1. 淺地層剖面儀與低頻測深儀的區別
淺地層剖面儀與低頻測深儀的區別主要是在對回波信號的不同處理方法上。淺地層剖面儀是在測深儀基礎上發展起來的，只不過其發射頻率更低。
2. 聲納如何測繪海底地形圖
（一）中國海事局測繪船舶基本情況
目前，中國海事局共擁有10艘專業測量船舶，分布在上海海事局海測大隊（6艘）和廣東海事局海測大隊（4艘），承擔著我國沿海港口航道的海道測量、水文測量、應急掃海測量和港口工程測量任務。每艘測量船舶均配備了高精度雙頻GPS定位導航設備、先進的測深儀器、船舶運動姿態感測器和數據採集處理系統，可在較差海況下進行精確的實時導航定位和水深測量，自動化數據採集和後處理系統也得到了全面應用，測量精度滿足國際海道測量組織（IHO）海道測量規范和我國海道測量國家標準的要求。另外，還有部分測量船舶配備了多波束測深系統、旁側聲納系統、磁力儀、淺地層剖面儀、海流計、聲速儀和水下探測機器人等專業設備，可進行海底全覆蓋水深測量、海底地貌和障礙物探測、淤埋鐵質沉物探測、海底淺地層構造、海底纜線調查、海洋水文觀測等綜合性海洋調查工作。
海測「1504」輪
中國海事局不斷加強測繪基礎設施建設，推廣應用測繪新技術、新裝備，提高海事測繪隊伍的實力與水平，保證海事測繪隊伍的航海保障能力。2002年，中國海事局組織完成了上海電子海圖中心、海測「1504」輪等基礎設施的建設項目；並引進了攜帶型測深儀、側掃聲納、五波束測深儀、GPS接收機、GPS信標接收機、小型多波束測深系統等一批測繪新設備。
電子海圖中心佔地1300平方米，由電子海圖製作工作室。紙海圖編繪工作室、審校工作室、中心機房、資料室。現代化的會議室等組成。電子海圖中心已於2002年9月28日正式啟用。2002年共完成電子海圖製作62幅。
海測「1504」輪是為適應港口、海道測量現代化，解決現代測繪技術及高科技測繪裝備與船舶技術有機結合而開發的新一代測量工作船。該船長40.0米,船寬8.0米，型深3.6米，吃水2.6米，滿載排水量約446噸，設計航速13，77海里／時。該船採用雙主機雙可調螺距螺旋槳，能滿足任意速度下的測量作業；船上設了面積較大的測繪工作室，能滿足測繪設備發送波束、接收回波、處理信息、列印出圖的流水作業的要求通過優選線形等多項措施使船舶有較好的抗搖擺性，在4級風3級浪海況下橫搖角不超過測量作業時要求的60°大大減低了測量作業時對天氣的依賴程度在船底中部，設置了一道可自動開閉的水密門，昂貴的測量儀器可以自如地伸出船底測量、收回艙內保養，操作既方便又安全；在船尾設有可翻轉伸縮出舷外的門字架，在船中兩側設有翻轉臂架，架子可裝上多種類型不同的測量、掃海儀器，通過液壓裝置自動放入水中測量和收回：由於將現代海上測量作業的特點與船舶技術有機融為一體，該船將成為真正意義上的測量工作船。
海測「1004」輪
上海海事局海測大隊「海測1004」總排水量58噸，適用於A級航區，船舶總長21.52米，型寬4.8米，型深1.7米，滿載平均吃水1.295米。
「海測1004」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和數字側掃聲納系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量、海底地貌和沉船沉物的精確探測（100米掃寬范圍，解析度小於10厘米），可在港區和航道範圍內等較淺水域承擔海道測量和障礙物探測等多項任務 。
海測「1005」輪
上海海事局海測大隊「海測1005」總排水量296噸，適用於三類航區，船舶總長40.10米，型寬7.80米，型深3.60米，滿載平均吃水2.6米，設計航速11.6節。
「海測1005」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可在2-250米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1006」輪
上海海事局海測大隊「海測1006」總排水量296噸，適用於三類航區，船舶總長40.10米，型寬7.80米，型深3.60米，滿載平均吃水2.6米，設計航速11.6節。
「海測1006」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀和運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1007」輪
上海海事局海測大隊「海測1007」總排水量296噸，適用於三類航區，船舶總長40.10米，型寬7.80米，型深3.60米，滿載平均吃水2.6米，設計航速11.6節。「海測1007」規格型號與「海測1005」、「海測1006」相同，但船舶機電設備更為先進，自動化程度較高，設計也更為合理。
