ПРОЕКТ МЕЖДУНАРОДНОГО СТАНДАРТА ISO/DIS 19901-10 - часть 5

Таблица 7 — Спецификация для подводных MBES

Описание

Значение

Звуковая картина

Эквидистант и / или эквиангуляр

Количество зондирований на пинг

≥ 240 (на датчик)

Ширина луча

≤ 1,0 ° × 1,0 °

Ширина полосы

≥120 °

Измерение SV на датчике MBES* a

Да

Скорость пинга Rp, Гц, которая зависит от Sr

0,5 α < Rp < α, где α = 1 500 м/с / Sr

(двустороннее расстояние по прямой между двумя

точками, м)

a

См. 7.2.3.

Для правильной визуализации морского дна с использованием MBES, данные о крене, дифференте и рыскании

должны быть собраны и применены к данным эхолота.

Система должна быть проверена на месте в начале обследования на наличие ошибок времени, дифферента, крена и

рыскания, например, с помощью «патч-теста», то есть калибровки оборудования системы батиметрии, которая

определяет угловые смещения и временные различия путем сбора и обработки данных из заранее определенной

области морского дна.

7.2.1.2 Установленная на судне MBES

Этот подпункт применяется к MBES, развернутым с платформы, состоящей из надводного судна.

Для правильной визуализации морского дна с использованием MBES, данные о крене, дифференте и рыскании

должны быть собраны и применены к данным. Измерения должны быть скорректированы для глубины датчика ниже

уровня моря. Требования к картографированию морского дна с помощью MBES должны соответствовать таблице 8

при глубинах воды, равных или превышающих 30 м.

Таблица 8 — Спецификация для установленной на судне MBES

Описание

Значение

Глубина воды

≤ 1 500 м

Звуковая картина

Эквидистант и эквиангуляр

Количество зондирований на пинг

≥ 400

Ширина луча

≤ 1,0 ° × 1,0°

Ширина полосы

По выбору пользователя: до 140 °

Измерение SV на датчике MBES a

Да

a

См. 7.2.3.

Требования к картографированию морского дна с помощью MBES должны соответствовать таблице 7 для

глубины воды менее 30 м. Данные должны быть скорректированы с учетом приливных вариаций, либо из

измерений или прогнозов.

7.2.2

Гидролокатор

бокового обзора

Изображения SSS обычно используются для классификации морского дна (с точки зрения физических, геологических,

химических или биологических свойств) или для идентификации объектов на морском дне. Требования к

картографированию морского дна с помощью SSS должны соответствовать таблице 9.

Таблица 9 — Спецификация для SSS

Описание

Значение

Рабочая частота

В диапазоне от 30 кГц до 900 кГц

Тип записи

Цифровая 24-бит (минимум)

Диапазон при 100 кГц

≤ 250 м

Диапазон при 500 кГц

≤ 100 м

Высота эхолота над морским дном

≤ 20% диапазона

Высота эхолота над морским дном

≤ 5 % диапазона

Спецификации проекта должны обеспечивать необходимый диапазон и охват морского дна. Оптимальная частота

должна быть выбрана в зависимости от дальности и охвата морского дна.

7.2.3 Вспомогательный датчик: измерение скорости звука

В областях, о которых известно, что они имеют большие вариации SV во всей толще воды (в краткосрочном

пространственном и временном смысле), в районах вблизи источника пресной воды или если расстояние между MBES

и морским дном превышает 30 м, профили SV толщи воды должны быть получены во время сбора данных MBES. В

этих случаях должны быть установлены процедуры для мониторинга влияния изменений SV в режиме реального

времени и определения частоты, необходимой для измерений SV. В других случаях измерение SV настоятельно

рекомендуется.

Измерения CTD позволяют рассчитать значение SV в морской воде и значение плотности морской воды. В качестве

альтернативы, SV в морской воде может быть измерен непосредственно с помощью SV-зонда. Требования к датчикам

CTD и SV должны соответствовать таблице 10.

Таблица 10 — Технические характеристики датчиков CTD и SV

Описание

Значение

Датчики CTD

Точность электропроводности

≤ 2 мСм / м (от пика к пику)

Точность температуры

≤ 0,1 ° C (от пика к пику)

Точность давления

≤ 0,01% от полной шкалы

Датчик SV

Точность SV

≤ 0,05 м / с (от пика до пика)

Работа датчиков CTD / SV должна осуществляться в соответствии с инструкциями производителя.

