光学悬浮沙粒径谱仪

在海岸工程应用中,需要了解悬沙运移规律,由于我国近海河口悬沙浓度很高,尚未有可用的现场测量仪器。在国家863计划的支持下,我们研制成功了可用于现场高浓度悬沙测量的“光学悬洋沙粒径谱仪”。文章介绍光学悬浮沙粒径谱仪的原理,现场实验结果和高浓度悬沙数字图像分析技术。现场实验表明,该仪器可用于粒径5～100μm浓度大于10%的悬沙现场测量。文中给出了芦潮港海区悬沙测量结果。     

声光悬浮沙粒径谱测量仪

本文介绍了声光悬浮沙粒径谱测量仪的工作原理和海洋现场实验结果。     

长江口悬沙颗粒的现场测量

我们利用自．行研制的“光学悬浮沙粒径谱仪”对长江口悬沙颗粒进行了现场测量,同时作了现场采样,经华东师范大学河口海岸国家重点实验室分析,分析结果与仪器现场测量结果进行了对比,结果表明,两种方法得到的平均粒径和悬沙浓度基本一致。     

60m船用多功能ADCP悬浮沙浓度测量及比测数据分析

本文简述了60m船用多功能ADCP悬浮泥沙测量的理论依据，并详细分析了正样长江徐六级水文站附近水域悬浮沙比测试验情况和结果。     

南海三沙永乐龙洞悬浮体组分及其来源

三沙永乐龙洞位于南海北部永乐环礁上,水深达300m,是世界已知最深的海洋蓝洞。采用扫描电镜和能谱仪对2016年10月和2017年3月在永乐龙洞从表层到270m的24个不同深度采集的水体悬浮体组分进行了分析,发现悬浮体组分种类丰富,粒度差异大,来源/成因多样,可分为生源碎屑、陆源碎屑、自生矿物颗粒、有机包膜-海洋雪花和人工产物碎屑等5类。生源碎屑以碳酸盐为主,主要来自现代珊瑚礁的松散沉积物,是悬浮体的主要组分。陆源碎屑主要是造岩矿物如石英和长石,以及一些包括重矿物的副矿物,其中细小的陆源造岩矿物碎屑,有可能来自气溶胶沉降,粗粒碎屑可能来自附近琛航岛工程散落的海南岛沿岸海砂。自生矿物颗粒包括重晶石、球状微粒氧化铁集合体和纳米黄铁矿。纳米黄铁矿及其集合体出现在130m以深水体中,是含硫化氢的无氧极端水体的特定产物。有机包膜在生物降解过程中形成,有时包覆多个不同组分的颗粒,常呈片状漂浮在水体中,形成海洋雪花。人工产物碎屑包括多种金属碎屑、微塑料纤维丝和过硫化铅丝。金属碎屑可能来自船只金属部件耗损,微塑料纤维可能来自渔网残余。本文是首次有关海洋蓝洞悬浮体组分的系统报道。永乐龙洞悬浮体组分特色鲜明,对认识其生态系统和沉积记录有重要意义。     

三沙永乐龙洞悬浮体垂直分布特征及其影响因素

为研究中国唯一已知、全球最深海洋蓝洞的形成、发育和演化机制,应用LISST-100X现场激光粒度仪、CTD温盐仪等搭载工作级水下机器人,于2017年5月在三沙永乐龙洞进行了悬浮体、温盐剖面测量,获得了全洞深的悬浮体体积浓度、温盐和溶解氧等数据,并进行了悬浮体垂向分布特征研究。研究结果表明,洞内90 m以下水体为无氧环境,悬浮体浓度呈现5个变化旋回,温度、盐度均存在3个跃层,并且它们之间有着较好的对应关系。龙洞内水体表层悬浮体总浓度约为20 μL/L,悬浮体平均浓度值为5.93 μL/L。悬浮体旋回层Ⅰ位于5 m以浅水层;旋回层Ⅱ位于10～43 m之间,与第一个温盐跃层(深度10～20 m)部分对应;旋回层Ⅲ位于70～110 m之间,与第二个温盐跃层(深度70～110 m)完全对应;旋回层Ⅳ位于130～150 m之间,与第三个温盐跃层(深度130～150 m)完全对应;旋回层Ⅴ位于260 m以深至洞底300 m。龙洞表层悬浮体浓度较高,主要是受到洞外周边珊瑚礁松散沉积物输入的影响。洞内悬浮体垂直分布特征主要受到水动力、洞体形态、温盐跃层、溶解氧含量以及浮游生物等的控制和影响。     

