深海ARV在海洋资源调查中的应用及展望

深海自主/遥控式水下机器人（ARV）作为新兴的复合型水下机器人,融合了自主式水下机器人的灵活性和遥控式水下机器人的人机交互性等优势,开启了自主与遥控混合作业的新模式。深海ARV可切换为AUV自主航行模式,独立采集周边区域近海底地形地貌、地质结构以及环境参数等数据,也能下潜至目标区域后切换为ROV遥控模式进行局部观察和采样操作,其探测作业一体化技术代表了具备复杂使命执行力的第三代深海水下机器人的发展方向。通过分析国内外深海混合型水下机器人的发展现状,结合ARV在中国深海矿产资源调查中的主要应用案例和取得的成果,以6000米级 “问海一号”ARV系统的研发为例,给出其关键技术集成以及面对的技术挑战,并对未来深海ARV的应用场景、功能集成和发展方向提出了一些设想和建议。     

水下激光扫描成像系统及其在冷泉研究中的应用

利用深潜器及其搭载光学设备获得重点调查区的高分辨率影像资料是深远海调查的重要内容,对于研究冷泉、热液等特殊海底环境及其生态系统的组成、空间规模、分布特征以及演化规律具有重要意义。主要介绍了搭载于“发现”ROV的4 500 m级L1000型图像和激光扫描系统及其应用实例。利用该系统拍摄并带有位置信息的海底高清照片,首次获得了台西南冷泉区的高清全幅海底拼接图像,并根据该拼接图像对台西南冷泉区的海底特征、空间分布规律和规模进行了直观分析和量化研究,有效地提高了我国深远海近海底测绘的能力。     

HiPAP 100水下定位系统在海底摄像中的应用

分析了HiPAP100高精度声学定位系统及其水下定位原理,阐述了影响水声传播的因素及HiPAP100的解决办法,介绍了水下定位系统在我国海洋区域地质调查海底摄像测站作业中的应用,分析比较海底摄像常规定位与HiPAP100超短基线的定位精度,说明水下定位在海底摄像等水下拖曳和定点作业中的必要性和重要性。     

黄海冷水团及周边海域夏初小型底栖动物现存量及空间分布研究

2007年6月经由专项航次对黄海冷水团及邻近海域共48个站位（北黄海17个,南黄海31个1的小型底栖动物组成、丰度和生物量及沉积环境进行了研究。所调查站位的小型底栖动物平均丰度达（2195±1599）ind／10cm^2,平均生物量为（1843±1291）μg dwt／10cm^2,冷水团内的平均丰度较冷水团外站位低约...     

东沙西南海域表层底栖有孔虫碳同位素对冷泉活动的指示

底栖有孔虫碳同位素负偏记录是冷泉活动的重要指标之一。对南海北部东沙西南海域4个含碳酸盐结核的表层沉积物样品中的6种底栖有孔虫进行了氧碳同位素分析,结果表明,表生属种Discanomalina semiungulata、Cibicides wullerstorfi、Cibicides pseudoungerianus、Cibicides lobatulus的碳同位素,相对同水深南海现代表生底栖有孔虫有明显的负偏记录,尤其是表生种D.semiungulata基本都偏负;内生种Lenticulina orbicularis也有部分负偏,而Uvigerina auberiana的碳同位素则明显偏正;几种底栖有孔虫的碳同位素波动幅度都明显较大,明显超出了南海最近两个冰期-间冰期旋回中碳同位素的变化幅度。其中生活在蠕虫管壁上的活体底栖有孔虫D.semiungulata和C.lobatulus的同位素都呈明显的负偏,认为该区底栖有孔虫碳同位素这种负偏和波动幅度大可能是由于冷泉活动造成的。活体底栖有孔虫碳同位素负偏表明该区可能存在有正在活动的冷泉,其中表生种D.semiungulata的大量出现可以作为南海冷泉活动的一个潜在指示标志。     

无人机与无人艇在海南东锣岛水上水下地貌联合调查中的应用

水上无人系统主要包括水面无人艇和无人机,在传统大船和人员难以到达的浅水、岛礁等高风险区域调查中具有重要的替代意义。通过水上无人系统对岛礁地貌进行调查,探讨其调查数据的可靠性和应用实效。2020年9月,广州海洋地质调查局利用C400声学水面无人艇和Phantom 4 RTK摄影无人机在海南东锣岛获取了多波束测深、侧扫声呐和正射影像等数据。结果表明采集的数据能清楚识别海底沙丘、沙纹、沙斑、礁石等岛礁水下地貌以及裸露礁石、植被、房屋、码头、废弃铁船、人工栈道等岛礁陆上地貌。证实无人机摄影在无人艇调查中起到良好的辅助作用,联合调查可实现岛礁陆上和水下地貌数据完整拼接和融合;采集的数据可靠性高,可用性强,在海洋牧场建设、岛礁生态修复以及揭示岛礁地质灾害特征等方面具有重要参考价值。