全球海洋资源开发现状和趋势综述

海洋是资源宝库,能为人类社会提供发展所需的物质资源、空间资源和矿产资源等资源。随着科技的不断进步和人类经济社会的不断发展,人类能够开发利用的海洋资源种类和数量不断增多,海水资源开发利用规模迅速扩大,国际海底区域资源勘探开发竞争日趋激烈,海洋油气资源勘探开发已经由浅海延伸至深海,天然气水合物由资源调查逐步转向开发利用。     

促进我国大洋矿产资源商业化开发的思考

自1991年以来,我国大洋矿产资源开发事业取得了长足进步,包括大洋资源调查、技术装备研发、国际事务方面等。然而,与西方发达国家相比,我国大洋矿产资源开发事业仍存在较大差距,调查装备质量、标准化和国产化水平均仍较低,深海采矿、冶炼技术较为落后,商业化开发步伐远落后于发达国家。在西方国家广泛开展深海矿产开发技术研发的情况下,我国应加强深海矿产商业化开采的顶层设计研究,深化深海调查采矿冶炼技术研发,推动技术设备通用化和标准化。     

海底视像图像的灰度不均匀校正方法的研究

点光源照射的亮度不均匀使获得的海底视像图象的灰度分布极不均匀，给海底多金属结核矿物的颗粒自动识别、粒径测量、储量的计算带来误差。本针对点光源照射的多金属结核海底视像图象，提出了３种方法进行灰度不均匀校正，并作了比较。实验结果表明，统计原图灰度值的二维分布特性，用二阶三次多项式函数拟合此灰度分布，再逐像元进行灰度拉伸的方法能更有效地消除点光源对海底视像图像灰度的影响。     

太平洋里有块中国“土地”

太平洋里有块中国“土地”６０至７０年代．一些发达国家纷纷展开以开采深海多金属结核为目的的大规模勘测。我国海洋地质工作者于８０年代也在太平洋某区域做了大量的研究工作，联合国将其中１５万平方公里的勘探区分配给我国作为深海采矿先驱投资者的报酬。根据《联合国...     

海洋采油平台海底勘测调查及成果分析

为了给海洋采油作业平台提供安全保障,需要进行海洋采油平台海底勘测,该文研究了采油平台海底勘测调查的技术路线,对海底勘测的数据处理及成果分析进行了阐述,最后得出海底勘查的技术结论。     

扫海利器——合成孔径声呐系统

常规的侧扫声呐系统可用于探明海底地貌及水下障碍物,但受设备硬件及海洋环境的影响,一般多应用于近岸浅海区域,且常规侧扫声呐系统扫测量程短(通常100 ～ 400 m左右),在深海则显得有点"力不从心",不适合大范围、大面积的深海区域扫海作业.     

海底管线GIS管理系统设计与实现

为便于石油和天然气运输,人们在海底布设了大量的管道,为了监测管线的稳定性,需要利用多波束、GPS定位、侧扫声纳和浅地层剖面等系统等对管线及其周围水域的水深、地貌、地质情况进行定期测量,这些信息对于分析管线的稳定性、管线的维护、维修、更新以及后续的开发监测等均具有重要的作用,为了有效地管理这些信息,本文从多源数据库的构建、海底地形的可视化、管线时空分析模型的构建几个方面展开研究,研制了海底管线GIS管理系统。目前,该系统已经在中国某海域的海底输油管线管理中得到了实际应用,成功实现了海量海底管线调查数据的高效管理和三维可视化,为海底管线数据安全状况的科学评估提供了极具价值的辅助决策信息。     

多波束贴近探测在海管悬空病害治理中的应用

在复杂的海洋生态环境下,随着海底管道服役年限的增加,海底管道的裸露、悬空病害现象显著,严重威胁着海洋石油生产安全。为了准确评价海管悬空病害发育程度,指导治理工程施工作业。采用水下机器人（ROV）搭载多波束测深仪,开展近距离探测的方法。确定了海底管道准确的悬空段位置、悬空高度及悬空长度,引导了悬空抛石治理作业,评价了治理效果。结果表明：ROV搭载多波束测深仪能近距离贴近管道,完成精细化探测,避免海面波浪、潮涌对多波束探测的影响,较为准确地评价病害程度并指导治理施工。     

海底地震仪布设导航定位系统的设计与实现

针对海洋地质调查与资源勘探中对海底地震仪(OBS)精确投放的要求,本文阐述了OBS布设流程和导航定位系统的功能特征,采用MVC多层架构设计"OBS投放导航定位系统"总体框架和功能体系,实现了地震测线设计、站位布设、目标点导航、作业轨迹再现、海图显示与操作、OBS多点伪距海底概位计算等功能。经过海试后的生产应用,结果表明此系统能够有效提高OBS投放定位的精度和作业效率。     

海底地形图制图现状

要想完成世界大洋水域的多项科研规划,并对其进行经济开发,就要有相应的地图制图保障。其中最主要的方面之一,就是制作海底地形图。这种地图是对无法直接观测的海底地貌实施目估的最通用的手段。由于需求迫切,近20年来很多这类地图已先后在苏联、美国、英国、日本及其它一些国家问世。例如,太平洋、印度洋和大西洋的海底地形图,“世界大洋”海底地形图和“世界大洋洋底地貌图”,“地中海国际海底地形图”,“大洋地势总图”第五版(国际海道测量组织     

