基于CAN总线的水下机器人执行节点设计与实现

文中提出了一种基于CAN总线的水下机器人分布式控制系统结构,主要设计其执行节点,包括P87C591单片机为核心的的硬件电路和软件结构设计。     

基于CEL法的埋深海底管道受坠物撞击损伤分析

海底管道一旦受到坠物撞击损伤,会造成严重的环境污染及经济损失,为保证管道在运行期间的安全性,常对其进行埋深处理。对于有埋深的海底管道,坠物的撞击会造成管道上覆土体的大变形,在数值模拟中会导致网格畸变,甚至无法收敛。耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法)可有效处理土体大变形问题,本文基于此方法建立了坠物-管道-土体有限元模型,分析了坠物撞击速度、质量、形状、海床土体性质(弹性模量、内摩擦角、黏聚力)、埋深对海底管道塑性变形的影响。结果表明,管道的凹痕深度随坠物撞击速度和质量的增加而增加;坠物与海床土体及管道接触面积越小,管道的凹痕深度越大;管道的埋置深度及海床土体的性质对吸收坠物的撞击能量有直接关系:海床土体的强度越高、埋深越大,管道所受到的损伤程度越小。分析结果可为管道的设计与防护工作提供科学依据,且与现行规范比较,本文方法更加经济、合理。     

新一代区域海-气-浪耦合台风预报系统

依托国家重点基础研究（973）计划项目"上层海洋对台风的响应和调制机理研究",中国气象局上海台风研究所联合国家海洋局的相关单位,通过实施近海台风的外场观测科学试验、加强台风边界层（特别是海气相互作用）物理过程诊断分析及参数化方案等的研究,建立并改进了台风强度预报的海-气-浪耦合预报模式系统,并在此基础上发展了台风强度的集合预报技术,在历史典型台风个例和2016-2017年台汛期的业务化测试中表现出良好的预报性能。     

保持局域特征的多源海冰图像融合与分类

本文提出一种保持局域特征的多源海冰图像融合方法,并在此基础上进行海冰分类。本文提出的多源海冰图像融合方法包括保持空间局域融合和保持特征局域融合两方面。首先,通过学习得到投影矩阵和相似矩阵。投影矩阵将多源像素进行投影变换,得到保留像素空间局域特性的融合向量。相似矩阵度量像素特征间的相似性,通过拉普拉斯特征分解,得到保留像素特征局域相似性的融合向量。然后,将空间融合向量和特征融合向量进行像素综合,得到融合图像。在此基础上,本文设计一种滑动集成分类方法进行融合图像像素分类。提出的分类方法利用滑动集成的特点,在分类时增强刻画了海冰局域特性。由于本文的保持局域融合框架不仅刻画了海冰在物理空间中的邻接关系,而且考虑不同海冰类型的特征关系,因此其在多源图像（多光谱和合成孔径雷达（SAR）图像）的海冰分类任务中表现优异。实验结果表明本文提出的基于保持局域特征融合的多源海冰图像分类方法有效提升了海冰分类精度。     

"政社分开"大背景下社会组织创新发展的思考与建议 ——以海洋社会组织为例

党的十九大以来,随着我国社会组织的不断发展和政府职能转变的逐步推进,社会组织面临着前所未有的机遇与挑战。文章以海洋社会组织为例,研究在"政社分开"过程中遇到的问题。研究表明,"政社分开"后,社会组织遇到的困难一是失去物质资源,难以正常开展活动;二是失去"主心骨",难以建立公信力;三是失去主要业务来源,发展内生动力不足。为新形势下社会组织如何更好地健康发展,提出了建立健全社会组织法律法规、加强对社会组织的扶持力度、拓展社会组织经费来源结构等对策建议。     

琼东南盆地华光凹陷天然气水合物稳定带厚度的影响因素

为了探讨琼东南盆地华光凹陷海底天然气水合物稳定带的分布规律,定量研究了静水压力、底水温度、地温梯度和气源组分对水合物稳定带的影响程度。在此基础上,分析了华光凹陷现今甲烷水合物稳定带的厚度分布。最后,综合各因素的历史演化过程,初步探讨了华光凹陷1.05 Ma BP以来天然气水合物稳定带的演化。结果表明:(1)气源组分和海底温度的变化对研究区内水合物稳定带的影响较大;水合物稳定带厚度与海底温度呈良好的线性负相关性。(2)水深超过600 m的海域具备形成天然气水合物的温压条件;超过600 m水深的海域水合物稳定带厚度大部分超过 100 m,其中西北部稳定带的最大厚度超过300 m,是有利的水合物勘探区。(3)华光凹陷1.05 Ma BP以来天然气水合物稳定带厚度经历了快速增厚–窄幅变化–快速减薄和恢复的过程。麻坑群与水合物稳定变化敏感区在空间上具有较好的叠合关系。结合前人的研究成果,推测其形成与天然气水合物的分解释放有关。     