「海測1007」的儀器設備有：高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量；多波束測深系統，可在2-600米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖；數字側掃聲納系統，可進行海底地貌和沉船沉物的精確探測（500米掃寬范圍，解析度小於4厘米）； 淺地層剖面儀，能夠探測海底以下45米范圍內的各類管線、管道等海底地下設施及地層結構和海底構造；磁力儀，可測定海底磁力異常，從而探測海底甚至是淤埋的鐵質障礙物； 三維海流計，能夠測量各種層面的海流波高，周期，流速等指標，並可進行有向波浪波譜圖的分析；裝有高清晰度數碼攝象機的水下探測機器人，可遙控下潛至水下150米，用於海底地貌探測及進行各類水下物體的搜尋。
「海測1007」是我局目前設備配備最為先進的綜合性近海水文測量船，可承擔近海海域各類水文測量工程及各類海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供全方位的服務。
海測「1008」輪
上海海事局海測大隊「海測1008」總排水量150噸，適用於三類航區，船舶總長29.68米，型寬6.00米，型深2.90米，滿載平均吃水1.75米，設計航速10.5節。
「海測1008」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀和運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1009」輪
上海海事局海測大隊「海測1009」總排水量150噸，適用於三類航區，船舶總長29.68米，型寬6.00米，型深2.90米，滿載平均吃水1.75米，設計航速10.5節。
「海測1009」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器、多波束測深系統和雙頻數字側掃聲納系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可在2-350米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，可進行海底地貌和沉船沉物的精確探測（500米掃寬范圍，解析度小於5厘米），可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「151」輪
廣東海事局海測大隊「海測151」總排水量738噸，滿載排水量為917噸，適用於近海航區，船舶總長55米，型寬10米，型深4.6米，吃水3.4米。
「海測151」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量；該船可 隨時裝上多波束測深系統，對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖；該船配置了一艘可裝載定位和測深設備的9.5米工作艇，能滿足在淺水區測量工作的需求，可承擔近海海域（距岸120海里范圍內）各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1502」輪
廣東海事局海測大隊「海測1502」總排水量264噸，滿載排水量為328噸，適用於沿海航區，船舶總長34米，型寬7.5米，型深3.5米，吃水2.6米。
「海測1502」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可 在2-140米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
海測「1503」輪
廣東海事局海測大隊「海測1503」總排水量81噸，滿載排水量為110噸，適用於沿海航區，船舶總長28米，型寬5.2米，型深2.6米，吃水1.6米。
「海測1503」配備有高精度雙頻差分GPS接收機，雙頻測深儀、運動姿態感測器和多波束測深系統，可進行精確海上定位與導航、水深精確測量，可 在2-100米水深范圍內對海底進行高精度全覆蓋掃測，繪制二維和三維的海底地形圖，該小型多波束特別適合於快速掃測狹窄航道，該船可承擔近海海域各類水文測量工程及海上應急掃測任務，可為港口航道測繪、海洋調查、各類海上工程建設提供服務。
（二）海底地形圖問題
海洋測繪船利用聲納繪制海底的地形圖。測繪船上的聲納向海底發射聲脈沖，隨後接收從海底反射的脈沖。發射的范圍為與指向海底的鉛垂線夾角從2°—30°之間。船隻以2米/秒的速度行進，聲脈沖在海水中傳播的速度約為1500米/秒。
3. 淺層地震法
12.1.1基本原理
