KSS31M型海洋重力仪动态性能的分析

采用海上实测数据对KSS31M(SN 036)海洋重力仪的阻尼延迟时间和可靠性做了分析,提出采用船只机动转向时重力数据和定位数据、厄特渥斯值的响应时间差来确定在该海况和仪器滤波系数时重力仪的阻尼延迟时间。得到的2级海况滤波系数下的阻尼延迟时间为60 s,比厂方提供的理论值更接近实际。本方法有助于提高海洋重力测量的精度。同时重力读数与厄特渥斯值变化的相位和振幅吻合,表明KSS31M海洋重力仪具有很高的可靠性和准确性。     

海洋重力测量和KSS31型重力仪

本文重点叙述海洋重力测量的理论基础,特殊的效应和观测仪器特点,对ＫＳＳ３１型海洋重力仪作较详尽的介绍,旨在新参加此项工作的技术人员提供了一份基础资料。     

GT-1M 海洋重力仪与KSS31M 海洋重力仪的对比

为了检验俄罗斯、加拿大合作生产的GT-1M海洋重力仪与德国KSS31M海洋重力仪的工作性能,验证GT-1M重力数据的可靠性,将GT-1M采集的3条重力剖面与KSS31M重力仪采集的重力测网进行了对比分析。结果显示:GT01剖面与26条KSS31M重力测线的交点差均值为0.31mGal,交点差均方根为2.51mGal;GT02剖面与11条KSS31M重力测线的,交点差均值为–0.78mGal,交点差均方根为1.97mGal;全部交点差均值为–0.01mGal,均方根(RMS)为2.32mGal。GT01剖面与KSS31M测网网格化切割的剖面的变化趋势一致,重力变化幅值基本吻合,相关系数为0.98;而GT02剖面位于KSS31测网边缘,网格化切割的KSS重力剖面不能反应真实的重力场,虽然GT02剖面变化趋势一致,但相关系数仅为0.94,在相位上也明显有误差。考虑到测网位于海底地形崎岖的深水区,而且两次测量时间间隔达3a,因此GT-1M重力仪测试的结果还是基本与KSS31M重力仪吻合的,数据是可靠的。该分析结果对今后的重力测量工作有参考价值。     

KSS 31海洋重力仪配套接口子系统开发

介绍一种采用VC 语言开发成功的KSS 31型海洋重力仪导航系统适配的接口应用程序,对如何解决引进新型号设备与现有的系统(设备)集成(连接)问题有一定的借鉴作用。     

KSS31M型海洋重力仪阻尼延迟时间修正后对重力测网精度的影响

对KSS31M型海洋重力仪阻尼延迟时间进行了修正,分别用修正前的110s阻尼延迟时间和修正后的60s阻尼延迟时间对南海某工区的重力数据进行了校正和处理,结果表明:用110s阻尼延迟时间对数据进行校正后得到的测量精度在平差前为1.6mGal,平差后为1.0mGal,用60s阻尼延迟时间对数据进行校正后得到的测量精度在平差前为1.4mGal,平差后为0.8mGal,平差前和平差后的测量精度均提高了0.2mGal。此结果证明了利用船只机动转向确定海洋重力仪在测量过程中的实际阻尼延迟时间方法的必要性和实际应用价值。     

KSS31海洋重力仪的长期零点漂移特征

通过对两套德国生产的KSS31海洋重力仪十多年来的零点漂移变化观测数据的整理,分析了长期以来零点漂移特征及其影响因素。本文认为缓慢的正向漂移是海洋重力仪零点漂移之总体趋势,其中会出现一些正负的波动,而大的零点漂移波动往往对应着设备状态出现的大变化。建议在海洋重力仪的搬运、重新安装之后需加强监测;重力仪的恒温系统需长期保持工作状态;最后认为长期对海洋重力仪的零点漂移保持跟踪,对于海洋重力仪的维护、使用以及测量资料的精度保证十分必要。     

海洋重力仪直接测量纬度技术探讨

海洋重力测量数据中包含测量载体运动产生的对地离心力大小,而该离心力大小与纬度有关,利用此原理,设计了一种测量方法,可以测量出该离心力的大小,进而计算出所处纬度值;通过对测量方法的精度分析,提出了最佳测量方案。从计算实例来看,运用该方法可以有效地测量出测量点的纬度。     

