海洋科技季刊
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『水下測繪與海底地形圖』專輯
目　　錄 封面
「水下測繪與海底地形圖」專輯序言
高解析聲納影像於水下測繪上之應用
以海床探測技術進行水下搜救作業之探討
海研五號深海多音束測深系統在深海測繪的功能
水層聲速資料對於多音束測深系統的重要性
海研五號多音束測深系統的初步調校及其成果
海研五號水下定位系統的維修及其功能
2014年水下文化資產保存研習課程紀實
海洋及水下科技季刊一０三年度第二十四卷第二期封面


「水下測繪與海底地形圖」 專輯序言
（第二十四卷第二期－序言）
摘要

　出刊前，10月10日夜晚，海研五號在澎湖東邊的不幸厄聞，另人痛心不已。

　傳統的單音束水深測量系統，只能測繪船航跡下單一音速的水深，既不精準，又無法窺視海底的全部形貌，而且還要費時和費力去完成一輻足以信賴的海底地形圖。到了1980年代，西方國家因為多音束測深系統的發展，海底測繪就比較容物順心暢意地完成工作。一輻本來要花1-2年才能完成的圖輻，現在可以在測輻等於5-7倍水深的多音束測深系統下，快速地完成。加上音速的控制、船體動態系統的修正、和大量測量資料的處理軟體，它的產品，例如海底精密三維地形圖、海底表面構造圖、底質分析圖、和水中懸浮物質、分佈圖都已經是海洋測繪工作的主要成果。

　1990年代，第一部挪威製造的 Kongsberg EM-1000(600公尺)及EM-12(10000公尺) 多音束系統開始在我國海軍測量局的達觀艦正式服役。2006年德國製造的ATLAS MD-50裝置在海研二號，2007年同樣德國製的Atlas MD-30在水試一號正式啟用。2008年挪威製的Kongsberg EM 3002(200公尺) 、 EM710(2000公尺)及 EM302 (7,000公尺)多音束測深系統裝置在私人的寶拉麗絲研究船上。2012年海研五號上裝置德國Atlas深海的DS和淺海的FS多音束測深系統，而且還有淺層剖面儀和水中懸浮物質監測的功能。加上國內的中山大學和私人地球物理探勘公司也購置多部攜帶型的淺水多音束測深系統。2014年挪威製的Kongsberg EM2040多音束測深系統裝置在寶拉麗絲研究船的深拖系統上，並外借支援馬航MH370失蹤班機搜尋作業。

　國內目前有超過10部以上的多音束測深系統，已經漸漸成為海底測繪的基本設備。本專刊共有七篇文章，都這些多音束測深系統的主要成果。經由這些新硬體的安裝，新軟體的發展，和新年青人材投入的投入，必能帶動我國水下技術、工程和科學的新發展。

作者：李昭興／國立台灣海洋大學應用地球科學研究所 名譽教授

　　　文展權／國立高雄海洋科技大學航運技術系 助理教授　　　

高解析聲納影像於水下測繪上之應用
（第二十四卷第二期－水下測繪與海底地形圖）
摘要

　近年來拜科技進步所賜、軟硬體不斷提升的結果，使得需要大量資料接收與高速運算的高解析量測設備日益普及；影響所及，近年來已被世界各國廣為應用於海洋相關調查與量測的領域裡；而具高解析能力的聲納系統（High Resolution Sonar System）亦受惠於系統軟、硬體的進步與價格日趨平民化的利多影響，由早期僅見於軍事國防運用上逐步擴展於海洋工程、水下勘測與偵搜的民間即學術研究用途上，此舉除了提昇水下調查之品質與成果精細度外，縮短調查時間有效提高工作效率亦為其廣泛的被應用於業界的一大重要因素。

　本文將以自身多年實際參與水下勘測工作之經驗，以實際案例來介紹高解析水下聲納系統於水下測繪工作上所能得到的優異結果，而這些所收集到的數值資料再透過已商品化的先進三維影像技術，將可讓這水下聲納調查結果以更貼近真實狀況且讓人易懂的方式呈現。

關鍵字：高解析水下地形測繪、高解析聲納影像、海床測繪。

　

