Những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của máy đo sâu hồi âm

Máy đo sâu hồi âm mang lại dữ liệu quan trọng cho các công trình xây dựng và nghiên cứu dưới nước, nhưng kết quả thu được có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như tần số sóng âm, điều kiện mặt nước, và chất lượng hiệu chuẩn. Việc hiểu và kiểm soát những yếu tố này là rất cần thiết để đảm bảo tính chính xác và và công cụ hỗ trợ là thiết bị thủy văn. Hãy cùng Việt Thanh Group tìm hiểu về yếu tố ảnh hưởng độ chính xác máy đo sâu hồi âm.

Yếu tố ảnh hưởng độ chính xác máy đo sâu hồi âm 

Tốc độ truyền âm trong nước

Tốc độ truyền âm trong nước không phải là một hằng số cố định, mà thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các yếu tố như độ mặn, nhiệt độ và áp suất của môi trường nước. Cụ thể, nước ấm và nước có độ mặn cao thường làm tăng tốc độ truyền sóng âm, trong khi nước lạnh và có áp suất thấp sẽ khiến sóng âm di chuyển chậm hơn.

Nếu thiết bị đo sâu hồi âm không được cấu hình chính xác theo tốc độ truyền âm thực tế tại khu vực khảo sát, kết quả đo độ sâu sẽ bị sai lệch – có thể đo sai đến hàng mét so với giá trị thật. Đây là lý do tại sao trong các khảo sát chuyên nghiệp, người vận hành thường phải đo tốc độ âm thực tế tại hiện trường bằng máy đo riêng, sau đó nhập giá trị đó vào thiết bị đo sâu để đảm bảo độ chính xác cao nhất.

Góc nghiêng của đầu dò

Độ chính xác của máy đo sâu hồi âm phụ thuộc rất lớn vào góc đặt của đầu dò khi tiến hành đo đạc. Nếu đầu dò không được lắp đặt vuông góc tuyệt đối với mặt nước, các xung sóng âm phát ra sẽ không đi thẳng xuống đáy mà bị lệch hướng. Khi đó, tín hiệu phản xạ trở về không đến từ điểm đáy ngay bên dưới thiết bị mà có thể là từ một vị trí xa hơn, gây ra hiện tượng đo sai lệch độ sâu thực tế.

Trong nhiều trường hợp, sự sai khác này có thể lớn đến mức làm thay đổi toàn bộ bản đồ địa hình đáy nếu không được hiệu chỉnh kịp thời. Điều này đặc biệt quan trọng khi tàu khảo sát di chuyển hoặc gặp sóng lớn làm thiết bị bị nghiêng liên tục. Vì vậy, việc đảm bảo đầu dò luôn được cố định và duy trì vuông góc với mặt nước là yếu tố bắt buộc nếu muốn thu được kết quả đo có độ tin cậy cao.

Địa hình đáy biển

Đặc điểm địa hình đáy biển hoặc đáy sông là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phản xạ của sóng âm. Trong những khu vực có đáy bùn mềm, nhiều thực vật thủy sinh, sỏi đá lẫn lộn hoặc địa hình gồ ghề, không bằng phẳng, tín hiệu âm phát ra từ máy đo dễ bị hấp thụ hoặc phản xạ không đồng đều.

Điều này khiến cho sóng âm không thể quay về đầu dò một cách rõ ràng và chính xác, dẫn đến tín hiệu phản hồi yếu, phân tán hoặc bị nhiễu. Hệ quả là dữ liệu ghi nhận được sẽ không phản ánh đúng chiều sâu thực tế, làm sai lệch bản đồ đáy hoặc tính toán khối lượng trong khảo sát công trình dưới nước.

Trong một số trường hợp, các vật cản như xác cây, rác thải lớn, hoặc rãnh hố sâu dưới đáy còn có thể tạo ra phản xạ kép hoặc xung giả, gây nhầm lẫn cho phần mềm xử lý dữ liệu. Do đó, khi đo ở khu vực có địa hình phức tạp, cần đặc biệt lưu ý đến yếu tố này và có thể phải đo lặp lại nhiều lần để đảm bảo kết quả đáng tin cậy.

Ảnh hưởng từ sóng và chuyển động tàu 

Khi tiến hành đo sâu bằng máy hồi âm, điều kiện mặt nước và trạng thái di chuyển của tàu khảo sát đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Sóng lớn, gió mạnh hoặc tàu di chuyển quá nhanh và không ổn định có thể khiến đầu dò bị nghiêng, lắc lư hoặc thay đổi vị trí liên tục theo phương ngang và phương dọc. Điều này làm thay đổi góc phát sóng và khoảng cách từ đầu dò đến đáy, khiến kết quả đo bị lệch, thiếu chính xác.

Không chỉ vậy, trong điều kiện sóng mạnh hoặc tàu rung lắc, các tín hiệu phản hồi từ đáy có thể bị trễ, nhiễu hoặc bị biến dạng do dao động bất thường, dẫn đến dữ liệu bị sai lệch nghiêm trọng. Một số máy đo không được thiết kế để bù trừ tự động những chuyển động này sẽ càng dễ bị ảnh hưởng, đặc biệt trong các vùng biển mở hoặc sông lớn có lưu tốc cao.