淺層地震勘探（Shallow Seismic Prospecting）是地質災害勘查的重要手段，它具備分辨能力強，空間定位準確的技術特點。所有的地球物理勘探方法都是以研究岩石的某一種物性為基礎，地震勘探所依據的是岩石彈性。其勘探原理是：用炸葯或非炸葯震源人為的激發地震波；沿測線的不同位置用地震勘探儀器檢測、記錄地震波；分析、研究這些記錄，從而獲得勘探地區（段）地下地質信息。激發地震波，接收地震波，處理、分析地震波記錄是實施地震勘探的三個主要技術環節。激發、接收地震波稱為地震勘探數據採集，處理、分析地震波稱為地震勘探數據處理。
地震勘探可以看成是一個特殊的、以地層為傳輸訊道的通訊系統。震源激發的地震波是通訊系統的輸入信號，它在地層中傳播時發生波的折射、反射、吸收、干涉、疊加等物理過程，從而攜帶了地層的結構和岩性等信息，因此地震波可以看成是攜帶地層信息的載體。用數字地震勘探儀器接收地震波信號並轉換成二進制數值，存貯在磁記錄介質上，為用計算機處理地震數據提供了方便的信息源。地震勘探數據處理充分運用了現代數據通訊中信號處理方法、波動場的層析成像方法和計算機數值計算方法，從而提高信號的信噪比，可靠地提取蘊含在地震波中的地質信息，或進行層析成像處理，獲得地下被勘查的地質體的數字圖像。
由於將地震勘探的本質理解為以地質體為介質的通訊過程，地震波是通訊過程的信息載體，使得地震勘探數據採集和處理吸收了現代數字通訊技術的最新成果，實現了數字化，擁有更強的解決地質問題的能力。
地球物理勘探工作者習慣將200～300m以上探測深度的地震勘探稱為「淺層地震勘探」，它符合水文、工程地質勘查和地質災害的勘查深度。在地質災害勘查中應用淺層地震勘探可以解決下列地質問題：
（1）按照速度值的變化，對各種類型的鬆散沉積物較詳細地分層；
（2）查明覆蓋層下的基岩埋深和起伏形態；
（3）查明基岩風化殼厚度和變化形態；
（4）查明基岩斷層、破碎帶，確定斷層斷距、斷層性質，確定破碎帶寬度和埋深；
（5）查明隱伏岩溶發育帶，確定溶洞位置；
（6）查明隱伏溶洞和覆蓋層之間，由於水力聯系而形成的覆蓋層中的溶蝕地段和土洞；
（7）應用在鬆散覆蓋層中的詳細分層能力，查明基岩斷層在第四系地層中的形跡，從而判斷是否是活動斷裂；
（8）可以獲取地質體的彈性力學參數和抗壓能力。
12.1.1.1縱波、橫波、瑞雷（Ralyleigh）表面波
在地震勘探應力波動場范圍內，地質體可視為彈性介質，依據固體介質彈性波理論，地震勘探震源在地質體中激起三種類型的地震波：縱波、橫波、表面波。縱波和橫波是在彈性體內部傳播，又稱為體波。傳播縱波介質的質點振動方向與波傳播方向一致，它是由脹縮力性質的震源所激發，例如放置在爆炸孔中的炸葯包。橫波振動方向與傳播方向相互垂直，它是具有旋轉力特徵的激勵震源激發，如水平方向敲擊置於地面上的木板塊，對地面作用的剪切力，是常用的激發橫波震源。僅存在於介質與空氣接觸的自由界面下，一個波長范圍內的表面波被稱為瑞雷表面波，它沿介質表面傳播，質點振動軌跡呈橢圓狀。
利用縱波作為信息載體稱為縱波地震勘探，橫波地震勘探是利用橫波作為信息載體。應用瑞雷表面波進行勘探稱為表面波勘探法，是近年發展起來的地震勘探方法的一個分支，本書另闢章節論述。
對同一彈性參數的固體，縱波比橫波有較快的傳播速度，它們都是彈性參數的函數（具體計算公式詳見手冊附錄）。通過綜合測試縱、橫波速度，可以推斷被探測體的彈性模量和泊松比等力學參數。
地質體中的橫波速度不像縱波速度那樣受濕度影響大，橫波速度與地質體力學強度有很好的正相關關系，速度值愈大，強度愈高。
介質對橫波能量的吸收衰減比縱波小，因此在縱、橫波混合的直達波組中，橫波的振幅要大於縱波，但橫波的頻率比縱波低。在相同頻率的條件下，橫波速度較低，波長較短，因此它比縱波有較高的水平和垂直分辨力。
限於目前的技術水平，只能用機械震源激發橫波，激發能量相對較小，最大探測深度一般不超過100m，遠不如縱波所能達到的探測深度。
由於橫波地震勘探的分辨能力較強，可以判斷被探測地質體的力學強度，在地質災害勘查工作中應當加以重視，特別是橫波反射地震勘探，但是其技術方法和裝備要比縱波勘探復雜，常用的橫波「叩板」震源比較笨重並且勘探深度相對較小。
圖12-1地震波入射到速度界面上發生的物理現象
12.1.1.2地震波反射、折射
由不同的時代、不同的岩性組成的地層，可以近似地看成彈性層狀介質，分層的主要依據是地震波速度。相鄰兩種介質之間存在速度界面，地震波入射到速度界面上，部分能量被反射，剩餘的能量透過界面入射到下部介質中，即入射波在速度界面上發生波的反射和透射這一物理現象。如果地震波的入射速度v1低於透入速度 v2，就會出現入射角小於透射角的現象（稱之為遠離法線的透射），因而就會存在使透射角為90°的入射角。在這種極端的情況下，透射波就在透射介質一側，沿著速度界面以v2速度傳播，此時的透射波稱為滑行波，入射角稱為臨界角（圖12-1）。滑行波沿著界面滑行的過程中，引起界面各個質點振動，它可以看作為二次震源，在入射介質（v.）中激起波的傳播，這種由滑行波派生的在上覆介質中傳播的波被稱為折射波，速度界面被稱為折射面。