海底视像图像的灰度不均匀校正方法的研究

点光源照射的亮度不均匀使获得的海底视像图像的灰度分布极不均匀 ,给海底多金属结核矿物的颗粒自动识别、粒径测量、储量的计算带来误差。本文针对点光源照射的多金属结核海底视像图像 ,提出了 3种方法进行灰度不均匀校正 ,并作了比较。实验结果表明 ,统计原图灰度值的二维分布特性 ,用二阶三次多项式函数拟合此灰度分布 ,再逐像元进行灰度位伸的方法能更有效地消除点光源对海底视像图像灰度的影响。     

海底地名数据库建设及应用研究

鉴于我国海底地名工作的紧迫性,本文提出了我国海底地名数据库建设的设计思路,针对实际需求,讨论了海底地名数据库的应用方向及其支撑信息系统的结构和功能设计。建成后的海底地名数据库将对扩大我国在该研究领域的国际影响力,维护我国海洋权益等方面起到积极促进作用。     

西太平洋非生物资源勘探开发现状与发展趋势

西太平洋区域非生物资源十分丰富,该区域的大陆架区是世界石油最丰富的地区之一,这一海域也是整个大洋中富钴结壳最为富集的地区之一。在西太的非生物开发利用方面,油气资源最为成熟,其勘探开发主要集中在鄂霍次克海、黄海、东海及南海等边缘海区,其他资源均处于勘探或实验阶段。就目前资源利用趋势来看,未来海洋资源与生态保护的矛盾将加剧,技术进步也将推进资源的商业化开采,此外对资源的管理也将更加严格。因此,要进一步推进我在西太非生物资源的开采利用,一是要加快推进南海南部的油气开采进程;二是要大力发展深海资源开发技术。     

海底底质分类反向散射强度三维概率密度法

反向散射强度随入射角变化信息蕴含海底底质特性,是多波束海底底质分类的重要数据源。目前,多波束海底底质分类主要提取平均反向散射强度随入射角的变化信息或基于声呐图像,没有综合考虑两者的相关信息。本文综合考虑平均反向散射强度随入射角变化信息及其概率密度分布,绘制三维概率密度图,提出了基于反向散射强度三维概率密度图的海底底质分类方法。实例计算结果表明:该方法能直观表达多波束条带覆盖区内不同海底底质类型的数量,有效判断不同海底底质类型的边界,实现海底底质类型的快速识别。     

深海矿产资源勘查开发进展、挑战与前景

人类对深海矿产资源的探索始于20世纪70年代.近50年来,受深海海底技术进步、原材料价格上涨和价格大幅波动造成的原材料供应风险上升等一系列重要因素推动,世界多国对深海矿产资源的勘查开发进度明显加快,签订的勘查开发合同不断增加.深海富集的矿产资源多是现代高科技、绿色技术或新兴技术必不可少的原材料,相较于陆地矿床,品位高、易采选、采矿环境扰动小.但深海采矿也面临挑战,如资源探明程度不够、国际法律框架缺失、勘查开采技术仍存难题、受矿产品价格和资本成本制约等.但无论如何,深海采矿将是本世纪人类满足自身发展需求的战略之举,已成为各国资源竞争的前沿热点领域.对此,需要加强深海矿产勘查开发研究及技术储备,强化政策引导、监管与服务,铺就一条“产学研用”的深海采矿创新之路.     

海底地形测量技术现状及发展趋势

简要回顾了海底地形测量技术的发展历史;详细介绍了船基声呐、机载激光、海岸带一体化测量海底地形技术及3种反演海底地形技术,呈现了海底地形的立体、高效、高精度、高分辨率获取现状。并展望了海底地形测量发展趋势,认为研制超宽覆盖、高精度、高分辨率、轻便型多波束测深系统和研究声速影响改正模型、测深数据滤波方法及海底地形表达是未来声呐测深领域的核心工作,无人船测量将会成为一种重要的作业模式,机载激光雷达测深、基于声呐图像的海底地形恢复及深拖测量发展潜力巨大。     

试谈海滩和大陆架海域行政区划界原则和在地图上表示的方法

我国东南沿海有十个省二个直辖市和南沙群岛的行政区域界线的部分或全部濒临大海或在大海之中，分布着大片的海滩和宽广的海域，具有丰富的海底资源。随着改革开放的深入，社会主义建设的发展，逐步开发利用海涂资源和大陆架资源已提到议事日程。     

海底入射角对多波束反向散射强度的影响及其改正

综合考虑测船姿态、声线弯曲和海底地形对入射角的影响,推导了计算多波束海底入射角的实用模型。根据Lambert法则,改正海底入射角对反向散射强度的影响。实例计算结果表明,所述模型能精确地计算波束在海底的入射角,有效地改正其对反向散射强度的影响。     

EM2040C多波束系统在采砂量监测中的应用

多波束测深技术在现代水下地形测量中发挥着重要作用,已应用于海洋测绘和内陆水体水下地形测绘中。本文介绍了EM2040C多波束系统的基本组成和性能,并以系统在海砂资源开采监测中的应用为研究对象,探讨了海砂开采量监测的技术方法和数据处理过程。研究结果证明,EM2040C多波束系统能够快速、高效地获取海底地形数据,其精度满足相关规范要求,可推广应用于海砂开采量监测中。     

一种海底底质与地形的信息叠置可视化方法及应用

海底底质与地形对舰船航行、锚泊、登陆、海底管线铺设等海上活动具有重要的影响。此文提出了一种基于底质Voronoi多边形操作,并与地形信息进行叠置运算的可视化分析方法。通过构建底质Delaunay三角网,生成底质Voronoi图,合并同底质且相邻的Voronoi多边形,实现了海底底质分布的可视化。在此基础上,实现了底质与地形的信息叠置。通过试验数据验证了所提方法的有效性,并在路线选择和活动区域提取等应用中进行了尝试。