基于机载激光技术的浅海水深测绘应用分析

受船载仪器、海况等要素限制,传统水深测量中浅水区域无法对浅海水深进行测量。为克服此困难,利用近年来新兴的机载激光测深系统(light detection and ranging system,简称LiDAR)进行浅海水深测量,用LiDAR获取的点云数据进行处理后得到的水下地形等深线与海图图载水深进行直观对比,同一坐标点下的点云水深与截图水深进行定量分析。结果表明,LiDAR获取的水深精度高,水深点密集,可更快获得浅海区域详细的高精度的水下地形。这些优点使其在近岸浅海海岸防护、围海造田、港口建设等海洋工程项目中应用前景广阔。此外目前国内LiDAR技术主要用于陆地,应用于浅海水深测绘还很少,本研究对机载LiDAR进行水深测量的研究进行了补充。     

台湾岛西南海域福尔摩沙海脊冷泉区地形地貌特征分析

利用水深数据和ROV近海底影像资料,对福尔摩沙海脊冷泉区的海底地形地貌和冷泉系统的海底表征进行了描述和分析,并讨论了二者之间的响应关系。结果表明,相对于船载多波束数据而言,近海底多波束测深系统所获得的数据能更高精度地反映冷泉区海底地形地貌特征,是研究冷泉系统不可或缺的基础资料。基于ROV近海底观测影像资料,福尔摩沙海脊冷泉系统整体表现为局部被化能自养生物群落覆盖并有流体喷口零星分布的巨大自生碳酸盐岩岩丘,海底表征主要包括形态各异的自生碳酸盐岩结壳或岩体、化能自养生物群落、流体喷口、还原性沉积物等几种形式。研究表明,福尔摩沙海脊冷泉区的地形地貌特征与冷泉系统海底表征具有良好的响应关系,并且该区的地形地貌特征主要受控于出露于海底的自生碳酸盐岩的形态特征及规模。首次揭示了福尔摩沙海脊冷泉区地形地貌特征与其海底表征之间的响应关系,以期为后续的冷泉研究提供必要的背景资料支持。     

泉州湾海岸带地形地貌特征及控制因素

利用最新测深资料绘制了泉州湾地形图、地貌图,对海岸带地形地貌特征进行了详细的分析,表明泉州湾水深为0～20 m,等深线走向基本平行于海岸线,局部地形变化剧烈,地貌类型可分为潮间带地貌和海底地貌(水下岸坡),且呈滩槽(水道)相间展布的特征；认为地质构造、全新世海侵、现代水动力以及人类活动等内外营力的共同作用,控制了泉州湾...     

SeaBeam全海深多波束测深系统及应用

为更好地发挥SeaBeam深水多波束系统在深远海海洋调查中获取高精度地形地貌数据的作用、方便广大调查和研究人员使用,本文以SeaBeam3012多波束为例,较系统地分析介绍了其测量技术原理。开展了该系统的硬件组成、设备功能和技术特点等方面的介绍,从声学和信号处理等角度对其Swept Beam技术进行分析,并以“向阳红01”船某次调查任务为例,验证了该系统在深远海海洋调查中的应用效果。实例结果表明:SeaBeam3012系统可获得宽条带、高精度测量结果,性能更优于传统的分扇区扫描发射方式的多波束系统;SeaBeam3012系统采用Swept Beam技术实现了全水深范围内实时精确补偿船体横摇、纵摇和艏摇,使得测深条带在海底几乎平行排列;同时SeaBeam3012系统也极大地利用了低频带宽资源,提高了测深分辨率。     

海南东方岸外风电场海底地形地貌特征

利用Sonic 2024多波束测深系统对海南东方岸外进行高精度的水深测量,根据所测数据绘制海底水深地形地貌图等。研究区水深范围在8~32m之间,西部深,东部浅,水深向岸线方向变浅,地势东北高,西南低。研究区存在2种典型的海底地形地貌,西部的U型冲刷谷和两片沙波活动区。U型谷内水深较大,地形较为平坦,无大的起伏。沙波活动区的沙波规模较大,以大型和巨型沙波为主,沙波脊线基本沿WE向,但两片沙波并不完全相同,存在空间差异,沙波的形态参数上也存在一定差异。     