作者：文展權／國立高雄海洋科技大學航運技術系 助理教授

　　　陳冠宇／銓日儀企業有限公司

　　　周佳毅／銓日儀企業有限公司

　　　趙尊憲／銓日儀企業有限公司

　

以海床探測技術進行水下搜救作業之探討
（ 第二十四卷第二期－水下測繪與海底地形圖）
摘要

　 自然災害與人為意外事件的發生是我們所不樂見到的；但當這些事件發生後，如何在安全且有效率的情況下完成災難與意外救援工作，是參與救災工作者一致的心願。對於陸域環境的災害事件而言，在救難人員的介入下，基本上均可於短時間內獲得圓滿解決方案與成果。至於水域相關之災害事件，如溺水人員與車輛的搜尋作業，雖然投注龐大的人力與物力，以救難人員現有的思維模式與作業能力而言，值得進行詳細探討，並有效落實至救災作業中。

　本文之主旨在於探討應用水下工程探測之原理與執行技術，解決消防與救難人員於進行溺水人員與車輛搜尋作業時所遭遇之困境。最終的目標則在於建構完整之水下搜尋作業體系與程序，提昇此項工作之執行效率與成功率、降低人力與物力之動員與消耗，以達到迅速完成救災任務與節省消防救災資源的本質。

作者：田文敏／國立中山大學 海洋環境暨工程學系 副教授

海研五號深海多音束測深系統在深海測繪的功能

（第二十四卷第二期－水下測繪與海底地形圖）
摘要
　 我國最新海洋研究船 - 海研五號於2008年12月開始建造，2013年3月首航，其中船上搭配了2套多音束測深系統，分別為德商Atlas Hydrosweep深水及 Fansweep淺水多音束測深系統，這2套系統的建立，不僅提供海洋研究中最基本也為最重要的海床資訊，並且透過海研五號續航力的提升，有效的幫助我們探索各大洋中未知的訊息。2013年5月，我們使用海研五號在南中國海中部海域進行深度3000公尺以上的海床測繪工作，並且得到良好的成果。本文將介紹多音束測深原理與系統架構、航前測線的規畫與設計、航行中水中聲速的收集方法、航後資料處理流程、以及檢核線與測線之間的檢核分析，最後展示海底測繪成果。

關鍵字：多音束測深、海床測繪、水深測量、海底地形

作者：詹政順／國立台灣海洋大學 應用地球科學研究所

　　　邱懋翔／國立台灣海洋大學 應用地球科學研究所

　　　李易隆／內政部地政司方域科

　　　李昭興／國立台灣海洋大學 應用地球科學研究所

　

　

水層聲速資料對於多音束測深系統的重要性
（ 第二十四卷第二期－水下測繪與海底地形圖）
摘要

　 多音束聲納測深系統（MBES, multibeam echo sounding system）獲取高品質資料的關鍵之一是水層聲速資料，主要需求有兩種：表水聲速和聲速剖面。本文以海研五號為例，說明操作時如何供應正確的聲速資料給測深系統、供應聲速資料的幾種設備選擇包括XBT, CTD, UCTD, SVP等，並評估各種儀器量測的聲速資料可靠性。以高屏海底峽谷和南海海盆所做CTD水文觀測幾個測站為參考，分別比較各觀測儀器資料，提供比較數據供海上作業方式評估。

　表水聲速必須正確無誤，一旦錯誤，MBES資料無可救回。海研五號因噸位較大，面對惡劣海況機會增加，必須維持表水聲速單元的長期穩定，並在表水聲速計異常時仍有替代聲速資料來源維持MBES探測作業，例如表水溫鹽儀、走航式海氣二氧化碳偵測系統。

根據各儀器觀測聲速資料比較的結果，SVP和CTD是差異最小的，少於0.5 m/s，XBT與CTD聲速差異量少於2 m/s，故海研五號仍以XBT作為聲速剖面資料主要來源，並輔助使用CTD, SVP等必須停車操作的儀器。XBT可以在溫度結構變化高的區域很快的取得聲速剖面，在南海的一個例子，顯示溫深剖面的型態改變，會讓MBES掃幅兩側資料偏差10 m以上。

