近日，交通运输部发布了推荐性行业标准《侧扫声呐测量技术要求》（JT/T 1362—2020），自2021年4月1日起实施。 一、制定背景 侧扫声呐以其能快速获得高分辨率连续海底图像的特点，在水下障碍物探测、通航水域扫测、底质调查、水下搜救与目标识别等方面发挥着重要的作用。根据国际水道测量组织（IHO）2018年发布的全球行业调查结果，侧扫声呐在行业内的使用频率仅次于多波束测深系统，排名尚在回声测深仪之前，是海洋调查和测量的必备设备，其在精细目标探测方面发挥着无可替代的优势。《交通强国建设纲要》也提出“强化交通应急救援能力”的要求，侧扫声呐测量技术因覆盖面广、效率高等优势，已成为水下应急搜救的首选方式。 随着侧扫声呐技术应用越来越广泛，特别是近年来设备的国产化程度越来越高，一些国家标准和行业标准中也陆续涵盖了与侧扫声呐使用相关的扫海测量内容，但只是将其作为常规测深方法的辅助和补充，并没有具体的作业指标约束，规范和指导意义不强。目前我国尚未出台专门针对侧扫声呐测量的标准，在一些项目实施时，标准化配套方面遇到了瓶颈，尤其在使用过程中，要么被迫参照一些国外标准的技术指标和采用各硬件厂商的内部操作手册，要么大费周章的从海洋调查、海道测量等标准和行业相关管理规定的关联条款中断章取义，尴尬的现状呼唤专用标准的出台。 为了满足促进行业技术升级、助力高端海洋探测装备国产化、适应海洋调查和测量活动日益增多现状的需要，规范沿海港口航道测量生产过程，统一工作流程和技术要求，交通运输部组织完成了本标准的编制工作。 二、标准的定位和作用 本标准适用于沿海港口航道单波束侧扫声呐、多波束侧扫声呐、多脉冲侧扫声呐的扫海测量。 本标准作为交通运输行业标准发布和实施，能有效地指导、规范侧扫声呐数据采集，提高生产效率和标准化程度，促进侧扫声呐测量新技术的应用；弥补现有国家标准的不足，适当规范不同类别设备的使用要求，解决生产中存在的问题，减少生产过程的争议和纠纷，通过标准实施，实现行业整体技术水平和质量的提升；吸收国外先进标准的技术指标，合理衔接国际标准；利于资料成果的管理和利用，更好地服务管理部门和社会公众，推动侧扫声呐标准化体系建设，为保障航行安全提供科学实用的技术支撑。 三、标准主要内容 本标准对沿海港口航道侧扫声呐测量的范围、一般要求、系统配置、测前准备、数据采集、数据处理与资料整理、技术总结、检查与验收及资料上交等具体要求做出了明确的规定。 1.测量基准 根据《中华人民共和国测绘法》，我国自2008年7月1日起，启用了2000国家大地坐标系。因此在本标准中，要求平面坐标系统一采用2000国家大地坐标系（CGCS2000）。时间基准采用北京时间，当采用其他时间基准时应标明。根据《海道测量规范》（GB 12327—1998），测量采用高斯-克吕格投影；根据《水运工程测量规范》（JTS 131—2012），扫测比例尺不小于1:10000。 2.扫海区域分类 本标准将《沿海港口航道测量技术要求》（JT/T 954—2014）规定的扫海区域按覆盖度进行分类，要求新辟港口的航道、锚地等水域选址、锚地及其与航道相邻的通道、推荐航线和航路、邻近沿海港口航道水域的原有可疑物确认，如概位、据报、疑存、疑位沉船的扫测、海上突发事件造成的沉没船舶及物体搜寻进行侧扫声呐扫海时至少100%覆盖测量；将港口泊位、港池（回旋区）及航道通航条件确定、危及航行安全的特殊浅点（区）及礁石扫测、各类水上丢失物搜寻（如水上助航标志遗失)、对目标特征探测有要求的水域应进行侧扫声呐200%覆盖测量。分类后便于进行扫海测量时更快制定扫测方案，提高工作效率。 3.侧扫声呐探测能力 在《海洋调查规范第10部分：海底地形地貌调查》（GB/T 12763.10—2007）要求侧扫声呐分辨率不低于1m，本标准提高为能分辨0.8m×0.8m×0.8m大小的物体，满足现行IHO S-44《海道测量规范》特等测量等级对于立方体特征大于1m的要求，同时也能体现现有侧扫声呐技术的发展。在侧扫声呐设备验收时，应特别针对小于等于0.8m×0.8m×0.8m大小的物体进行扫测，现场确认侧扫声呐的实际性能效果。侧扫声呐探测能力指标的提高使得本标准能够满足更复杂、精度更高任务的要求。 4.扫测目标平面精度要求 无论是IHO S-44《海道测量规范》，还是国内《海道测量规范》（GB 12327—1998）、《沿海港口航道测量技术要求》（JT/T 954—2014）以及其他标准，并没有专门对侧扫声呐测量目标物综合定位精度进行规定。