极低频海洋噪声与风的相关性研究

风通过影响海洋表面从而产生200 Hz以上的深海环境噪声,但有研究指出,通过风生表面波之间的非线性相互作用产生的驻波,能够与海床共振构成海底微震,从而产生10 Hz以下的噪声。针对这一新型风生噪声机制,本研究对威克岛海域10 Hz以下的极低频噪声进行了分析。比较了不同频率下海洋环境噪声功率谱级与风速的相关性,并讨论了风速和风向对设立在威克岛南北部二组水听器三联体信号的影响,结果表明2 Hz处的海洋环境噪声级与风速相关性最好,而风速和风向变化越剧烈海洋环境极低频噪声与风速风向的相关性越好。     

掷瓶礼的来龙去脉

＂掷瓶礼＂来源于古代,海上航船遇难时,处于绝望境地的船员将最后要说的话写在纸上装入酒瓶,封口后抛向大海任其漂流。希望这个瓶子能被其他船只或岸上的人发现。每当海上风暴骤起或航船逾时未归之际,船员的家属们便集结于岸边,祈祷、期盼亲人能平安地回家,     

南海某海域环境噪声与风速相关性研究

针对环境噪声谱与多年前噪声谱已不同、非开阔海域环境噪声测量受限等问题,在南海某海域对环境噪声与风速进行了连续多年的观测,并对两者的关系进行了统计分析。文中首先介绍了海洋环境噪声的测量方法及风速数据的获取手段,然后针对环境噪声与风速的时变特性、相关系数进行分析,最后对比浅海与深海两种深度下环境噪声与风速相关性的差异。数据处理与分析结果表明,海洋环境噪声随风速的大小变化剧烈,7m接收深度的海洋环境噪声值与风速的相关性是所有接收深度中最好的,其中又以频率为2 000 Hz时最佳,并得到了海洋环境噪声与风速的回归拟合方程,此外浅海处环境噪声可能受到航行船舶的影响较多,浅海处环境噪声与风速的相关性明显小于深海处。     

渤海油田区划海域流场计算与分析

渤海是我国海上石油的重要产地。海洋水文环境对海洋石油勘探开发活动有极其重要的影响,但往往因为海上没有常规的长期海洋环境监测站,其水文环境特征不被人们所了解。本文使用海洋环境数值预报模型,构建了渤海海域流场数值预报模式,后报了1970年1月1日至1999年12月31日长达30a渤海海流场。数值模拟结果与渤海中的实际观测资料进行了对比分析,结果显示数值模拟结果是可信的。按86个设定的统计区间,分析了渤海油田海域的区划海洋环境特征,为海洋石油开发利用提供了海洋水文环境特征的可靠依据。     

“海监83”船内部结构

这四型船主要是对海洋环境和资源进行调查研究和信息采集，对违法使用海域、损害海洋环境与资源、破坏海洋公共设施、扰乱海上秩序等违法行为做出快速反应，进行取证和调查处理，为维护我国海洋权益，保护海洋环境和海洋资源开发等提供基本依据。     

台湾省恒春西南海域声速场分析

选取联系南海与台湾海峡 及巴士海峡的主要海上交通和军事要道－我国台湾省恒春西南海域作为研究海域,依据1998年夏,冬季对本海域海洋环境补充调查的CTD资料,按《海洋调查资料处理》的声速换算经验公式,推算得到本海域的海水声速系列,结合该海域温,盐环境背景,分析其声速场特性,给出海水声速的平面,垂及断面分布,也给出了本海域海水声速跃层深度,厚度和强度等三大表征值的变化特性及其声道位置。     

东沙海域海洋环境噪声特性分析及其与风速的相关性研究

本研究利用亚洲海国际实验南海区所获取的海洋环境噪声数据,研究了2001年5月3日0时至5月17日0时海洋环境噪声的时频特性.实验期间有热带风暴西马仑经过,导致海面风速和风生海洋环境噪声随西马仑的逼近和远离出现了显著的升降.以1 250 Hz的海洋环境噪声为例,海洋环境噪声级在这一期间内有一个明显的升高、稳定和缓慢下降的过程.结合再分析风速数据研究海洋环境噪声级与风速的相关性,结果表明,在较高频1 250 Hz处,海洋环境噪声级与风速的互相关系数r为0.50;在较低频50~400 Hz处,两者的互相关系数r在-0.20~0.20之间.此外,本研究利用噪声级与对数风速之间的线性关系式,将海洋环境噪声级与实验过程中海面风速数据做回归分析,确定拟合系数,将此系数用于反演估计海面风速,反演误差在5%~20%之间.     

