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。     

ROV技术在海底地震节点布设中的应用及展望

海底地震勘探实施过程中,传统的缆绳式地震节点布设方式受洋流及海底地形影响较大,很难保证节点的数据采集质量和设备安全性。由于无人缆控潜水器（Remote Operated Vehicle,ROV）对海洋环境的良好适应性和强大的工程干预能力,为探索海底地震节点布设提供了新方法。笔者综合介绍了ROV的技术特点,结合具体工程实例讨论了基于ROV的海底地震节点布设的主要技术流程。通过分析对比采用ROV布放与传统甲板布放在布放回收效率、安全性及复杂地形适应性等方面的工作数据统计,探讨了ROV布放技术在海底地震节点放工作中的可行性、优势与局限性,以及其应用发展前沿。具有更高精度和安全性的ROV节点布放技术作为一种新手段,可作为传统布放方式的补充手段,未来将在深远海的海底地震节点布设及其相关领域得到更广泛的应用。     

海底地震仪的性能对比及在渤海试验中的应用

2010年3月,国家海洋局第一海洋研究所在渤海海域开展了深部地震探测试验,试验过程中使用了3种海底地震仪(OBS),包括德国的SEDISⅥ型OBS、法国的Micr OBS和中国的I-7C型OBS共计51台。文章详细描述并比较了以上3种OBS的性能指标,通过对比发现:I-7C型OBS的耦合技术比其他两种OBS更加完善,功耗和数据存储容量方面优势明显;I-7C型OBS和Micr OBS在设置参数和充电时,操作方便,提升了海上工作效率;Micr OBS的水听器性能略有优势,获取的数据清晰度高,连续性好;SEDIS VI型OBS的垂直分量数据在三者之间最优。本文提出了OBS的发展趋势:(1)小型化、便携式;(2)低功耗、大容量;(3)长周期、宽频带;(4)低成本,易回收。最后简要介绍了本次海上试验过程、数据处理方法以及探测试验取得的成果。本次试验成功取得了渤海海域深部地球物理数据,对开展该区域内的深部地质研究具有重要的意义。     

沿海GPS业务观测在海底地震监测中的应用

以2011年日本Mw9.0级特大地震为例,对国家海洋局沿海GPS业务观测系统在海底地震监测中的应用进行了研究。采用自行研制的精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)软件,基于静态和动态模式,先提取GPS站点的瞬时地表同震位移和震后形变,再反演得到了震源方位、站点上空大气水汽的动态变化等信息。研究分析日本强震对沿海GPS站址的影响以及该系统对日本强震响应的灵敏性,揭示沿海GPS观测系统在海底地震监测及海啸预警中的作用,据此拓展了该系统的应用,为沿海GPS业务观测系统的运行、维护和业务拓展提供了科学依据。     

南海北部海域油气资源调查技术及其应用研究——拖缆及海底地震仪联合勘探观测系统研究

拖缆与海底地震仪联合勘探技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对油气资源的地震调查方法的研究。其中对海底地震仪(OBS)的研究能够给深水油气调查提供有力的保障,OBS在海底的布设是联合采集的关键,对OBS观测系统的研究显得尤为重要,关系到OBS采集的野外资料的总体质量和后期解释。因此,通过研究,可以选择设计最佳的观测系统,为联合勘探技术提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。     

综合地球物理方法在海底管道检测中的应用——以舟山大陆引水工程为例

如何快速、高效、准确地获取海底管道的在位状态是海底管道检测的关键所在。本文采用单波束测深、多波束测深、侧扫声呐探测和浅地层剖面探测等多种海洋地球物理探测方法,对杭州湾南部舟山大陆引水工程所属的4条平行排列的海底供水管道进行了在位状态检测,获取了研究区的海底地形特征以及海底片状冲刷和管道沟等微地貌特征,探明了海底管道悬空、出露和浅埋等在位状态。结果表明,通过综合应用多种海洋地球物理方法对海底管通进行检测,可以使不同方法之间形成有效互补,从而高效、准确的检测海底管道的埋藏状态,为后续的管线治理和保护提供技术支持。     

精密单点定位技术在海上工程中的应用

结合海上科研工程实践,对GPS精密单点定位模型及数据处理方法进行研究,并采取陆上静动态定位和海上动态定位试验进行了精密单点定位精度统计和分析。结果表明:在超出常规差分定位基线长度限制的广阔海域,采用精密单点定位技术可实现亚米级实时动态定位,为海上高精度实时动态定位应用提供了技术依据。     

