声纳测深
2011-12-04 22:02:36   来源：   点击：

声纳一词源自於「声波导航和测距」（sound navigation and ranging, sonar），早期仅用於军事用途，如潜艇的侦察与导航，现广泛应用於鱼群探测、海底地质测量水下定位等。声纳大致可分为主动声纳与被动声纳。主动声纳会自己发生音响讯号，藉由这个讯号接触物体後反射回来的变化，做为计算这个物体的相对方位与距离的资料。被动声纳则是利用多组感应器被动地接收目标所发出的讯号，每一组感应器都能判断目标的方位，并画出方位线，所以可以用被动声纳阵列得到多条方位线，以交叉定位法求得目标的位置。

早期海洋深度的绘制方法，是以一条测深索附上重锤来测量，此法极为费时费力。随着科技进步，声纳的发明改变了水深测量的方法。近年，发展出利用高解析度多光谱卫星影像来推估水深，不过卫星的遥测范围仅限於近岸地区，声纳还是测量水深最重要的工具。

回声测深仪是声纳测深中相关使用仪器的总称，是种小型主动式声纳，内含发射器和接收器，以音鼓向下发送音波脉冲，通过海水碰到海底後返回到接收器，用电脑精确地测量往返的时间，参考声波在水中行进的速度即可换算出深度。回声测深仪从过去到现在不断改良，已经准确到仅有公分级的误差。而近代为了改善信号与噪音的比值和提高分辨能力，在声源方面改用线性调频信号技术，是海洋工程上重大的突破。测深仪发射讯号的方式也从单波束转变成多波束，大大提升了调查工作的效能。因为单波束测深仪只能量测船正下方的水深值；而多束式测深仪发射的脉冲是扇形的讯号，不仅可以获得船下方的垂直深度，而且可以同时获得与船航迹相垂直面内的数百个水深值，具有横向覆盖范围大的优点，适用於较大面积的精确测量。

台湾在周围海域利用声纳调查水深的工作，最早从「九连号」时期就开始，国内的科学研究船上均配备回声测深仪，其中几艘还拥有最先进的多束式测深仪。由於每艘研究船每次的测深成果都会传回到国家科学委员会旗下的海洋资料库，交由研究人员进行水深资料的整编，在资料不断的累积下，已经可以画出很精确的海底地形图，让海洋学家充分掌握台湾附近海域的海底形貌。

内政部从2006年开始委托国内研究机构执行「我国大陸礁层调查计画」，其中一项目标是对台湾周围海域进行系统性、全面性的水深资料蒐集。这项计画是台湾有史以来对周围海域所进行最大规模的声纳探深工作。

中文关键字： 水深图 , 声纳 , 多束式测深仪

英文关键字bathymetric map , sonar , multi-beam echo sounder

参考资料

1. 内政部。2006。《95年度我国大陆礁层调查工作规划案》。台北：内政部。
2. 侯自强。2000。〈声纳〉。收於《中国大百科全书》。中国大百科编。北京：中国大百科。
3. 海洋科学研究中心。2004。《洋资料库简讯》，第六期。
4. 叶久长、彭光宇。2000。〈水深测量〉。收於《中国大百科全书》。中国大百科编。北京：中国大百科。
5. 5. Akal, T. 2001. “Acoustic in marine sediments.” In Encyclopedia of Ocean Sciences. Ed. J. Steele, K. Turekian and S. Thorpe. San Diego: Academic Press.