海上锚定抗冰环境监测平台技术研究

海上锚定环境监测平台是海洋环境长期定点立体实时观测的基本手段,是海洋环境监测的重要技术装置。它可以在无冰海域实现无人值守的全天候、全天时观测,不仅可以观测海面附近的环境参数,还可观测水下剖面环境参数。冬季海洋结冰区域的环境监测数据长期缺失,一定程度上影响了海洋观测和海上资料的连续性,给预警预报、科研生产、国防建设和海洋开发等人类活动带来重大影响。文中提出了困扰我国科研及预报等部门的冬季冰期海洋环境监测数据缺失的问题,通过对锚定抗冰平台工作载荷的理论分析和结构设计计算,可为具有抗冰能力的平台结构设计和锚泊系统设计提供依据,完成海上相对固定抗冰平台系统的样机研制,对实时获取海上冰期和非冰期连续现场数据,以及海上抗冰平台的产业化具有重要意义。     

台湾岛恒春西南海域声速场特性分析

选取联系南海与台湾海峡及巴士海峡的主要海上交通和军事要道———我国台湾岛恒春西南海域作为研究海域 ,依据 1 998年夏、冬季对本海域海洋环境补充调查的CTD资料 ,按《海洋调查资料处理》(GB1 2 76 3 7- 1 991 )的声速换算经验公式 ,推算得到本海域的海水声速系列 .结合该海域温度、盐度环境背景 ,分析其声速场特性 ,在给出海水声速的平面、垂直及断面分布的同时 ,也给出了本海域海水声速跃层深度、厚度和强度等三大表征值的变化特性及其声道位置     

The analysis of gales over the “Maritime Silk Road” with remote sensing data

21世纪海上丝绸之路战略是中国“一带一路倡议”的重要组成部分。海上丝绸之路海域海洋环境的认知和调查是必不可少的,可以为航海、海洋工程、防灾减灾等领域提供科学依据。本文使用高分辨率多平台交叉定标风产品（CCMP）分析海上丝绸之路海域的大风特性。分析了大风天气的年平均速度、空间分布,以及风速和极端风速的频率和趋势。结果表明,在夏季,相对较高的大风场主要分布在阿拉伯海、索马里海、印度支那半岛海域和孟加拉湾海域。索马里海的大风频率超过90%。总体而言,南海大部分区域和北印度洋,大风天逐年增加,增加趋势在秋冬季节尤为明显。     

Ship sources of ambient noise

The rapid increase in world shipping results in an increase in low-frequency ambient noise at an average rate of about 1/2 dB per year. During the past 10 years there has been a virtual revolution in the sizes and speeds of merchant ships, resulting in significant increases in the noise radiated by the average ship. This trend is continuing. In this paper, the trends in world merchant shipping will be presented, including important changes in propulsion plants as well as in numbers and sizes of ships. The need for radiated noise measurements of these new ship types will be stressed. Ambient noise is also dependent on the geographical distribution of shipping. The LRAPP-sponsored program to establish standard shipping distributions for the Northern Hemisphere will be discussed, and the reliability of current information will be assessed.     

A coming boom in commercial shipping? The potential for rapid growth of noise from commercial ships by 2030

Ocean noise levels are thought to be increasing as a result of major growth in global shipping activity, but data quantifying those changes are limited in space and time. As an alternative approach, this study examines the current and future maximum noise capacity of three segments of the global commercial shipping fleet: container ships, oil tankers, and bulk carriers. It shows that continued growth in the number of ships, the quantity of goods carried and the distances traveled could increase the maximum noise capacity of the global shipping fleet by up to a factor of 1.9 by 2030, with major growth in particular in the container and bulk carrier segments. Thus, in the absence of operational or manufacturing changes to such ships, the contribution of commercial shipping to ambient ocean noise levels can be expected to dramatically increase.     

Model of Shipping Noise in the Deep Water: Directional Density and Spatial Coherence Functions

The shipping noise properties in the deep ocean are studied. Shipping noise exhibits the strong dual-horned directionality features in the flat-seabed ocean, and its directional density can be modeled by a Von Mises distribution. With the explicit expression for the directional density function, the spatial coherence functions of shipping noise are also derived, and the relative features are studied. The research result shows that the properties of shipping noise are different from the ambient noise of other sources, and it can be used for the sonar array design. The model is well matched with the experimental result, and it can be extended to the situations when the ambient noise exhibits the dual-horned structure.     

