海上浅地层剖面处理的关键去噪技术

在海上地球物理调查中,为了查明该海区的浅部地层结构和分布规律,浅地层剖面测量是一种不可缺少的重要的手段;然而,海上数据采集过程通常会受到各种因素干扰,导致获得的浅剖资料噪声严重。其主频虽然较高,但信噪比较低,以致于在原始剖面中无法有效地识别地层。以辽河三角洲资料为例,针对剖面上存在的各种噪声类型,提出一些用于浅地层剖面资料处理的关键技术,以提高原始资料信噪比及分辨率为目的,为海洋地质构造的解释提供良好的基础资料。     

浅地层剖面交互拾取解释技术研究

浅地层剖面探测在海洋学研究与海洋工程调查中使用愈来愈频繁，剖面资料的解释工作变得越来越繁重。因浅地层剖面实际解释工作的需要，结合浅地层剖面资料的特点，研究并实现了剖面反射层位的自动拾取、利用Event号交互拾取特征点、等Ping间隔拾取、求取海底下反射层位厚度等解释功能，这些解释功能的实现加快了剖面解释工作的进度，提高了解释结果的精度，并在实际浅地层剖面资料解释工作中取得了良好的应用效果。     

渤海海峡跨海通道区浅地层结构探测

在对2012年渤海海峡跨海通道区实测浅地层剖面资料进行地质解释的基础上,通过将浅地层剖面与钻孔地层岩性划分进行对比,标定了标准反射界面,通过对浅地层剖面各反射波组、内部反射结构的追踪、对比分析以及测线间的闭合检查,划分出5个主要反射界面和4个声学地层单元,揭示了各地层单元的分布特征。对拟建跨海通道路线选区典型探测剖面进行了系统的分析、讨论。     

浅地层剖面测量在海洋井场调查中的应用和解释

浅地层剖面测量广泛应用于各种海洋工程项目中,对于查明海底沉积结构、沉积环境和浅部潜在的地质灾害因素等具有不可或缺的作用。海洋井场调查是海洋油气勘探开发中一个重要过程,其调查结果将对平台插桩安全和钻探作业顺利进行产生很大影响。因此,需要充分了解浅剖技术原理、资料的质量影响因素和资料的解释过程,以及如何与钻探资料相结合,以满足井场调查的要求。     

海南岛西部单道地震和浅地层剖面资料联合解释

结合近年来采集的单道地震和浅地层剖面数据,探讨单一数据在解释工作中存在片面性和精度不足的问题。利用海南岛西部海域单道地震和浅地层剖面仪同步测量数据开展联合解释,分析认为其在划分浅地层结构、识别灾害地质体、圈定海砂资源分布等方面具有更高的可靠性。分析结果显示：在高精度地震资料解释需求的背景下,开展联合解释可有效提高对地质演化的认识,降低地质解释的多解性,优化海砂资源靶区,为海洋开发和海洋工程建设提供更准确可信的地质信息和依据。     

浅地层剖面测量常见干扰因素分析

为了解浅部地层结构,探测地层属性,查明海底障碍物的分布情况、海域灾害地质情况(如浅层气、滑坡等),经济性、高效性、方便性、分辨率高的浅地层剖面测量得到越来越广泛地应用。在浅地层剖面测量野外施工时常会遇到各种各样的干扰,这些干扰严重影响着资料的质量,增加室内处理的难度,影响解释的准确性。以浅地层剖面测量实际资料为基础,介绍了海流、船速、机械、海况等野外施工时常见的干扰因素及声学特征,并对消除或减弱这些干扰的一些方法进行了分析和比较,针对上述几种典型情况提出了测量作业时减少干扰的建议,如:选择较好的天气条件下作业、控制船速在4～5 kn、远离干扰源等。本文的研究结果能够提高对干扰因素的认识和识别,为获得高质量的资料打好基础。     

福建北部近岸海域晚更新世以来典型地震剖面声学反射特征

根据2015年采集的3 500km浅地层剖面资料,以层序地层学为理论基础,运用地震地层学的分析方法,结合沉积学原理的相关理论,对福建北部近岸海域典型浅地层地震剖面声学反射特征进行了系统的分析和解释。根据本次获得的浅层地震剖面资料和以往的相关解释结果,将研究区浅部地震剖面划分为6个主要的地震反射界面(从上至下定名为QT1、QT2、QT_2~1、QT3、QT_3~1、QT4),这些界面将剖面划分为5个地震单元(从上至下定名为SU1、SU2、SU3、SU4、SU5)。详细描述了每个地震单元的反射界面特征及其层序内部特征,合理推测了每个地震单元的沉积地层特征及其演化,为研究福建北部近岸海域的沉积环境提供科学依据。     