Формулы Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) для расчета

физических свойств морской воды также могут использоваться:

— соленость:

практическая шкала солености 1978 г. (PSS

78);

— плотность:

международное уравнение состояния морской воды 1980 г. (EOS

80);

— скорость звука:

Чен и Миллеро (1977).

Частота таких измерений должна оцениваться на этапе планирования и уточняться во время съемки с учетом

гидрографических условий и постоянного сбора данных (например, сравнение вертикальных смещений в частично

перекрывающихся коридорах съемки).

7.2.4

Вспомогательный

датчик:

высотомер

Исследовательская платформа, состоящая из AUV, ROV, ROTV или буксируемого гидролокатора, должна быть

оборудована высотомером (однолучевой эхолот). Требования к датчикам альтиметра должны соответствовать

таблице 11.

Таблица 11 — Спецификация для альтиметра

Описание

Значение

Оценка глубины воды

Достаточно для рабочей глубины

Точность

≤ 0,05% от расстояния измерения (2)

Разрешение

≤ 0,01 м

Ширина луча

< 5 ° (в точке 3 дБ)

частота

> 500 кГц

Скорость обновления данных

≥ 1 Гц

Диапазон

0,1 м — 50 м

Работа альтиметра должна осуществляться в соответствии с инструкциями производителя.

7.2.5 Вспомогательный датчик: датчик давления-

глубины

Исследовательская платформа, состоящая AUV, ROV, ROTV или буксируемого гидролокатора, должна быть оснащена

датчиком глубины давления. Датчик давления-глубины требует ввода определенных параметров окружающей среды

(включая плотность воды, атмосферное давление, локальное ускорение силы тяжести и т.д.). Требования к датчику

давления датчика давления-глубины должны соответствовать таблице 12.

Таблица 12 — Технические характеристики датчика давления датчика давления-глубины

Описание

Значение

Характеристика глубины

Оптимизировано для рабочей глубины

Точность

≤ 0,01% от полной шкалы (2)

Разрешение

≤ 0,001% от полной шкалы

Скорость вывода

Минимум 2 Гц

Сертификат калибровки должен указывать ориентацию (вертикальную или горизонтальную) устройства во время

калибровки и положение часов на входе давления. Работа датчика давления-глубины должна соответствовать

требованиям производителей.

Профиль плотности водяного столба над датчиком давления-глубины должен рассчитываться по измеренным

значениям проводимости, температуры и давления через водный столб с помощью формул UNESCO (см. Ссылку [21]).

Поверхностное значение гравитационного ускорения в заданном положении задается международной эталонной

гравитационной формулой [Моритц, 1980]. Для большей точности можно выполнить дальнейшие вычисления, чтобы

найти соответствующее значение ускорения силы тяжести на заданной глубине ниже уровня моря.

Данные о давлении должны обрабатываться вместе с данными об изменении атмосферного давления во время и для

местоположения данных о давлении.

При необходимости к данным можно применить фильтр нижних частот, чтобы уменьшить любые эффекты

разбухания данных.

7.3 Методы сбора данных

7.3.1

Общие

сведения

Линия промера исследования должна быть достаточной для того, чтобы датчики движения могли стабилизироваться

до начала сбора данных.

Если исследовательская платформа состоит из надводного судна, осадка судна и атмосферное давление должны

регистрироваться непрерывно во время операции картографирования.

7.3.2 Разведывательное картографирование морского дна

Следующие параметры должны быть определены в спецификациях проекта, где это применимо:

— ширина коридора

(ов);

— расстояние между линиями

промера исследования;

— перекрытие между линиями (максимум 20% расстояния

между линиями);

— отклонение от трассы для линий промера исследования (максимум 10% расстояния между

линиями);

— Диапазон SSS, если применимо (рекомендуется 125% расстояния между линиями).

ПРИМЕЧАНИЕ. Значения в скобках представляют рекомендуемые значения.

Размеры ячеек DTM должны быть определены в спецификациях проекта. Рекомендуемые значения:

— 2 м при глубине воды < 100 м;

— 6 м при глубине воды ≥ 100 м и < 300 м;

— 30 м при глубине воды ≥ 300 м и < 1 500 м.

7.3.3

Инженерное картографирование

морского дна

Инженерно-картографические исследования морского дна на глубине менее 150 м могут проводиться с помощью

MBES

либо установленной на надводном судне, либо на подводном транспортном средстве (AUV, ROV,

ROTV или буксируемом гидролокаторе).

