绘出最新最美的图画

我们大多有这个经验：出差、旅行或者有机会到一个陌生的城市或国土，我们手上常常持有一个特殊的“向导”——地图。

在陆地上，一切工程建设、军事活动也都离不开地图。人们把地面上测量的山脉、河流、居民点和交通路线的分布情况，用各种颜色和符号表示在图上，看了地图，就可以一目了然地了解各地的面貌。能不能有一张海底的地图，让我们清楚地了解海底呢？

海水挡住了视线，长期以来，人们无法得知海底的秘密，以致人类科学

事业相当发达的今天，对近在我们身边的海底，仍然知道得还很不够。

要探索海底的秘密，第一步是要设法测得海深。这方面的工作，开始得很早。用根绳子系上重锤测深是一种古老而简便的方法。不过这只有在近岸浅海才行，大洋很深，用这个办法就不行了。在 1520 年时，航海家麦哲伦曾

试着在远海测深，他把仅有的 800 米绳子全部放了出去，重锤还没有触底，便说他已来到世界最深的地方。

事实当然不是这样，麦哲伦未免太不慎重了。为什么不能用更长的绳子呢？

绳子长固然测得更深，但太长了，绳子本身重量就会增加，一旦绳子比重锤还重，要感知重锤什么时候触底就很困难了。重锤何时触底不知道，又怎么能测出海水的深浅呢？在科学不发达的时代，此方法不失为在近海测量海水深度的有效方法。后来，海洋研究、海洋开发转向了深海大洋，锤测法固有的缺陷就显得十分突出，例如测量时间长，误差大等。

自本世纪起，随着科学技术的发展，海底测量的面貌大为改观。1914 年至 1918 年第一次世界大战期间，声学技术兴起，发明了回声测深仪，这使人们像长了一双能看透海水的眼睛，对海底的面貌才有了比较正确的了解。

回声测深仪是船舶测量水深、海底地形的一种仪器。它的基本工作原理是：在船底安装发射振荡器，用它在水中激起声波。与其相距一定距离的地方，安装一个接收振荡器。发射振荡器每隔一定时间在水中激起一次声波，此声波到达海底后，反射到接收振荡器，然后在仪器上激起机械振动，指示器显示出深度数据。

回声测声仪是利用声音在海底反射来测量海深的，就像我们在山谷中听到回声一样。你大喊一声，声音被山谷阻挡，反射回来，不久你便听到了回声。回声测深仪也是这样，不过它是用仪器来接收超声波，人耳是听不到的。超声波发出后，遇海底反射回来，再收下它的信号，这段时间，超声波自海面到海底走了一个来回，等于海底的两倍。已知超声波在海中平均每秒钟走1500 米，把它乘上发出和收到讯号的时间间隔，再除以 2，海洋的深浅就可以算出来了。现代化的测深仪器，我们只要打开它的开关，海深就立即显示出来。测量 3000 米的海底，只需 4 秒钟。可以边开船边测量。仪器上还装有自动记录装置，能够自动地把海底的形状连续地记录下来。它绘出的地形图和用绳子测量后人工绘出来海图自然是不能相比的。

回声测深仪产品种类繁多，以仪器使用深度区分，这些仪器可以分为浅、中海回声测深仪和深海回声测深仪；以仪器的记录方式区分，又可以分为模拟记录回声测波仪和数字回声测深仪。

早期，国外回声测深仪以采用宽波束、小振荡器（又称换能器）、间断工作频率的仪器为主。70 年代末，为了提高仪器的方向性，缩小了波束宽度。小换能器改成大换能器，仪器工作频率进一步提高。

窄波束的回声测深仪又名回声扫海仪，多采用 3 至 4 个或 8 个波束，波

束宽度一般在 5 度至 16 度。声波束变窄，目的在于提高深度测量的分辨率；为了保证换能器的发射面和接收面处于有效平面，回声扫海仪一般采用机械式或电子式的防船纵横摇的装置。

在此基础上发展的多波束测深技术，是近 10 年来海洋地质研究方法的重大发展，由于它探测迅速，测绘详细，经济效益高，因此越来越受到海洋界的高度重视。人们将该技术在海洋领域的应用，称之为重要的科学技术革命。

多波束测深系统一般由窄波束回声测深设备和回声处理设备两大部分组成。测深时，它与一般测深仪不同之处在于：载有多波束测深系统的船，每发射一个声脉冲，不仅可以获得船下方的垂直深度，而且可以同时获得与船的航迹相垂直面内的几十个水深值，与计算机相接可直接绘出海底地貌的轮廓。

多波束测深技术与航测技术相类似，但比普通大地测量难度大得多。该技术具有大面积控测海底地貌的特点，从覆盖面积角度讲，这种方法可提高工效 15～16 倍；从经济效益讲，它是传统测量方法的 10 倍。该技术由于可以做到同步测量，并能准确判定海底地貌形状的真实走向及其空间相关性，因此，它对地貌研究更为重要。

旁侧声纳是与回声测深仪同属于水声设备——声纳的又一种测量海底起伏的新技术。旁侧声纳发射出的声波碰到海底就有回波产生，遇到礁石、沉船等突出海底面的物体，就会有强的反射，而它们的后面，由于声波照射不到，就产生声影。船在行进中，声束一道一道地扫过，并记录反射和散射信号在记录纸上显示出海底的图像。回波信号较强的目标图像较黑，声波照射不到的影区图像色调很淡，这样的记录图像称之为地貌声图。从地貌声图上可以看出礁石、沉船、海底表层结构、海底沙波等形象。

回声测深仪以及现代旁侧声纳、远距离旁侧声纳、合成孔径旁侧声纳，这些高新技术应用研究的快速发展，不仅给我们绘出了一幅幅海底世界的地形调查图，也给我们展示了人类开发海洋的美好前景。