浅地层剖面资料处理中的地层厚度校正（英文）

浅地层剖面测量是海洋工程勘察、灾害地质调查和大陆架海洋地质科学研究的重要手段,资料解译的准确程度将对地质调查和研究成果的可靠性造成直接影响。由于发收分置型浅地层剖面仪的激发装置与接收装置是分开的,当调查区域的水深过浅时,将其近似为自激自收的单道地震系统会导致地层的畸变,水深越浅地层畸变率越大。根据浅地层剖面仪的基本原理,推导出了浅部地层厚度畸变校正公式,为用C-View软件更准确地解译此类浅地层剖面资料提供了参考。海底沉积物的声速直接影响浅地层剖面地层厚度解译的准确性,利用卢博等建立的适用于中国东南近海的声速经验公式,在某人工岛构造调查中,根据地质钻孔获取的孔隙度参数计算各沉积层的平均声速,建立相应的声速结构剖面,对地层厚度进行校正,取得较好的效果,用孔隙度预测声速的方法参数容易获取,能够提高浅地层剖面资料的解译精度,使地层的厚度更接近于实际,具有一定的实用意义。     

浅地层剖面与测深数据综合成图法在舟山大陆连岛工程中的应用

利用2006年舟山市大陆连岛工程(三期)岱山跨海大桥工程物探调查资料,分析、讨论了海底水深剖面图的生成、浅地层剖面资料解释、时深转换及其地质剖面图生成过程中存在的问题,提出了实际调查航迹的坐标投影、浅地层剖面反射层位人机交互解释拾取、时深转换层速度的输入等方法,并应用这些方法快速有效地生成了工程调查数据地质剖面图.     

浅地层剖面在富钴结壳调查研究中的应用

文中以Topas PS018系统为例简要介绍浅地层剖面仪的工作原理和系统组成,重点介绍浅地层剖面在大洋富钴结壳资源调查研究中的应用情况。浅地层剖面资料与联合作业的海底视像、岩芯取样等资料进行对比和分析,发现浅地层剖面能够有效识别基岩、板状结壳、砾状结壳、砂、沉积物等不同底质类型,对浅地层剖面资料进行深入挖掘能够提取出富钴结壳矿区界线信息。     

典型海洋生态系统生态修复成效评估研究进展与展望

近年来,海洋生态系统生态修复成效评估研究日益受到关注.本文梳理了国内外在红树林、珊瑚礁、海草床、盐沼湿地等四类典型海洋生态系统生态修复成效评估指标和评估方法方面的研究进展.结果 表明,典型海洋生态系统在进行生态修复成效评估时,基于修复目标和修复方法,评估指标选取虽各有侧重,但主要包括生物和生境状况两个方面.多数生态修复项目的 监测、评估都是在短期内进行的,缺乏长期、连续性监测,社会和经济相关指标的研究还相对较为缺乏.成效评估方法目前没有比较清晰、全面的分类.实际应用的评估方法较为单一,对海洋生态系统服务价值揭示不够全面.建议未来应立足生态系统过程,加强各典型海洋生态系统生态修复中长期成效评估,开展基于生态修复方式的成效评估,以及社会经济文化效益评估等方面的研究.本文通过对成效评估指标和方法的梳理,以期更好地为典型海洋生态系统生态修复成效评估的理论和实践研究提供参考.     

不同海水营养盐现场连续观测系统的比较研究*

海水营养盐自动观测技术是海洋观测技术的核心之一, 也是世界各国海洋观测技术发展的重点。本文概述了海水营养盐自动观测技术在海洋环境监测中的研究进展, 并基于航次的现场实践, 比较了海水营养盐自动观测设备的应用情况, 归纳了不同设备的优缺点。基于紫外光谱法的硝酸盐传感器(in-situ ultraviolet spectroscopy, ISUS)具有不需化学试剂、响应速度快、适合连续长期观测、耐压深度深的优点, 可广泛应用于海水和淡水环境的走航观测、现场剖面观测和浮标定点观测; 其缺点是测定参数少、灵敏度低。基于湿化学法的营养盐剖面自动分析仪(Autonomous Profiling Nutreint Analyzer, APNA)与连续流动在线分析仪(型号为QuAAtro)具有测定精度和准确度高、多营养盐参数同步测定的优点, 可用于浅水剖面和短时间连续观测, 但存在操作复杂、工作时间短、试剂用量大的缺点, 不适合长期时间序列或深水观测; APNA能进行原位观测, QuAAtro基于船载, 需要加载样品采集过滤系统。本研究基于以上实践与经验, 进一步探讨了现有海水营养盐自动观测技术目前所面临的技术瓶颈及未来发展趋势, 旨在为海洋现场自动监测仪器的选用提供参考。     

海洋浮游植物病毒的研究进展

海洋浮游植物病毒在海洋生态系统中,特别是在赤潮的消亡过程中起了很重要的作用。介绍了海洋浮游植物病毒的种类、多样性和丰度分布及其在海洋生态系统中的主要作用和研究现状。重点介绍和比较了海洋浮游植物病毒多样性、丰度的DNA聚合酶链扩增法(PCR)、透射电镜法、荧光显微镜法和流式细胞仪法等研究方法及其发展状况,以期为今后的研究奠定基础。     

