T-SCSF 0017-2022 人工鱼礁声学勘测评估技术规范

团体标准人工鱼礁声学勘测评估技术规范中国水产学会发布Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020«标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则»的规定起草.请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由中国水产学会归口.本文件起草单位:大连海洋大学、自然资源部第一海洋研究所、中国海洋大学、辽宁省海洋水产科学研究院、山东大学(威海)、全国水产技术推广总站.1人工鱼礁声学勘测评估技术规范本文件规定了人工鱼礁声学勘测评估的一般规定、勘测技术设计、现场勘测、数据、图像处理与质量检查、礁体规模评估、报告撰写、成果提交、资料和成果归档等的要求.本文件适用于人工鱼礁的声学勘测评估.2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件.GB12319中国海图图式GB/T12763.10—2007海洋调查规范第10部分:海底地形地貌调查GB/T12898国家三、四等水准测量规范GB/T17502—2009海底电缆管道路由勘察规范JT/T790多波束测深系统测量技术要求JT/T1362侧扫声呐测量技术要求SC/T9416—2014人工鱼礁建设技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件.3.1人工鱼礁声学勘测评估acousticsurveyandevaluationofartificialreefs人工鱼礁建设前后,利用侧扫声呐、多波束测深系统等声学调查仪器对鱼礁投放区域进行勘测,获取鱼礁区域的海底形态并分析计算人工鱼礁投放空方量的过程.3.2深度基准面depthdatum水深测量中深度的起算面,是海图、水深图及各种与水深有关的资料所载深度的起算面.3.3采用发射、接收指向正交的两组声学换能器阵,获得垂直航向、由大量波束测深点组成的测深剖面,并在航行方向上形成由一系列测深剖面构成的测深条带,从而实现高分辨率地形测量的一种方法.[来源:GB/T12763.10—2007,3.1].3.4侧扫声呐测量sidescansonarsurvey采用声学换能器对海底进行扫描,获得海底回波信号,实现海底地貌成像的一种物探调查方法.[来源:GB/T12763.10—2007,3.2].4一般规定4.1声学勘测评估目的2对人工鱼礁投礁区进行人工鱼礁投放前的本底调查和投放后探测,为人工鱼礁投放提供技术依据,并对人工鱼礁投放效果进行检测.4.2声学勘测评估内容内容主要包括:a)平面和高程控制测量;b)水位观测;c)多波束扫测;d)侧扫声呐扫测;e)数据处理;f)评估分析.4.3勘测仪器选择对于需要精确计算鱼礁空方量以及需要对鱼礁区进行精确定位的勘测,应采用符合要求的多波束测深系统进行勘测,同时根据勘测目的与实际需求,辅助侧扫声呐系统扫测;其他勘测中,对于外形规则、布局合理且特征明显的混凝土构件礁、钢制鱼礁等,应采用侧扫声呐测量或多波束测深系统勘测(二者也可配合使用),对于外形不规则、无明显特征和布局要求的堆石鱼礁、沉船鱼礁等,应采用多波束测深系统进行勘测.4.4勘测仪器频率根据测量水深选择测量仪器的频率范围.对于水深达到50m以深的人工鱼礁投放海域应使用100kHz~500kHz的多波束设备.4.5仪器检定/校准所有仪器设备,应按照GB/T12763.10—2007中的要求,由具有检定/校准资质的单位完成检定/校准,并出具检定/校准证书.只有经过检定/校准合格,方可用于人工鱼礁的勘测评估.4.6勘测风浪条件海上测量应满足风速低于5m/s、浪高小于0.6m的海况天气条件,同时也应考虑避免涌浪的干扰而降低数据质量.4.7勘测方式应为走航式连续测量,测线布设应参考GB/T12763.10—2007中的规定.