雅浦-马里亚纳海沟附近海域的精细地貌特征研究

利用西太平洋地区的雅浦-马里亚纳海沟附近海域的多波束水深数据,获得了9.8°N—13.2°N、132.2°E—145°E矩形区域内的高精度水深地形图。通过对精细地貌进行研究发现,马里亚纳海沟南部的洋坡上发育有大范围的地垒、地堑型地貌,雅浦海沟北部存在明显的分段性特征,菲律宾海盆和帕里西维拉海盆内存在不同展布方向的大规模脊-槽地貌。研究结果表明此处复杂的地形地貌特征主要受板块运动的控制。最后结合已有研究成果,对该区域的地形地貌进行了分类。     

水深数据计算的可视化方法

对多期水深数据的处理方法进行探讨,提出相应的计算机处理程序。经程序处理后的水深数据,可以找出其冲淤区、绘制冲淤等值线图和冲淤立体图;计算出其冲淤量和冲淤面积。还可以绘制出所测海区任意方向的多期剖面图及水深坡度图,从而揭示出冲淤规律。     

基于声学深拖调查的海山微地形地貌研究——以马尔库斯-威克海岭一带的海山为例

利用"大洋一号"科学考察船DY115-21航次第1航段采集于西太平洋马尔库斯-威克海岭一带海山的声学深拖数据资料,借助GeoDas和PDS 2000等软件,对获取的侧扫声呐、浅剖以及多波束数据资料进行了后处理,获得了该海区高分辨率的地形地貌特征,并结合深海摄像资料,探讨了其海底特征地貌的成因.结果表明:根据水深及其所处...     

全水深多波束测深系统Seabeam3012在西太平洋马里亚纳海山区地形测量中的应用

中国科学院海洋研究所在开展西太平洋马里亚纳海山区多学科综合科学考察的过程中，利用“科学”轮船载的全水深多波束测深系统Seabeam3012对多个海山进行了地形测量工作。针对作业过程中遇到的恶劣海况导致采集数据质量差、多波束系统易检测错误海底信息、测线布设难度大等问题，提出了基于船体姿态对数据质量影响分析的多波束测线方向优化、基于地形变化并参考浅地层剖面资料的作业参数优化和基于实时采集情况的多波束采集测线布设优化等一系列措施，有效地提高了海山区多波束数据采集质量，并提高了作业效率。获得的高品质地形数据，为多学科协同研究奠定了基础，为ROV等设备的现场作业提供了安全保障。     

顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法

水深是反映海底地形地貌的最基础要素,对缺失的水深点进行准确的插值能帮助有效地表达海底地形地貌起伏形态。针对海底地形变化复杂的区域,传统的反距离加权插值法存在只考虑样本水深点与待插值水深点之间的距离,而忽略了样本水深点之间的空间相关性的问题。本文提出了一种顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法。该算法首先对离散的水深点构建特征水深线,在特征水深线的基础上,提取特征水深线上的特征点作为特征水深点;然后在所有样本水深点到待插值水深点距离之和不变的约束下,提出距离重分配的量化指标;最后构造出一个顾及特征水深点距离重分配的IDW插值算法模型。实验结果表明,在海底地形变化复杂的区域,顾及特征水深点距离重分配的反距离加权插值算法与传统的IDW、自然邻域插值、样条函数插值算法等相比,能有效提高水深点的插值精准度。     

基于Global Mapper的航迹线的制作

在海上进行资源调查时,船舶航迹线的制作是必不可少的,船舶航行的轨迹和调查的工作量都能通过航迹线清晰而直观地反映出来。列举了航迹数据采集的几种方式,给出了数据提取的方法,再通过Global Mapper进行航迹线的绘制,该软件绘制的航迹线可根据需要更改颜色、粗细等参数,并可显示航迹线所在海域的水深变化情况,基于Global Mapper绘制的航迹线对成果资料的验收提供了更为可靠和有效的参考。     

基于OceanDataView的中尺度涡分析研究

以西太平洋海域 2 个中尺度涡为例,利用 AVISO 卫星高度计观测的海平面高度异常(Sea Level Anomaly,SLA)数据、HYCOM 模式的温度、盐度数据及水下滑翔机实测数据,分析了 Ocean Data View 软件(ODV)在实现该区域中尺度涡运动特征规律研究的实用性,探讨了中尺度涡分析处理的关键技术和方法。 结果表明：利用 ODV 软件能够快速绘制海平面高度异常值和海表面流速的平面图,进而准确判别中尺度涡类型、追踪中尺度涡在海表面的水平空间尺度及演化特征;也可绘制任意航迹温、盐深断面图用于分析中尺度涡的垂直结构和判别涡结构类型;同时 ODV 软件也提供了垂直涡结构实测数据与模式数据对比分析模式,为中尺度涡研究提供强有力的分析工具和技术支撑方法。     

