Sub-bottom profiling och undervattensscanning : översikt av utrustning för sub-bottom profiling och undervattensscanning för små farkoster

Abstract

Examensarbetet är en tvådelad studie/marknadsundersökning av olika system för att akustiskt bestämma bottenmaterialets beskaffenhet och göra tredimensionella scanningar av undervattensobjekt. Uppdragsgivare är mätningshuset Oy Mapteam Ab. Grundidén med arbetet är att kartlägga olika utrustningar och mjukvara för behandling av mätdata, samt kartläggning av arbetsmodeller med ifrågavarande utrustning. I den teoretiska delen av arbetet presenteras principen bakom användningen av akustik vid mätningar under vattenytan och det redogörs för grundläggande faktorer som vattnets akustiska egenskaper och ljudvågors rörelser. Förutom undervattensscanning och sub-bottom profiling presenteras även andra metoder och användningsområden för akustisk mätning. Eftersom arbetet handlar om undervattensaktivitet presenteras även undervattenspositionering och utnyttjande av undervattensfarkoster i teoridelen. I den empiriska delen undersöktes de mest lämpliga utrustningarna för uppdragsgivarens behov. Detta gjordes främst genom att besöka tillverkarnas hemsidor för att bekanta sig med deras produkter. Även kommunikation med tillverkarna via e-post och diskussioner med uppdragsgivaren samt övrig expertis användes.

Tämä opinnäytetyö on kaksiosainen tutkimus erilaisista akustisista järjestelmistä, joita voidaan käyttää vesipohjasedimenttien määrittelemisessä ja vedenalaisten rakennelmien tutkimisessa. Tilaaja on mittaustalo Oy Mapteam Ab. Työn idea on kartoittaa erilaisia laitteita ja ohjelmistoa sekä tutkia niiden toimivuutta käytännössä. Teoreettisessa osiossa käydään läpi akustiikan käyttö vedenalaisissa mittauksissa ja selitetään myös veden akustiset ominaisuudet sekä ääniaaltojen perusteet. Vedenalaisen skannauksen ja sub-bottom profiling -tekniikan lisäksi kerrotaan myös akustisten mittauslaitteistojen muista käyttömahdollisuuksista. Teoreettisessa osiossa perehdytään myös paikannukseen veden alla ja vedenalaisten aluksien käyttöön. Empiirisessä osiossa tutkitaan, mitkä järjestelmät sopivat parhaiten tilaajan tarpeisiin. Tutkimus tehdään ensisijaisesti tutustumalla markkinoilla oleviin tuotteisiin valmistajien kotisivuilta. Myös vastavuoroinen viestintä valmistajien, tilaajan ja muiden asiantuntijoiden kanssa on tärkeä osa tutkimusta.

The bachelor’s thesis is a two part study of systems for acoustic sub-bottom profiling and 3D-scanning of underwater structures. The client is Oy Mapteam Ab. The idea of this thesis is to get an understanding of the availability of different hardware and software and explore the workflow of said systems. In the theoretical part the principles of acoustic measurements underwater are presented and the basics of the acoustic properties of water and the movement of sound waves are explained. Since the thesis covers underwater activity, other measurement methods and applications are explained in the theoretical part. The use of different underwater vehicles is also presented in this section. In the empirical part the most suitable systems for the client are explored. This is mainly done by gathering information about the systems from manufacturers’ homepages and communication with the manufacturers and other specialists in the field.