反射波攜帶有反射界面空間位置的信息，折射波除了攜帶有折射界面位置信息外，還有折射界面的速度信息。由於只有在臨界角入射時才能出現折射波，因此在離開震源某個距離以外才能接收到折射波。地面上接收不到折射波的地段稱盲區。只有下層介質的速度大於上層時，才會出現折射波。折射波是由滑行波派生出來的，因此它的能量較小，為了接收折射波需要較強的激發能量。這些都是開展折射波勘探時，必須考慮的地球物理條件。
用反射波作為信息載體的地震勘探稱為反射波地震勘探，它又可分為反射縱波地震勘探和反射橫波地震勘探。用折射波作為信息載體稱為折射波地震勘探，在目前的技術條件下，只利用折射縱波。
反射波地震勘探是地質災害勘查中最常用的方法，它的技術成熟，裝備輕便、精良，微機控制的數字化地震儀器、諧振頻率100Hz的高頻檢波器、不同級別能量的震源，能夠滿足地質調查要求的各種勘探深度。應用源於石油地震勘探的多次覆蓋技術，使用計算機處理、分析資料，能夠實現地質災害勘查工作提出的多種任務要求，是地質學家優先選擇的方法。
1970年以前，淺層反射地震勘探技術尚處於研究、開發階段，折射波地震勘探在地質災害勘查工作中得到使用，特別是該方法能夠測得界面速度值，很受使用者歡迎。但它要求被勘查地層的下層縱波速度大於上層，並且不適合多於二層以上介質的勘探。由於存在盲區，勘查場地太小就無法施工；由於要求能量較大的震源，因而只能使用炸葯。這些都限制了淺層折射波地震勘探的使用。
12.1.2觀測方法
地震勘探的信息載體——地震波是用人工震源激發的。地質災害勘查時常用的震源類型有炸葯震源和機械錘擊震源兩種。炸葯震源的優點是裝備簡便，能適應不同勘探深度的要求，激發出的地震波的頻帶較寬，主頻較高，有利於高解析度地震勘探，但是這種震源存在安全隱患，不符合環境保護的要求，不適於在城市、工礦區等人口密集的地方使用。
錘擊震源使用安全、便捷，可以激發縱波也可以激發橫波，目前是激發橫波的主要震源類型。但錘擊震源激發能量相對較弱，勘探深度一般不超過100m，激發出的地震波頻帶窄，主頻低，解析度低。目前國外開發出了用於淺層地震勘探的陸地氣槍震源和電火花震源，有廣闊的應用前景。
淺層地震勘探的觀測方法是：在地表安置地震檢波器，將地震波到達時引起的地表微弱振動轉換成微弱的電信號，經由電纜送至地震儀記錄。地震儀有多個信號通道，常用的24通道地震儀，與24個檢波器連接。我們將安置在地表並與電纜連接的檢波器稱之為排列，檢波器之間距離稱為道距，檢波器與激發點之間距離稱為偏移距，最接近炮點的距離稱為最小偏移距。
激發點位置，排列位置，激發點和排列沿測線移動方式就組成了地震勘探觀測系統。道距、組成排列的地震道數目、最小偏移距離、激發點和排列沿測線移動的距離等，統稱為觀測系統參數。
地震儀在工作時預置的采樣間隔，每道采樣點數目，地震放大器的前置濾波器截止頻率等，稱為觀測儀器的參數。
在地震勘探現場採集數據時，正確設置觀測系統和觀測儀器的參數是確保完成地質任務的技術關鍵，要慎之又慎，應當在開工前進行參數選擇試驗，特別是在缺少經驗的新勘探區。
採用多次覆蓋觀測系統採集反射波數據可使地下每個地震波反射點數次被不同偏移距激發的地震波勘查。同一反射點被重復勘查的次數稱為覆蓋次數。通過多次覆蓋數據處理可以提高反射信號的信噪比，有利於提取微弱的反射信號，從而提高了識別地下地質情況的能力。覆蓋次數愈多，效果愈好，但勘探成本要相應提高。人們常用6～12次覆蓋，3次覆蓋屬於「經濟型」的勘查。
折射波觀測的關鍵是要避開盲區，這就要了解勘探地區的物性，判斷是否具備折射波勘查的地球物理前提。採用固定激發點，移動檢波器排列的方式，連續追蹤折射波，在排列兩端輪流激發，才能組成完整的對比觀測系統，獲得與排列對應的完整的折射界面形態。測線較長時，激發點與排列距離太大，無法可靠接收折射波，此時應當移動激發點，但要確保它與上個激發點有一段重復接收段，保證折射界面的連接。可靠地追蹤、對比和連接折射波是觀測系統設計原則。
橫波反射的觀測系統與縱波基本相同，只是橫波反射採用橫波震源激發和用橫波檢波器接收。「叩板」是目前常用的震源，採用炸葯或壓縮氣體的震源處於研究、開發階段。
數字地震儀的通道數目是使用者關注點之一，24道儀器是必不可少的，如果能夠裝備有48道或96道儀器則更為理想。多道儀器可以降低成本，提高覆蓋次數。模數轉換器擁有的位數則是關注點之二，位數多，儀器的動態范圍大，接收的地震信號保真度高，地震波承載的信息丟失少，這就提高了數據處理和信息提取的效果和解決地質問題的能力。
12.1.3技術要求