长江口北支河口地貌特征及演变趋势分析

根据近年来侧扫声纳、单波束等野外调查资料,对长江口北支河口地形地貌特征进行了分析。分析结果表明,研究区内水深变化从0~20m,海底地形总体上由西向东倾斜;区内地貌特征主要由两个拦门沙、两个深槽以及一个沙脊组成。同时,利用历史海图与实测水深数据进行了对比分析,分析了研究区内地形地貌的演变趋势。     

西太平洋海山区构造分区图编制及玄武岩Nd同位素填图

基于公开的地球物理、地球化学数据以及国内外航次调查积累的海底地形等资料,笔者编制了西太平洋海山区1∶500万构造分区图。西太平洋海山区构造分区图包括1幅主图和3幅辅图,主图为《西太平洋海山区构造分区图》,共划分出了3个一级板块、22个二级分区块体、12个三级分区块体,3幅辅图分别为《西太平洋海山区地质构造图》、《西太平洋海山区布格重力异常图》和《西太平洋海山区εNd(t)等值线图》。本文介绍了构造分区图编制的思路和方法、数据来源和构造单元的划分依据,还通过搜集和整理西太平洋海山区玄武岩εNd(t)同位素数据,在研究区圈定了9个Nd同位素异常区,并讨论了Nd同位素填图结果与地质过程的耦合关系以及其对海山区构造分区的指示意义。     

海底地形水深三角网重采样技术研究

主要进行海底地形水深三角网重网格化技术研究,通过调整水深数据密度来解决水深点过采样或不足采样的问题,最终实现对水深三角网模型的曲面重构优化。实验证明,本方法在保留海底地形地貌特征的基础上明显改善了水深三角网的质量。     

CS—500型智能回声测深仪

一、概述随着大规模集成电路和计算机技术的飞速发展,微型计算机迅速崛起,并被广泛应用于各类科技领域。回声测深仪作为海(河)上测量、导航仪器,必须朝着“智能化”方向发展。1983年1月《Sea Tchnology》(海洋技术)杂志撰文题为“Echo Sounder Morento the Microprocessor Age”(回声测深仪进入微处理机时代),文中指出国外已开始使用微型计算机实现回声测深仪中央控制和信息处理。同时,在回声测深仪终端设备上采用CRT屏幕显示和一种不但能记录传统水深曲线,而且能打印记录测量点编号、深度,     

测量自动化系统中的水深值筛选方法及其应用

一、概述 随着水深测量自动化水平的提高,数字式水深资料产品逐步取代了人工手薄产品。外业测量效率的提高,相应地要求内业数据处理方法随之变革。数字式水深资料的特点是数据量大,反映地貌的精确度高。如何从海量的水深数据中尽可能多地提取有效信息,是我们面临的新任务。处理数字式水深资料的第一步就是数据筛选,由于数字式水深资料没有经过人工综合分析,而且采样频率提高,所以在模拟声图上     

珠江口内伶仃洋水下地形地貌特征

珠江口海底管线、跨海大桥及港口码头堤坝等近岸海底工程构筑越来越多,为服务于当地的经济发展需要,广州海洋地质调查局使用数字测深仪、多波束水深测量系统和旁侧声纳扫描系统,对珠江口内伶仃岛以北水域(内伶仃洋)的水下地形地貌进行了调查。利用调查资料,分析了内伶仃洋的水下地形地貌特征,认为内伶仃洋水下格局总体上呈三滩两槽分布,发展趋势处于不断的淤浅和萎缩,但人为作用已对水下地形地貌产生了较大的影响,破坏了水下生态环境,应加强水域综合管理,加大环境保护力度。     

渤海海底地貌特征和控制因素浅析

基于我国近海地形地貌调查项目获取的水深、侧扫声纳及浅层剖面数据,结合渤海海域历史资料和前人相关工作、研究成果,对渤海地貌类型和分布特征进行了描述。在一些重点区域通过最新调查资料和历史资料的对比,描述了地貌的变化趋势,在此基础上编绘了渤海海底地貌类型图,并从地质构造、海平面变化、河流和海流等水动力作用以及人类活动几个方面对影响渤海海底地貌发育的因素进行了讨论。     

ADO和MATLAB技术在水深注记点处理中的应用

介绍了ADO数据访问技术和M atlab图形绘制技术,对在VC环境下如何调用ADO和M atlab进行了论述,并将该技术成功应用于海岸带地形图水深点处理。