多波束测深数据处理关键技术研究进展与展望

简要介绍了多波束测深系统的基本组成及测深数据处理的基本流程,重点论述了多波束测深数据处理涉及的几项关键技术,详细分析评述了近期国内外在该研究领域取得的主要突破和进展,展望了多波束测深技术下一阶段的发展方向,针对国内应用需求,提出了一些具有前瞻性的研究开发建议。     

178Hz正弦波对刺参行为、呼吸及免疫应答的影响

根据山东荣成沿岸风电机组产生的声波范围选取其中178Hz的峰值声音,声压级控制于(85±5)d B,在实验室水槽中,采用实验生态学方法研究了178Hz声波影响下的刺参(Apostichopus japonicus)幼参的行为反应、耗氧率以及体腔液抗氧化酶(CAT、SOD)浓度的变化。通过平均聚集率的变化比较,发现刺参对178Hz的声波胁迫环境的行为反应敏感;利用空瓶法测得幼参耗氧率显著低于对照组(P0.05);通过测定刺参体腔液免疫活性发现在该频率声波干扰下的刺参CAT活性显著高于对照组(P0.05),而SOD活性于对照组差异不明显(P0.05)。研究结果说明声波对刺参幼参的呼吸和免疫会产生明显影响,可为我国近海刺参养殖和风电发展策略提供参考。     

不同刚度植物杆群对规则波传播及紊动特性影响研究

以不同刚度硅胶圆杆群为概化植物模型,测定其抗弯弹性模量,通过波浪水槽实验,研究规则波在不同刚度植物杆群内的流速分布、紊动特征及不同刚度杆群的消浪效果。实验结果表明,当波浪通过柔性杆群时,受其摆动的影响,流速周期变化从单峰型逐渐转变成双峰型,杆群刚度越小形成的二次波峰越明显;不同刚度杆群内水体紊动强度变化显示,杆群刚度越大,造成杆群内水体的紊动强度越大;随着杆群抗弯弹性模量的增大,其消浪系数也增大,消浪系数的增长与材料的抗弯弹性模量值非线性关系,而是在某一弹性模量范围内,对消浪系数的影响较为敏感。     

天然气水合物系统的环境效应

环境效应是天然气水合物科学体系中重要一环,同时,有关该领域的调查研究也是人类安全、环保、经济、科学地利用水合物资源的可靠保证。海底天然气水合物所孕育的独特的生态系统、与之关联的重大地学、环境问题以及资源的勘探开发均是充满魅力而又富有挑战的科学新领域。梳理了当前全球范围内有关水合物环境效应的大部分研究工作,综述了与天然气水合物环境有关的生物效应、化学效应和物理效应的研究现状及内容,着重强调了与该领域相关的基础问题和焦点问题,展望了该领域未来发展的趋势,希望藉此为我国的水合物环境效应调查与评价工作向纵深推进提供参考依据,并能引起广大研究者的兴趣与重视。     

南海南部表层沉积物粒度分布特征及其影响因素

对取自南海南部的153个表层沉积物样品,进行了粒度、粒度参数计算和Q型聚类分析,探讨了表层沉积物的粒度分布特征、沉积类型及影响因素。结果表明,研究区沉积物主要粒级组分为黏土和粉砂,底质类型主要为泥,还有粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂,平行于等深线基本呈带状分布;结合Q型聚类分析结果,研究区沉积物可分为外陆架及陆架坡折区粗粒沉积物(砂和粉砂)和陆坡区细粒沉积物(泥)两类,500 m等深线是两类沉积物的分界线;对比粒度分析结果,判定两类沉积物属于不同成因类型,外陆架及陆架坡折区是现代沉积和残留沉积的混合沉积,陆坡区是现代沉积;影响南海南部表层沉积物粒度分布的主要因素是物源、水动力条件、水深与地形及洋流。     

罗斯海西北陆架(JOIDES海槽)末次冰期以来冰架消融过程及水动力变化

罗斯冰架的消融过程对全球气候和大洋环流的变化都有重要影响。通过分析罗斯海西北陆架上中国第31次南极考察所采集的ANT31-JB06岩心重建末次冰期以来罗斯冰架的消融历史。通过AMS14C测年,建立了该岩心的地层年代框架,其沉积物被划分为末次冰期(36.6 ka)以来到全新世的沉积序列,并对该岩心进行了粗组分含量分析、粒度组成及其端元模拟的综合研究。该岩心的粒度端元分析结果显示,峰态中值为15.1和18.9 μm的组分端元的变化可分别代表弱和强水动力环境,而峰态中值为63.4和234.1 μm的组分端元的变化可分别代表海冰和冰山搬运等沉积动力的变化。末次冰期罗斯冰架在研究站位并未触底,在27~21 ka左右增长到最大位置,可能已经到达该岩心所在的位置。罗斯冰架在21 ka左右开始退离JOIDES海槽,在AIM 1暖期(17~14 ka)大规模崩塌消退;而在南极冷反转ACR时期(14~12 ka)罗斯冰架消退缓慢;ACR之后冰架继续崩塌直到全新世中期,在5 ka左右罗斯冰架基本达到稳定状态。该处水动力在冷气候时期较强,在暖气候时期较弱,可能是气候较冷时结冰过程形成的盐度较大的水下沉到底部促进了上下水体交换,使得沉积界面的水动力相对也比较强,沉降下来的颗粒相对偏粗。     