提高地震勘探的解析度是技術要求的主導思想。所謂解析度，就是對被勘查地質體探查的精細程度，可分為垂直和水平兩種解析度。垂直解析度愈高，就愈能精細地劃分地層；水平解析度高，對地質體水平方向的定位精度就高，例如准確地確定斷層的水平位置。
理論研究和實踐均證明，縮短地震波振動延續周期，或者是擴展地震波的頻帶寬度，可以提高解析度。為了提高水平解析度，除了上述要求外，還要適當地縮小檢波器的道距。
由於大地介質對地震波傳播的作用相當於低通濾波器，高頻成分吸收衰減的程度較低頻部分強，兩者相差可達30～40dB。因此補償高頻成分的丟失，就可以擴展地震波頻帶寬度，從而提高分辨能力。提高激發和接收的信號頻率，防止在數據處理時損失信號的高頻成分，是技術要求的關鍵。
此外，應當嚴格遵守《淺層地震勘查技術規范》各項規定和技術要求。附錄中收錄了此規範文本。
12.1.3.1測線布設
根據地質任務的要求在勘探區布置地震測線時，測線的方位要盡可能地垂直於被勘探體的走向，避開地物障礙和地形劇烈起伏的地段。如果無法避免，允許測線有轉折或彎曲，但要符合《淺層地震勘查技術規范》要求。測線要通過勘探區內鑽孔，或者以鑽孔為中心另行布置十字測深短測線，以了解反射層位和地質層位關系。如果有地層出露，要進行出露地層的波速測量，這有助於資料的地質解釋。
12.1.3.2地震波激發
由於炸葯震源激發的地震波主頻率值與葯量成反比，為了提高主頻率，增加方法的解析度，應當用小炸葯量激發地震波。在鬆散的地層中激發的地震波頻率較低，應將炸葯放入注水的爆炸孔中激發地震波。炸葯包直徑與孔徑接近，緊密耦合，可提高激發能量。爆炸速度高的炸葯（例如T.N.T）特性阻抗與岩土體的特性阻抗接近，能夠達到阻抗匹配，能量損失小，有利於激發地震波。
勘查目的層較淺時，人工錘擊是最方便的震源。應用地震儀多次疊加的功能，在同一個激發點處，多次錘擊，使地震信號疊加，增強信號能量。在激發點上安放鐵質或玻璃鋼墊板，錘擊墊板，激發的信號重復性好，主頻率較高。
用三角架支撐，拉起重錘，自由落下撞擊地面，激發地震波，稱為機械錘擊震源，其能量較強，但是頻率低，裝置較笨重。
國內開發了一種稱為「震源彈」震源，形似獵槍子彈，放入配套的「震源槍」中，插入地面上預先挖好的孔中激發，激發能量和頻率均能滿足地質災害勘查要求，比炸葯安全，能夠在城市中使用。
12.1.3.3地震波接收
應當採用諧振頻率高的檢波器接收地震波。當前，100Hz的高頻檢波器是最佳選擇。採用渦流型檢波器就更為理想，動圈式的檢波器在諧振頻率以上靈敏度變化不大。渦流式檢波器靈敏度隨頻率提高而增加，更加有利於補償地震波高頻損失，提高分辨能力。
檢波器將振動信號轉換為電信號後，通過地震電纜送到地震儀信號輸入端，為提高解析度必須將地震信號通過低截濾波器，使得低頻成分得到衰減，壓制低頻求得其與高頻成分處於相同數量級，顯然也就是擴展了帶寬，提高了分辨能力。低截濾波器的頻率是可調的，正確選擇頻率是技術要求的重要內容。
盡量提高A/D轉換器的位數，使相對較弱的高頻成分獲得足夠位數的轉換值，有助提高解析度。目前，淺層地震儀A/D轉換器已從過去的12bit（二進制位）或18bit提高到24bit。
12.1.3.4淺層地震勘探的應用條件
在地質災害勘查中應用淺層地震勘探方法，要分析解決地質任務的有效性，注意淺層地震勘探的應用條件：
（1）被探查的地質目的物（層）與圍岩體有速度差異；
（2）如果是採用折射法，還要求被探查的地質目的物（層）的速度大於上覆地層速度值；
（3）被探查的地質目的物（層）在垂直方向上的尺度不小於地震波有效信號主波長λ的八分之一，即A/8(Widess分辨准則），否則目的物不能被地震勘探發現；
（4）工作地區如果存在有人文雜訊干擾（例如城市或工礦區），必須採用有效的抗干擾措施，否則會降低方法的信噪比，影響地質效果，甚至無法工作。
12.1.4數據處理方法
12.1.4.1折射波數據處理方法
將記錄在磁介質中的折射波數據送入計算機後，採用相位對比的方法識別折射波並拾取折射波到達各個觀測點上的時間值。為了達到較好的效果，可採用計算機自動識別和拾取與人工檢測相結合的方法。隨後，啟動折射波資料處理程序，最終輸出折射界面形態圖和界面速度值。
時間場法和哈萊斯（Hales）法是常用的處理解釋方法，用於折射波數據自動解釋。
12.1.4.2反射波數據處理方法
反射波數據處理方法涵蓋波動場理論、信號處理理論、計算數學等學科的豐富內容。
反射波數據處理的目的之一是提高信噪比，讓背景雜訊掩蓋的反射信號顯現出來。視覺能力研究表明，人眼視力動態范圍約60dB(1000倍），如果地震儀A/D轉換器低於10bit，它就低於視覺動態范圍，此時地震監視記錄中看不到反射波信息。目前地震儀 A/D轉換器已高達18～24bit，遠遠超過視覺動態范圍，採集的反射信號通過數據處理，可提取出豐富的地質信息。
反射波處理的第二個目的，是使反射波正確歸位，即採用動校正、波動方程偏移等各種方法，將反射信號回歸到產生它的界面上去。正確歸位後的反射波表徵了界面的位置和形態，是一種波動場成像的方法。