HiPAP 100水下定位系统在海底摄像中的应用

分析了HiPAP100高精度声学定位系统及其水下定位原理,阐述了影响水声传播的因素及HiPAP100的解决办法,介绍了水下定位系统在我国海洋区域地质调查海底摄像测站作业中的应用,分析比较海底摄像常规定位与HiPAP100超短基线的定位精度,说明水下定位在海底摄像等水下拖曳和定点作业中的必要性和重要性。     

导航型GPS在海上地球物理勘探中的应用──卫导数据随机噪声处理

分析了导航型GPS在海上地球物理勘探应用中存在的问题，着重研究了卡尔曼滤波对号航数据中航向和航速的处理；提出两种滤波模型，对模拟的导航数据和真实航行数据进行计算，并将结果用于重力测量数据的Eotvos改正，对出现的问题进行了讨论。文章提出适当的处理方法，使导航型GPS适应海上地球物理勘探的要求，提高了导航精度和满足测量了精度。     

精密单点定位技术在海岛海岸带航空遥感调查中的应用

908专项海岛海岸带航空遥感调查中,充分应用了机载LiDAR(Light Detection And Ranging)系统,其航空数字照片与激光数据的定位采用机载GPS(global Positioning System)记录的数据,而机载GPS数据通常要与已知坐标地面点的同步观测数据进行差分解算以提高精度,所以已知地...     

光学后向散射浊度仪简介及应用研究

主要介绍了进口光学散射浊度仪的结构、测量原理、校准，并对其误差和影响因素进行了分析，揭示了含沙浓度与浊度的相关关系，并结合在长江口中的应用提出其应用前景。     

OBS纵波资料镜像叠前时间偏移处理

四分量海底地震仪(OBS)是一种新的接收仪器,其获得的地震数据信息量大,整体信噪比较高,频率成分丰富,具有较高的使用价值。OBS用于研究深部地壳结构已取得较好进展,但较少应用到油气勘探和盆地研究中。在南海西北部采用大容量气枪阵列(0.083m3)作为震源、利用OBS记录气枪震源的反射和折射信息,在油气勘探中是一种新的尝试。为正确使用OBS地震资料,必须采用不同于常规地震资料处理的方法,文中开拓性地使用了镜像叠前时间偏移处理方法。镜像叠前时间偏移处理方法是利用海面多次波进行成像的技术,包括OBS资料矢量保真处理、P分量(压力分量)和Z分量(垂直分量)的叠前处理和镜像叠前时间偏移处理等;其中矢量保真处理主要进行检波点位置二次重定位和检波点方向重定位及倾角校正,P、Z分量的叠前处理包括零相位化处理与地震道修改,P、Z矢量合并(P and Z summation)、剩余静校正、镜像叠加和多次波衰减等。采用镜像叠前时间偏移处理方法获得的剖面获得了较好的成像效果。     

GPS数据采集技术及其在海洋调查中的应用

本文应用VB6．0开发了智能化的GPS数据采集软件．对该软件的功能进行了简单的介绍，同时对一些关键技术作了较详细的描述。利用该软件、GPS接收机及PC机的组合，可对走航式测量仪器(或移动设备)进行实时定位并保存定位记录，且大大减少一些不必要的数据，使得软件更为实用。     

CUBE算法及其在多波束数据处理中的应用

阐述了一种基于表面生成的多波束数据处理方法——CUBE(Combined Uncertainty and Bathymetry Estimator)算法,用该方法可以对观测区域网格节点"真实"水深及相关误差进行估计。与从测量水深中选择出"最佳"数据的手工交互方式的多波束数据编辑手段不同,CUBE算法具有很强的抗差性和较高的效率,适合于实时多波束数据处理。对南海某测区多波束数据处理结果表明,在没有人工干预的情况下,利用CUBE算法去噪生成的海底DTM图与手工编辑生成的相当吻合。CUBE算法和手工编辑方法综合对比得出,CUBE算法能够很好地保留水深地形细节,在计算效率、误差评估、实时处理等方面比手工编辑方法具有较大的优势。     

