水下极低频电磁信号探测中的海流感应电磁噪声压制

水下极低频电磁信号探测在深远海探测领域应用前景广阔,然而极低频电磁信号易受海流运动感应电磁噪声影响,为了拓展极低频电磁探测在海洋中的应用,需要通过信号处理的方式压制噪声,提高信号信噪比。小波分析具有多分辨率分析及时频局部化的优势,适于处理海水运动感应电磁噪声等非平稳信号,本文将海流感应电磁场特征引入小波分析中,基于正演模拟及小波系数分析确定阈值的小波阈值去噪方法压制噪声,利用合成的包含大地电磁信号、海流感应电磁噪声的极低频信号进行实验,并利用南黄海海域电磁信号探测试验数据进行验证。研究结果表明,噪声压制后的极低频信号信噪比明显提高,信号在时频域识别能力得到改善。     

浅谈数学变换在海洋技术中的应用

根据以往的工作积累,作者在文中介绍了在海洋技术中得到应用的几种数学变换,包括基于Fourier变换的频谱分析、波浪分离、相关分析及定义的H artley实现,连续M orlet小波变换在波浪信号分析中的应用,以及离散正交小波变换的降噪作用与悬沙图像的特征提取。文中通过公式推导和数据比较,展示了数学变换在海洋技术应用中的科学魅力。     

用小波技术分析遥感图像确定岸线位置的研究

小波,对于从事应用科学研究的人们而言,是一种新的强有力的分析技术、工具或方法;而在数学家们看来,它是一个新的数学分支,是泛函分析、傅利叶分析、样条分析、数值分析等的完美结合。小波包含的数学内容丰富,在众多学科中的应用前景广阔。然而,因为它正处在迅速发展和不断完善之中,所以目前还没有给出一种统一而又明确的描述［１］。不过,由于小波所具有的独特功能（如,可以将各种不同频率交织在一起的混合信号分解成不同频率的块信号等）,这并不妨碍它在一个又一个领域中显示新的用途。将遥感技术应用于海洋问题的研究中,不仅…     

海上单道地震勘探中船舶等背景噪声的影响分析及压制

单道反射地震以其配置灵活、操作简单、高效经济的优势,在海洋区域地质调查、近海工程物探等领域得到了广泛的应用.利用海上作业前期对单道地震系统试验的数据进行分析,获得船舶等背景噪声的频率特征,为室内资料处理提供可靠依据,旨在最大限度地保留有效信号并压制船舶等背景干扰,提高地震资料处理的效率和剖面的质量.根据实际处理结果,得到2点认识:(1)通常情况下,海洋地震勘探中船舶等背景干扰信号的频率低于200 Hz,而电火花震源的主频在200 Hz以上,二者在频域可分开;(2)地震记录的高低频信号各有用处,野外作业时应尽可能采集背景噪声数据,为室内资料处理提供依据,以免去除噪声的同时滤除了有效信号.最后基于分析处理过程中遇到的问题,进一步提出海洋勘探过程中船舶等背景噪声的调查设计,旨在研究船型、航速、水听器拖曳长度等对背景噪声在地震记录中的特征有何影响以及如何控制船速及水听器拖曳长度来使得野外原始记录的信噪比达到最大.     

海洋测绘文摘

HC9933测深信息处理的最佳小波门限滤波法/徐卫明(大连舰艇学院海洋测绘系)…//测绘学报,—1999,28(2)。—131～138 针对测深数据在环境噪声处理中存在的问题,基于离散快速小波变换技术,根据信号检测中的Neyman-Peason准则,提出了从环境噪声污染的测深信号中重构海底地形信号的最佳小波门限滤波法,从而达到降低环境噪声对测深信息的影响。图7参11     

“中国海洋资源数据库集成”建成

由国家海洋信息中心承担的“中国海洋资源综合数据库集成”的建设是一项信息量大、技术含量高的系统工程项目。系统建设过程中,要应用信息科学、图形图像处理、计算机技术、网络和通讯等多种技术。系统开发涉及到海洋化学、海洋物理、海洋气象、海洋法规、海洋经济、海洋制图、海洋遥测遥感等多学科领域,     

基于拉依达准则的自适应小波阈值选取方法

根据潜艇磁异常目标信号持续时间短、海浪磁场噪声依赖于时间和位置的特性,应用拉依达准则提出了一种有效区分海洋背景磁噪声和磁目标信号的自适应小波阈值选取方法。采用不同小波阈值选取法对含有海洋背景噪声的潜艇磁目标信号进行降噪处理,通过对比各阈值法降噪后的峰值信噪比(PSNR)和均方误差(MSE),验证了本文提出的自适应小波阈值选取方法的有效性。     

海洋地理信息系统的应用现状及其发展趋势

21世纪是人类开发和利用海洋的世纪,海洋地理信息系统(MGIS)作为空间信息数据收集、存储、快速访问、综合管理、智能分析和解决实际空间问题的有力工具,具有强大的时空处理能力,已开始在海洋诸多领域进行应用.概述了MGIS的发展概况、基本功能,分析其在海洋研究各领域的应用现状及应用过程中面临的问题,并对MGIS的未来发展趋势进行了探讨.     