黄河利津水文站不同粒径悬浮颗粒物中有机碳含量的研究

估算不同粒径TSS中POC的入海日通量,对黄河利津水文站悬浮颗粒物(total suspended solid,TSS)样品,采用基于stokes原理的沉降法分为Ⅴ级,对分级后的样品测其有机碳(particulate organic carbon,POC)含量和粒度组成。在此基础上,用多元线性回归法对数据进一步处理,准确得到样品中不同粒径TSS中POC的含量。研究表明,黄河口淡水端水体TSS,<8μm的粘土和极细粉砂、8~16μm的细粉砂中,POC的含量为0.600%和0.400%左右;16~32μm的中粉砂中,POC的含量不足0.200%;而32~63μm的粗粉砂和>63μm砂中POC含量仅为0.050%和0.004%左右,80%以上的POC主要集中在<16μm的TSS中,而<32μm的TSS承载了95%以上的POC。     

辽东湾绥中海岸演变及悬沙分布特征的遥感分析

本文利用辽东湾绥中地区22个年度(1975～1997年)的多时相卫星资料,分析绥中海岸自芷锚湾至狗河口约30km岸线的动态特征、近岸泥沙运动特点和悬浮泥沙的分布状况。所得结果表明,该段海岸近期处于相对稳定状态,近岸悬浮泥沙浓度较小,一般在10～50mg／L范围,是建设大中型海港码头的可选优良岸段。此外,通过遥感图象处理并结合现场调查,分析了近期近岸输沙特征和已建码头突堤堤根岸线淤涨特征,指出绥中沿岸输沙的主要方向是自西向东。     

激光悬沙测量传感器研究

激光悬沙测量传感器是一种直接测量现场水体的激光粒度仪.激光悬沙测量传感器由水下机和分析软件组成.针对粒径测量范围和浓度适用范围提出了环形光电探测器、激光器、准直光路、信号存储电路的设计原则.同时采用改进的R-R分布法.利用多线程技术,对现场激光悬沙测量传感器采集的光能数据处理问题进行了研究.文中还介绍了实验室比测和现场试验结果.     

夏季黄海、东海鞭毛虫的丰度与悬浮颗粒物的关系

对2001年8月黄海中部和南部以及东海北部海洋鞭毛虫的丰度及其与悬浮颗粒物的数量关系进行了研究,发现调查区域内的鞭毛虫丰度为44~12 600个/cm3,它们在悬浮颗粒中所占的比例可达60%以上.悬浮颗粒物的粒径谱可以分为平缓型、驼峰型、浮游生物型和混合型.鞭毛虫丰度的变化与悬浮颗粒物的数量分布具有相似的变化趋势,整体上来说,两者数量的相关性显著,而不同的粒径谱类型中,两者的关系有不同的特点.对两者的数量关系进行了初步的探讨,并为今后海域生态调查中鞭毛虫丰度的快速估计提供一条新的途径.     

天然水体中悬浮粒子表面电荷的研究

本文对近二十年来天然水体中悬浮粒子表面电荷的研究工作进行了综合评述。对盐度、离子强度、pH、金属离子及海洋有机物等因素对悬浮粒子表面电荷的影响进行了总结和探讨,并得出了最一般结论。     

图像处理技术在酒精检测中的应用

将图像处理技术应用在酒精检测中,提出了一种检测酒精含量的方法,通过待检测样品与试剂反应形成的圆斑面积,计算得到样品中的酒精含量值.并使用VC 编程实现了该算法,进行了大量的实验验证,证明本文提出的图像处理方法行之有效.     

VC++与Matlab混合编程的图像处理

主要讨论了VC 与M atlab混合编程的两种常规方式,给出了利用M atlab数学函数库混合编程的实现方法,指出了常规方式存在不足的同时,提出了另外两种方法,实现了利用M atlab数学函数库和编译器结合VC 混合编程的新方法,充分发挥了VC 有效运算速率与M atlab强大矩阵运算的优点。实验结果说明本文所提方案可行,适用于图像处理。     

基于图像处理的回声定位信号检测方法

鲸豚类海洋哺乳动物发出的回声定位信号是一种频率较高的短时脉冲信号,研究回声定位信号检测方法有助于快速、准确地检测海洋哺乳动物发声,进而更好地保护海洋哺乳动物.本文提出了一种基于图像处理的鲸豚类动物回声定位信号检测方法.该方法首先对收集到的数据进行分帧,计算每帧信号的时频图;使用Frangi滤波器对时频图进行滤波,以降低...     