西南印度洋洋中脊热液A区海底地震仪数据处理初步成果

在西南印度洋热液活动A区(49°39′E)开展的三维海底地震仪(OBS)探测实验为研究该区域的深部地壳/上地幔结构提供了重要基础,而OBS数据处理是获取研究区三维速度结构的基础环节。文章介绍了此次实验中所用的3种不同类型OBS(国产、法国和德国OBS)的数据处理流程,包括地震数据解编处理、截裁处理和地震信号的可视化处理;并以第2790炮为例分析了3种类型OBS记录数据的波形和频谱特征。结果表明,由于受不同类型OBS的频带、传感器和拾震器等影响,国产与法国OBS都能记录到长周期和短周期噪音,而德国OBS只记录到短周期噪音;但经带通滤波后,3种类型OBS都能够很好地压制噪音,突出有用的气枪信号;对比3种类型OBS(分别以OBS04、OBS08和OBS23为例)沿主测线X1X2的综合记录剖面,发现3种类型OBS都能够记录到多组清晰可靠的P波震相,如直达水波、Pg、PmP和Pn震相,为下一步A区的三维层析成像奠定了坚实数据基础。     

A data processing method for MAPR hydrothermal plume turbidity data and its application in the Precious Stone Mountain hydrothermal field

Hydrothermal plume is an important constituent of seabed hydrothermal circulation and is also one of the characteristics of active hydrothermal vents. Portable Miniature Autonomous Plume Recorders （MAPR） attached to a towed deep-sea instrument was used to search for hydrothermal plumes and hydrothermal vents. We introduced the basic principle of MAPR based on deep towing technology to detect plumes, then analyzed the factors affecting the quality of the MAPR data and presented a data correction method for MAPR, including instrument location correction, noise reduction processing, system error elimination and seawater background reduction. Finally we applied the method to analyze MAPR data obtained during the Chinese DY115-21 cruise on R/VDayang Iin the “Precious Stone Mountain” hydrothermal field on the Gala-pagos Microplate. The results provided a better understanding of the distribution of the hydrothermal activ-ity in this field, indicating the presence of a new hydrothermal vent.     

海底地震仪水下投放装置的设计

针对联合采集观测系统设计中对OBS精确布阵的要求,设计并制作了OBS水下投放装置.该装置通过机械运动机构和声学释放器的有机结合,并借助船载绞车的牵引和水下定位系统的引导,实现了在接近海底区域准确投放OBS的目的,投放精度达到20 m以内,成功率为95％.海上试验结果表明:该装置设计合理,工作可靠、安全,操作简便.水下投...     

融合法及其在数据同化中的应用研究

根据预报值具有最小方差这一要求,详细推导了融合法在观测数据为一维、多维和维数不同的情况下的具体同化表达形式,同时还给出了不同情况下与同化表达式相对应的预报误差公式.利用这些公式,可以用融合法处理常见的海洋观测数据的同化问题.在陆架海模式HAMSOM基础上,以4月份的渤海海表温度为例,我们验证了同化公式的正确性,并给出了同化后较好的同化结果。最后将融合法的同化结果与卡尔曼滤波同化结果进行了对比.比较表明,融合法使用起来更简单,且能有效地处理常见的海洋观测数据.     

南沙地块OBS2019-2测线数据处理与震相识别

为揭示南海南部陆缘的地壳结构,研究其张裂-破裂机制,开展共轭陆缘对比,我们在南沙地块礼乐西海槽附近的洋陆转换带上完成了OBS2019-2测线的探测工作。相较于北部陆缘,南部陆缘已有的海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)测线较少,对深部地壳结构的研究也较少,因此OBS2019-2测线就尤为重要。文章重点阐述了OBS2019-2测线的数据处理工作,包括UKOOA文件制作、数据格式转换、位置校正、单个台站综合地震记录剖面的生成等,然后在剖面图中对各类深部震相(Pg、PcP、PmP、Pn)进行识别追踪,并建立初步的模型;使用Rayinvr软件进行走时试算工作,验证了震相识别的准确性。处理结果显示OBS2019-2测线的深部震相清晰,最远震相可以连续追踪到120km以外,数据整体质量良好,能为后续速度建模和构造解释等工作提供坚实基础。     

OBS广角反射地震及其意义

在蒸发岩、玄武岩等高阻抗岩层发育地区 ,常规反射地震往往难以获取高阻抗层以下的地层地质信息。而使用海底地震仪 ( OBS)进行广角反射地震测量 ,可较好地解决高阻抗层屏蔽问题 ,它是开展海上地质构造勘查的一种行之有效的方法。对 OBS广角反射地震法的原理 ,海上测量方法 ,资料处理 ,时间剖面解释及地下地质构造计算机模拟方法作了阐述 ,对 OBS广角反射地震勘探法的成功范例——苏伊士湾高蒸发岩发育区结晶基底勘探作一扼要介绍。