SII型海洋重力仪稳定平台倒台故障分析与处理

SⅡ型海洋重力仪凭借其动态测量精度高、系统可靠性强等优点已日益成为海洋调查中重力测量的重要仪器之一。从SⅡ型海洋重力仪在使用中出现的稳定平台倒台故障着手,分析了平台倒台故障的原因以及处理方法,并对仪器使用中的注意事项以及改进建议作了介绍。     

利用相关分析法对S型海洋重力仪数据进行分析与改正

在理想情况下,海洋重力仪的测量数据经厄特弗斯校正和交叉耦合改正后应不受载体运动状态的影响,即与仪器的运动状态没有任何的相关性。但实际测量结果表明,当海况较差时,载体的运动状态对S型海洋重力仪的测量数据有着较为明显的影响。通过对实测重力数据和仪器运动状态的相关分析,指出仪器原来交叉耦合改正的不足,并且利用线性回归进一步对重力数据进行了改正。     

海洋重力仪稳定性测试与零点漂移问题

稳定性指标是海洋重力仪最重要的技术特性之一。针对国内对海洋重力仪稳定性测试与评估重视不够、数据处理过程欠规范、技术指标要求欠细化等现实问题,研究探讨了海洋重力仪稳定性测评的技术流程和数据处理方法,重点分析了环境因素和重力固体潮效应对测试结果的影响,提出了重力仪零点趋势性漂移、有色观测噪声与随机误差的分离方法,建立了比较完善的海洋重力仪稳定性评估指标体系,分析论证并进一步明确了重力仪零点漂移非线性变化的限定指标要求,为修订现行海洋重力测量作业标准提供了可靠的理论依据。     

Quantitative evaluation of the time-line reduction performance in high definition marine magnetic surveys

The effectiveness of the time reduction procedure is the critical problem for the informative contents evaluation in the high definition (HD) geomagnetic marine surveys. The use of magnetogradiometers is a good solution for the time-reduction in the regional offshore studies but often, for technical reasons, this is not a practicable method in the very detailed coastal, canal or harbour surveys where the use of coastal base stations may be preferable. On the other hand the uncertainty of the full transferability of the coastal magnetograms to large areas of marine surveys can disrupt the time-reduced data sets by a geomagnetic residual time component. The phenomenon is related to the distance from the coastal observatory and to the homogeneity of the local magnetic characteristics of the crust. The maximum applicability distance of the time-line correction (TL) is qualitatively evaluated and is shown to be inconsistent with geomagnetic marine surveys in high definition. In this work we show a quantitative method to evaluate the stability of the coastal observatory magnetograms over the nearby marine area, together with the numerical degree of precision of the correction. The method is based on a double survey of the same profile (timer track: TT) at two different times. The surveys produce two different row data sets where the difference is related only to the geomagnetic time variations. Using the coastal observatory magnetograms we time-reduce the two data sets: if the coastal observatory magnetograms are fully coherent in the whole survey area the difference between the two reduced data sets will be zero. However, if the time variations measured in the observatory are inadequate in amplitude or phase to model the corresponding time variations in the surveyed profile (TT), the discrepancy between the time reduced data sets will not be zero. Similar TTs starting with various course from the base station permit the surveyed area to be split into sectors with variable degree of time coherence and to assign a degree of precision to the time-reduced survey.     

惯性技术视角下动态重力测量技术评述(二):不同的惯性平台

动态重力测量技术是惯性技术的一种典型应用。作为动态重力测量系统不可或缺的一部分,稳定平台的功能是提供一种能够隔离载体动态、实时跟踪参考系的物理装置,或提供载体相对于参考系姿态信息的软件算法。当前大多数的稳定平台,都是基于惯性元件构建的,可称之为惯性平台。从稳定平台的角度对几种常见重力仪进行分类,对采用四种类型惯性平台的重力仪进行较详细的分析和评述,即双轴阻尼陀螺稳定平台、捷联方位双轴惯导平台、三轴惯导平台和捷联惯导平台。     