平面坐标系统应采用“2000国家大地坐标系”(CGCS2000).4.8.2深度基准面深度基准面应采用“理论最低潮面”.4.9测量精度4.9.1高程控制精度验潮站的工作水准点、验潮仪(水尺)零点和水深测量高程控制精度不应低于GB/T12898中规定的四等水准测量精度.4.9.2定位精度勘测设备应满足测量精度要求,根据项目需求和工作环境合理选用定位设备(RTK、DGPS等),定位精度应优于0.5m.4.9.3深度测量精度海上勘测水深测量应满足一定要求,水深小于30m时,水深测量精确度应优于0.3m;水深大于30m时,水深测量准确度应优于水深值的1%.4.10成图基本要求3应采用高斯G克吕格投影.应采用国际统一分幅或者自由分幅.成果图件的图式符号应满足GB12319和GB/T20257.1的有关要求.5勘测技术设计按照GB/T12763.10—2007中4.2.1的要求搜集项目海域资料,并搜集鱼礁区位置坐标、投放礁体类型、规格、数量、礁体配置方法、投放时间、投放方式、人工鱼礁区鱼礁投放前的勘测数据及相关图像资料等.5.2技术设计根据GB/T12763.10—2007中4.2.2的要求开展技术设计,选择适宜勘测仪器及方法,划定勘测范围,明确勘测方案,勘测范围需涵盖拟勘测鱼礁区外围连线区域,并超出鱼礁区外边界的距离应大于100m.6现场勘测6.1多波束系统勘测6.1.1多波束系统安装根据使用的测量船选定各传感器安装参考点,定义船坐标系,选择各传感器合适的安装位置,多波束系统的安装应遵循GB/T12763.10—2007中6.3.1所要求的原则完成,并参照附录A中图A.1格式图形化标注船型文件中各传感器相对参考点的位置关系,并将所对应的相对关系数据按照表A.1要求内容填表记录.6.1.2多波束系统校准安装完成后,将测量船锚泊于水面平静的码头,尽量使测量船保持平稳,之后连续记录姿态系统自身姿态数据至少1h,取其平均值作为姿态仪初始安装校准值,并记录在表A.1对应位置.按照GB/T12763.10—2007中6.3.2所要求的方法,选择合适海底地形区域,布设校准测线,进行多波束系统综合安装误差校准.横摇和纵摇校准准确度应优于±0.05°;没有配置严格时间同步的多波束系统,应进行时间延迟动态校准,校准准确度应优于±0.1s.参照附录B记录校准测线信息,根据校准测线完成多波束系统综合安装误差校准,将校准结果记录在表A.1对应位置.6.1.3多波束系统测量根据技术设计,按照GB/T12763.10—2007中6.4的要求开展现场勘测,测量精度按照本文件4.9的要求执行,其他测量技术要求应满足JT/T790的规定;此外,为保证数据质量,相邻多波束覆盖条带重叠率应大于单条条带的30%.勘测过程中,参照附录C填写表C.1~表C.5.6.2侧扫声呐勘测6.2.1侧扫声呐安装根据GB/T12763.10—2007中7.2的要求完成侧扫声呐安装.6.2.2侧扫声呐校准根据GB/T12763.10—2007中7.2的要求完成侧扫声呐校准调试.6.2.3侧扫声呐测量4安装及调试完成后,将测量船锚泊于水面平静的码头,使测量船保持平稳,侧扫声呐测量过程采用船舶侧拖或者尾拖方式测量,测量时,控制拖曳绳缆长度和测量船速度,使拖鱼始终保持位于GNSS定位天线正下方(前后方向).连续记录现场勘测部分应参照GB/T12763.10—2007中7.3的相关要求,其中,相关测量精度方面应满足本文件4.9的要求,其他测量技术要求应满足JT/T1362的规定.勘测过程中,参照附录C填写表C.1和表C.6.7数据、图像处理与质量检查多波束测深应按照GB/T12763.10—2007中6.5~6.7的要求完成资料整理、数据处理及数据成图,侧扫声呐测量应按照GB/T12763.10—2007中7.4和7.5的要求完成资料整理、数据处理与成图.