سیستم‌های Sub-Bottom Profiling اساساً به روشی مشابه سونار، رادار و سایر سیستم‌های موقعیت‌یابی بازتابنده عمل می‌کنند. آن‌ها از یک منبع انرژی صوتی یا لرزه‌ای برای ایجاد یک موج فشاری استفاده می‌کنند که از ستون آب به پایین و به بستر دریا می‌رود. با ثبت بازگشت‌های بازتابی این صدا با استفاده از آرایه هیدروفون حساس به فشار، می‌توان تصویری از ساختار زیرسطحی و زمین شناسی زیر بستر دریا ساخت.
انواع مختلفی از سیستم‌های ساب باتم پروفایلر موجود است، برخی فرکانس‌های بسیار بالا را انتقال می‌دهند که قادر به شناسایی ویژگی‌های زمین‌شناسی کوچک در بخش کم عمق بستر دریا (کمتر از ۱۰ متر زیر بستر دریا) هستند و برخی فرکانس‌های پایین‌تر را که قادر به شناسایی زمین‌شناسی و ویژگی‌های عمیق‌تر هستند، ارسال می‌کنند. (اعماق بالا، 100 متر یا بیشتر).
لازم به ذکر است که فرکانس‌های پایین‌تر می‌توانند ویژگی‌های بخش‌های عمیق‌تری را شناسایی کنند، با این حال، یک مبادله در «رزولوشن یا وضوح تصاویر» وجود دارد که می‌توان آن را به صورت زیر خلاصه نمود:
فرکانس‌های بالا = وضوح بالا، تصویربرداری کم عمق.
فرکانس‌های پایین = وضوح کم، تصویربرداری عمیق.
انواع ساب باتم پروفایلر
منابع صوتی ساب باتم پروفایلر در چهار نوع اصلی وجود دارند که هر کدام برای اهداف مختلف مناسب هستند:
- پینگر - سیستم با بالاترین فرکانس (بین 2 تا 20 کیلوهرتز) میباشد که از یک مبدل سرامیکی برای تولید و تشخیص پالس‌های صوتی استفاده می‌نماید. این سیستم تصویری با وضوح بالا تولید می‌کند که قادر به شناسایی مناطق کوچک است. با این حال، نمی‌تواند بسیار عمیق به بستر دریا نفوذ کند (چند ده متر، بسته به نوع رسوب و عمق آب).
- Chirp - یکی دیگر از سیستم‌های فرکانس بالا میباشد که برای بررسی‌های نفوذ کم عمق (معمولاً 20 تا 50 متر بسته به نوع رسوب و عمق آب) استفاده می‌شود. صدای چیرپ یک پالس بلند (فرکانس پایین) تولید می‌کند که از چندین شکل موج فرکانس بالاتر تشکیل شده است. این انرژی کلی را که می‌تواند توسط منبع تولید شود افزایش می‌دهد و نفوذ را بهبود می‌بخشد.
- بومر: سیستمی با فرکانس پایین (فرکانس‌های غالب بین 500 هرتز و 5 کیلوهرتز) میباشد که قادر به نفوذ بسیار بیشتر به زیر بستر دریا (تا 100 متر) است. در این سیستم از سیم پیچ القایی و صفحه فلزی برای تولید پالس آکوستیک استفاده می‌شود و می‌توان از یک صفحه‌ی تک یا یک سیستم صفحه سه گانه استفاده نمود. خروجی انرژی ترکیبی توسط سیستم صفحه سه گانه در تنظیمات بررسی آب عمیق‌تر (تا 1000 متر) مفید بوده و قابلیت تولید داده‌های با وضوح بالا در حدود 10 ثانیه سانتی‌متری (بسته به نوع رسوب و عمق آب) را دارد.
- اسپارکر – این سیستم با تولید یک جرقه الکتریکی کار می‌کند که آب دریا را در اطراف نوک آرایه جرقه‌زن تبخیر می‌کند. این آب تبخیر شده به سرعت منبسط می‌شود و یک موج فشار ایجاد می‌کند. جرقه‌های بزرگ بسیار پرقدرت (~ 12000 کیلوژول) می‌توانند فرکانس پایین‌تری تولید کنند (تا 50 هرتز) و تا عمق 1000 متری نفوذ کنند. سیستم‌های جرقه‌زن کوچک‌تر معمولاً برای بررسی‌های بستر زیر دریا با وضوح بالا استفاده می‌شوند که محدوده‌ی فرکانسی قابل مقایسه با بومر دارند و اغلب به نفوذ بیش از 100 متر و وضوح 15 سانتی‌متر می رسند (بسته به جنس زمین).
شماتیک انجام عملیات ساب باتم پروفایلر
داده‌های ثبت شده توسط ساب باتم پروفایلر را می‌توان برای اهداف مختلفی از جمله موارد زیر استفاده نمود:
- ارزیابی خطر زمین برای پروژه‌های حفاری یا ساختمانی؛
- برنامه‌ریزی بررسی‌های ژئوتکنیکی؛
- بررسی مسیر کابلی؛
- تصویربرداری از سازه‌های زیرسطحی، ساختمان ژئومدل؛
- شناسایی مرجان‌ها و زیستگاه‌های دریایی؛
- پایش و مدیریت محیط زیست.