基于港口船舶识别的高分二号卫星遥感影像融合方法比较

在卫星遥感影像识别中,相较于海上单一环境的船舶识别,港口船舶识别由于存在集装箱、码头等大量干扰目标,显得更为困难。采用强度-色度-饱和度(Intensity-Hue-Saturation, IHS)变换、Brovey变换(Brovey Transform, BT)、ESRI全色锐化变换、简单均值变换和施密特正交变换法(Gram-Schmidt, GS)等5种融合算法,进行高分二号卫星全色和多光谱影像的融合试验,通过定性和定量评价选出适用于港口船舶影像的最优方法。结果显示GS融合方法在增加影像空间信息的同时维持了光谱保真性,其均方根误差、峰值信噪比、结构相似性等指标均优于其他4种融合方法,可用于港口船舶识别。     

涌浪作用下港内大型集装箱船运动特性数值研究

随着船舶大型化和港口建设深水化发展,外海不同周期波浪作用下大型系泊船泊稳问题与小型系泊船相比出现了新的特点。为此,利用数值模型方法研究了在不同入射角度和周期的涌浪作用下港内大型系泊船的水动力响应,针对系泊船的泊稳情况探讨了船舶的运动规律和运动特性。研究发现,在涌浪周期较大的情况下,限定波高的泊稳标准不足以用来确定系泊船的正常作业条件,港内泊船的水平运动（纵荡、横荡和艏摇）极易超出运动标准值并影响装卸作业效率,并且船舶的水平运动表现出主要由次重力波主导的低频运动特性,而垂直运动（垂荡、横摇和纵摇）表现出主要由短波主导的波频运动特性。     

Depth dependence of ambient noise

Omnidirectional measurements of ambient noise versus depth in the Caribbean, Mediterranean, Arctic, Pacific, and Atlantic areas are presented. The shapes of the vertical ambient noise profiles spanning the water column at frequencies from 25 to 500 Hz are shown to be heavily influenced by passing ships. The qualitative features of average noise profiles measured by mid-water hydrophones can be explained with the aid of a straightforward model, and it is concluded that low-frequency omnidirectional ambient noise depth dependence is predictable. The sensitivity of the vertical noise profile to passing ships, coupled with noise predictability suggests that surveillance could be effected by a vertical string of hydrophones without coherent processing in areas of relatively light shipping.     

利用小波包分析和混沌特征提取进行船舶辐射噪声分类

基于船舶辐射噪声信号具有非线性、非平稳的特征，提出采用提取船舶辐射噪声信号的非线性混沌特征量和多尺度小波能量特征，并将两者综合作为特征参数输入神经网络分类器进行船舶分类识别。实验结果表明，该方法能较好地区分不同类型的船舶。     

尺度自适应分层多阈值热红外遥感舰船检测

针对热红外遥感图像由于低对比度、条带噪声、低空间分辨率等特点而导致的检测效果不佳问题,提出了一种近岸舰船目标尺度自适应选择分层多阈值检测方法。采用舰船模板图像尺度归一化高斯拉普拉斯函数取极大值准则进行尺度自适应选择,利用所选的高斯多尺度空间差分多阈值筛选进行近岸舰船检测,并根据不同类型舰船模板图像尺度和分块数选择对热红外图像舰船目标检测的影响进行验证实验。实验结果表明:所提方法能根据模板尺度特征滤除相似区域,通过设置合理尺度和阈值参数能实现有效检测,且具有一定的抗噪能力。     

Large aperture digital acoustic array

A digital array of 120 acoustic channels 900 m in length has been constructed to study low-frequency (20-200 Hz) ambient noise in the ocean. The array may be deployed vertically or horizontally from the research platform FLIP and the array elements are localized with a high-frequency acoustic transponder network. The authors describe the instrumentation, telemetry, and navigation systems of the array during a vertical deployment in the northeast Pacific. Preliminary ambient noise spectra are presented for various array depths and local wind speeds. Ambient noise in the frequency band above 100 Hz or below 25 Hz increases with local wind speed. However, in the frequency band 25-100 Hz, ambient noise is independent of wind speed and may be dominated by shipping sources     

海洋环境噪声垂直分布测试和分析

采用船舷法对某海域海洋环境噪声垂直分布进行了测量.数据处理与分析结果表明,在6种接收深度下,当地的海面风生破碎波浪噪声对环境噪声有显著贡献.给出了所测海域环境噪声在0.1～20.0kHz频段的宽带声级和接收深度以及多种频率谱级与风速的对数之间的关系.1.0～4.0kHz频段的谱级与风速的对数呈良好的线性关系,且基本上不受接收深度的影响.