Chất đáy địa hình đáy biển là một yếu tố quan trọng được thể hiện tọa độ và mật độ trên các bản đồ địa hình đáy biển. Để xác định loại chất đáy này sẽ có 4 phương pháp phổ biến được ứng dụng. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết về 4 phương pháp xác định chất đáy trong bài viết sau.
Xác định chất đáy địa hình đáy biển bằng phương pháp lấy mẫu trực tiếp
Phương pháp lấy mẫu trực tiếp là phương pháp được thực hiện bằng cách lấy mẫu trực tiếp theo một mật độ nhất định. Các mẫu chất đáy được lấy trực tiếp từ gầu lấy mẫu chất, đáy hay những ống lấy mẫu chất đáy được đưa từ tàu đo xuống biển. Đồng thời, việc lấy mẫu chất đáy này là công việc được thực hiện nhằm xác định tọa độ điểm lấy chất đáy để thể hiện chúng lên trên bản đồ địa hình đáy biển.
Ưu điểm của phương pháp xác định chất đáy địa hình đáy biển bằng cách lấy mẫu trực tiếp này chính là định được chính xác chất đáy và có thể giữ được lại tại những vùng cần thiết. Bên cạnh đó, người ta cũng có thể phân tích các tính chất hóa học của chất đáy. Tuy nhiên, phương pháp này không mang lại năng suất cao và hạn chế khi thực hiện lấy mẫu tại những khu vực đáy biển sâu. Do đó, phương pháp chỉ được áp dụng tại vùng biển có độ sâu tối đa 100 mét.
Xác định chất đáy địa hình đáy biển bằng phương pháp phân tích tín hiệu âm phản hồi của máy đo sâu
Phương pháp xác định chất đáy địa hình đáy biển dựa trên tín hiệu âm phản hồi từ máy đo sâu được thực hiện dựa trên nguyên tắc như sau: Tín hiệu sóng âm phản xạ từ bề mặt đáy biển đến trạm phát biến của máy đo sâu sẽ bị suy biến. Sự suy biến này sẽ phụ thuộc vào đặc tính chất đáy của bề mặt địa hình đáy biển.
Trên cơ sở lý thuyết này, những thiết bị phát và nhận tín hiệu sóng âm rồi phân tích sóng âm phản hồi để xác định chất đáy được phát triển. Những thiết bị phân tích này sẽ được kết nối với một phần mềm tương thích để phân tích chất đáy.
Những tín hiệu sóng âm phản xạ tương ứng với các loại chất đáy được lưu trữ tại hệ thống cơ sở dữ liệu của máy phân tích. Tín hiệu phản hồi đo sâu được so sánh và đối chiếu cùng với những chuẩn cơ sở dữ liệu của máy phân tích và chỉ ra loại chất đáy của bản đồ địa hình đáy biển.
Phân tích và xác định chất đáy địa hình đáy biển dựa trên tín hiệu sóng âm phản hồi.
Ưu điểm của phương pháp này chính là khả năng mang lại năng suất cao, cùng với đó là những thiết bị này giúp tiết kiệm thời gian khi xác định chất đáy trong khi đo sâu. Mặt khác, vị trí tọa độ của những điểm cần xác định chất đáy cũng được xác định một cách chính xác. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là nếu cơ sở dữ liệu được dùng để xác định chất đáy không đủ phong phú, đa dạng thì sẽ không thể xác định được.
>>> Xem thêm: 3 yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu sóng âm của máy đo sâu
Xác định chất đáy địa hình đáy biển theo phương pháp dựa trên băng đo sâu
Nguyên lý của phương pháp dựa trên băng đo sâu này tương tự như phương pháp phân tích tín hiệu sóng âm phản hồi từ máy đo sâu. Do tính chất của sóng âm phản hồi trở lại của từng loại chất đáy sẽ khác nhau nên đồ thị đo sâu được thể hiện trên băng đo sâu cũng sẽ khác nhau. Việc giải đoán dữ liệu trên băng ghi hồi âm để xác định được chất đáy được dựa trên mức độ phản xạ và mức độ tán xạ của sóng âm trên bề mặt không đồng nhất và được ghi lại trên băng ghi khi thực hiện đo sâu.
Khi thực hiện công tác đo, máy đo sâu hồi âm liên tục phát đi những xung âm thanh có dạng và độ dài không đổi, nhưng khi chúng gặp bề mặt đáy biển thì các xung này sẽ phản xạ trở lại với dạng, độ dài và biên độ phụ thuộc dựa trên tính chất của các chất đáy. Tất cả sự thay đổi đó được ghi lại trên băng ghi dưới dạng biểu đồ.