声学系统信号的量化与数字化处理

声学系统是探测悬浮颗粒物在海洋中的短期时空分布状态,揭示悬浮颗粒物的沉降、扩散和迁移特性的有效工具。本文阐述了声学系统信号与悬浮颗粒浓度的量化(以美国Datasonics声学系统为例)及信号数字化处理。用处理后的数据可定量分析海洋中悬浮颗粒物时空分布以及不同密度层和水团的分布,可供从事物理海洋学方面的研究。文中阐述的声学信号处理方法对在海洋调查研究、海洋环境保护研究和海洋环境监测中声学技术的应用可提供一个借鉴。     

一种基于小波变换的SAR海洋图像数据增强系统

提出了一种基于小波变换的SAR海洋图像数据增强系统,并进行了试验.本系统包括小波变换、Speckle及Pepper-Salt噪声抑制、船等目标提取、内波提取、目标数统计和图像图形显示放大等功能.该图像增强系统可以对含有常见的高斯噪声及Speckle和Pepper-Salt非高斯噪声的污染图像数据进行增强处理,可对SAR等微波成像传感器数据、光学成像传感器数据进行增强处理,具有广泛的应用前景     

科研鱼探仪数据的解编及地球物理应用

目前常规海洋测绘手段主要包括电子海图、单波束、多波束、侧扫声呐等,这些方法的单独使用会存在诸如数据样本稀疏、施工成本昂贵、难以获取确切深度等局限之处。基于超声波回声原理的科研鱼探仪广泛用于渔业资源调查与评估中,是渔业领域的主要统计手段,具有数据体量大、来源丰富、采集成本低的特点。超声回波数据在刻画鱼群数量、方位的同时,携带有海底地形与海水温盐结构信息,可以作为常规海洋测绘方法的补充。特别是数据解编后得到的高精度水体数据,可以用于海洋地球物理等研究,故针对科研鱼探仪数据的解编工作亟待进行。本文针对科研鱼探仪(SIMRAD EK80)的采集数据进行解编处理,并基于对道头信息的分析,实现对数据文件的重新分类,提取与海洋地球物理领域相关的位置、样点能量值等数据信息进行分析研究,旨在丰富海洋地球物理研究数据来源,为常规海洋探测工作提供借鉴,提升数据利用效能。     

基于交叉证认的海洋磁力测量数据小波去噪研究

针对海洋磁力测量数据中存在的高斯噪声,采用基于交叉证认的小波阈值去噪方法进行噪声去除。首先对磁力数据进行小波分解,利用交叉证认方法自动识别小波分解的信号层与噪声层,然后对噪声层小波系数进行阈值处理,进一步提取噪声层中的有用信息,最后进行小波重构得到去噪信号。同时提出了一种改进阈值处理函数,能够改善传统软、硬阈值函数存在的缺陷,提高重构信号的精度。实验分析表明,当噪声水平小于1.5nT时,相比于传统软、硬阈值函数的小波阈值去噪方法,该方法可更好地去除海洋磁力数据中的高斯噪声,并可较好地保留数据中的有用细节信息,使数据质量得到提高。     

低共熔溶剂提取海洋活性物质研究进展

海洋活性物质是指对生命活动有影响的海洋生物组分或代谢产物,在医药、化妆品、保健食品等领域具有广泛的应用。低共熔溶剂(deepeutecticsolvent,DES)是基于离子液体所发展而来的一种新型绿色溶剂,它具备可设计、可回收、生物相容性高、合成简易及成本低廉等多重优势,在天然活性物质的提取中具有巨大的应用前景,引起了国内外研究学者的广泛关注。本文综述了DES在海洋活性物质(包括海洋多糖、蛋白质、DNA、生物柴油、酚类和萜烯类化合物等)提取中的应用,以期为海洋活性物质的绿色提取和应用提供新的策略。     

SBF1—1型近海遥测波浪仪简介

应用浮标测量海洋波浪是近十几年来国外广泛采用的测波手段之一。SBF1—1型近海遥测波浪仪即是一种定点的具有弹性系留系统的遥测波浪浮标。它主要适用于沿海台站、港口码头及海上石油平台等处测量波浪的波高和周期。浮标通过天线连续发射波浪信号,岸站接收系统可连续或定时接收记录。     