不同悬沙组分对潮流的响应关系研究

通过建立一维水深平均悬沙模型,对典型潮流控制的海湾内不同悬沙组分对潮流的响应关系进行了研究。模型以泥沙的水平输运、再悬浮和沉降为主要物理过程,以M2,S2分潮及余流为主要动力因素,反演了湄洲湾支水道内粉砂、淤泥组分含量的时间序列,采用2007-08潮位、潮流、悬沙、底质同步观测资料进行分析和验证。通过三角傅里叶分析,将悬沙的时间序列分解为12个主要的谐波分量,模型分解得到的主要傅里叶分量具有M2分潮两倍的角速度与1/4日潮周期,该分量粉砂组分振幅6.1 mg/L,淤泥组分振幅1.5 mg/L;次主要傅里叶分量具有M2分潮的角速度,振幅受水平输沙、余流、M2分潮流共同影响,粉砂组分振幅4.9 mg/L,淤泥组分振幅1.2 mg/L。由于粉砂组分单位起动能力强、沉降速度高,且淤泥组分由于粘结力等因素起动条件较高,粉砂组分振幅高于淤泥组分。测站位置余流与涨潮流方向一致,余流致使涨潮过程中粉砂组分含量所占百分比上升,而落潮过程下降,淤泥组分则相反。     

河口悬浮粒子Stern电位的测定方法

首次提出了一种间接测定悬浮粒子Stern电位的方法,即通过测定悬浮粒子在不同浓度NaCl(0.01～0.40mol/L)溶液中的ζ-电位,按照Gouy-Chapman理论一般公式之对数变换式,用作图法计算悬浮粒子的Stern电位.用该方法研究了黄河口悬浮粒子Stern电位的变化规律.结果表明,在淡、咸水混合初期,悬浮粒子的Stern电位迅速减小;当S>3.5时,Stern电位不再随盐度的增大而变化.由此提出,对Ca2+和Ms2+的吸附是影响河口悬浮粒子Stern电位变化的主要因素.     

福建主要港湾悬浮物、悬浮有机质等环境因子的分布与变化

依据2001年福建主要港湾水体中悬浮物质的调查资料,讨论了悬浮物(TPM)、悬浮有机质(POM)的分布和动态变化特征。TPM季平均质量浓度为20.86~22.68 mg.dm-3,年平均为21.50 mg.dm-3;其季节变化为11月最高,8月次高,5月最低。11月最高主要受风浪和潮流的影响。POM季平均质量浓度为3.14~3.36 mg.dm-3,年平均为3.27 mg.dm-3;其季节变化为8月最高,5月次高,11月最低。夏季POM的含量分布主要受生物活动影响。叶绿素a季平均质量浓度为6.01~9.02 mg.m-3,初级生产力季平均为54.9~412.8 mgC.m-2.d-1,都是8月最高,11月最低。浮游植物细胞数季平均为3 563.4×103~24 862.4×103个.m-3,5月最高,11月最低。     

海底输水管道敷设过程中悬浮泥沙对海洋环境影响的数值研究

海底管道敷设过程中产生的悬浮泥沙会对工程海域的水质和海洋生物造成影响.建立了2D悬浮泥沙输移模型,结合水动力模型,对舟山市临城至虾峙岛、六横岛输配水工程中海底管线敷设引起的悬浮泥沙的输移规律进行模拟研究,预测悬浮泥沙的影响程度和范围,为海洋环境影响评价提供依据.计算结果表明:1号工段管道敷设对海水水质影响最大,2号工段...     

基于小波变换和高斯函数的影像去噪方法研究

提出了小波变换与高斯函数相结合进行影像去噪的方法,在去除高斯白噪声的同时能够有效去除椒盐噪声。此方法是在小波域内结合小波变换的特点对高频子带分别进行高斯低通滤波,将滤波后的小波系数经过反变换后即可得到经过去噪后的影像。实验表明该方法不仅对高斯噪声和椒盐噪声去噪效果明显,而且保留了影像的细节信息,其滤波效果优于中值滤波和小波软阈值法。     

模糊图象消除方法在纤维密度检测和水下图象处理中的应用

在数字图象处理中,就纺织品的移动所造成图象的运动模糊和成象不在焦平面产生的弥散模糊,运用消模糊理论进行图象处理,并得到了满意的结果。同时对水下摄影过程中造成的水下图象处理进行研究,说明该方法还可应用到更广泛的领域。