Khác nhau giữa độ sâu hiển thị và trên băng in là một trong những vấn đề kỹ thuật quan trọng mà người vận hành thiết bị đo sâu cần hiểu rõ để đảm bảo độ chính xác trong khảo sát thủy văn. Trong thực tế, nhiều trường hợp ghi nhận sự chênh lệch giữa giá trị độ sâu hiển thị trên màn hình thiết bị và độ sâu quan sát được trên bản in giấy (băng in), gây nhầm lẫn nếu không nắm vững nguyên lý xử lý tín hiệu. Bài viết này sẽ giúp bạn phân biệt và nắm rõ sự khác nhau giữa độ sâu hiển thị và trên băng in.
>>> Xem thêm: Thiết bị thủy văn – Giải pháp quan trắc mực nước, lưu lượng và chất lượng nước hiệu quả cho các dự án nghiên cứu, quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường.
Hiểu rõ sự khác nhau giữa độ sâu hiển thị và trên băng in
Để hiểu rõ sự khác biệt giữa độ sâu được hiển thị số trên thiết bị và độ sâu thể hiện thông qua bản ghi băng in, cần làm rõ mối quan hệ giữa thời gian phản hồi của tín hiệu âm và độ sâu quy đổi tương ứng.
Trong khảo sát thủy âm tại vùng nước nông, máy đo sâu sử dụng tần số cao thường phát xung âm có độ dài khoảng 0,1 mili giây (ms). Thời gian phản hồi của xung này, khi quy đổi sang độ sâu, tương ứng với khoảng 4 cm. Ở vùng nước sâu, để đạt được tín hiệu phản hồi rõ ràng, thiết bị sẽ phát xung dài hơn, dẫn đến thời gian phản hồi tăng lên. Mặc dù các thiết bị đo sâu hiện đại có độ chính xác cao, sự kéo dài thời gian phản hồi này đôi khi gây hiểu nhầm nếu người sử dụng chỉ dựa vào biểu đồ trên băng in mà không tính đến nguyên lý hoạt động của thiết bị.
Ví dụ, ở điều kiện chuẩn, máy đo sâu sử dụng tần số 200 kHz và độ dài xung phát 50 micro giây (0.05 ms) cho độ phân giải lý thuyết khoảng 3,705 cm. Tuy nhiên, độ chính xác thực tế bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như cấu trúc địa hình đáy biển, tính chất phản xạ của đáy (gồ ghề hay bằng phẳng, cứng hay mềm), cũng như cách cài đặt thiết bị, đặc biệt là mức khuếch đại và độ tương phản khi in.
Trước thời kỳ kỹ thuật số, người vận hành thường tăng dần hệ số khuếch đại cho đến khi tín hiệu phản hồi từ đáy đạt trạng thái bão hòa, đồng thời tín hiệu nhiễu trong cột nước bắt đầu xuất hiện. Phương pháp này cho phép người dùng xác định đáy bằng thị giác, vì mắt người rất giỏi trong việc phân biệt tín hiệu đáy thực với nhiễu nền. Nhờ đó, việc xác định độ sâu thủ công từ băng in có thể đạt độ chính xác cao, đôi khi vượt cả giới hạn lý thuyết của xung phát.
Ngày nay, phần mềm xử lý tín hiệu của thiết bị đo sâu hiện đại thường áp dụng thuật toán xác định đáy tại điểm tín hiệu phản hồi đạt 50% biên độ cực đại – đây là mức được chứng minh là mang lại độ chính xác và tính ổn định cao nhất trong việc nhận dạng mặt đáy.
Tuy nhiên, trong thực tế, người khảo sát lại có xu hướng xác định đáy tại vị trí trên băng in nơi tín hiệu có cường độ lớn nhất (thường là vệt đậm nhất), vốn thường nằm nông hơn một chút so với giá trị được số hóa. Độ lệch này trở nên đáng kể hơn trong các trường hợp sử dụng chế độ in có độ tương phản cao – khi các tín hiệu xám nhạt bị in thành đen rõ, dễ khiến người quan sát đánh giá sai vị trí đáy.
Hai điểm mấu chốt cần lưu ý là:
- Ngưỡng xác định đáy (Threshold) trong phần mềm được đặt tại mức 50% biên độ tín hiệu, không có nghĩa là thiết bị có sai số bằng nửa thời gian tăng biên độ (rise time) hay ¼ độ dài xung phát. Các thiết bị hiện đại sử dụng thuật toán xử lý tín hiệu rất tinh vi để xác định chính xác mặt đáy, ngay cả trong môi trường có nhiễu hoặc đáy yếu.
