激光三角法溢油油膜厚度测量技术研究

提出一种激光三角法溢油油膜厚度测量方法与海上应用采样池结构设计,针对石油与柴油搭建光学实验平台进行了油膜厚度测量实验,获得了油膜厚度信息。这种非接触测量方法具有原理简单、测量方便、成本低、精度高等特点,对实现水溶液表面油膜厚度的动态在线测量有重要意义。     

海上溢油油膜厚度实验室模拟和理论模型对比研究

溢油量是衡量溢油规模的关键指标,是处理溢油事故的重要依据。油膜厚度是确定溢油量的基本前提,是一个尚未解决的国际难题。实验室中模拟了不同阶段和不同环境条件下扩展油膜的厚度变化特征。结果表明,实验室模拟与理论模型分析具有基本一致的变化趋势,扩展速度与扩展时间成反比;温度是影响油膜厚度的重要因素,相同条件下,温度越高,油膜厚度越小;海水盐度会影响溢油扩展,但这种影响并未延伸到对油膜厚度的控制上。由于实验室模拟限定在平静海面条件下,并未考虑风和海流等扩展中不容忽视的因素,故与理论构建模型相比系数相差较大。通过对比分析,前期构建的理论模型更能准确地反映海洋溢油的实际情况,加之在实例验证中的较高准确性,该模型具有业务化实施和广泛推广的潜力。     

海上溢油油膜厚度浮标结构设计研究

介绍了海上溢油油膜浮标的采样池和整体结构设计,综合考虑浮标的重量、浮力和压力等因素,分析了浮标在水中的静态特性和结构强度,最终研制了符合结构设计要求的油膜浮标,通过实验证明其可靠性及密封性能良好。     

一定厚度的油膜对海浪的抑制模型研究

本文结合海浪谱的作用量平衡方程,给出了一定厚度油膜对海浪的抑制模型,该模型不仅与油膜的物理参数有关,而且与环境参数有关。文中开展了抑制比对这些参数的敏感性分析,数值模拟结果表明:动力学粘性,表面/界面弹性、油膜厚度、油膜覆盖率等参数对抑制比的影响较大,但油膜的其他物理学参数如:密度、表面/界面张力,表面/界面粘度几乎对抑制比不产生影响;而且,文中还发现风速和风向对抑制比的影响较大。一般情况下,油膜对雷达回波信号的抑制,只需考虑油膜对海浪的抑制作用;但对厚乳化溢油而言,还应考虑到介电常数的减小对雷达回波信号的抑制。将本文建立的抑制比模型所得结果与墨西哥湾溢油事故期间的15景ENVISAR ASAR影像所得抑制比结果进行了比较。     

水面油膜微波辐射特性实验室测量与分析

要实现利用微波辐射计对海面溢油的厚度等参数进行遥感监测，必须先对水面油膜的微波辐射特性进行研究，以便为传感器的设计和遥感资料的解译提供依据。在实验室条件下，利用“灰体室”的环境条件及测量方法，测试了原油、燃料油和食用植物油膜的微波发射率与油膜厚度之间的关系，并对测量结果进行分析和讨论。为实际应用提供技术资料。     

海洋溢油油膜厚度影响因素理论模型的构建

溢油扩展过程中油膜厚度的准确获得是进行溢油量估算和损失评估中需要解决的关键科学问题,通过揭示溢油扩展中油膜厚度的理论变化特征来获得油膜厚度随溢油性质和海洋环境条件变化的定量关系,构建海洋溢油油膜厚度影响因素理论模型,对溢油量估算至关重要。依据Lehr提出的油膜椭圆扩展模型构建了油膜厚度随溢油性质和海洋环境条件变化的定量关系,剖析了溢油扩展过程中油膜厚度的变化特征。油膜厚度在溢油发生后最初2小时内会迅速减小,此后衰减速度逐渐减小直至趋于稳定。对于原油来说,通常在6～7h内会达到最小油膜厚度,扩展终止。溢油密度对油膜厚度的影响表现为密度大的溢油初始厚度大,达到平衡的时间也较长;风速对于油膜扩展的影响巨大,风速越大越有利于油膜的扩展,油膜厚度越小;温度也通过影响溢油油膜密度来影响油膜厚度的变化,一定范围内,高温促进油膜的扩展,加快油膜厚度的变化速度。除溢油密度、风速和温度外,溢油方式、海流、潮汐和溢油时间等因素也会影响油膜厚度的变化。     

基于PDA的边角测量数据采集系统开发与应用

掌上电脑功能强大、使用灵活,克服了传统便携式测量设备的局限性,尤其用于野外数据采集具有无法比拟的优越性。介绍了边、角测量数据采集系统ADCE3.0的基本结构和特点,并对该系统研究实施过程中的关键技术问题进行了分析探讨。     