反射波數據處理，按地震處理作業流程的先後次序，可分為下列各項。
（1）預處理：
解編：將地震數據讀取到計算機，解編成處理程序認可的格式。
編輯：用刪除或拷貝的方法編輯不正常地震道的數據。
動平衡：將地震數據按其自身大小加權放大，實現各數據之間相對平衡。
（2）獲取處理參數：
富氏分析：求得有效反射信號的功率譜，為選擇帶通濾波器的中心頻率和頻帶寬度提供依據。
速度掃描：求得動校正的速度組，為動校正提供速度參數。
（3）提高信噪比處理：
數字濾波：地震信號通過帶通濾波器，增強反射信號，壓制雜訊干擾。
相干加強：相鄰地震道進行互相關運算，用相關系數作權值，調整地震道的數據。由於反射信號有較好的波形相似性，調整後獲得加強，隨機雜訊相關系數接近於零，受到了壓制。
圖12-2偏移歸位
水平疊加：將同一反射點上的數據進行動校正，消除時差，疊加在一起，起到加強信號壓制干擾作用。
（4）歸位處理：
動校正：將不同偏移距的地震信號都校正為自發自收的零偏移距，此時地震信號之間的時差是由反射點位置不同引起，反映了反射界面形態。
偏移：動校正後的歸位界面深度，是界面垂線與地面交點的距離。如果是傾斜界面，則不是它的真正深度，需要偏移處理，校正成與地面垂直的直線距離，參見圖12-2。
12.1.5成果表達形式
12.1.5.1折射波法
折射界面剖面圖和界面速度分布圖是折射波法勘探成果表達的最終形式。通常可以用計算機繪圖儀輸出最終處理結果。
12.1.5.2反射波法
在地質災害勘查時，反射波法勘探成果常用反射波剖面圖的形式表達。該圖能直觀、形象地反映被勘查地層的空間分布形態，斷層位置，斷層的性質（正斷層或逆斷層），基岩破碎帶位置和寬度等地質現象，溶洞以雙曲線形態的繞射波出現，雙曲線極小點位置是溶洞的頂點。
反射波剖面是歸位後的地震波場的分布圖，異常的波動現象代表著介質中地質情況變化，例如地層界面、斷層、溶洞等。
熟悉地震波動場正演特徵和積累成果地質解釋的經驗，是深化認識反射剖面圖的基礎。
12.1.6資料解釋原則
資料解釋的目的，是對地震勘探成果進行地質推斷和解釋，用地質理念和規律表述勘查成果。
資料解釋應當遵循兩條原則：
（1）用於地質解釋的波動場異常是真實的，而不是由採集誤差，環境雜訊干擾，地形起伏影響等非地質因素引起；
（2）波動場異常的地質解釋、推斷要有充分的依據，要從己知推到未知。例如，有已知鑽孔剖面，已知探區的區域地質規律等，使推斷成果符合地質規律。
要正確對比、追蹤有效地震波。在相位對比時，要注意相位之間的錯開、尖滅、分叉等地震波場異常現象。在地震波干涉帶上，要正確認識、追蹤、對比波組，防止混淆不同波組的相位。
要論證反射（折射）層位和地質層位對應關系，特別是勘探地區的標准反射層。標准反射層分布在整個勘探區，與勘查目的地質層位對應。例如，在滑坡地質災害勘查時，滑面就是典型的標准反射層，通常它也是標准折射層。
由於地震儀器的測時精度可以達到毫秒級，時間測定是精確的。應當注意取得准確的速度值，它有助於提高成果定量解釋精度。
數據處理提供了時深轉換的速度值。如果條件允許，可以進行簡易的速度測井。
12.1.7儀器設備
災害地質勘查常用的淺層地震勘探儀器設備參見表12-1。
表12-1常用的淺層地震勘探儀
續表
4. 設計單位測量地貌一般用什麼儀器
GPS和全站儀都可以。。
5. 設計單位測量地貌一般用什麼儀器
RDK，也就是常說的GPS，落點一般就用靜止站，如果是單一的測繪數據移動站搞定。
6. 探測地下工程和地質結構的儀器有什麼主要是想知道一座山是否含有大量石塊以便可用於拋填。
你好，山體一般由岩石組成，要了解山體表面主體土壤層及岩石風化殼的厚度，可用電法勘探的方法，如高密度電法儀即可完成類似的問題，但僅限於表層，當厚度較大時則要用瞬變電磁法解決了，要精確查明，最好布置少量的鑽探加以驗證為妥。當然還有其他的物探方法，如地震折射波發等，但較復雜。
7. 型的溫鹽深剖面測量設備種類
你想問的是新的溫鹽深剖面測量設備種類嗎？溫鹽深剖面測量設備種類有測探儀，淺地層剖面，測掃碼，聲納圖像，聲納，海洋磁力儀，朝位儀，聲速儀等。
溫鹽深剖面測量設備是一種用於地球科學領域的物理性能測試，儀器於2010年11月11日啟用，種類繁多，功能齊全。為了科學研究的進行開發出了測探儀，淺地層剖面，測掃碼，聲納圖像，聲納，海洋磁力儀，朝位儀，聲速儀等多種類型。
其所屬類別是聲學振動儀器，聲學海流剖面儀，電腦率0~7米每秒，纜長3千米。
8. 探地雷達探測地下斷層和結構
探地雷達（GPR法）是一種寬頻短脈沖高頻電磁波技術，電磁波（106～109 Hz）由發射天線（信號源）發出，被地下物體反射，由另一個接收天線接收。優點是可直接對接收信號進行解釋，而不用預處理。時間域脈沖實際上是一個具有相當寬的頻譜，不對稱的信號，高頻天線比低頻天線有較高的解析度，但衰減率較高，適合於探測淺層地下物體。如鋼筋，地下管線，地雷等。也可用於確定廢棄物堆場的邊界、地下洞穴、斷層、地表土層的局部差異。