一种DOC在线分析仪光电信号处理方法

目前在海洋生态环境监测领域,国内尚无快速、稳定、在线的溶解性有机碳(DOC)自动化测量方法。为此,提出了一种专门针对海水DOC在线分析的光电信号处理方法。首先,确保氧化发光产生的微弱光信号能够通过光电倍增管探测到,之后信号经过锁相放大、带通滤波等电路模块进行前期处理,并且在CPU中采用复合数字滤波算法进一步平滑降噪处理,最终该方法解决了DOC在线分析方法中微弱光电信号处理的难题。长期的海试比对试验数据表明:该方法的测量数据的平行度能够达到实验室方法的测量数据的85%,证明其具备在线分析的能力,而且该方法测量速度更快,因此具有很好的实用性。     

大数据新时代背景下的海洋数据资源管理策略

海洋数据是国家重要的基础性战略资源,运用大数据思维管理海洋数据资源已成为新时代的大趋势。本文分析了国内外海洋数据资源管理现状、存在的问题与海洋数据资源管理共享应用需求,提出了统一规划设计海洋数据资源管理、建立多源立体海洋数据资源获取体系、构建分类分级海洋数据资源管理体系、加强海洋大数据分析处理与应用研究、推进面向多用户海洋数据资源共享的海洋数据资源管理策略,对于大数据新时代背景下创新海洋信息资源管理方式、推进涉海领域数据融合和有效提升海洋管理与服务水平具有重要意义。     

台湾龟山岛东南部海域白色热泉特征分析

海底热液活动及其周边环境的调查研究是海洋科学领域的热点之一。海底热液喷口环境的物理化学参数,尤其是浅水型热液,会受到潮汐变化的影响。台湾龟山岛靠近冲绳海槽南端分布有多处浅水型热液喷口(30m)。2010年5月,浙江大学、杭州电子科技大学和台湾中山大学对该海域实施了联合考察,利用电化学传感器获得了低温热液喷口(24.834 14°N,121.961 91°E)连续87h的温度和pH现场观测数据。基于Morlet复小波变换方法,分析了浅水型热液喷口的温度和pH现场观测时间序列的变化周期,并通过与当地潮汐记录数据作比较,获得了其与潮汐信号之间的潜在关系,证实了潮汐变化是海底白色热泉喷口物理化学参数现场观测最主要的影响因素。温度和pH现场观测数据经Morlet复小波变换后的小波系数分别存在规律的12.9h和12.5h变化周期,并且温度的小波系数在准半日周期尺度与潮汐高度呈负相关变化,相关系数为-0.89;pH的小波系数情况相反,相关系数为0.76。     

人工智能在海洋工程地质领域的应用

人工智能算法在海洋地质研究的应用是当前的研究热点,在海洋地质调查、海洋地质灾害评价、海洋地质建模等多个方向都得到了应用。海洋工程地质调查是海洋工程地质研究的基础,调查数据的精细化、自动化处理对数据的高效挖掘和分析具有非常重要的作用。本文首先介绍了人工智能、神经网络、机器学习和深度学习的历史发展和研究现状,总结了它们之间的关系;然后概述了人工智能在海洋工程地质领域的应用,主要内容包括地球物理调查、地质取样、地质灾害评价。结果表明人工智能算法可以较好地应用于地球物理调查、地质取样、地质灾害评价等各项问题,只是目前在海洋工程地质领域应用仍然较少。最后阐述了人工智能在海洋工程地质领域的应用前景和目前存在的几种主要限制因素,并对未来发展方向进行了展望。     

我国海洋卫星数据应用发展现状与思考

海洋科学是一门依赖于观测的学科, 而卫星是海洋研究的重要观测平台之一, 海洋卫星数据在海洋科学研究中具有重要的意义。21世纪初以来, 我国陆续发射了多颗专门用于海洋观测的卫星, 初步拥有自主海洋卫星全球观测网络。本文针对国内外海洋卫星资源基本情况, 总结了我国海洋卫星数据应用发展现状, 特别是海洋卫星数据接收、处理、管理、应用等方面的情况, 并分析、探讨了我国海洋科学研究对卫星数据的需求, 以及我国海洋卫星数据科学应用存在的问题和发展策略。     

导管架平台健康监测中的信号处理技术

振动信号处理技术能够提取反映结构健康的特征信息,在导管架平台健康监测中发挥了重要作用。为了给导管架平台健康监测与振动特征提取的发展提供借鉴和指导,文中对导管架平台特征提取中常用的信号处理方法:傅里叶变换、小波变换和希尔伯特-黄(Hilbert-Huang)变换进行了综述,系统总结了它们的基本理论、适用范围、优缺点以及在导管架平台健康监测中的应用情况。文中发现傅里叶变换方法简单、适用性强,对于平稳信号有很好的处理效果;小波变换和希尔伯特-黄变换能很好地提取非平稳信号的时频特性,在导管架平台健康监测与特征提取中应用广泛。同时,随着人工智能算法的快速发展,未来的发展中,可以进行信号处理方法与人工智能算法的结合使用,以期获得更好的信号处理效果。