基于图像分割的油膜厚度计算及其光谱相关性分析

以渤海原油为油样,利用ASD地物光谱仪开展油膜光谱测量,针对油膜光谱实验过程中油膜厚度难以控制的问题,改进布设油膜的方式,利用定量滴定和图像分割方法完成油膜厚度计算,并开展油膜光谱特性及其与油膜厚度的相关性分析。研究表明,油膜厚度计算方法可信度较高,能够较真实地计算出油膜厚度;油膜光谱在350~900nm范围内较为平滑,油膜厚度及其光谱在可见光波段具有较高的相关性,900nm之前具有较好的相关性且为正相关,在600~800nm之间相关性达到最高,波长在900nm之后油膜厚度与其光谱无明显相关性;油膜光谱在761nm处有峰值存在,此处可以作为判断油膜存在以及油膜厚度反演的敏感波段;利用645nm以及761nm波段建立油膜厚度与反射光谱的相关模型,能够清晰地显示油膜厚度与其光谱在可见光波段具有较强的相关性,分析结果能够为后续遥感方法溢油量反演提供可信的参考。     

海上溢油量获取的技术方法

海上溢油近年来已成为恶化海洋生态环境、导致重大海洋资源损失的一种重要海洋灾害.海面溢油量是评价海上溢油事故威胁程度和确定溢油事故等级的重要指标,而溢油面积和油膜厚度的准确获得是评估溢油量的基础.文中系统总结了当今国内外海洋溢油面积和油膜厚度的监测方法,认为航空遥感和卫星遥感技术是获取海上油膜面积的有效手段,基于光学遥感和超声波原理的激光声学遥感器是最具发展潜力的油膜厚度测量技术.此外,通过构建油膜扩展模型来估算油膜厚度也不失为一种简单而有效的方法,其最大特点是应用范围广,不受时空、气候条件影响,实例分析验证结果有很高的准确性(高达96％),这种方法将有望于业务化监测运行来获取油膜厚度,从而比较准确地获得溢油量.     

双通道实时数据采集处理系统的设计与实现

本文提出了一种基于 TMS32 0 C31串行接口的双通道实时数据采集处理系统的设计与实现方案 ,该设计以 TMS32 0 C31和 TL C32 0 AD5 0 C为核心器件 ,具有两个独立的 A/D,D/A通道 ,能够实现 32位浮点计算和 16位数据采集与回放。应用该系统进行归一化最小均方误差 (Normal-ized L east Mean Square,NLMS)算法实时自适应噪声抵消实验 ,实验结果表明 ,该系统能够实现实时的自适应噪声抵消 ,可广泛应用于实时语音信号处理等领域。     

海水有机磷农药实时数据采集系统设计

为实现海水中有机磷浓度现场监测,采用由单片机和工控机组成的海水有机磷农药实时数据采集系统的设计.给出了由PIC单片机构成的采集控制模块硬件设计原理和软件设计方法,工控机的程序流程和浓度的算法.     

一种图像声呐的数据采集、处理与显示系统

介绍了一种由DSP和IBMPC计算机构成的二维图像声呐的数据采集、处理与显示系统。重点讨论了硬件构成、采集过程与WINDOWS操作环境下的图像显示技术。系统具有结构紧凑、操作灵活、功能丰富与可扩展性强等特点。     

空间信息系统原理（二）:空间信息系统数据的获取

简要介绍了空间信息系统(SIS)获取空间信息数据的三种最主要的方法：地图数据采集、遥感(RS)数据采集和GPS数据采集,并介绍了RS与GIS、GPS与GIS的集成。     

磁谐振海水电导率测量方法研究

针对海水电导率测量问题,本文提出了一种基于磁耦合谐振技术的海水电导率测量方法,从不同角度分析了海水涡流对磁耦合谐振系统的影响,并且利用仿真软件验证了谐振对于磁场与涡流的放大作用。以相位差和有效值两个参数为测量对象,搭建水下磁耦合电导率测量系统进行实验研究,比较了海水电导率变化对系统的影响及电导率测量效果。实验结果表明：采用磁耦合谐振技术,通过测量相位差或电压有效值来进行海水电导率测量是可行的。     

海洋测量信息处理系统

根据海洋测量数据采集、分析与处理的需求，研制了由大地控制测量、海岸地形测量、水深测量、海洋重力测量和潮汐分析预报等模块组成的海洋测量信息处理系统。介绍了海洋测量信息处理系统的功能、特点及其应用。     

多波束数据处理系统技术研究

针对当前多波束测深数据成果现状,探讨以Oracle 9i数据库为基础,搭建ArcGIS 8.3的SDE为空间数据引擎的多波束水深空间数据库,结合ComGIS技术开发多波束数据处理系统。系统功能包括测深数据的输入、管理、分析、显示、制图和绘图输出,改变了一般基于文件方式的多波束水深数据处理方式,成功的将空间数据库技术融入系统中,并有效运用了ComGIS开发系统前端平台,丰富了系统功能,具有一定的参考价值。     

大地测量数据处理中的潮汐系统和模型

经过30多年的发展,国际上对潮汐的研究不断深入。目前,已形成一套新的潮汐系统和模型。我国现行大地测量规范和细则中,一直沿用旧的潮汐系统和模型,已不再适应新的形势。因此,对1983年汉堡(Hamburg)IAG会议决议的潮汐系统和IERS(2003)潮汐模型及对大地测量数据处理的影响进行了介绍。     

无线通信在海上数据采集系统中的应用

本文针对海上数据采集系统在信号传输方面存在的不足之处，提出采用微机控制下的无线通信方式进行改进。文中介绍了系统设计思想，系统硬件构成，通过对传输数据进行ＤＴＭＦ编码，大大提高了系统的可靠性。