不同方式地磁观测数据对磁测精度的影响分析

地磁日变改正数据的合理选取直接关系到海洋磁测的成果精度。通过在南海南部海域布放的一个4 000m长的地磁观测潜标及同步开展的磁力测量,并在收集周边陆域地磁台站数据的基础上,对水体中获得的地磁日变观测数据和水面磁测数据进行综合分析和研究,得到几点认识:(1)浅水海域获得的日变观测数据用于海洋磁测数据处理时,其测量准确度比深水海域的好,且与陆域地磁台站数据曲线的一致性要高;(2)船磁校正曲线是否对称与地磁日变观测数据的合理选取密切相关;(3)在远海区磁测时,为确保详尽记录局部磁扰,建议海底地磁日变观测站应布放于靠近工区、水深较浅的水体之中。     

定点连续海洋环境及气象资料的均一性研究

目前国内外针对高空和地面气象资料的均一性研究基本成熟,海洋环境资料方面的研究应用亦应得到充分重视。开展多种均一性检验与订正方法联合使用的多模式检验系统研究,将使研究结果更加合理和科学,也可为沿海气候变化研究提供准确的第一手资料。文章在简述非均一性产生原理和均一性检验方法分类的基础上,较为详细地介绍几种常用的均一性检验方法的具体过程和优缺点;基于探空气象资料、地面气象资料和海洋环境资料等3个方面综述不同均一性检验方法的应用研究现状和进展。     

利用ArcGIS管理和分析海底探测数据

利用G IS可视化工具对海底探测数据进行管理,建立了剖面性数据和面状分布数据间的空间可视关系,为海底科学研究的可视化提供了一条捷径。通过对浅层剖面数据特征与海底地形地貌和沉积物分布之间关系的研究,可进一步挖掘沉积物分布的成因机制和沉积物的来源。采用标准的地理空间数据模型geodatabase对浅层剖面数据、海底地形地貌数据和海洋沉积分布图件进行存储管理,有利于海洋科学数据和研究成果的共享。     

海上危化品漂移扩散过程三维动态可视化方法

全球化工产业的发展导致海上危化品泄漏事故频发,严重影响了海洋生态环境,如何开展快速、有效的应急响应已成为迫切需求。对泄漏危化品未来漂移扩散情况进行预测与可视化呈现是应急过程的一个重要环节,目前针对污染扩散可视化的相关研究在场景构建、渲染效率、可扩展性、交互控制等方面仍存在不足。该文提出了一种基于Unity3D引擎及其粒子系统的海上危化品漂移扩散过程三维动态可视化方法,在海洋周边三维场景构建和模型数据优化处理的基础上,通过粒子的动态更新实现了危化品扩散过程的可视化,并提供了针对场景漫游和扩散过程控制的交互接口。以杭州湾海域为例的模拟实验结果表明该方法的性能和效果满足实际应用需求,能够为海上危化品泄漏突发事故应急提供信息参考与辅助决策支持。     

High-resolution seismic reflection surveying of shallow marine and estuarine environments

High-frequency seismic reflection profiling is a well-established and often used technique in marine investigations. Traditionally seismic data are viewed as two-dimensional time sections. Given closely spaced profile lines, it is possible to produce posted two-way travel time maps of sub-surface reflectors which, when plotted as isometric displays, clearly show the three-dimensional spatial morphology of the sub-surface topography. With borehole control, such information can be used to provide a series of images which indicate temporal as well as spatial relationships of sub-surface reflectors. With the high-resolution afforded by high-frequency methods, detailed information on palaeo-environments can be reconstructed. Using the geophysical database as a basic framework, other aspects of the same environment can be examined in considerable detail. To demonstrate the effectiveness of these procedures, examples will be given from Plymouth Sound where a series of nested buried rock valleys has been mapped in detail from Sparker and Boomer surveys which have been interpreted in the light of newly-acquired borehole information. Isometric plots of the various sub-surface interfaces show how the channels have developed as sea level has risen over the last ca. 10,000 years. Different sedimentological facies can be resolved within the channel system thus providing information about the processes involved in their formation. Methods of improving the resolution and subsequent geological interpretation of high-resolution seismic reflection surveys are being developed for shallow marine and estuarine environments such as those found in Plymouth Sound.     

2.5维海洋非线性共轭梯度反演应用效果研究

为了研究频率域2.5维非线性共轭梯度反演在海洋天然气水合物探测中的实际应用效果,利用美国Scripps研究所在South Hydrate海域采集的可控源电磁探测数据进行2.5维非线性共轭梯度反演计算,结合其他地球物理方法在同一海区的研究结果,综合分析2.5维反演计算的准确性和有效性。结果表明,非线性共轭梯度反演能够清晰地反映出该区域海底面以下1~2 km地层的电导率结构分布,其局部反演结果与地震反射、地震层序、测井分析结果基本一致,且对小尺寸异常、浅层高阻体分辨力较强,尤其在海洋天然气水合物探测方面具有较大潜力。