Инженерно-картографические исследования морского дна на глубине более

150 м должны проводиться с

использованием MBES

на подводном транспортном средстве

(AUV, ROV, ROTV или

буксируемом гидролокаторе).

Площадь для картографирования морского дна должна быть предусмотрена

техническими условиями проекта. Конфигурация сбора данных должна быть

следующей:

— расстояние между линиями соизмеримо с требованиями к размеру ячейки DTM, как это определено

спецификациями проекта;

— перекрытие между линиями

≥

20%

расстояния между линиями;

— допуск отклонения от линии ≤ 20% расстояния

между линиями;

— диапазон SSS ≥ 125% расстояния между

линиями.

Минимальная ширина коридора для линейных картографических исследований морского дна на глубине более 100 м

должна составлять 200 м.

Размеры ячейки DTM (для данных батиметрии и отраженного рассеяния, полученных с помощью систем батиметрии)

должны быть определены в спецификациях проекта и соответствовать требуемому пространственному разрешению

данных. Рекомендуемые значения для размеров ячейки гидролокатора бокового обзора:

— исследования линейного маршрута от 0,5

до 1,0 м;

— исследования площадей от 0,2 до 0,5 м;

— исследования до или после монтажа, выемки грунта или земляных работ от 0,1 до

0,5 м. Рекомендуемые значения для глубоководных ячеек DTM составляют от 2 до 3

м;

7.3.4

Детальное инженерное картографирование морского дна

Для линейных сооружений должна быть достигнута минимальная ширина коридора обследования 10 м (MBES) по обе

стороны от центральной линии маршрута. В районах с нерегулярным или высоким уклоном морского дна (например,

в районе с дноуглубительными работами) могут потребоваться дополнительные линии промеров, чтобы улучшить

охват MBES для коридора съемки.

При детальном инженерном картографировании морского дна должны быть получены DTM с разрешением 0,75 м х

0,75 м или выше.

7.4 Результаты картографирования морского дна

7.4.1

Цифровые

модели

местности

Данные DTM (принятые / обработанные данные, например, батиметрия, отраженное рассеяние) должны быть

представлены в (сжатом) формате ASCII XYZ.

7.4.2

Данные гидролокатора

бокового обзора

(Данные SSS, доставляемые в виде файлов растровых данных в формате PNG, JPG или TIFF, должны иметь

географическую привязку. Информация о географической привязке должна быть встроена в растровый файл (если

формат файла это поддерживает) или доставлена в виде отдельных файлов.

7.4.3 Данные из CTD и SV

Где это применимо, данные CTD и SV должны предоставляться в формате ASCII XYZ. Все статические и динамические

поправки, применяемые к данным, должны быть подробно описаны в сопроводительном тексте и диаграммах.

7.4.4 Контуры морского дна

Контуры вмешательства на морском дне (укладка породы, рытье траншей, дноуглубительные работы), если это

требуется в спецификациях проекта, должны предоставляться в совместимом с GIS формате.

7.4.5 Особенности морского

дна

Элементы морского дна, интерпретируемые по данным SSS или MBES, должны быть представлены как точечные,

линейные или многоугольные объекты. Элементы могут содержать точечные местоположения или контуры

естественных или искусственных элементов.

Точечные данные о морском дне должны быть представлены как точечные объекты в GIS-совместимом формате с

соответствующими метаданными и атрибутами.

Элементы морского дна, представленные линиями и многоугольниками, должны быть представлены как линейные

объекты в GIS-совместимом формате с необходимыми метаданными и атрибутами. Линейные объекты представляют

собой физическое выражение объекта (линия или контур).

Если этого требуют спецификации проекта, ограниченные зоны должны быть представлены как полигональные

объекты в GIS-совместимом формате с соответствующими метаданными и атрибутами. Запрещенные зоны включают

зоны безопасности (согласно определению в национальном законодательстве и правилах), зоны запрета якорных

стоянок и рыболовства, якорные зоны, места захоронения, зоны защиты окружающей среды, военные районы.

7.4.6.

Линия промера

исследования

Линия промера исследования исследовательской платформы (платформ) должны быть представлены в виде

линейных элементов. Файлы должны быть доставлены в формате IOGP P1 / 11, который определяет форматы обмена

для данных геофизического позиционирования.