所有数据及图像均应覆盖鱼礁全部投放区域.8礁体规模评估8.1礁体形状判定根据SC/T9416—2014中4.5的要求明确投放礁体形状,分为规则形(包括矩形礁、梯形礁、柱形礁、球形礁、锥形礁以及2种或2种以上上述形状的组合礁)和不规则形(不属于规则形的其他形状的鱼礁).8.2多波束测量8.2.1外形规则鱼礁根据多波束图像将投放区内分布的人工鱼礁进行标记,统计标记点个数,计算总体投礁数量及空方量.8.2.2外形不规则鱼礁根据多波束图像将鱼礁投放区按斑块进行分区处理,结合ArcGIS等工具的矢量化功能,根据图像所方量.8.3侧扫声呐测量对于外形规则鱼礁,根据侧扫声呐图像将投放区内分布的人工鱼礁进行标记,统计标记点个数,计算总体投礁数量及空方量.9报告撰写报告宜参照附录D要求撰写,并由负责人签字、承担单位盖章.人工鱼礁声学勘测评估所提交成果主要包括数据、图集、报告及相关证书、表格等,具体要求如下:a)数据类.原始数据电子版1套(包括导航定位数据、多波束测量数据、侧扫声呐测量数据、潮位数据、声速剖面数据);处理后数据电子版1套(包括导航定位数据、多波束测量数据、侧扫声呐测量数据).b)图集类.CAD水深地形图1套(电子版和纸质版)、三维DEM图1套(电子版和纸质版)、侧扫声呐镶嵌图1套(电子版和纸质版).c)证书及表格类.仪器设备检定/校准证书复印件(纸质版)、安装校准参数记录表(格式见表A.1)、校准测线信息记录表(格式见表B.1)、导航记录表(格式见表C.1)、多波束测量记录表(格式见表C.2)、多波束数据处理过程记录表(格式见表C.3)、多波束测深系统换能器静态吃水测量记录表(格式见表C.4)、多波束测深系统声速剖面测量记录表(格式见表C.5)、侧扫声呐测量记录表(格式见表C.6)各1套.按照GB/T17502—2009中第18章的规定执行.5附录A(资料性)测量安装及校准A.1测量前,根据使用的测量船舶具体情况,建立船体坐标系,选择参考点(RP),之后选择合适的声学换能器安装点及其他各辅助传感器安装点,并根据图A.1所示船型,具体标注各传感器位置及相关位置.参考点参考点RP参考点RP参考点RP吃水线图A.1测量船船型示意图A.2在船体坐标系下准确量取各传感器与参考点之间偏移距离和换能器吃水值,并记录在表A.1中对应位置.A.3对姿态仪进行安装后自校准,获取静态初始安装角度偏差,记录在表A.1中对应位置.A.4根据附录A系统动态校准方法,对整个系统进行综合安装误差校准,获取Roll、Pitch、Yaw及TimeDelay等参数的综合安装误差值,记录在表A.1对应位置.表A.1安装校准参数记录表距离偏移角度偏差换能器吃水姿态仪距离RPX:姿态仪静态安装自校准吃水:姿态仪距离RPY:Roll:元数据姿态仪距离RPZ:Pitch:测量船:Yaw:换能器距离RPX:地点:换能器距离RPY:综合安装角度偏差换能器距离RPZ:Roll:Pitch:定位天线距离RPX:Yaw:测量员:定位天线距离RPY:定位天线距离RPZ:综合时间延迟TimeDelay:6附录B(资料性)系统综合安装误差校准测线记录表在进行综合安装误差海上动态校准过程中,按照表B.1所列各元素,记录每条校准测线信息.表B.1校准测线信息记录表线号校准内容测线开始测线结束速度kn航向(CMG)时间经度纬度时间经度纬度7附录C(资料性)勘测记录表表C.1~C.6中给出了人工鱼礁勘测过程中导航定位、多波束测量、侧扫声呐测量及多波束数据处理过程中的有关记录表格格式.表C.1导航定位记录表工程项目:测量船:日期:地点:导航员:设备(GNSS、MBES、SSS):测线船艏向°文件名测线开始测线结束定位点号备注时间经度°纬度°时间经度°纬度°表C.2多波束测量记录表工程项目:测量船:日期:地点:多波束:测量员:海况:测线号测线开始测线结束备注时间水深m纬度°经度°时间水深m纬度°经度°8表C.3多波束数据处理过程记录表工程项目:处理软件:日期:操作员:序号时间文件名处理步骤处理后文件名声速文件潮位文件检查人备注表C.4多波束测深系统换能器静态吃水测量记录表工程项目:测量船:日期:地点:多波束:测量员:海况:测量日期与时间吃水m测量员备注123平均检查人:表C.5多波束测深系统声速剖面测量记录表工程项目:测量船:日期:地点:多波束:测量员:海况:序号测量日期与时间(UTC+8)文件名纬度°经度°实际测量水深m声速仪型号测量员备注检查人:9表C.6侧扫声呐测量记录表工程项目:测量船:日期:地点:侧扫声呐:测量员: