卫星测高资料在反演海底地形中的应用

首先论述了利用卫星测高数据反演海底地形两类常用算法即解析算法和统计算法的基本原理和数学模型，在此基础上基于最小二乘配置理论，提出了统计算法的改进模型，使用新模型在南中国海地区进行了海底地形反演计算，并将反演结果与实际船测水深进行比对，进一步验证改进模型的可靠性和有效性。     

DGPS在广西沿海海底地形测绘中的应用

DGPS（DifferentialGlobalPositioningSystem）测量技术即差分定位技术,包括实时差分和后处理差分定位技术,正在远海和近海测量中得到广泛应用。后处理差分定位与微波定位及GPS实时差分定位相比,具有作用距离远,不受基准台与船台之问的障碍物影响以及减少基准台等优点。对于近海大比例尺（大于1：1万）测量,可采用实时差分定位的方法,而小于1：1万中小比例尺海底地形图测绘及海上其他工程测量,采用后处理差分定位,既能满足精度要求,又能提高工作效率。本文主要介绍利用DGPS后处理定位方法,在测绘广西沿海1：5万海底地形图中的应用情况。     

星载SAR图像在海底地形探测中的应用

利用遥感手段尤其是SAR图像获取海底地形信息是海洋测绘一个重要的研究领域，本文通过从图像使用的问题入手，对SAR图像探测海底地形的相关技术问题进行了分析，以期对今后此类工作有所参考借鉴。     

日照港西部海域海底地形与表层沉积特征

利用单波束测深仪和蚌式取样器进行了日照石臼港扩建码头西侧约50km~2海域1:2 000~1:10 000的水深地形测绘和底质分析工作。调查结果表明,日照港西部海域可分4个水深区,其地形和沉积特征如下:1)航道区,浅水航道区等深线平行于码头岸线,水深11m,经过疏浚已形成向南倾斜的四级阶梯地形,疏浚中心处水深24m。航道区底质以分选中等的砾砂为主;2)港池区,水深6 m,等深线与港池岸线平行,水深向南渐增,海底地形平坦,坡降比3‰。底质以分选较好的粉砂和砂质粉砂为主,近岸有少量分选较差的泥质砂质砾;3)涛雒-付疃河口区,水下三角洲地形明显,5m以浅等深线呈弧形向东南方向凸出,坡降比最大可达14.2‰,底质类型为分选极好的砂和粉砂质砂;4)浅海区,海底地形平坦,平均坡降比1.9‰,6~10m等深线呈NE-SW向平行向外海增大,近南扩码头端向东偏转,底质类型为分选好的砂质粉砂和粉砂,并呈平行于海岸线向深水区呈粗-细-粗的带状分布。底质类型分布与水深条件基本吻合,但深水区出现的底质粗化现象,分析认为可能与南扩码头的挑流作用有关,海底沉积物呈向南运移趋势。     

投弃式温盐深测量仪在海底地形测量中的应用

介绍了投弃式温盐深测量仪(XCTD)的原理和特点,利用它获得的声速剖面数据与声速剖面仪测量的声速剖面数据进行了精度对比,论述了在特殊环境下,利用多波束测深系统进行海底地形测量时,使用XCTD进行声速剖面测量的优势,解决了测量船停车才能进行声速剖面测量的弊端,显著提高了多波束测深系统作业的效率。     

渤海海底地形特征

基于2004—2010年渤海海底地形地貌调查资料,结合前人对渤海海底地形的认识,对渤海海底地形5个区(辽东湾、渤海湾、莱州湾、渤海中央盆地和渤海海峡)的地形及微地形,进行了全面的分析描述。并与1985年出版的渤海地形图进行比较,寻找渤海地形近几十年来的变化并分析其原因。分析表明:渤海海底地形平缓,从辽东湾、渤海湾和莱州湾三个海湾向渤海中央盆地及东部渤海海峡倾斜,平均水深18m;由于环境变化和人类活动,导致部分近岸海域的水深比40多a前的水深变浅,而渤海中央盆地发生侵蚀,水深加深。     