8

Картографирование

морского грунта

8.1

Общие

сведения

8.1.1 Разрешение и проникновение сигнала

Методы морских геофизических исследований позволяют определять на месте характеристики боковых и

вертикальных физических свойств Земли. Это достигается путем измерения, анализа и интерпретации физических

полей, которые были переданы через толщу воды и / или недра. Три основных компонента составляют активную

геофизическую систему:

— источник

(сейсмический, акустический, электромагнитный), который генерирует

контролируемую энергию;

— приемники (гидрофоны, геофоны, электроды, катушки), которые преобразуют передаваемую энергию в

электрические сигналы;

— среда (толща воды, морское дно и грунт), через которую передается энергия.

Для сейсмического отражения разрешение — это мера минимального пространственного или временного разделения

между двумя событиями отражения, которые можно различить и разрешить отдельно. В основном рассматриваются

два типа разрешения:

— вертикальное разрешение, контролируемое скоростью волны и доминирующей

частотой;

— боковое разрешение, контролируемое зоной Френеля (для неперенесенных сейсмических данных), круглая область

на отражателе, размер которой зависит от глубины до отражателя, скорости над отражателем и доминирующей

частоты сигнала на этой глубине.

Методы обработки данных, такие как деконволюция (улучшение вертикального разрешения) и миграция

(улучшение бокового разрешения), могут быть

применены.

Прохождение сейсмической энергии через Землю действует как фильтрация нижних частот возбуждения источника.

Это вызывает понижение частотного содержания со временем на сейсмических записях. Таким образом, мелкие

отражения часто имеют более высокие доминирующие частоты, чем глубокие отражения. Кроме того, происходит

потеря энергии (затухание) сейсмическими волнами, когда они распространяются через подземную поверхность, что

уменьшает сейсмические амплитуды. Поскольку сейсмическое разрешение является функцией доминирующей

частоты, и поскольку эта доминирующая частота является функцией среды (характеристики почвы), невозможно

заранее определить данное сейсмическое разрешение. Следовательно, в зависимости от целей проекта параметры

сейсмических данных (характеристики источника / приемника) могут быть указаны (HR, UHR, UUHR), но ожидаемое

разрешение может быть только предложено.

В принципе, то же самое относится и к несейсмическим

данным.

Если в спецификации проекта включены данные из скважины или геотехнической скважины для связи скважины с

сейсмическими данными, связь скважины может использоваться для оценки вертикального разрешения.

Разрешающая способность может быть определена либо путем определения расстояния между двумя разрешенными

слоями от связи скважины, либо с помощью критерия четверти длины волны от отражения. При использовании

критерия четвертьволновой скорости локальная интервальная скорость может использоваться для преобразования

времени в глубину.

8.1.2 Выбор оборудования для методов картографирования морского

грунта

Выбор оборудования, которое будет использоваться для картографирования морского грунта, должен быть

определен в ходе предварительного исследования.

В таблице 13 приведены настоятельно рекомендуемые, рекомендуемые и необязательные методы для каждого типа

картографирования морского грунта. Настоятельно рекомендуется использовать SBP во всех типах

картографирования морского грунта.

Таблица 13 — Сейсмические методы для картографирования морского

грунта a

Тип картографирования морского грунта

HR

UHR / UUHR

SBP

Разведывательное картографирование морского грунта

XX

X

XXX

Инженерное картографирование морского грунта

X

XX

XXX

Детальное инженерное картографирование морского грунта

X

XX

XXX

Геологическое картографирование скважин

— мелкая или средняя глубина воды

XXX b

X

XXX b

― глубокие, сверхглубокие и абиссальные воды

X c

X c

a

XXX указывает на настоятельно рекомендуемый метод, который должен быть выполнен; XX обозначает

рекомендуемый метод; и Х

указывает на необязательный метод.

b

Только якорные или опирающиеся на морское дно буровые установки.

c

Только якорные буровые установки.

Использование методов, отличных от сейсмического отражения P-волн (рефракция, поперечные волны, магнетизм,

электромагнетизм), должно быть рассмотрено в предварительном исследовании.

8.1.3

Проверка

работоспособности

оборудования

Следует подтвердить, что все геофизическое оборудование, использованное во время исследования, прошло

испытания соответствующих производителей либо непосредственно перед исследованием, либо во время

исследования, либо, для испытаний с большими усилиями, в течение рекомендуемых изготовителями периодов

времени между испытаниями.

