南海北部陆坡气泡羽状流的发现:多波束水体数据

利用2016年在南海西北部陆坡琼东南海域采集的多波束水体数据,发现了海底气体渗漏至海水中形成的羽状流。在多波束数据上, 羽状流成火焰状,直径大约为30~50 m,从1 380多米的海底延伸至大约650 m的深度,高度超过700 m。在经过羽状流的浅剖剖面上,存在显示浅层气存在的声学空白区域,并识别出断裂和裂隙区域,但在水体中并无明显的异常。这可能是由于浅剖数据的分辨率不够未能捕捉到水体异常,或者气体渗漏具有间歇性。该海域存在明显的似海底反射显示,气体渗漏可能与水合物系统之间存在复杂的相互作用。由于缺乏经过羽状流的多道地震数据,难以对羽状流的形成机制进行进一步的推测。南海北部陆坡羽状流的发现对于理解被动大陆边缘的甲烷渗漏机制、水合物的形成与分解具有重要的意义。     

海底地形测量成果的质量检核评估(一):交叉点不符值数列构建

分析了海底地形测量成果的多源异构和海量特性,指出合理构建交叉点不符值数列是开展数据质量评估及精化处理的关键。为避免格网法结果自身失真可能对评估造成的不确定性,充分准确挖掘交叉点不符值所隐含的粗差及系统性偏差等信息,提出应基于三角网构建海底地形曲面并计算全部水深交叉点不符值。结果表明,交叉点不符值数列构建结果具有唯一性,基于此可对海底地形成果可能隐含的误差作进一步探测并削弱。     

南海北部东沙海域巨型水下沙丘的分布及特征

本文基于多波束测深和高分辨率多道反射地震数据研究了东沙海域深水巨型水下沙丘的特征.巨型水下沙丘发育在230~830m水深的上陆坡范围内,呈斑块状分布.NW-SE向的近海底流体运动不仅冲蚀地层,形成了三条与水下沙丘间隔分布的冲蚀带,为水下沙丘提供了沉积物来源,同时也为水下沙丘的形成提供了动力源.研究区水下沙丘波长(L)范围55~510m,波高(h)范围1.5~20m,二者呈指数关系分布.沙丘的波长随水深增大而增大,波高则在500~700m水深范围内最大.水下沙丘NE—SW向展布的脊线和几何参数关系是与现今水动力条件相平衡的结果.     

多波束系统的参数误差判断及校正

多波束回声测深系统具有高精度、高效率测量的特点。系统参数的可靠性直接影响着测量结果的精度，本文试图对主要的系统参数误差进行分析，判断误差的种类和来源，并提出测定的方法及校正措施。     

光泵磁力仪在光缆路由调查中的应用

光缆传输光信号时不会产生磁异常，但是，在实际光缆路由调查工程中，用G880-G磁力仪却能测量到明显的磁异常。本文对光缆产生磁异常的原因作了两个假设，一是电流-磁场模型，光缆除了包含有许多光纤外，通常还包含有许多转发器，这些转发器必须依靠电流才能正常工作，而这些电流可能是产生磁异常的原因。另一个假设为圆柱体-磁场模型，光缆除包含有许多软性保护材料外，还包含有钢质材料或磁性材料，这些材料如同水平无限延伸的圆柱体一样，也可能是产生磁异常的原因。最后还讨论了光缆的定位、定深问题。     

一种多源DEM数据无缝拼接融合方法

针对两个存在重叠区域的多源DEM(digital elevation model)数据,经过坐标转换、高程统一、加密抽稀等初步处理后,在重叠区域内绘制一条多段重叠线并进行等间距节点插值,插值间距与DEM的网格间距一致。然后利用这些节点分别从两个DEM曲面上提取高程值,通过分析同一节点上两个DEM的高程偏差,最后分别对两个DEM重叠线缓冲区内的网格节点进行高程值调整,距离重叠线越近的网格节点,调整幅值越大,反之越小。利用本技术可实现两个DEM在重叠线处实现无缝拼接融合。     

南海东沙海域网状沙丘的发现及其成因探讨

基于多波束测深和高分辨率多道反射地震数据,以及遥感资料研究南海北部东沙海域深水沙丘,总结底形形态分布特征,分析其水动力成因.按照空间分布形态将沙丘分为平行沙丘、波状沙丘和网状沙丘,本文首次发现水下网状沙丘,重点讨论网状沙丘的特征分布和形成机制.网状沙丘发育在东沙环礁东北部水深约352~420 m之间,研究发现其延伸方向共有三个走向：NS、NE-SW和EW,前两个方向为西向传播的内波所致,而最后一个则很有可能是由洋盆西向传播的内波遇到东沙环礁后形成衍射,向北传播的内波引起了向南的近海底底流,冲刷海底底层,剥蚀出足够的沉积物颗粒,从而形成EW走向的水下沙丘.值得一提的是,在多边形网状沙丘的上方,反射地震剖面揭示水层中发育与下方沙丘相当波长的高频震荡内波,并且在遥感资料上也发现相关的衍射和内波干涉区域,而内波干涉很有可能导致高频震荡,从而形成网状沙丘.本研究丰富了水下沙丘形态类型,探讨了新型水下沙丘的形成机制,在陆坡底沙运动及工程应用中具有重要的价值.     

南海冷泉分布特征及油气地质意义

在系统收集和分析南海海底冷泉资料基础上,应用浅剖和多波束水体影像技术识别海底冷泉,结合地质条件综合研究南海冷泉分布特征,进而分析探讨其油气地质意义。研究结果表明,南海冷泉分布广泛,神狐、东沙西南部、东沙东北部、琼东南、西沙海槽、南沙南部和越南沿岸等海域均发现冷泉,冷泉分布水深为200~3 000m。海底冷泉与深部油气乃至浅层天然气水合物资源有着密切的成因联系。冷泉及其伴生物(冷泉碳酸盐岩)的探测与识别对海洋油气勘探,尤其是天然气水合物勘查的指示作用明显。浅剖和多波束水体影像技术不仅可以探测和识别冷泉,而且两者结合可实现低成本、高效率的海底地质异常体(冷泉碳酸盐岩、泥底辟及气烟囱等)的声学异常探测,极大地提高了海洋油气勘探及天然气水合物勘查的成功率。     

1PPS时间同步对多波束测深质量的影响

时间同步误差是多波束测量的一个重要误差源.因此,在进行多波束海底地形测量时,一般都利用GPS的1PPS信号来实现精确的时间同步.介绍了1PPS信号,分析了多波束测深系统的时间同步原理,以及在没有1PPS同步的情况下,后处理时应注意的事项.最后对野外资料采集提出了相应的建议.     

多波束测深数据采集质量监控方法探讨

探讨了多波束数据采集过程中影响数据质量的海况、测线布设、参数测试、滤波、潮汐和声速等因素.针对多波束测深数据采集各环节中经常出现的问题,从方法理论和规范等方面进行了分析,总结了多波束数据采集现场质量监控方法.该方法有助于提高原始数据的采集质量,能为海洋工程建设和资源勘探等提供高质量的地形地貌资料.