探地雷達的地質解釋原理是基於地下不同介質的介電常數不同（表5.6.1）。電磁波在介質中傳播時，當遇到有介電常數明顯變化的地質現象時（如穿過污染與未受污染的土層界面）。電磁波將產生反射及透射現象，其反射與透射能量的分配主要與異常變化界面的電磁波反射系數有關。
8.1.5.1 野外工作程序
在野外開展雷達測量時，必須做出以下決定：估計探測對象的埋深、形狀、范圍以便確定使用天線的類型和頻率，這將決定探測的深度和解析度。
數據處理和顯示：數據處理包括：①濾波，去掉掃描記錄上不需要的雜訊；②高度變化校正；③「橡皮伸展」校正。每個掃描的校正是指減去脈沖向下傳播至基準面的雙程時間。目的是在反射的到達時間上形成一個固定的延遲或時間偏移。
8.1.5.2 資料解釋
解釋包括：反射波和雜訊的識別；波速度確定；反射雙程走時的提取；識別造成反射的物體類型。
雜訊和干擾：雷達記錄上的雜訊和干擾包括天線經過的地表物體、架空的輸電線、樹、牆體、埋藏的公用設施及外部發射器的高頻電磁信號（如微波天線）。
速度確定：雷達高頻電磁波的速度近似為
環境地球物理學概論
式中：v0為光在空氣中的速度，等於3×108 m/s；εr為介電常數，即在施加電場中物質電荷分布被歪曲或極化的程度，與物質存儲電容的能量有關。
速度確定後，深度也就確定了，根據反射信號來判斷目標物的形狀和埋深。連續的層狀一維界面在GPR記錄上最難識別，這是由於深部水平層的反射往往太弱。傾斜的斷層使GPR記錄變得不連續，容易識別。小的二維、三維物體，如管線、地雷等有雙曲線形狀的反射，也容易識別。地下溶洞，要注意是否是空洞、充水的還是充滿土的，他們反射曲線形狀往往是有差別的。
儀器：目前中國市場上應用較多的探地雷達有美國地球物理測量系統公司SIR系列；加拿大EKKO系列；瑞典瑪拉公司RAMA系列。此外還有英國的RD系列和義大利等國的雷達。
探地雷達探測斷層及周圍地下結構
日本是一個地震頻發的國家，著名的Uemachi斷層帶是一個現在仍在活動的斷層帶，調查區位於日本西南部的大阪盆地中部。盆地中部表層由未固結的粘土、沙和沙礫石層覆蓋。Uemachi斷層帶約40 km長，從盆地的中部切過大阪盆地。走向N—S，傾角向東，斷層垂直位移大於800 m，已有的地質調查結果顯示，Uemachi斷層很可能是主斷層附近的二級斷層。斷層的應力場以東西向的擠壓作用為主。
考慮到地球物理方法對場地的要求和對環境的影響，以及探測經濟的角度，認為探地雷達是適合於本地工作條件的方法。為了取得良好的效果，在工作初始，選擇了幾條剖面來確定儀器的有效參數，是十分必要和有效的。首先要確定天線的使用頻率、增益的大小、時窗的大小。經過實際試驗發現，100 MHz的天線、增益均勻放大、160 ns的雙程走時是必要和合適的配置參數。所用的儀器是SIR-Ⅱ型，測線布置見下圖8.1.24。共布置12條測線，2條在亞馬托河的北岸，10條在亞馬托河的南岸，南岸有6條測線穿過斷層，測線總長1515 m。還有3條測線是平行於斷層布置，以評估鐵路對GPR信號的影響。地層中電磁波速度的確定採用寬角反射測量法。在河的南岸和北岸各布置3個點做了寬角反射測量。寬角反射測量方法是這樣的，開始將發射和接收天線放在一起，距離基本為零，然後逐漸使接收天線遠離發射天線，並以20 cm的距離采樣，最大偏移距3.8 m。通過數據分析，來得到電磁波的速度參數，結果見圖8.1.25（彩圖）。
圖8.1.24 GPR測線布置示意圖
數據處理包括以下幾項內容：頭文件編輯；橡皮拉伸（使不同採集速度下，掃描線的間隔一致）；25～80 MHz的帶通濾波；去掉一些突變點的反射；40 ns的AGC放大；寬角反射法測得的平均速度為6.58 cm/ns。從雷達反射面上確定斷層的位置有三個主要標志：同一反射面（同相軸）突然發生了錯位，變的不連續，應當注意錯位的位置就可能是斷層的位置；出現繞射雙曲線現象；在斷層面及其附近，反射波的振幅突然降低。出現這些特徵的部位要仔細檢查，很大程度是由於斷層的影響。下面是幾個例子，讀者可對照這些實例，從中發現正確解釋斷層的經驗。
9. 測量地質主要用什麼儀器
紅外（操作簡便 成果極度不準確）
超前探測（操作一般 成果中上）
雷達（操作稍微麻煩 成果中上）
對於地質 任何測量都不是百分百准確的 要分4個步驟進行長期規劃和短期成效
10. 有哪些種類的海洋觀測儀器
逯玉佩觀察和測量海洋現象的基本工具。通常指采樣、測量、 觀察、 分析和數據處理等設備。海洋觀測儀器主要是為了滿足海洋學研究的需要而設計的，有些國家以海洋學儀器命名，中國習慣上稱為海洋儀器。