Tín hiệu sóng âm khi gặp lớp đáy cứng rắn (như đá tảng, đá phiến,…) sẽ phản xạ trở lại máy thu rất nhanh. Xung hồi âm lúc này sẽ được ghi lại trên băng 2÷3 lần, đường ghi độ sâu được thể hiện trên băng ghi là những vạch rõ và ngắn. Còn khi gặp lớp đáy là bùn, xung hồi âm trên băng ghi sẽ được ghi lại dưới dạng dải băng liên tục có nền xám.
Dữ liệu địa hình đáy biển được thể hiện trên băng đo sâu.
Dựa trên nguyên tắc phản xạ xung âm thanh của những loại chất đáy khác nhau và tính lặp lại của những hình ảnh được thể hiện trên băng ghi của máy đo sâu hồi âm ta có thể xác định được chất đáy địa hình đáy biển nhờ băng ghi hồi âm bằng cách so sánh hình ảnh thể hiện trên băng ghi với hình ảnh mẫu của xung hồi âm đặc trưng theo từng loại chất đáy khác nhau trong cùng điều kiện đo sâu.
Ảnh mẫu của băng ghi hồi âm tương ứng với mỗi loại chất đáy cần được xây dựng từ băng ghi của máy đo sâu cùng loại và được kiểm tra trực tiếp ở ngoài thực địa. Nếu có được băng đo sâu mẫu cho mỗi loại chất đáy (đối với từng loại máy đo sâu) ta có thể đối chiếu để xác định chất đáy bản đồ địa hình đáy biển.
Nhược điểm của phương pháp này là độ chính xác không cao lắm và đòi hỏi kinh nghiệm của người thực hiện phân tích. Trên thực tế, để đảm bảo tính kinh tế, người ta thường kết hợp phương pháp này cùng với phương pháp lấy mẫu trực tiếp.
>>> Xem thêm: Cách đọc băng in máy đo sâu hồi âm
Xác định chất đáy địa hình đáy biển theo phương pháp sử dụng thiết bị kéo theo tàu
Phương pháp dùng thiết bị xác định chất đáy kéo theo tàu rất cần thiết đối với trường hợp cần xác định chất đáy cũng như khối lượng phù sa lắng đọng tại các cảng và luồng lạch. Trong trường hợp này, có thể sử dụng các loại máy siêu âm kéo theo tàu hay máy đo bùn cát để xác định chất đáy hay độ ngập bùn của đáy luồng tàu. Trên cơ sở đó, người ta sẽ xác định khối lượng nạo vét và độ sâu thông luồng hàng hải. Nguyên lý của phương pháp dựa trên sự suy giảm của tín hiệu đo sâu đối với môi trường bùn cát.
Thiết bị xác định chất đáy địa hình đáy biển theo phương pháp này bao gồm hai bộ phận:
- Thiết bị phát sóng siêu âm: Thiết bị này có tần số khoảng 1MHZ và được thả ngập xuống đáy luồng, kéo theo tàu trong quá trình tiến hành đo sâu;
- Hệ thống thiết bị điện toán đặt trên tàu: Hệ thống phân tích tín hiệu từ thiết bị đo kéo theo tàu, cũng như phân tích độ suy giảm của sóng âm để từ đó xác định thông số kỹ thuật của chất đáy.
Trong mọi phương pháp xác định chất đáy địa hình đáy biển thông thường, thì cứ khoảng 25cm2 diện tích trên bản đồ sẽ cần phải lấy một mẫu. Khi thực hiện đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn thì mật độ này tăng lên đến 1 mẫu/ 5÷10 cm2. Đối với vùng có địa hình đáy đơn giảm thì giảm mật độ xuống đến 1 mẫu/ 50÷100 cm2. Vị trí của điểm lấy mẫu được xác định bằng các phương tiện và phương pháp với độ chính xác tương tự như tiến hành với việc đo sâu.
Trên đây là 4 phương pháp được sử dụng để xác định chất đáy địa hình đáy biển. Nếu còn bất kỳ thắc mắc nào, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ và tư vấn chi tiết về phương pháp cũng như các thiết bị sử dụng để xác định chất đáy địa hình đáy biển.
>>> Xem thêm: Đo địa hình đáy biển sử dụng thiết bị nào?
