基于海底压力测量的海啸预警方法研究

海啸是一种具有极大破坏力的海洋灾害,及时准确的海啸预报可大幅降低人民生财产损失。文中介绍了一种新的海啸灾害预警方法。该方法针对海啸预警需求,分析海啸波和海洋中的其他波动特性,以海底高精度压力测量为核心并消除噪声信号影响,可实现深海远距离海啸实时预警。以该方法为基础研制的海啸监测仪可实时监测并识别海啸波,从根本上降低海啸预警误报、漏报的概率,提高海啸预警系统的性能,及时为决策者提供信息,有效降低海啸灾害带来的损失。     

基于磁异常检测的海底管道探测技术研究与应用

海底管道是海洋油气输运的重要命脉,需要定期进行检测探测以分析评估其安全稳定性。基于埋设海底管道及其磁异常特征,通过研究埋设海底管道磁异常的检测技术及其组成、应用方法,优化海底管道磁异常检测设备布设与检测测线方案,实现埋深大于5 m的深埋海底管道磁异常特征的完全检测。通过海底管道磁异常数据反演可获取实测海底管道路由相比设计竣工路由的坐标偏距、管道埋深等数据,在某区域14.5 km长的海底管道探测实际工程中应用良好,探测数据符合管道路由勘察评价标准规范,为管道埋藏状态分析提供了依据,形成了一种高效、精确的海底管道探测评价方法。     

海底电缆观测系统的研究现状与发展趋势

随着世界各国对海洋研究和开发的高度关注,海底电缆观测系统越来越为人们所重视。首先简要介绍了海底电缆观测系统的定义及其发展史,并与其它海洋观测系统进行了对比,然后对各国海底电缆观测系统的发展现状进行了概述,指出了海底电缆观测系统的关键技术,最后讨论了海底电缆观测系统的发展趋势并给出相关建议。     

基于震级上限估计的渤海海啸危险性与共振特征研究

根据渤海区域地质断层特征和历史地震活动规律,分析得出渤海内潜在最大震级上限为8.1级,并对该海啸源可能的两组震源机制分别进行了数值模拟。模拟结果显示：渤海局部区域海啸波幅最大可达 1.5 m,最大流速可达2.8~3.0 m/s,具备造成灾害损失的风险。在该海啸源情景下,渤海海盆内易激发长期的水位自由振荡,部分区域水位振荡可持续 20 h以上,振荡波幅的大小与海啸首波波幅相当或更大。基于快速傅里叶变换方法对海啸波进行频谱分析,部分长周期频谱成分满足区域固有共振特征。因此,渤海内一旦发生海啸,不仅要关注海啸首波可能造成的灾害性影响,还要密切关注海啸首波到达后,可能产生的长时间、长周期的海啸波共振以及往复式海啸流造成的影响。     

近岸海浪、风暴潮及海啸灾害远程实时监测系统的现场试验及应用

利用自主研发的近岸海浪、风暴潮及海啸灾害远程实时监测系统,在广东省阳江市闸坡附近海域进行了远程实时监测试验.文章介绍了监测系统的组成,对2007年9月1日-10月3日的观测记录进行了分析,计算出台风增水、波高和波周期,采用低通滤波方法获得重力外波.实验结果表明,研发的近岸海浪、风暴潮及海啸灾害远程实时监测系统可供实际推广应用.     

海底有缆在线观测系统研究与应用综述

获取高质量海洋观测数据是维护国家安全和权益、保障人类生存与可持续发展、应对全球气候变化、开发利用海洋资源、防灾减灾等的重要基础。随着海底观测技术的发展,海底有缆观测已成为地球观测的第三个平台。通过借鉴国内外海底观测网的成熟技术,设计研发单节点海底有缆在线观测系统,主要包含海底观测、电力信息传输和陆上人机交互信息管理等三个子系统,具有高度可扩展性,可根据监测需求集成安装常用的各类海洋观测仪器和水下高清摄像头,从而实现海洋环境和水下生物资源的原位、长期、连续、稳定的在线观测。研发的海底有缆在线观测系统构造简单、扩展性强、经济成本低,已广泛应用于山东省海洋牧场观测网的海洋生态环境和渔业资源、辽东湾的冬季海冰、海洋牧场与海上风电的融合效应、河流入海口水质、海上溢油等不同领域的业务化监测中,为我国海洋生态环境保护与修复、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾等提供了高质量的科学数据支撑。海底有缆在线观测系统是业务化海洋在线观测技术领域里的创新研究,具有重要科学意义和广泛应用前景。     

基于感应电流测量的海峡水通量海底缆线观测系统设计

首先回顾了基于海底缆线的海峡水通量观测理论方法的发展历程,对基于电压测量的水通量反演方法进行了梳理,重点阐述了其中的关键观测要素和主要误差来源。为了提升系统可靠性、摒弃外界因素干扰,提出了一种基于感应电流测量的观测方法。对比传统方法,分析了本方法的优缺点,评估了基于本方法的海洋观测系统建设需求和可能性。最后应用本系统建立的一个理想海域——青岛胶州湾湾口各类海洋要素的典型取值范围,通过合理的特征尺度估算和量纲分析,估计了基于电流测量的观测系统中的各类设备的参数要求,其中关键测量器材——电流表至少应满足观测量程覆盖10~(–1)~10~1 m A,观测精度大于1μA,取样频率大于1/60 Hz。在电学测量仪器中,适应本系统要求的器材较普遍,可选择的测量仪器种类较丰富。     