Để hạn chế ảnh hưởng, nên lựa chọn thời điểm nước yên, tàu di chuyển với tốc độ chậm và ổn định, hoặc sử dụng các thiết bị có tích hợp bộ cảm biến chuyển động (motion sensor) để tự điều chỉnh sai số khi đo trong điều kiện bất lợi.

Tần số máy đo

Tần số của sóng âm là một trong những yếu tố then chốt ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phép đo khi sử dụng máy hồi âm đo sâu. Trong thực tế, tần số cao (thường từ 100 kHz trở lên) có khả năng tạo ra các tín hiệu có độ phân giải rất cao, giúp xác định rõ ràng các chi tiết nhỏ ở đáy như lớp trầm tích, cấu trúc địa hình hoặc vật thể chìm. Tuy nhiên, nhược điểm của sóng âm tần số cao là chúng suy giảm năng lượng nhanh chóng trong nước, nên chỉ hiệu quả trong việc đo ở mực nước nông hoặc trung bình.

Ngược lại, tần số thấp (thường dưới 50 kHz) có thể truyền đi xa hơn và xuyên sâu xuống đáy, phù hợp để khảo sát các vùng nước sâu hoặc có địa hình phức tạp. Tuy nhiên, sóng âm tần số thấp lại có độ phân giải thấp, khiến các chi tiết nhỏ dễ bị bỏ qua hoặc không thể hiện rõ trong dữ liệu.

Việc lựa chọn không đúng tần số phù hợp với độ sâu và mục đích khảo sát sẽ dẫn đến những sai lệch đáng kể về độ chính xác của phép đo. Do đó, người vận hành cần cân nhắc kỹ lưỡng giữa yêu cầu độ sâu, độ phân giải và đặc điểm môi trường để lựa chọn tần số thích hợp – thậm chí có thể cần sử dụng các thiết bị hai tần số (dual-frequency) để tối ưu hóa kết quả khảo sát.

Máy đo sâu Hi-Target HD Max II là một giải pháp lý tưởng để khắc phục những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác. Với công nghệ tiên tiến và hệ thống hiệu chuẩn tự động, Hi-Target HD Max II giúp duy trì độ chính xác cao trong mọi điều kiện khảo sát, từ môi trường nước nông đến sâu. 

>>>Xem thêm: So sánh chi tiết phương pháp đo RTK qua sóng 3/4G và sóng Radio

Cách khắc phục yếu tố ảnh hưởng độ chính xác máy đo sâu hồi âm 

Để đảm bảo độ chính xác của máy đo sâu hồi âm, bạn nên hiệu chuẩn thiết bị định kỳ, làm sạch đầu dò trước khi sử dụng và đảm bảo cài đặt thông số phù hợp với từng môi trường đo. Đặc biệt, cần kiểm tra tốc độ âm thanh tại hiện trường và cập nhật vào thiết bị để giảm sai số.

Ngoài ra, nên sử dụng máy trong điều kiện môi trường ổn định, hạn chế đo khi có sóng lớn hoặc tàu di chuyển nhanh, chọn tần số phù hợp với độ sâu và mục tiêu đo, đồng thời biết cách đọc, lọc và xử lý tín hiệu bằng phần mềm đi kèm để tăng độ tin cậy.

>>>Xem thêm: Bộ đàm bắt sóng được bao xa? Các yếu tố ảnh hưởng đến bộ đàm

Chú ý khi sử dụng máy đo sâu hồi âm

• Kiểm tra góc đặt của đầu dò luôn vuông góc với mặt nước.
• Ghi nhận điều kiện môi trường mỗi lần đo (nhiệt độ, độ mặn, tốc độ tàu).
• Không để thiết bị hoạt động gần động cơ tàu hoặc thiết bị phát sóng.
• Ưu tiên đo vào thời điểm nước yên, ít nhiễu sóng và gió.
• Đào tạo người vận hành sử dụng đúng kỹ thuật và hiểu nguyên lý máy.
  ko gắn link sp ở cuối bài viết như thế này

Nếu bạn đang cần sử dụng thiết bị đo đạc hiện đại nhưng chưa sẵn sàng đầu tư mua sắm, Việt Thanh Group cung cấp dịch vụ cho thuê thiết bị đo đạc linh hoạt, uy tín và chuyên nghiệp. Từ các loại máy toàn đạc, máy GNSS RTK đến máy đo sâu hồi âm, tất cả đều được bảo trì định kỳ và hiệu chuẩn đầy đủ trước khi bàn giao cho khách hàng. Dịch vụ của chúng tôi đặc biệt phù hợp với các dự án ngắn hạn, tiết kiệm tối đa chi phí đầu tư ban đầu. Khách hàng sẽ được hỗ trợ tư vấn chọn thiết bị phù hợp, hướng dẫn sử dụng chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật xuyên suốt quá trình thuê.