- Vị trí thể hiện tín hiệu trên băng in phụ thuộc phần lớn vào thiết lập độ tương phản của máy in băng. Với mức tương phản cao, tín hiệu phản hồi từ đáy có thể bị cường điệu hóa, khiến việc xác định bằng mắt thường sai lệch so với kết quả số hóa – đặc biệt rõ khi sử dụng xung phát dài hơn, vốn có độ phân giải thấp hơn.
Tham khảo máy đo sâu Hi-Target HD Max… được tích hợp công nghệ dual-frequency hiện đại mang đến kết quả đo với độ chính xác cao, thiết kế nhỏ gọn và bền bỉ, giúp bạn tiết kiệm thời gian đo đạc, tối ưu và nâng cao hiệu suất làm việc.
Ví dụ về sự khác nhau giữa độ sâu hiển thị và trên băng in của máy đo sâu HD Max II
Trong quá trình vận hành máy đo sâu Hi-Target HD Max II – một thiết bị đo sâu bằng sóng siêu âm hai tần số hiện đại, sự khác biệt giữa độ sâu hiển thị trên màn hình và độ sâu thể hiện trên băng in là điều thường gặp và cần được hiểu rõ để tránh nhầm lẫn trong quá trình khảo sát.
Máy HD Max II sử dụng thuật toán xử lý tín hiệu tiên tiến để xác định đáy dựa trên mức biên độ phản hồi đạt 50% giá trị cực đại – đây là ngưỡng được lựa chọn nhằm đảm bảo độ ổn định và chính xác tối ưu trong mọi điều kiện đo đạc. Tín hiệu sau khi được phần mềm xử lý sẽ hiển thị trên màn hình số với độ sâu được tính toán chính xác, kể cả trong môi trường nước đục, đáy mềm hay khu vực có địa hình phức tạp.
Tuy nhiên, trên băng in – nơi biểu diễn trực quan tín hiệu phản hồi theo dạng vệt mực đậm nhạt – người khảo sát thường xác định đáy tại điểm có vệt in đậm nhất, tức nơi biên độ tín hiệu đạt cực đại. Cách xác định này tuy thuận tiện khi quan sát bằng mắt thường nhưng lại không hoàn toàn trùng khớp với giá trị số hóa từ phần mềm. Vị trí “đáy” mà người khảo sát nhìn thấy trên băng in thường nằm nông hơn một chút so với vị trí đáy thực tế được thiết bị xác định. Mức chênh lệch này dao động từ vài centimet đến vài chục centimet tùy thuộc vào độ dài xung phát, tần số sử dụng (24 kHz hoặc 200 kHz), độ dốc đáy, chất lượng phản hồi và mức tương phản khi in.
Chẳng hạn, khi đo ở tần số thấp 24 kHz tại khu vực nước sâu, tín hiệu phản hồi có thời gian tăng biên độ kéo dài, dẫn đến phần in ra trên băng hiển thị vùng chuyển tiếp tín hiệu khá rộng. Nếu người khảo sát xác định đáy tại điểm có màu đen đậm nhất – vốn là phần sau của đỉnh tín hiệu – thì độ sâu thu được sẽ nhỏ hơn so với giá trị hiển thị số của máy. Trong khi đó, phần mềm của HD Max II đã tính toán trung bình tại thời điểm 50% biên độ để xác định đáy – phương pháp này đảm bảo độ chính xác cao hơn, đặc biệt khi cần lập bản đồ đáy biển chi tiết hoặc phục vụ các mục tiêu khảo sát kỹ thuật.
Điều quan trọng là sự sai lệch này không bắt nguồn từ lỗi thiết bị, mà do sự khác nhau về phương pháp đánh giá. Với HD Max II, độ sâu hiển thị phản ánh kết quả xử lý tín hiệu theo tiêu chuẩn kỹ thuật, trong khi băng in đóng vai trò như một công cụ tham khảo trực quan, hỗ trợ người vận hành trong việc theo dõi quá trình đo theo thời gian thực. Khi hiểu rõ sự khác biệt này, người khảo sát có thể sử dụng đồng thời cả hai nguồn dữ liệu để đối chiếu, đánh giá và đưa ra quyết định phù hợp với từng mục tiêu công việc.
>>> Xem thêm: Hướng dẫn xác định hệ tọa độ địa diện chân trời
Khác nhau giữa độ sâu hiển thị và trên băng in là kết quả của sự khác biệt trong phương pháp xử lý tín hiệu giữa phần mềm số hóa và quan sát trực quan. Hiểu đúng bản chất của sự chênh lệch này sẽ giúp người vận hành khai thác tối đa hiệu quả thiết bị, đảm bảo độ chính xác trong đo đạc, đặc biệt trong các ứng dụng khảo sát yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật cao.
Be the first to review “Tìm hiểu sự khác nhau giữa độ sâu hiển thị và trên băng in”