深水浅地层高分辨率多道地震探测系统研究

目前我国深海地震勘探主要使用气枪震源激发和单道地震拖缆接收,浅部地层分辨率较低,且无法进行速度分析、覆盖叠加等精细处理。为了解决此问题,提出了深水浅地层高分辨率多道地震探测技术,研究适用于深水的大能量等离子体震源和96道光纤水听器地震拖缆等设备。系统部分联调和测试表明,该技术所研发系统设备地层分辨率可达1.2 m,且具有应用水深范围广、使用方便等特点,可以满足大洋矿产资源调查、远海海洋环境调查的需求。     

基于非锐化掩模引导滤波的水下图像细节增强算法研究

针对水下图像对比度偏低,细节模糊的问题,本文提出基于非锐化掩模引导滤波的细节增强方法。首先由原始图像做引导图进行滤波得到细节层图像,并对细节层使用噪声检测的中值滤波去除斑点噪声;然后对原始图像进行基于均值滤波的非锐化掩模,得到锐化图像,并将锐化图像作为引导图对原始图像进行引导滤波,获取基础层图像;最后将滤波后的细节层进行增益后与引导滤波获取的基础层进行叠加,达到增强水下图像细节的目的。并通过信息熵、局部对比度和平均梯度3种客观评价指标对图像处理结果进行了对比分析,主观和客观测试结果表明,本文采用的算法能够有效提高图像对比度以及增强细节信息,有利于提高水下图像资料解释的准确性。     

精细磁法在胶州湾口海底隧道工程地质勘察中的应用

结合胶州湾湾口海底隧道工程的地质物探勘察工程,介绍了精细海洋磁法勘测的海上调查方法,阐述了利用GEOCAP软件的磁力实测数据资料的高精度数据处理技术,说明了利用GRAPHER软件、SURFER软件和MAGPICK软件绘制磁力异常ΔT剖面图、平面等值线图和平面剖面图的方法,最后讨论了应用磁测资料进行地质解释的方法。     

海洋多道地震拖缆数据采集包设计

针对海洋地震信号幅度小、动态范围大、噪声干扰强等特点,设计了基于高精度32位Δ-Σ(Sigma-Delta)模数转换器(ADC)的海洋多道地震拖缆四通道采集包。该地震信号采集包以STM32L432为核心,使用SPI总线控制4片32位模数转换器完成地震信号采集,采用九轴姿态传感器实时监测拖缆姿态,通过RS485接口将地震数据和姿态数据上传到数传包。测试表明:该装置自噪声小、动态范围大、功耗小、运行可靠,对海洋地震勘探高精度信号采集研究具有借鉴意义。     

深海海山区地磁日变观测系统设计及应用

地磁日变改正数据的合理选取直接关系到海洋磁测的成果精度。深海海山区磁力测量常因缺少测区附近的日变观测数据而使磁测结果得不到准确校正,从而导致磁力数据处理产生较大误差,影响磁法勘探的效果。为提高深海海山区磁力测量日变改正的精度,介绍了一种深海海山区地磁日变观测系统,分别从海洋磁力日变站布设位置的选取、锚系的设计、锚系的布放与回收等方面对已有海底日变站观测系统进行改进,提高了深海海山区海洋磁力日变观测数据的质量,弥补了以往深海海山区地磁日变站的不足,避免以往出现的不能安全回收和故障率高等问题。通过后期实测数据的质量统计与分析,确定本文所采用的方法的准确性与合理性,为深海海山区布设地磁日变站观测系统提供参考。     

磁力测量在海洋井场、管线工程地质调查中的应用

从理论和应用两方面对磁力测量在海洋工程地质调查中的应用进行了探讨。理论和实践均证明：磁力探测在海洋工程地质调查中是一种十分有效的手段,特别是在井场调查、管线以及海底电缆路由调查当中,针对不同的研究目的分别采用不同的调查方法均能获得满意的效果。它的优势在于不仅能够探测暴露于海底的磁性异常体,同时对于覆盖于海底以下的磁性异常体同样有效。     

