多波束探测技术的应用

介绍多波束探测技术在港口、航道测量和水下物体搜寻等方面的具体应用实例，进一步说明多波束探测技术的高精度、高效率、高密度和全覆盖的特点，展望多波束在三峡工程中的应用前景，为三峡工程水下探测提供新的技术手段。     

基于三维声纳点云的水下沉井地形探测技术

为了解决水下沉井地形监测难题,给出了一种基于三维扫描声纳的地形监测方法以及地形点云的高精度快速处理方法。首先,结合沉井特点,给出了一种悬挂式三维扫描声纳扫描沉井水下地形方法;然后,结合沉井形状及点云特点,给出由降采样点云抽稀法、基于欧式距离的区域自生长算法的点云去噪方法和基于K-means++聚类算法的沉井水下地形分割方法等组成的水下地形点云处理方法,实现了基于声纳点云的地形点云快速获取及水下地形恢复。实验结果表明,该方法可有效用于沉井水下地形探测。     

多波束海底地形三维虚拟仿真研究

基于多波束探测获得的高精度海底地形数据,通过对水下地形进行设色纹理渲染生成地形和纹理数据集,以三维建模软件Multigen Creator和Terra Vista为主要工具,采用细节层次LOD(Levels of Detail)技术和虚拟纹理映射技术,建立起视景仿真领域通用的OpenFlight数据格式的三维地形数据库模型。利用交互式三维可视化分析软件Vega Prime可以真实直观地反映海底地形环境,实现了海底地形的三维可视化与漫游,可以更直观地表现和解译水下地形数据。虚拟现实技术为海洋测量数据的三维可视化展示方面提供了新的技术途径,在水下目标分析、航行保障和水下AUV、ROV安全保障中具有良好的应用前景。     

基于圆型基阵的水下声信标搜寻仪性能测试

基于声信标信号特征的快速识别技术、远距离微弱信号的快速定位技术、空域时域组合的多目标分辨技术,研发了基于圆型基阵的水下声信标搜寻仪"天科寻海一号"。通过消声水池、海上现场等试验,对其各项指标和整体性能进行了测试。该设备探测距离达3 000 m、方向分辨力达0.5°,具备同时搜寻多个声信标的能力。通过实时交会定位方法,可对大面积海域进行快速搜索及准确定位,具有重要的工程应用价值。     

多光谱遥感水深反演及其水下碍航物探测技术

针对采用传统海洋测量手段难以获取危险及争议海区的水深和水下碍航物信息,提出了基于卫星遥感进行水深反演和水下碍航物探测的新思路。探讨了多光谱遥感水深反演的数据预处理方法、遥感水深反演模型的构建及水下碍航物遥感探测方法,并开展了相应的实验验证。实验表明,采用卫星遥感手段可以快速地获取测量船只不易到达海区的水深和水下碍航物信息,研究成果对海洋测绘技术的发展具有一定的指导意义和应用价值。     

基于AUV的声纳水下目标实时探测机制研究

针对传统船载声纳探测水下目标存在成像分辨率低、主观性强、耗时长、应用区域局限,以及自主式水下潜航器(autonomous underwater vehicle, AUV)受水声通信限制导致数据无法实时回传、处理及目标实时探测的问题,提出了一种基于AUV的声纳水下目标实时探测机制。首先对基于AUV搭载声纳设备实施水下目标探测的系统进行了阐述;然后提出了基于AUV的声纳水下目标实时探测实施流程和关键技术;最后通过海上试验,验证了该机制在一定程度上克服了水声通信限制,实现实时、高效、智能的水下目标探测,具有较强的实际指导意义。     

高精度和高分辨率水下地形地貌探测技术综述

为提高我国水下地形地貌探测技术水平,促进对海洋的科学认知和高效开发利用,文章综述高精度和高分辨率水下地形地貌探测技术研发进展,并分析关键技术发展方向。研究结果表明:采用机载激光、多波束、侧扫声呐、浅地层剖面、双频识别声呐、合成孔径声呐和水下三维扫描声呐等探测技术以及无人船、水下机器人和海底观测网等探测平台,可获取高精度和高分辨率水下地形地貌信息;应在提高设备性能、减小探测误差和完善数据算法等方面加大研究力度,重点发展综合探测技术,从而全面和清晰地反映水下地形地貌。     