考虑到海上突发事件造成的沉没船舶及物体搜寻等特殊情况下会可能要求根据侧扫声呐确定测量目标位置发布航行通(警)告，本标准对扫测能够达到的综合定位精度提出了技术要求，并经过试验验证其可行性。侧扫声呐目标定位精度是综合定位精度。本标准规定侧扫声呐扫测目标综合定位精度应优于10m，可以满足IHO S-57《数字海道测量数据传输标准》CATZOC A2置信区的位置精度(±20m)要求；当侧扫声呐采用精扫方式时，应从至少三个不同方向测得的目标距离，交会出目标的最或然位置，目标的综合定位精度将得到了较大提高，本标准要求采用解算位置精度应优于5m，可以满足《海道测量规范》（GB 12327—1998）中对障碍物位置测量的要求和IHO S-57 CATZOC A1置信区的位置精度(±5m)要求。 5.测线间隔计算 本标准新增了测线间隔的计算公式，便于测前测线布设，提高作业的标准化程度。 《海道测量规范》（GB 12327—1998）、《海洋调查规范第10部分：海底地形地貌调查》（GB/T 12763.10—2007）、《水运工程测量规范》（JTS 131—2012）、《沿海港口航道测量技术要求》（JT/T 954—2014）仅提出了相邻测线应该有一定的重叠宽度，但并未给出测线间隔的计算公式。为便于外业测线布设，参考IHO和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)相关规定，本标准提出了测线间距计算公式，并分100%覆盖和200%覆盖两种情况。声呐的有效探测距离一般小于量程。要获得全覆盖的效果，100%覆盖以1.6倍量程来规划测线间距，允许相邻条带之间重叠40%的量程（总条带的20%）。据此本标准规定n的取值不应大于0.8。 在进行测线间隔计算时，单侧有效扫测宽度R可按参考10倍拖鱼离海底高度计算，同时相邻测线的重叠宽度近似等于R与D（测线间距）之差。 6.测量最大船速的计算 由于侧扫声呐是根据选用的量程以固定速率发射声波信号的，为了保证工作效率，侧扫声呐应以一定的工作船速测量，同时船速又影响到声呐探测物体的能力。本标准根据探测目标大小，计算最大船速，便于野外采集时控制船速，满足测量的要求。综合参照IHO推荐及NOAA规定，本标准对最大船速计算公式进行了改进，并要求每次通过探测到目标的最小脉冲数粗扫时取3，精扫时取5。 该公式中波束或脉冲系数m取值不直接适用于多波束侧扫声呐或者多脉冲侧扫声呐最大船速计算。实际使用时可以参照此公式，m取值应小于波束或者脉冲数，适当提高船速，根据各设备厂商提供的资料，多波束侧扫声呐或者多脉冲侧扫声呐船速一般不应超过10kn。最大船速计算公式也可用于反算侧扫声呐量程的选用。 此外，当探测目标较大时，根据该公式计算的单波束侧扫声呐测量计算出的船速过大时，还应满足海洋调查规范最大航速不超过6kn的规定。 需要指出的是此公式计算的只是理想状态下的最大船速要求，如果考虑拖鱼运动时的艏向偏差，还应适当降低工作船速。 7．可疑目标的现场判定 由于沿海港口航道侧扫声呐测量以扫测为主，增加了现场目标判读。可疑目标确认是否为目标，需通过相邻测线或不同方向测线探测进行确认，当可疑目标被探测到两次以上时，可确认目标存在，这样可以去除疑似目标，现场确定是否完成测量的任务要求，提高测量的效率。 8．数据处理与资料整理 侧扫声呐数据的处理包括导航定位数据的编辑校准、图像均衡、斜距改正、声呐拖体位置归算、船速改正、镶嵌图的绘制等。由于侧扫声呐计算的目标位置、判定目标物性质属于间接探测，存在着一定的偏差，必要时应结合其它手段（如多波束、单波束测量或下潜探摸）进行综合分析，以准确确定目标的位置、高度、性质。 根据资料整理的结果编绘扫海测量图，考虑到交通运输部门侧扫声呐测量的工作性质，底质类型、海底障碍物的成图符号采用《中国海图图式》（GB 12319—1998）。 9.典型的图例 标准附录列出了沿海港口航道侧扫声呐测量的沉船、集装箱、基岩、桥墩等典型图像，为侧扫声呐图像解译提供参考。 四、实施注意事项 本标准所指的侧扫声呐包括单波束侧扫声呐、多波束侧扫声呐、多脉冲侧扫声呐等，本标准不适用于多波束系统反向散射数据的采集和处理。侧扫声呐计算的目标位置、判定目标物性质属于间接探测，存在着一定的偏差，必要时应结合其它手段（如多波束、单波束测量或下潜探摸）进行综合分析，以准确确定目标的位置、高度、性质，底质类型的确定应结合底质取样。（交通运输标准化技术委员会供稿文稿编撰邬金）来源：交通运输部 |
