Haz único frente a haz múltiple: Avanzar en la eficacia de la topografía submarina

Este estudio de caso demuestra que, si bien los levantamientos monohaz siguen siendo viables para aplicaciones a pequeña escala, la tecnología multihaz ofrece ventajas significativas para proyectos hidrográficos de gran envergadura y precisión. La capacidad de capturar más datos en menos tiempo, combinada con una resolución y una precisión superiores, hacen del multihaz la opción preferida para los levantamientos submarinos complejos.

Resumen del proyecto

Con el rápido crecimiento de la navegación interior, los levantamientos hidrográficos precisos son esenciales para una navegación segura y eficaz. La vía navegable de Shiqiao, un canal clave que conecta las principales rutas marítimas, desempeña un papel crucial en el comercio y el transporte regionales, por lo que requiere evaluaciones frecuentes y precisas de la topografía submarina para garantizar la seguridad de la navegación y la eficacia de las operaciones.

Tradicionalmente, estos estudios se realizaban con el HydroBoat 1200 USV, equipado con una ecosonda monohaz. Sin embargo, a medida que aumentaba el tráfico marítimo, también crecía la demanda de mayor precisión. Para satisfacer esta necesidad, el departamento de navegación introdujo el HydroBoat 1500 USV con el sistema multihaz HydroBeam M4, que permite una cartografía batimétrica más detallada y completa.

Este proyecto compara la tecnología monohaz y multihaz en términos de eficacia, coste y calidad de los datos, proporcionando información para futuras iniciativas hidrográficas.

Levantamiento monohaz: Un enfoque tradicional

1.Equipo y configuración

El HydroBoat 1200 USV presenta un diseño compacto con una ecosonda monohaz de 200 kHz integrada, lo que elimina la necesidad de instalaciones adicionales. Una vez desplegado, comienza inmediatamente la recogida de datos.

2.Planificación de la ruta

Tras seleccionar el área de estudio en el controlador Android, el software SLHydro USV genera automáticamente líneas de estudio separadas 5 m entre sí.

3.Recogida de datos

El HydroBoat 1200 USV sigue de forma autónoma las líneas de sondeo predefinidas, capturando eficazmente los datos de profundidad con una intervención mínima del operador.

4.Procesamiento de datos

Tras el levantamiento, los datos recogidos se someten a un filtrado básico y se exportan en múltiples formatos para su posterior análisis mediante software hidrográfico.

5.Rendimiento y limitaciones

La tecnología monohaz funciona bien para sondeos a pequeña escala, pero sólo recoge un punto de profundidad por pulso, lo que hace que los sondeos de grandes áreas requieran mucho tiempo. Aunque sigue siendo una solución rentable y fácil de usar, su resolución limitada puede no ser suficiente para estudios hidrográficos detallados.

Estudios multihaz: Mayor precisión y eficacia

1.Equipo y configuración

El HydroBoat 1500 USV está equipado con la ecosonda multihaz HydroBeam M4, que ofrece una cobertura de barrido completo con 1.024 haces. Este sistema está preintegrado, no requiere configuración y está listo para la adquisición de datos de alta densidad en el despliegue.

2.Planificación de rutas

El software SLHydro USV genera automáticamente líneas de sondeo optimizadas en función de la zona seleccionada.

3.Recogida de datos

El HydroBoat 1500 USV sigue de forma autónoma las líneas de sondeo predefinidas, capturando eficazmente datos de profundidad de alta densidad con una intervención mínima del operador. Su amplia cobertura de barrido reduce el tiempo de recogida de datos a 0,6 horas, tres veces más rápido que con un solo haz para la misma zona. Los operarios utilizan un ordenador portátil para controlar a distancia el ordenador industrial integrado en el HydroBoat 1500 para la adquisición de datos multihaz.

4.Procesamiento de datos

Tras el sondeo, los datos se someten a un filtrado avanzado -correcciones de la velocidad del sonido y la marea, eliminación del ruido y unión de datos- antes de exportarlos para su posterior análisis.

5.Rendimiento y ventajas

La tecnología multihaz aumenta la eficacia de los sondeos al cubrir zonas más amplias en menos tiempo. A diferencia del haz único, que captura un punto de profundidad por pulso, el HydroBeam M4 registra hasta 1.024 haces por barrido, lo que mejora significativamente la resolución y la precisión. Ideal para cartografiar terrenos submarinos complejos, proporciona modelos 3D detallados del fondo marino, lo que convierte al multihaz en la opción preferida para proyectos hidrográficos a gran escala.

Análisis comparativo: Eficacia, coste y precisión

Aunque ambos métodos permiten realizar cartografía hidrográfica, la capacidad del sistema multihaz para capturar datos más densos en menos tiempo lo convierte en la opción óptima para proyectos a gran escala y de alta precisión. Además, la validación de datos en tiempo real mejora el control de calidad y acelera los plazos de los proyectos.

Calidad y precisión de los datos: Garantía de resultados fiables

1.Precisión y conformidad

Ambas tecnologías mantienen un nivel de confianza del 95%, lo que garantiza la fiabilidad de los datos hidrográficos:

●Haz único: el 95,35% de los datos entra dentro del intervalo de confianza-apto para mediciones básicas de profundidad..

●Multihaz: el 97,72% entra dentro del intervalo de confianza-asegurando una precisión y fiabilidad superiores.

2.Resolución y detalle

Ambas tecnologías mantienen un nivel de confianza del 95%, asegurando datos hidrográficos fiables:

●Singlebeam: Genera puntos de profundidad discretos, eficaces para la cartografía básica de contornos pero limitados en la detección de características submarinas más pequeñas.

multihaz: Produce nubes de puntos de alta densidad, lo que permite el modelado 3D detallado y la identificación precisa de características sumergidas como olas de arena, arrecifes y obstrucciones.

Conclusión: Elegir la tecnología adecuada

Este estudio de caso demuestra que, si bien los levantamientos monohaz siguen siendo viables para aplicaciones a pequeña escala, la tecnología multihaz ofrece ventajas significativas para proyectos hidrográficos de gran envergadura y alta precisión. La capacidad de capturar más datos en menos tiempo, combinada con una resolución y precisión superiores, hacen del multihaz la opción preferida para los levantamientos subacuáticos complejos.

En última instancia, la elección depende de las necesidades del proyecto, equilibrando el coste, la complejidad y el detalle requerido. A medida que aumenta la demanda de datos hidrográficos de alta calidad, la tecnología multihaz está llamada a desempeñar un papel crucial en la mejora de la seguridad de las vías navegables, la vigilancia del medio ambiente y la gestión eficaz de la navegación.