8.1.4 Оценка качества данных

Качество данных должно оцениваться на месте как можно скорее после получения. На качество данных может влиять

ряд факторов, в том числе:

— выбор оборудования;

— размещение оборудования;

—

настройки

оборудования;

—

производительность

оборудования;

— электрический шум, генерируемый внутри оборудования или снаружи;

— акустический

шум;

— погода и состояние моря;

— морские и подводные условия.

Оценка качества данных и принятие данных в соответствии с требованиями спецификаций проекта требуют

глубокого понимания вышеперечисленных факторов и должны контролироваться опытным специалистом. Редко

бывает так, что все вышеперечисленное является оптимальным, и часто необходимы тщательные выводы для

получения набора данных для цели.

Окончательная оценка качества данных должна быть сделана путем завершения комплексного анализа всех наборов

картографирования морского дна и картографирования морского грунта, собранных в данном районе. Необходимо

провести перекрестные проверки между различными типами данных, чтобы убедиться, что такие заметные

элементы, как морские трубопроводы или горизонтальные отметки горизонта, правильно отображаются и что

расхождения в позиционировании должным образом устранены.

8.1.5. Результаты

Основными конечными результатами картографирования морского дна являются обработанные, готовые к

интерпретации наборы данных. В случае данных сейсмического отражения это обычно будет сейсмическое

изображение морского дна, которое можно интерпретировать. Спецификации проекта могут определять

дополнительные результаты, такие как:

— Изохроны горизонтов, которые являются геологически или геотехнически значимыми с точки зрения целей

картографирования морского дна. Если они не известны, то можно выбрать маркерные горизонты.

— Изопахи горизонтов, которые являются геологически или геотехнически значимыми с точки зрения целей

картографирования морского дна. Если они не известны, то можно выбрать маркерные горизонты. Должен быть

указан метод преобразования времени в глубину.

— Карты амплитуд (иллюстрирующие изменение амплитуды сейсмического отражения выбранного горизонта или

вертикальной зоны морского дна или грунта).

— Другие результаты.

Списки результатов приведены в

9.2 для выбранных методов картографирования

морского грунта.

8.2 Контрольно-измерительные приборы и параметры сбора для

сейсмических данных

8.2.1

Производительность

оборудования

В исключительных случаях, когда оборудование не может быть проверено на соответствие спецификациям

производителя, оно должно быть проверено в соответствии со следующими техническими условиями, где это

применимо.

а) Пневматические и искровые сейсмические источники должны быть проверены на выходную мощность, форму

акустического импульса и повторяемость акустического импульса. Форма импульса дальнего поля должна быть

определена либо через:

— прямое измерение в дальней зоне, зарегистрированное без помех со стороны морского дна, с использованием

эталонного гидрофона с действующим сертификатом калибровки; или же

— признанное в отрасли программное обеспечение для моделирования источников с использованием

механических и пневматических характеристик источника или зарегистрированных форм импульса ближнего

поля.

b) Приемники / гидрофоны должны быть испытаны на ширину полосы либо путем записи акустического импульсного

теста (импульсная характеристика) для аналоговых систем, либо путем испытаний, описанных в 9.2.2.1 для

цифровых стримеров. Секции гидрофонов и стримеров и их чувствительность должны быть откалиброваны либо

путем калибровки встроенной системы, либо путем сравнения откликов с ответами эталонного гидрофона на

известном расстоянии.

c) Система регистрации должна подвергаться испытательным процедурам изготовителя. Минимальные тесты

должны включать следующие проверки:

— гармоническое искажение (искажение, характеризуемое генерацией гармоник входных частот);

— эквивалентный входной шум;

— мгновенный динамический диапазон системы;

— точность усиления (величина неопределенности при измерении сигнала [в системе сейсмической записи]

относительно абсолютного стандарта);

— синфазное подавление (способность дифференциального усилителя подавлять акустические сигналы, которые

появляются одновременно и синфазно на обоих входах усилителя);

— перекрестная подача.

8.2.2 Параметры сбора и обработки

Требования к методам сбора и обработки сейсмических отражений (HR, UHR, UUHR и SBP) должны соответствовать

таблице

14, независимо от типа картографирования морского грунта. Кроме того, должно быть оценено

проникновение сигнала ниже морского дна. Разрешение сигнала должно оцениваться на двух глубинах: на морском

дне; и на желаемой целевой глубине или на максимальной оцененной глубине проникновения сигнала,