностью изображения (чем меньше диапазон обзора, тем выше разрешение получаемого изображения). При работах по сети параллельных профилей (с перекрытием изображения соседних профилей на 15%), последующая обработка первичных данных позволяет получить площадное изображение исследуемого участка дна в различных масштабах (вплоть до масштабов 1:2000 – 1:1000).

Полевые работы по проекту выполнялись с использованием гидролокатора бокового обзора (ГЛБО) СМ2 производства английской фирмы C-MAX Ltd (рисунок 1.1).

А	Б
Рисунок 1.1 – полевые исследования методом ГЛБО. А - буксируемое устройство (антенна); Б – устройства приема и обработки данных на борту НИС.

Использованный ГЛБО состоит из: 1) устройства ввода и обработки данных, интегрирующего в себе все функции приемо-передатчика, записи данных на 3,5- дюймовый магнитооптический диск и управления отображением 2) монитора VGA 3) двухчастотного буксируемого устройства, передающего в цифровом виде акустическую информацию 4) специализированной клавиатуры и мыши для ввода команд и оперативной обработки поступающей информации 5) буксировочного кабель-троса.

Навигационные данные непрерывно вводились с помощью GPS Garmin-128 через порт типа RS232 на устройстве ввода. Данная модель ГЛБО при рабочей частоте 102 КГц (НЧ) допускает выбор 5 диапазонов с дальностью обзора (с левого и правого борта) 100, 200, 300, 400, 500 метров. При рабочей частоте 324 КГц (ВЧ) дальность обзора может составлять (с левого и правого борта) 25, 50, 75, 100, 150 метров.

При работах на обоих ключевых участках как в предыдущие годы, так и в 2013 г., была выбрана рабочая частота 324 КГц и дальность обзора 100 м с каждого борта. При работах на полигонах детальных исследований сеть профилей закладывалась с интервалом 185 м, что позволило обеспечить необходимое перекрытие изображений соседних профилей.Профили ГЛБО проходились либо по нормали к береговой линии, таким образом, чтобы сеть профилей позволила с максимальной достоверностью интерполировать данные о распределении донных отложений, либо, если этого требовали условия безопасности субпараллельно береговой линии.Скорость судна во время профилирования была ограничена 4 узлами. Полевая запись данных производилась в специальном формате программы регистрации. Экспорт записей гидролокатора как файлов производился в форматы *.dat и *.bmp-Windows.

Навигационные данные непрерывно вводятся с помощью системы GPS с картоплоттером Furuno GP7000F через порт типа RS232 на устройстве ввода.

Камеральная обработка и интерпретация данных сонарного профилирования производится с помощью пакета программ фирмы “Octopus marine system Ltd” и стандартных графических программ CorelDraw, ArcGIS 9.3.

Интерпретация данных ГЛБО ведется в два этапа. Первый этап состоит в последовательном изучении каждого профиля при просмотре их в программе MaxView V1.2. Данная программа позволяет просматривать сонограммы с максимальным разрешением, определять линейные размеры исследуемых объектов и их географическое положение (координаты). На этом же этапе производится геоморфологическая и литологическая интерпретация сонограмм.

Второй этап интерпретации данных ГЛБО состоит в создании схем монтажа сонарных профилей. Информация, получаемая на этом этапе, чрезвычайно важна, так как именно соединение отдельных профилей в единую схему позволяет получить целостную картину как естественных геологических полей (различные седиментационные зоны и типы осадков), так и техногенных объектов (фарватеры, ряжевые преграды, районы техногенно измененного рельефа и т.д.).

Обработка полевых материалов гидролокационной съемки ведется при помощи программы Octopus. Каждый из файлов, содержащий сонограмму профиля (расширение .cm2), конвертируется в файлы с расширением .dat и .qpx затем в программе Octopus 461 Utilites производится ручная обработка каждой из точек сонарного профиля, целью этого процесса является внесение поправок на качку судна. Только после этого становится возможным создание блоков схемы монтажа профилей ГЛБО. В зависимости от площади выбранного участка для составления схемы монтажа, участок делится на различное число более мелких блоков (от 4 до 8). Каждый из блоков конвертируется программой Octopus Mosaic (Octopus Auto Mosaic) в файл с расширением .bmp, после чего в программе Corel Draw происходит монтаж и подгонка этих блоков друг к другу. Полученный блок экспортируется в файл типа .jpg, после чего он может быть импортирован в картографическую программу ArcGIS 9.3. Для отдельных участков составляются схемы более детального масштаба.