惯性技术视角下动态重力测量技术评述(一):比力测量与载体动态的影响

重力测量系统中测量的重力,即重力加速度,是一种特殊的加速度,因而重力传感器是一种特殊的加速度计。在动态场合,现代重力仪一般采用基于陀螺仪构建的各种平台为重力传感器提供姿态基准。因此采用加速度计和陀螺仪这些惯性元件的动态重力测量系统可以看做是惯性技术的一种具体应用。从惯性技术的角度对动态重力测量的理论和现状进行了分析。首先介绍了在地球表面附近进行重力测量时涉及的参考坐标系。然后详细推导了动态重力测量的基本理论,即比力测量理论,指出比力方程是动态重力测量和惯性导航的共同基础。最后对不同载体对动态重力测量系统的影响与要求进行了分析。     

A Laboratory model study on the performance of lime pile application for marine soils

In this study, research was conducted to examine the performance of the lime pile application, a deep chemical stabilization method to improve the engineering characteristics of marine soil deposits. By using a laboratory-scale model, the marine soil sample was compacted into soil blocks in circular steel test tanks, with the installation of lime piles in them. An experimental program examined the effect of lime piles on physical and engineering properties of the soil in terms of curing periods and lime pile radial distances. Test results showed that clay fines, linear shrinkage, compressibility, and swelling pressure decreased, while permeability, preconsolidation pressure, and stiffness increased significantly with an increase in curing periods and within a close distance to the lime piles. Also, the electrical resistivity of the treated soils was examined to monitor the changes in their electrical properties. Finally, the correlation between the measured electrical resistivity and swell pressure values of the tested soils at different curing periods suggested that the electrical resistivity values can be used as a monitoring technique for deep chemical treatments of the subsurface soil.     

竹环填料生物滤器在两种海水鱼养殖废水处理中的运行效果及微生物群落分析

以点带石斑鱼(Epinephelus malabaricas)、半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)养殖排放水为处理对象,在生产现场研究了竹环填料生物滤器处理高盐度、低氨氮负荷海水养殖废水的运行效果以及挂膜阶段和稳定运行阶段微生物群落变化规律。结果表明,点带石斑鱼养殖废水进水氨氮质量浓度为0.93～1.33 mg/L,氨氮去除率达到27%～39%,挂膜时间需45 d;半滑舌鳎养殖废水进水氨氮质量浓度为0.38～0.52 mg/L,氨氮去除率达到20%～30%,挂膜时间需65 d。另外,对生物滤器挂膜阶段和稳定运行阶段的氨氧化细菌数量和亚硝酸氧化细菌数量进行了统计,氨氧化细菌的数量在点带石斑鱼和半滑舌鳎养殖排放水处理系统中分别达到104～105 CFU/mL和103 CFU/mL,亚硝酸氧化细菌数量则分别达到104 CFU/mL和103 CFU/mL,并分析了温度、进水氨氮负荷、反硝化作用对半滑舌鳎养殖废水生物滤器亚硝酸盐积累现象的影响。     

同时检测海洋贝类包纳米虫和派琴虫的双重TaqMan MGB探针实时荧光PCR方法

根据包纳米虫（Bonamia sp.）SSU rDNA和派琴虫（Perkinsus sp.）ITS rDNA的保守区序列,设计特异性引物和Taqman MGB探针,建立了同时检测上述两种贝类原虫的双重实时荧光PCR方法.该方法可检测到包纳米虫基因的446拷贝质粒,以及派琴虫基因的171拷贝质粒,具有较高的灵敏度.以10倍系列稀释的包纳米虫阳性标准品质粒和派琴虫阳性标准品质粒为模板,测得该方法的定量标准曲线相关系数分别为0.999和1.000,显示出很好的扩增效率.同时该方法与尼氏单孢子虫（Haplosporidium nelsoni）、沿岸单孢子虫（H.costale）等其他贝类原虫,以及副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）、迟缓爱德华氏菌（Edwardsiella tarda）和鮰爱德华氏菌（E.ictaluri）等海水养殖常见致病菌之间无交叉反应,表现出较高的特异性.福建莆田的湄州湾、平海湾、兴化湾等地采集的296份贝类临床样本的检测证明,该方法是一种有效的快速检测鉴定上述2种贝类原虫的方法,具有良好的灵敏度和特异性,可广泛应用于海洋贝类原虫感染情况调查,以及贝类疫病检疫监控等领域.