基于水声环境空间中多模态深度融合模型的目标识别方法研究

随着对水下目标特性研究的深入和声学探测技术的发展,基于单模态的阵列式信息融合或基于空间信息的分布式信息融合的水下目标识别方法研究已有一定成果,但针对复杂海况导致单一物理场或单一融合层次的系统识别性能提高有限等方面影响的水下目标识别方法研究还有所不足,因此,开展基于多模态深度融合模型的水下目标识别方法研究可利用模态互补,共享信息而提升识别率。文中在国内外研究基础上,深入研究了基于到达时差法和多模态方法组合的检测方法,初步形成了基于水声环境空间中多模态深度融合模型的识别框架,开展了海洋中典型自然与人为事件的信号分析与特征提取,并在此基础上,设计新型基于海底基站的被动识别系统。该系统同步记录和由位置等组成的时间序列标记声、磁和压数据,可实现高精度、高分辨率的识别。本研究可满足未来海洋观测对高性能水下目标探测、定位和跟踪系统的迫切需要,为海洋安全监管、海洋突发事件应急响应等领域提供新的技术手段和科学参考。     

海洋防灾减灾信息共享的现状、问题和对策

为加快海洋防灾减灾信息共享,有力支撑海洋防灾减灾决策,文章概述我国海洋防灾减灾信息共享现状,分析存在的体制机制问题,并提出对策建议。研究结果表明;我国海洋防灾减灾工作的信息支撑主要包括海洋和气象观测监测信息、海洋预报信息、海洋防灾减灾对象及其主体信息以及救灾措施和政策法规信息,通过全国海洋科学数据共享平台等实现信息共享;针对目前海洋防灾减灾信息共享在组织领导机构、统筹规划协调、标准规范和技术支撑、服务意识以及专业人才等体制机制方面存在的不足,亟须组建信息管理机构、构建标准规范体系、开发信息共享平台、提高共享服务意识、培养专业技术队伍和实施考核激励办法。     

溢油乳化过程C波段微波散射特性实验研究

本文基于水槽溢油观测实验,研究溢油乳化过程中表面散射特性的变化。利用全极化C波段微波散射计和矢量网络分析仪等测量设备对易发生乳化反应沥青含量小于3%的原油（A型油）、油田中开采出的新鲜原油（B型油）和经过脱水去杂质处理的工业原油（C型油）进行观测。文中详细分析了在C波段微波下乳化油膜与平静水面的后向散射差异,以及油膜乳化过程对后向散射的影响,结果显示在低风速、无浪的条件下（最大波高低于3mm）,原油的乳化反应可通过表面粗糙度和自身介电常数的变化来调制雷达后向散射,并且这两种方式中表面粗糙度的影响占主导地位。对比B型和C型原油在乳化状态和未乳化状态下的表面后向散射,结果显示在各状态下B型油膜表面后向散射均大于C型油,且在VV、HH、HV/VH极化方式下两者后向散射平均差异分别为2.19 dB、2.63 dB、2.21 dB,在20%油膜含水率的乳化状态下差异较未乳化状态时小,平均差异分别为0.98 dB、1.49 dB、1.5 dB,结果表明不同类型油种间由于成分和油膜属性的不同会在一定程度上导致油膜表面粗糙度存在差异,影响油膜表面后向散射。     

痛泻要方对肝郁脾虚型IBS-D大鼠肠道菌群的影响研究

目的：观察痛泻要方对肝郁脾虚型肠易激综合征（IBS-D）大鼠肠道菌群的影响,基于“脑肠菌轴”角度探讨痛泻要方治疗IBS-D的作用机制。方法：将24只SD大鼠随机分为4组：即空白组（NormalG)、模型组(ModelG)、双歧杆菌三联活菌片组(ShuangG)、痛泻要方组（TongG),每组各6只。通过夹尾结合番泻叶灌胃的方法制备肝郁脾虚型IBS-D大鼠模型,分别给予相应药物灌胃,NormalG以及ModelG予0.9%氯化钠注射液灌胃。采用16srDNA测序法分析IBS-D大鼠肠道菌群在治疗前后的变化。结果：在门水平上,TongG较ModelG增加了厚壁菌门、拟杆菌门的种群丰度,有效降低了含较多致病菌的变形菌门丰度;在纲水平上,TongG较ModelG增加了梭状芽胞杆菌纲、拟杆菌纲、杆菌纲的丰度,降低了丙型变形菌纲丰度;在目水平上,TongG较ModelG增加了梭菌目、乳杆菌目、拟杆菌目的丰度,降低了黄色单胞菌目、肠杆菌目丰度;在属水平上,TongG较ModelG增加了巨单胞菌属、劳特氏菌属种群丰度,有效降低了寡养单胞菌属丰度;韦恩图和花瓣图显示,NormalG菌群数量最多,ModelG最少,TongG较ModelG增多且程度大于ShuangG,共有种群数量更趋近于NormalG;稀释曲线和等级聚类曲线结果均显示TongG的肠道菌群丰度及均匀度更趋近NormalG;箱型图展示TongG与NormalG多样性、离散程度、中位数更接近;PCOA分析结果显示TongG相较ShuangG,与NormalG重合度更高。结论：痛泻要方能纠正IBS-D患者存在的菌群失衡,促使肠道菌群结构趋于正常,且改善程度优于双歧杆菌三联活菌片。