珠江三角洲ZK201-2孔晚更新世以来微体生物群与古环境

对珠江三角洲中山地区ZK201-2钻孔微体生物群的分布特征及壳体保存状况进行了研究,共发现有孔虫12属23种,介形类16属19种。根据优势属种的分布及部分特殊种的生态环境指示意义,识别出7个有孔虫组合和3个介形虫组合,分别指示了不同的沉积环境。应用上述分析结果,并结合岩性变化特征,恢复了晚更新世晚期以来研究区沉积环境演变过程。晚更新世晚期,在ZK201-2钻孔河床相砂砾沉积之上的细粒沉积物中发现海相腹足类及双壳类生物碎片,判断是受到海水影响的河口湾沉积;末次盛冰期海平面下降,原有海相沉积暴露地表风化形成杂色黏土沉积层;冰后期首先出现河漫滩至滨海河湾相沉积,未发现钙质微体生物化石;约9 cal.kaBP后开始进入潮汐河口湾至前三角洲沉积阶段,沉积速率较快,有孔虫和介形类以壳体保存较好的半咸水-浅海种为主,其丰度、分异度及属种组合变化受海平面变化和河流输砂影响频繁;至全新世中期7 cal.kaBP前后珠江三角洲中部出现最大海侵,有孔虫和介形类丰度、分异度值出现相对高值;全新世晚期海平面逐渐下降,研究区进入低速沉积阶段,依次发育河口沙坝、潮下带至滨海湿地、三角洲平原相沉积,期间发现多期风暴潮沉积,见大量异地分子。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)规模增殖放流对三沙湾滩涂底质环境改良的效果

于2013-2014 年在三沙湾选择增殖放流区Ⅰ区和Ⅱ区, 开展了2 批次的缢蛏增殖放流, 计 放流缢蛏苗数量约3747 万粒。采用对缢蛏生长、生物量动态变化和滩涂底质主要因子跟踪监测的方 法, 开展对缢蛏增殖放流效果的评估。研究结果, 2 个增殖放流区的缢蛏密度和缢蛏生物量都比对照 区有极显著提高, 共收获65 吨缢蛏大规格苗, 增殖放流产出比为1: 8.0-9.0, 获得了一定的资源增 殖效果和经济效益。放流期间, 滩涂底泥中的氧化还原电位、硫化物和有机碳等浓度在增殖区Ⅰ区、 Ⅱ区和对照区之间都无显著差异(P>0.05), 但, 底泥中Ⅰ区、Ⅱ区的氧化还原电位平均值分别比对照 区提高了26%和18%, 硫化物浓度平均值分别比对照区降低了45%和34%, 有机碳浓度平均值分别 比对照区下降了5.8%和6.8%, 表明, 缢蛏增殖放流获得了一定的改良底质环境效果。     

基于GIS的镇巴县耕地质量分等定级

以2010年镇巴县土地利用数据库为基础数据,在对已有的农用地分等工作确定的相关参数、分等因素及其权重分析论证的基础上,利用GIS空间分析技术,采用多因素综合分析法,对耕地质量等级评价指标信息值进行补充和完善,确定镇巴县耕地质量等级,为镇巴县农用地质量动态监测提供决策依据.     

广西寒露风开始期短期气候预测方法研究

利用1951-2013年广西90个气象观测站气温资料、国家气候中心74项指数和美国National Oceanic and Atmospheric Administration（NOAA）的Climate Prediction Center（CPC）60项指数以及海温和陆地雪盖资料、美国国家冰雪研究中心（NSIDC）的两极海冰资料,使用相关分析方法得到广西寒露风开始期气候影响因子,利用逐步回归和神经网络方法进行寒露风开始期的预测。结果表明：寒露风开始期与前一年9-10月北极海冰面积、当年3月南极海冰面积、前一年6月欧亚雪盖、当年5月北美雪盖、北半球雪盖的相关显著。与前一年9月北半球极涡面积指数、前一年10月亚洲区极涡面积指数、前一年3月热带印度洋海温偶极子等指数相关显著。粒子群-神经网络方法预测误差低于逐步回归方法,预报能力有明显提高。