Study of A Geo-Acoustic Model of Gas-Bearing Sediment and Its Application in Sediment with Low Acoustic Velocity

A new geo-acoustic model for gas-bearing sediment is proposed based on the work of Dvorkin and Prasad, and Biot theory. Only five geophysical parameters: sediment mineral composition, free gas saturation, tortuosity (also known as the structure factor), permeability, and porosity, are considered in the model. A benefit of this model is that we need only five parameters instead of ten parameters in the Biot’s formulas for acoustic velocity and attenuation calculation. Here the model is demonstrated with the in-situ experimental data collected from the Hangzhou Bay, China. The results of this study suggest that free gas content in sediment is the most critical condition resulting in a low acoustic velocity (compressional wave). The respective contributions of the other four parameters in the model are also discussed.     

Predictions on Irregular Wave run-up and Overtopping

A series of hydraulic model tests are carried out to investigate random wave run-up and overtopping on smooth, impermeable single slope and composite slope. Based on analysis of the influences of wave steepness, structure slope, incident wave angle, width of the berm and water depth on the berm and the wave run-up, empirical formulas for wave run-up on dike are proposed. Moreover, empirical formula on estimating the wave run-up on composite slope with multiple berms is presented for practical application of complex dike cross-section. The present study shows that the influence factors for wave overtopping are almost the same as those for wave run-up and the trend of the wave overtopping variation with main influence parameters is also similar to that for wave run-up. The trend of the wave overtopping discharge variations can be well described by two main factors, i.e. the wave run-up and the crest freeboard of the structure. A new prediction method for wave overtopping discharge is proposed for random waves. The proposed prediction formulas are applied to case study of over forty cases and the results show that the prediction methods are good enough for practical design purposes.     

苏北废黄河口声学多普勒测流中向上分量的分析

利用对苏北废黄河口25 h三船同步声学多普勒测流仪(ADP)测流和悬浮体观测资料,研究了向上分量流速对悬浮泥沙扩散和输运的影响。ADP测量不仅提供水平方向的流分量,还提供垂向的流分量,各分量帮助了解底层悬浮泥沙与海底的沉积物的交换和向上扩散。向上流分量比水平方向的流分量小,值在5 cm/s以内,但是它的变化是有规律的,随涨潮、落潮发生变化。本地区潮周期内悬浮泥沙的变化与潮流相位变化密切,沙峰出现在涨急或落急之后,3个站在潮周期内都出现4个沙峰。但是,各站悬沙的再悬浮是不同的。分析显示,10 m水深处,底层存在较强的再悬浮和再沉积,存在向上和向下的流;而在水深15~17 m处,底部、下部主要是向上的分量,只有上部存在向下分量,因此较深处可能较少发生沉积。     

基于南海北部海区浮游植物吸收光谱斜率变化的粒级结构反演

浮游植物的粒级结构是一个重要的生物参数。基于南海北部海区不同水体环境下测量的生物光学数据, 作者深入研究了粒级结构对浮游植物吸收光谱的影响。结果表明, 选择443和510nm波段计算得到的浮游植物光谱斜率S对粒级结构的变化具有较高的敏感性, 其随着小型浮游植物比例的增大呈不断增加的趋势。S与水体叶绿素a浓度、浮游植物吸收系数(aph(443))之间表现出明显的正相关特征。以40%为界对不同粒级浮游植物的优势进行定义, 发现在S与叶绿素a浓度、aph(443)的关系分布中小型(Micro)和微微型(Pico)浮游植物占据优势的水体表现出较为明显的分界, 叶绿素a浓度和aph(443)分别在0.70mg•m-3和0.05m-1附近, 相应的S在0.0004(m•nm)-1左右。基于实测数据建立的遥感反射率蓝绿波段比值与S之间的统计关系, 决定系数高达0.91, 为从水色遥感数据反演浮游植物粒级结构提供了重要手段。     

近50年华南沿海SST热事件变化的时空特征

根据华南沿海10个海洋站1960-2009年实测海表温度(SST)资料统计分析了近50年华南沿海SST热事件时空变化特点,得出如下结论:华南沿海SST热事件主要出现在6-8月份,SST热事件出现的频率以北部湾东北部海域最高,粤东沿海最低;导致SST热事件海区差异的原因是上升流及热带气旋存在海区差异;受全球气候变暖的影响,华南沿海年均SST有上升趋势,近50年来气候变化可划分为冷、暖两个时期,其相对暖期SST热事件的年频数、累计天数、每次SST热事件持续天数较相对冷期均有增加趋势.     

基于灰度共生矩阵的遥感图像纹理库设计

随着很多高分辨率卫星陆续发射和应用,遥感影像中纹理信息也越来越丰富,图像纹理数据的分析纹理显得十分重要。通过对图像进行纹理分析,并建立纹理数据库,能够进一步提高纹理信息在遥感影像质量分析、影像分类、计算机自动识别等方面的精度和效率。研究了如何对图像的纹理进行有效的提取和统计,通过基于灰度共生矩阵的实验进行纹理分析,得到一系列相关数据,为纹理库的设计提出了相应的思路。     

基于相干原理的多波束测深新算法

为了改善多波束声纳的分辨率,提出了一种基于相干原理的测深新算法,对每一个波束脚印内的信号进行相干处理,获得了大量的海底深度值。在此基础上,采用新算法对仿真数据和某型号多波束测深声纳湖上实验数据进行处理。结果表明,相对于传统多波束测深算法,该算法可显著提高声纳海底测量的分辨率,获得大量的海底深度测量值。     

利用相关逼近法建立定位与姿态数据的同步模型

根据海道测量精密测量的需求,对姿态与定位数据融合的同步方法进行了研究。通过GPS大地高数据和升沉数据,建立了一种基于相关逼近原理的定位与姿态数据同步模型。该模型能够确定定位与姿态数据的相对延时,实现两类数据在同一时间基准下的同步。实例计算表明,定位与姿态数据的相对延迟时间已成为两类数据融合应用中必须考虑的因素。由同步模型解算后,GPS大地高数据与总升沉数据体现了更好的一致性,由此也验证了模型的有效性。     

图像处理在客流检测中的算法研究

为了将图像处理技术应用于智能客流检测,准确及时地获取运动信息,对视频图像中运动物体的分割与跟踪技术进行研究,将图像分割与跟踪技术有机地结合在一起。采用帧间与帧内相结合的分割算法,将图像填充技术应用于图像分割,消除了背景区域的干扰以及图像处理过程中造成的失真,达到了准确获取视频流中运动物体的目的。在图像跟踪过程,引入了边缘衍生点的概念,在此基础上,提出基于部分轮廓线特征点集的多线程跟踪算法,把运动物体跟踪转变为连续帧间特征点集匹配的问题,极大地减少了运算量,解决了图像跟踪处理领域中目标物体自遮挡与不完全遮挡的难题。经客流测试证明,文中方法能够对上下车客流数量进行准确统计。     

发射光谱法测定化探样品中的Cu、Pb、Zn、Co、Ag、Sn、Mo和B

以Al2O3、K2S2O7、NaF、C作为缓冲剂与样品混匀,装入石墨电极中,以平头石墨电极为上电极,样品电极为下电极进行摄谱,由光电译谱仪测定谱线的黑度值,以锗为内标用内标法测定样品中Cu、Pb、Zn、Co、Ag、Sn、Mo和B的质量分数。