基于多源观测技术的海堤变形监测方法研究

海堤是沿海地区抵御潮水、防御台风的重要基础设施,海堤变形监测对于维护海堤安全至关重要。随着技术的进步,海堤变形监测技术在自动化、精细化及实时化的方向上,还有发展的空间,本文针对目前海堤变形监测技术手段,从空间、地面和水下三个方面入手,简述各技术手段的特性及其在海堤监测中的应用,客观分析各技术手段的特点、优势和不足;在对海堤监测技术手段综合比较的基础上,提出了建立空间、地面和水下一体化的海堤变形监测系统的建议。     

基于全和谐型浅水方程的有限体积海啸数值模型开发与应用

数值模拟作为海啸预报的主要研究方法在海啸预警中起着关键作用。本文采用Godunov格式的有限体积方法,使用MUSCL-Hancock格式,并利用HLLC Riemann近似求解器计算单元界面上的流体通量,建立了球坐标系下二阶精度的海啸数值模型。模型所基于的全和谐型浅水方程保证了数值的稳定性,而地形重构方法实现了干湿边界的精准模拟。本文模拟了2015年9月16日智利M_w8.3级地震海啸,通过与智利近岸14个测站和环太平洋20个DART浮标实测数据比较,验证了模型对实际越洋海啸模拟预报的能力。     

SEABEAM 1185多波束系统的测量精度分析及在堤坊监测中的应用

通过与不同型号单波束测深仪的多种方式和角度的比测试验,验证了SEABEAM 1185多波束测深系统具有全覆盖扫测,测量范围大、速度快,测深精度和分辨率高等优点,突出其可靠性和稳定性。介绍了SEABEAM1185系统的组成及其技术性能,并具体分析了系统在监测广东省某河道堤防险段的使用情况及应用价值。     

利用改进泰勒级数法对磁异常场进行向下延拓

基于高精度的磁异常场垂向导数,提出采用改进泰勒级数法实现磁异常场的向下延拓。通过仿真试验数据对提出的向下延拓方法进行了验证,结果表明,该方法可实现磁异常场稳健向下延拓,其计算精度要优于目前常用的傅里叶变换法和常规泰勒级数法计算精度。     

海浪感应磁场矢量的模型研究

海水作为一种电的良导体,其在地磁场中的运动将激发感应磁场.应用电磁场的基本理论,结合海浪运动学模型,推导了海浪感应磁场的三分量模型.该模型给出了三分量的海浪感应磁场与地磁场、海水特性参数、空间位置等要素之间的关系.分析了三分量的海浪感应磁场信号的时域、频域和空间分布特征,对海浪感应磁场相关领域的研究,具有参考意义.     

地磁感应线圈在投弃式探头水下转速测量中的应用

介绍了地磁感应线圈的工作原理,针对投弃式探头水下转速测量需要,设计专用线圈传感器及测量电路,并搭建专用试验台进行室内试验。试验结果表明,采用地磁感应线圈可以准确地得到旋转体转速信息,可应用于投弃式探头水下转速测量。     

基于时差法超声测风系统的声场分析与研究

基于时差法原理设计了超声测风系统,并对该系统在空气中传播的超声声场进行了深入分析.阐明了在海洋环境监测中,风矢量对超声波声传播特性和超声测风系统声场的影响,分析了其与系统的最大量程、测量精度和分辨率等主要性能指标的关系,该研究结果为提高超声测风系统性能指标设计的准确性和科学性提供了依据.     

舱体式防渔拖海床基的研制和应用

介绍了一种新型舱体式防渔拖海床基,可布放在200m以浅海域进行长期、定点、连续、综合观测。该型海床基由坐底平台、浮体仪器舱和释放器等配件组成,可以搭载多种观测传感器进行多学科综合观测。同时,针对该型海床基设计了安全有效的布放回收方法。通过实际海上应用,结果表明舱体式防渔拖海床基具有长时间自动观测、隐蔽性好及有效防渔拖等优点,可实现对海洋环境的长期综合观测。     

基于微地震技术的油田裂缝监测及模拟

研制了1套以三分量MEMS检波器为核心硬件的微地震监测系统,并结合GPS系统对监测过程进行精确授时.同时编制数据化记录和处理软件,实现网络化自动监测功能;通过开发计算机判别标准和实时定位理论系统,对数据和微震源进行自动化处理和计算.利用该系统对东辛油田营11进行了6个月现场注水微震监测,对监测数据的处理表明营11注水区域裂缝发育方向基本上为NE90°-NE125°,与地应力裂缝模拟结果相符较好,两者结合给出了这个地区合理开发部署建议.     

海洋监测即时信息服务的设计与实现

提出了海洋监测即时服务的框架,并对该框架下的海洋监测即时服务应用系统的设计概要、系统组成和功能做了介绍。依据该框架研发即时服务应用系统在多个台站和终端用户得到应用,系统运行良好,为海洋监测信息的即时服务提供了保障。     

水下铁磁体的海面磁场计算模型研究

海面磁场等值线图是海洋磁探测的最基本图件，从中可以确定水下铁磁体的位置所在。为研究水下铁磁体的海面等值线图特征，将铁磁体磁矩分解为水平磁矩与垂直磁矩，分别求出各自的海面磁场计算公式，然后进行合成得到水下铁磁体海面磁场的计算公式?     

测量船电视监视系统的作用与技术实现

阐述中大型测量调查船配置电视监视系统的特别意义和用途,根据实际组建电视监视系统的经验,介绍了系统的关键技术、难点及技术实现方法。