Sea-surface acoustic backscattering measurement at 6–25 kHz in the Yellow Sea

Sea-surface acoustic backscattering measurements at moderate to high frequencies were performed in the shallow water of the south Yellow Sea, using omnidirectional spherical sources and omnidirectional hydrophones. Sea-surface backscattering data for frequencies in the 6–25 k Hz range and wind speeds of(3.0±0.5)and(4.5±1.0) m/s were obtained from two adjacent experimental sites, respectively. Computation of sea-surface backscattering strength using bistatic transducer is described. Finally, we calculated sea-surface backscattering strengths at grazing angles in the range of 16°–85°. We find that the measured backscattering strengths agree reasonably well with those predicted by using second order small-roughness perturbation approximation method with "PM" roughness spectrum for all frequencies at grazing angles ranged from 40° to 80°. The backscattering strengths varied slightly at grazing angles of 16°–40°, and were much stronger than roughness scattering. It is speculated that scattering from bubbles dominates the backscattering strengths at high wind speeds and small grazing angles. At the same frequencies and moderate to high grazing angles, the results show that the backscattering strengths at a wind speed of(4.5±1.0) m/s were approximately 5 d B higher than those at a wind speed of(3.0±0.5) m/s. However, the discrepancies of backscattering strength at low grazing angles were more than 10 d B. Furthermore the backscattering strengths exhibited no significant frequency dependence at 3 m/s wind speed. At a wind speed of 4.5 m/s, the scattering strengths increased at low grazing angles but decreased at high grazing angles with increasing grazing angle.     

海底热流探测技术综述

热流探测是一项重要的基础地球物理调查项目,使用探针式热流计测量海底热流是常用的方法.自二十世纪中期以来,先后出现的三种主要的热流计:Bullard型、Ewing型和Lister型,使热流探测的精度和效率有了很大的提高.文中比较详细地介绍了这三种热流计的主要技术特点,分析了我国海底热流探测的现状与不足,并对热流探测技术未来的发展进行了展望.     

1969年渤海Ms7.4地震发震断层的声学探测

发生于1969年的渤海Ms7.4地震是渤海海域惟一一个主震被现代仪器记录的大地震,对其发震断层的讨论争议颇多.2005～2008年,我们在主震震区进行了3个航次的高分辨率声学探测,获得了包括浅层单道地震、侧扫声纳以及CHIRP剖面等在内的数百公里综合地球物理观测资料.本文报道了对上述声学资料的研究结果.研究表明,在震区海底之下2～3 m发现了一条走向NE30°、长20 km、宽约3 km的微型凹陷带,地质时代为5000 a B.P.,沉积面的最大下凹幅度为1.5 m;在空间位置上微型凹陷带与BZ28断裂、余震活动分布基本一致,因此,微型凹陷带是BZ28断裂活动的结果,而A层底界的下凹变形则是1969年渤海7.4级地震活动的结果, BZ28断裂是该地震的发震断层.BZ28断裂呈NE30°走向,是郯庐断裂带的次级断裂,浅层地震剖面揭示其最新活动时间为全新世中晚期,根据地质时代以及断层的垂向位移量,计算得到BZ28断裂晚更新世以来的垂向活动速率约为0.05 mm/a,全新世为0.3 mm/a,具有活动强度增加的趋势.     

南极布兰斯菲尔德海峡船测重力资料平差处理

基于中国南极考察第28航次和第30航次所获得的实测重力数据,结合NGDC的部分资料,我们采用最小二乘算法平差处理布兰斯菲尔德海峡内470 610个有效船测重力观测值点,使航次内、航次间观测误差达到极小。针对不同航次、不同船只数据交点的分布情况,对平差方式进行不同程度的微调,完成对研究区4组数据的平差。其中,中国南极考察第28航次船测数据交点误差的标准差由平差前的5.5×10-5 m/s2降为平差后的1.78×10-5m/s2,而全部125个交点平差后标准差降为1.545×10-5 m/s2。在此基础上,绘制了研究区空间重力异常图,相比卫星重力异常数据,融合成果数据能更真实地反映海底火山等特征,从而进一步提高了数据精度。