發展概況 早在15世紀中葉，便有人研製測量海水深度的儀器但是比較簡便而又可靠的測溫工具,是1874年研製出的。隨後又設計出埃克曼海流計。20世紀初研製出了。1938年研製出機械式，從而可以快速觀測水溫隨深度的變化。直到20世紀50年代以前，海洋觀測主要使用機械式儀器，回聲測深儀是唯一的電子式測量裝置。60年代以後，海洋觀測儀器在設計上大量採用新技術，逐步實現了電子化。海洋觀測儀器的電子化，是從單項測量儀器開始的，以後又發展多要素的綜合儀器,例如。今後,海洋觀測儀器將不斷改進結構,降低功耗，增加可靠性,除感測器多樣化外,信號形式和儀器終端將日趨通用化,並進一步向智能化發展。
海洋觀測儀器的種類 海洋觀測儀器可以按照結構原理分為聲學式儀器、光學式儀器、電子式儀器、機械式儀器，以及遙測遙感儀器等。還可以根據運載工具不同，劃分成船用儀器、潛水器儀器、浮標儀器、岸站儀器和飛機、衛星儀器。其中船用海洋觀測儀器品種最多，按其操作方式又可分為投棄式、自返式、懸掛式、拖曳式等。投棄式儀器使用時將其感測器部分投入海中，觀測的數據通過導線或無線電波傳遞到船上，感測器用後不再回收。自返式儀器觀測時沉入海中，完成測量或采樣任務後卸掉壓載物，借自身浮力返回海面。懸掛式儀器利用船上的絞車吊桿從船舷旁送入海中，在船隻錨碇或漂流的情況下進行觀測。拖曳式儀器工作時從船尾放入海中，拖曳在船後進行走航觀測。
海洋觀測儀器對使用者來說，通常按所測要素分類。例如測溫儀器、測鹽儀器、測波儀器、測流儀器、營養鹽儀器、重力和磁力儀器、底質探測儀器、浮游生物與底棲生物儀器等等。將它們歸納起來可以劃分成 4大類，即海洋物理性質觀測儀器、海洋化學性質觀測儀器、海洋生物觀測儀器、海洋地質及地球物理觀測儀器。
海洋物理性質觀測儀器 用於觀測海洋中的聲、光、溫度、密度、動力等現象。因為海水密度不便直接測定，通常用溫度、鹽度和壓力值計算得到，所以鹽度取代密度成為一個必測參數。觀測海水溫度、鹽度和壓力的儀器，20世紀60年代以前只能用顛倒溫度表、、滴定管和機械式深溫計(BT)，現在則用電子式鹽溫深測量儀(STD或CTD)等船隻走航測溫常用投棄式深溫計(XBT)。空中遙感觀測海水溫度則用紅外輻射溫度計
。岸邊潮汐觀測使用浮子式,外海測潮採用壓力式自容儀,大洋潮波的觀測依靠衛星上的雷達測高儀。海浪觀測儀器的品種比較繁雜，有各種形式的測波桿、壓力式、光學原理的測波儀、超聲波式測波儀。近年用得較多的是加速度計式測波儀。海流觀測相當困難，或用儀器定點測量，或用漂流物跟蹤觀測。定點測流是海洋觀測中常用的辦法，所用儀器有轉子式海流計、電磁式海流計、聲學海流計等，其中最流行的是轉子式儀器（見）。海洋聲參數儀器主要有，用以觀測聲波在海水裡的傳播速度。海洋光參數儀器有透明度計和照度計，用以觀測海水對光線的吸收和海洋自然光場的強度。
海洋化學性質觀測儀器 海洋觀測中所用的化學儀器，主要用來測定海水中各種溶解物的含量。60年代以前，除少數幾項可在船上用滴定管和目力比色裝置完成外，大部分項目要保存樣品帶回陸上實驗室分析。60年代以後，調查船上逐漸採用船用、船用pH計、溶解氧測定儀，以及船用分光光度計和船用熒光計。近年來船用單項化學分析儀器與自動控制裝置相結合，形成船用多要素的自動測定儀器。這種綜合儀器還可配備電子計算機
，提高其自動化程度。船用化學分析儀器的工作原理大致分兩類：一類用感測器(主要為電極)直接測定化學參數；一類通過樣品顯色進行光電比色測定。目前，海水中的各種營養鹽靠比色儀器測定，pH值、溶解氧、氧化-還原電位等利用電極式儀器測定。
海洋生物觀測儀器 海洋生物種類繁多，從微生物、浮游生物、底棲生物到游泳生物，相應有不同的觀測儀器。海水中的微生物需采樣後進行研究，采樣工具有復背式采水器和無菌采水袋。浮游生物采樣器主要有浮游生物網和浮游生物連續採集器。底棲生物采樣使用海底拖網、采泥器和取樣管。游泳生物采樣依靠魚網，觀察魚群使用魚探儀（見）。海洋初級生產力的觀測，除利用化學儀器測營養鹽，利用光學儀器測定光場強度之外，還用熒光計測定海水中的葉綠素含量。為了觀察海洋生物在海中的自然狀態，需要利用水中攝象，有時還得使用。可使人們在海底停留較長時間，是觀察海洋生物活動情況的良好設備。
海洋地質及地球物理觀測儀器 底質取樣設備是最早發展的海洋地質儀器，分表層取樣設備與柱狀取樣設備兩類。表層取樣設備又稱采泥器，有重力式采泥器、彈簧式采泥器和箱式采泥器，其中箱式采泥器能保持沉積物原樣。底質柱狀采樣工具有重力取樣管、振動活塞取樣管、重力活塞取樣管和水下淺鑽，有一種靠玻璃浮子裝置使柱狀樣品上浮的重力取樣管稱為自返式取樣管。結合底質取樣，還可進行海底照相。回聲測深儀是觀測水深、地貌和地層結構最常用的儀器。又稱地貌儀,安裝在船殼上或拖曳體上,可以觀測海底地貌。利用聲波在海底沉積物中的傳播和反射測出地層結構。海洋地球物理儀器有重力儀(見)、磁力儀（見）和地熱計等。