關鍵詞：海研五號、多音束聲納測深系統、聲速剖面、海底地形、XBT、CTD

作者：劉紹勇／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　侯偉萍／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　李士榮／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　沈宗甫／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　李昭興／國立台灣海洋大學應用地球研究所

　　　楊　益／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

海研五號多音束測深系統的初步調校及其成果
（ 第二十四卷第二期－水下測繪與海底地形圖）
摘要

　海洋科學研究船海研五號(R/V Ocean Researcher V，ORV)搭載深、淺海式多音束聲納測深系統(Multi-Beam Echo Sounder，MBES)。其設備連結精度達0.5公尺平面位置之定位系統，可用以量測高精確水下地形，描繪出海床表面細部構造與特徵物形貌。為確保多音束水深資料之良好品質，海研五號於執行水深測量作業前，需先進行定位系統與船體運動參考系統調校以及疊合測試。截至2014年6月止，海研五號已完成高屏峽谷中上游區域、台灣東北角陸地向海延伸區域、東沙海底斷崖、中沙海底火山群、南沙鄭和群礁、曾母暗沙等海域之高解析海床形貌測繪。隨著海研五號航次逐日累積，其所收集之多音束水深資料期望能為台灣海洋研究注入嶄新之能量。

作者：沈宗甫／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　劉紹勇／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　吳書恒／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　葉一慶／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　李士榮／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

海研五號水下定位系統的維修及其功能
（ 第二十四卷第二期－水下測繪與海底地形圖）
摘要

　海研五號船載式IXSEA POSIDONIA水下定位系統原預定於2013年底計畫航次使用，以提供無人水下遙控載具(ROV)、拖曳式水下攝影機(Tow Cam)和岩心採樣作業(Coring)之水下精確位置。

　航次出發前海洋中心工程師依科儀檢查程序測試水下通訊溝通功能，發現系統無法正常運作。翌日立即派遣潛水伕下水檢查，目視收發器並無明顯傷痕。工程師使用水下聽音器亦無法讀取收發器水下訊號，因航次出發在即，故緊急先以Sonardyne可攜式水下定位系統代替使用。

　航次作業期間，工程師多次嘗試原廠提供之檢測方法與參數修改皆無法正常運作；航次結束靠港後，再次派遣潛水伕下水檢查，此時發現收發器之中央發射音鼓已受損，僅剩裸線外露於水中，且無法確定其餘四顆接收音鼓是否可正常運作。因冬季作業海域受到颱風及鋒面影響，研判是船底聲納罩長時間受到海浪重擊，導致中央發射音鼓損傷。

　經討論後，決議購置一顆新發射音鼓於2014年初海研五號進塢期間，請原廠派遣工程師來台更換維修，並同時進行其餘四顆接收音鼓功能檢測。原廠工程師進行更換發射音鼓作業工程後，並確認接收音鼓功能皆正常未受損。海洋中心工程師於ORV031出塢科儀測試航次期間下放一隻應答器至3400米水深處與發射音鼓進行通訊溝通，經測試後定位控制系統可正常計算並顯示應答器於水下定位結果。另外，測試其脫鉤功能，功能亦可正常反應。

作者：吳書恒／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　劉紹勇／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

　　　余尚學／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心

2014年水下文化資產保存研習課程紀實
（第二十四卷第二期－海洋教育報導）
摘要

　文化部文化資產局與國立台東大學南島文化中心合作，於2014年9月1~5日在台東大學知本校區與加母子灣海域舉辦為期五天的「水下文化資產保存研習課程」，邀請臺灣、澳洲、阿根廷、法國等地擁有豐富水下考古實務經驗的專家學者授課，活動分為室內研習及海域實習，精彩的課程包括水下考古學概論、國際公約與國內法規之起草、海洋保護區劃設及管理、水下文化資產與環境影響評估等。本文簡單紀錄課程中筆者認為重要的過程與研習心得。

　

關鍵詞：水下文化資產、水下考古、海洋保護區、環境影響評估

　

作者：邱瑞焜／國立海洋科技博物館產學交流組

　　　　　　　中華水下考古學會會員

　　　黃漢勇／中華水下考古學會秘書長

　　　　　　　中華民國海洋及水下技術協會文化教育訓練委員會主任委員

↑回目錄

　

　

　

　

　

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