[发明专利]一种海底凹坑几何形态测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种海底凹坑几何形态测量装置，其特征在于包括：基准布、支架、拉锁、倾角传感器、地磁传感器、导线和读数仪；

所述支架包括一圆环和呈锥形的三脚架；所述三脚架和圆环同轴放置，并且三脚架的底端面与圆环的上端面固定连接在一起；所述基准布的直径大于圆环的直径，并且基准布的外周固定在圆环上；所述拉锁与三脚架远离圆环的一端固定连接；

所述倾角传感器均匀分布在基准布的四条直径线上，所述四条直径线之间的夹角均为45°，每条直径线上的倾角传感器间距位于10-20cm；

所述地磁传感器设置在其中一条放置倾角传感器的直径线上，用于测量该条直径线的方位角度；所述倾角传感器、地磁传感器分别与导线连接，所述导线分为三股，绑扎在三脚架的三边处，汇总后与所述拉锁绑扎在一起；所述导线的长度大于水深，导线的一端连接至读数仪；读数仪读出每个倾角传感器和地磁传感器的数值，进而计算出每个倾角传感器的倾角和地磁传感器的方位角。

2.根据权利要求1所述的一种海底凹坑几何形态测量装置，其特征在于：所述基准布的直径为圆环直径的两倍或两倍以上。

3.根据权利要求1所述的一种海底凹坑几何形态测量装置，其特征在于：所述基准布为帆布。

4.根据权利要求1所述的一种海底凹坑几何形态测量装置，其特征在于：所述倾角传感器和地磁传感器通过缝合线固定在基准布上。

5.一种利用权利要求1-4中任一项所述的测量装置进行海底凹坑几何形态测量的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)首先在陆地上将测量装置连接好，采用船只将该测量装置运输到凹坑正上方的海平面上；

2)采用绞车将该测量装置缓慢下放，使得基准布的中心位置与凹坑最深部位重合，将倾角传感器和地磁传感器的导线与读数仪连接，测量并记录各倾角传感器和地磁传感器的数值；

3)绘制任意一条直径线上倾角传感器测得的凹坑剖面几何形态：假设某直径线上各个倾角传感器的间距为L，从端部开始第i个倾角传感器测得的倾角为α_i；则绘制长度为L的线段，将其旋转角度α_i；依次该直径线上所有倾角传感器之间的间距都绘制出来，并旋转对应的角度；

4)将各个旋转角度后的线段按照顺序首尾相接；并绘制样条曲线，使其经过各线段的端点，该样条曲线代表相应直径线处的凹坑剖面几何形态；

5)重复步骤3和4如此方法，得到所有直径线对应的凹坑剖面几何形态，并结合地磁传感器测得的方位角，进一步得到各剖面的方位。