基于多源信息融合的浅海超低频声源目标探测关键技术及实现

以多传感器信息融合理论为指导,结合现代信息处理技术与数据驱动建模及科学计算技术,研究浅海超低频声源目标激发共存地震波的复合声场中超低频声波传播特性和数据驱动建模的水下目标深度识别等关键技术,并论证了技术实现方案及路径。结果表明:以复合矢量水听器、地震波监测仪等多传感器信息融合理论为指导研究前海超低频声源目标可以克服传统声场建模存在的问题,有助于浅海超低频声源目标探测及改善海洋水下声学监测手段。在提高声呐探测设备的测量准确度、精度方面具有重要的理论意义,对周边海域为浅海的我国海防具有实战价值。     

多波束测深系统海底目标探测能力评估方法

为了有效衡量多波束测深系统的目标探测性能,提高舰船水下目标搜寻、援潜救生和打捞能力等,对当前多波束测深系统目标探测问题进行分析,推导了多波束测深系统目标探测分辨率估计模型。以SONIC 2024型多波束测深系统为例,分析了不同水深下在多波束测深系统垂直航迹方向、沿航迹方向分辨率的变化规律及量级大小,对覆盖宽带和航速等参数指标设置提出了合理建议,为多波束测深系统目标探测能力的准确评估提供依据,具有一定参考价值。     

水下声学主动定位技术及其在载人潜水器上的应用

水下声学主动定位技术通过声应答的方式实现水下目标定位,主要分为长基线、短基线和超短基线等三种定位系统。它是海洋开发领域中的一个非常重要的组成部分,为水下目标探测、定位跟踪、海底地形勘探和水下遥控作业等各种高精度工作提供技术支持。在探讨以上三种水下声学主动定位技术的同时,并以"蛟龙号"为例,分析其在载人潜水器上的应用。     

海洋天然气水合物调查地震采集技术——潮期羽角预测研究

地震采集技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对三维地震调查方法的研究。其中对潮期和羽角的研究能够给三维地震调查提供有力的保障,可以起到事半功倍的效果。潮期预测的主要目的在于"通过对作业海域潮位数据的分析,预测一个较长时间段之内(一个月以上)潮汐变化规律",因此,通过研究,可以选择最佳作业时机进行野外采集,为"航次计划"提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。     

“大洋一号”勘查技术体系的设计与建设

介绍了"大洋一号"远洋科学考察船在近1年的改装施工后所建立的现代化船舶勘查技术体系.由于引进了世界先进的调查设备,自主研发和改造了深海浅地层岩芯钻等大型调查设备,自主设计并完成了网络信息集成系统,同时对实验室、住舱等工作、生活环境进行了改造,"大洋一号"远洋科学考察船已集成了具有高精度水下定位、全覆盖地形地貌、可视化海底取样、地球物理(重、磁、震、浅地层)、深拖(声学、光学)、成矿环境(水文、化学)和生物等专业设备的联合探测分析系统,实现了各系统的科学同步作业和信息融合,大大提高了我国海洋科学考察工作的效率和管理水平,使我国的深海探测技术和方法基本实现了与国际接轨.     

基于Visual Basic实现徕卡DNA03电子水准仪数据处理

基于Visual Basic平台研发电子水准仪数据处理软件,并利用Visual Basic与Microsoft Word进行交互,一键输出信息完整、简单明了、符合测绘成果归档要求的水准测量成果文档。软件实现了从原始数据到成果文档的自动化处理,包括数据提取、数据计算、超限数据提示、成果文档输出等功能,大大提高了电子水准测量内业资料整理效率和准确性,具有一定的实用性。     

海底管道在位状态调查实践

根据调查设备搭载器的不同,将海底管道在位状态调查方法归为船载、自治水下机器人搭载(AUV 搭载)和无人遥控潜水器搭载(ROV搭载)三类;在浅水段采用船载调查,在深水段采用AUV搭载调查,在此基础上进行重点关注区域筛选,开展ROV调查,最后进行整体评价和分析对比,这种^“(船载/AUV)+ROV^”组合模式很好地实现了多种调查方法的优势互补。实际上,采用AUV搭载进行海底管道在位状态调查在国内业界尚属首次。调查所取得的管道位置、埋深、周边障碍物的分布以及管道人工处理情况等成果,为后期开展管道维护工作提供了重要的基础数据。此次成功实践可为以后从浅水到深水的管道在位状态调查提供经验和借鉴。     