海底地形数据采集及处理中的微机技术

本文着重介绍用IBM/PC及接口技术实现海底数据采集处理的基本原理和实现方法。论述软硬件设计思想,并剖析两个实用程序。     

回声测深仪在水下地形测量中的应用

本文在介绍回声测深仪基本工作原理的同时,介绍了回声测深仪在杭州湾口外一拟建大型码头下地形测量的一个应用实例。     

包裹体测温在海底火山喷发矿物中的试验与讨论

国内对海底火山喷发矿物中的包裹体测温实例并不多见。本文首次对火山活动较为活跃的冲绳海槽底质沉积物中的紫苏辉石进行了淬火法包裹体测温。根据包裹体特征及类型确定该矿物属海底火山喷发成因,均匀化温度南北存在明显差异,并认为它们是属于不同时代的海底基性岩浆喷发产物。     

海底地形数据组织与可视化选取技术

海洋测绘数据信息化是构建智慧海洋的基础, 而海底地形数据是海洋测绘数据中的重要内容。为更加便捷和高效地 管理与利用地形数据, 本文结合工程实际需求, 研发了海底地形数据管理平台。首先, 基于海底地形数据的特点, 提出多分 辨率海底地形组织模型, 对不规则区域的海底地形进行多分辨率模型构建, 实现了对多波束实测数据的组织管理; 在此基础 上, 提出了多尺度海底地形分级渲染优化算法与海底地形数据空间截取算法, 利用分级渲染与数据裁剪算法实现对海底地形 数据的可视化表达预览和选取服务; 最后, 以典型的多波束测深数据为例, 基于研发平台完成了数据从存储 、组织管理到可 视化预览选取的一体化管理与服务, 验证了本文算法的可靠性与实用性, 同时可为海底地形数据管理服务提供一定参考。     

The application of the fractal geometry in the study of sea-floor volcano

Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｒａｃｔａｌｇｅｏｍｅｔｒｙｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｓｅａ－ｆｌｏｏｒｖｏｌｃａｎｏＴａｏＣｈｕｎｈｕｉ，ＪｉｎＸｉａｎｇｌｏｎｇ，ＬｕＷｅｎｚｈｅｎｇａｎｄＨｕａＺｕｇｅｎ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＯｃｔｏｂｅｒ４，...     

黑潮锋区的水温分形特征研究

借助GIS ArcView软件分析提取黑潮锋区域,将一定间隔的经纬度点的温度值生成等值线以此为研究对象,应用网格法计算了20°～30°N,120°～130°E范围内黑潮锋区50m和100m深处水温的分维值,100m深处的分维值波动较50m深处小,但整体上分维值较50m深处大。计算结果符合黑潮锋区强度的实际分布情况,初步认为分形维数能够表征黑潮锋强度,分维值随黑潮锋强度的增大而增大。     

Updated bathymetric survey of Kick-'em-Jenny submarine volcano

High-resolution bathymetric data obtained in July 1996 during a survey of the Kick-'em-Jenny submarine volcano north of Grenada in the Lesser Antilles revealed changes in the structure of the volcanic edifice compared to previously available surveys. The volcano's summit, at 178 m below sea level, was found to be approximately 18 m farther from the surface than was reported by Bouysse et al. (1988) and others. No dome was observed. Instead, an open crater, surrounded by walls that dropped significantly in elevation from one side to the opposite, suggest that eruptions, earthquakes, rockfalls or explosions may have altered the structure since the last detailed survey. The deepest contour of the volcano's crater was found 106 m below the summit.     

漠阳江入海口海岸线分维及其机制分析

分维数是反映海岸线复杂程度的客观依据。结合国内外海岸线分形研究进展,本文以漠阳江入海口附近海域为研究区,基于Landsat 8 OLI遥感影像对研究区域提取瞬时水边线,并利用潮汐数据进行校正得到海岸线;利用Fractal Fox2.0计算获得该海岸线的分维数为1.071;通过对研究区的分形机制分析,认为漠阳江附近的断裂构造对海岸起宏观控制作用,从而对海岸线的分维值也起了决定作用。根据断裂体系模型计算得到西侧海岸线的理论分维值为1.089,而对数螺线模型计算得到东侧海岸线的分维值为1.171;实际分维值相对理论值偏小,说明海岸带的沉积与侵蚀影响了分维值。此外,根据本区海岸侵蚀原因的分析,对分维机制进行了探究,初步论证的分维值大小可为海岸的冲淤变化研究提供参考。     

台湾大地震活动的模糊时间分维特征

本文用模糊时间分维方法探讨了台湾地区地震活动的时间分布规律。结果发现,“大地震”活动的时间序列与分维持征间有良好对应关系。台湾东,西地震带自本纪纪以来划分的４个“大地震”活动高潮时段前,都有一段时显维过程。可以认为,分维特征较好地反映了台湾地区的中长期地震活动趋势。     

分形方法在海洋溢油的气相色谱鉴别中的应用研究

将分形理论应用于溢油的气相色谱鉴别,建立了一种新的海洋溢油气相色谱鉴别方法。即首先采用小波分解将气相色谱图曲线分解至不同的尺度,计算各尺度曲线分量的分形维数,基于分形维数参量,采用欧几里得距离判断不同样品气相色谱曲线的近似程度,达到对溢油样品进行鉴别的目的。溢油事故实例数据分析表明,分形维数能较好的反映不同色谱曲线的差异,所建立的方法在筛选溢油样品时,能在一定程度上缩小鉴别范围,可作为溢油鉴别的一种有效辅助方法。     

东太平洋多金属结核中铁、锰元素的分形演化及其意义

运用分形理论,通过建立不同的相空间,计算了东太平洋多金属结核中的铁、锰元素的时间序列在各相空间中的关联分维,并与其在沉积物岩心中的关联分维进行了对比.通过研究发现,多金属结核中铁、锰元素和沉积物中Fe₂O₃及MnO在分形演化过程中均存在分维吸引子,认为沉积物中的Fe₂O₃和MnO可以用3个变量来描述,它们可能代表了火山、生物和陆地的三种来源,而描述结核中的铁、锰元素却需要14个变量,反映多金属结核中铁、锰元素的来源和/或赋存非常复杂,至少有14个因素在起作用,可能暗示了结核在形成过程中存在复杂的生物化学作用,为多金属结核的生物成因提供了间接的数学证据,同时也合理解释了结核生长结构所具有的自相似韵律现象.     

The use of fractal geometry to determine the impact of inlet migration on the dynamics of a seagrass landscape

The use of fractal geometry to evaluate seagrass scaling behavior and the persistence of seagrass landscape patterns in relation to a disturbance is presented in this paper.Ria Formosa is a dynamic barrier-island system with a migrating inlet that creates a cyclic disturbance in a seagrass landscape. Seagrass patches which develop in the intertidal and shallow subtidal areas of Ria Formosa were digitized from a temporal sequence of aerial photographs, from 1980 to 1998. The methodology used to evaluate seagrass scaling behavior was proposed by Meltzer and Hastings (1992), and relates the frequency distribution of patch size with the existence of patch size-related patterns. The Hurst exponent was calculated to assess the temporal persistence of the seagrass landscape. Univariate regression was used to investigate relations between temporal persistence and disturbance. The existence of patch size-related patterns was identified for all years suggesting shifts in generating processes occurring at different domains of scales in the seagrass landscape. The results enforces the idea that it is important to recognize the existence of diverse processes occurring at different domains of scales and, emphasizes the importance of evaluating issues of temporal and spatial scale while trying to understand changes in seagrass landscapes. The Hurst exponent estimates show that although the migration and relocation of the inlet affected this system the evolutionary trajectory of the seagrass landscape is persistent, i.e., the patch dynamics observed is stable. Furthermore, persistence values were different for differently sized patches, small patches having lower persistence then larger patches.     

基于分形维数的环渤海地区海岸线变迁及成因分析

利用遥感和GIS技术提取了环渤海地区1980年、1990年、2000年和2010年4期海岸线信息,采用网格法计算每期海岸线的分形维数;分析了海岸线及其分形维数的时空变化特征、并探讨了其与海岸开发活动之间的关系。研究表明:在1980—2010年间,研究区海岸线长度持续增加,变化强度逐渐增大,海岸线共增加了1 074.35 km;从时间过程看,2000年以后海岸线长度进入快速增长时期;从区域范围看,以天津市和河北省所在的渤海湾地区海岸线的变迁最显著。研究期间,环渤海地区海岸线整体向海推进,海岸线分形维数逐渐增大,岸线形状趋于复杂。人为的海岸开发活动是海岸线变迁的主导因素,2000年之前海岸开发以围垦养殖、盐田为主;之后,港口码头建设和城镇建设型的海岸工程逐渐增多。海岸线的分形维数与海岸带的物质组成与演变过程有直接关系,大量规模不等的海岸工程的建设是海岸线分形维数变化的主导因素。