近岸多波束测量中的GPS-RTK差分技术及其受影响的因素

分析了近岸多波束测量中应用GPS-RTK差分技术对船只导航与定位,对在受波浪影响的多波束测量中,船只所受潮汐、换能器吃水的动态变化量等诸影响因素的改正以及船只的运动姿态纠正等问题进行了讨论。使用GPS-RTK系统可以有效地解决潮汐(水位)、波浪影响和换能器吃水的动态变化量对多波束测量精度综合影响的问题,如果使用"一加三"的GPS-RTK接收机,还可以实现船只姿态的高精度综合修正。同时,对4个影响GPS-RTK差分技术系统能力的主要因素应引起重视,采取措施加以解决,使近岸的多波束测量工作更加富有成效。     

探地雷达在确定全新世海侵线方面的应用

针对全新世大暖期古海岸线位置的不确定性问题,提出了一种利用探地雷达进行最大海侵位置追踪的方法,在探地雷达可获得连续沉积地层图像的理论基础上,在具有丰富研究资料的莱州湾东岸开展了实验研究。结果表明,利用Mala RAMAC100MHz天线结合相应的图像处理手段,能够识别区域10 m以内浅地层中海陆相沉积物分界面,与已有钻孔和现场探挖浅孔剖面对比,具有较好的一致性。证实了利用探地雷达追踪全新世海侵时期古地层、将海相层尖灭点处确定为最大海侵线位置,进一步恢复古环境是可行的。本文为研究古海岸线位置提供的方法,即通过探地雷达探测地层,得到高清的可视化图像,这使得古海岸线位置确定更精确、更直观。     

超短基线声学定位原理及其应用

声学定位系统（Acoustic Positioning System)的技术研究和应用开发在现代海洋科学调查中起着重要作用。以挪威Simrad公司的HPR410P超短基线定位系统为例，从几方面讨论了超短基线（Ultrashort Baseline)声学定位系统的原理、应用范围、定位误差来源及其相应的修正方法；通过最大程度地减少误差来提高系统的定位精度，从而获取高质量的海洋科研调查资料。     

远海航渡式水深测量水位改正方法研究

针对远海航渡式水深测量作业中的潮汐改正难题,基于全球潮汐场DTU10模型及GPS无验潮测深两种改正模式,通过潮汐场预报精度评估、验潮站实测数据比对分析以及GPS大地高计算潮汐值等多种手段,开展了大范围、长时段、单测线情况下水深测量水位改正研究,形成了一套适用性强的航渡水深测量水位改正方法与流程,为面向全球的海洋水深测量资料处理提供了潮汐、垂直基准和水位归算的方法和技术支持。     

南海北部海域油气资源调查技术及其应用研究——拖缆及海底地震仪联合勘探观测系统研究

拖缆与海底地震仪联合勘探技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对油气资源的地震调查方法的研究。其中对海底地震仪(OBS)的研究能够给深水油气调查提供有力的保障,OBS在海底的布设是联合采集的关键,对OBS观测系统的研究显得尤为重要,关系到OBS采集的野外资料的总体质量和后期解释。因此,通过研究,可以选择设计最佳的观测系统,为联合勘探技术提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。     

游客满意度视角下的休闲渔业研究 ——以宁波石浦镇为例

近年来,我国休闲度假需求持续增加,旅游模式不断创新,渔业产业中的休闲渔业应运而生,休闲渔业的发展迅速,但理论研究滞后于实践,相关研究亟待进行。文章以宁波石浦镇为研究对象,依托问卷调查数据,采用因子分析和IPA分析模型,对影响休闲渔业游客满意度的因素进行深入分析。研究发现:石浦镇需要继续保持的项目主要有景观特色、渔民风情文化展示、休闲项目的消费价格,需要重点改善交通的通达性、合理的指示标志及生态环境方面。石浦可以通过升级相关基础设施、保护资源和生态环境、深度挖掘渔文化等措施,提高游客的满意度,同时促进休闲渔业的可持续发展。