海底沉积物保真采样技术研究进展

海底沉积物保真采样对于诸多海洋科学研究非常重要,各种研究目标的实现与沉积物样品的原位信息密切相关。本文论述了海底沉积物保真采样的目的和意义,提出了保真采样的定义,介绍了保真采样器的发展现状。论文重点讨论了保真采样器在采样过程中所涉及的共性关键技术。在此基础上,介绍了我国重力活塞式天然气水合物保真采样器的研究进展。最后,提出了关于发展我国保真采样技术的如下几点设想：1）重视沉积物低扰动技术研究,为相关海洋科学研究提供样品层次清晰、物质成分完备的沉积物样品。2）与HYACINTH计划类似,为适应不同海底地质条件,开发系列保真采样器。对松软的非岩性沉积物（从软泥、沙到砂砾）采样时,可采用重力驱动或震动冲击驱动保真采样装置;对硬质岩化的沉积物采样时,可采用回转式保真采样装置。3）重点开展沉积物样品无压降转移技术。实现实验室内的保真分析、存储和小段样品获取,开展原位压力条件下沉积物样品的地球物理学测试、地球化学、微生物、和石油物理学等研究分析。4）开展长柱状沉积物保真采样技术研究,为我国天然气水合物研究提供技术保障。     

On Optimal Frequencies of Acoustic in-situ Detector for Seafloor Hydrothermal Vents

The approach to determine working frequencies of acoustic in-situ detector for seafloor hydrothermal fluid is presented. Based on the research of deep-sea noise and the sound generated by mid-ocean ridge black smoker hydrothermal vents, and on the hydrothermal-vent animal hearing ranges, coupled with influences of suspended particles of hydrothermal on acoustic attenuation under different frequencies, the optimal frequency range for detection of acoustical signal near black smokers is determined. The optimal frequencies providing the maximum ratio of receiver signal to background noise are obtained. We have developed a laboratory experimental setup for the optimal frequencies selection. In particular, we evaluated time-of-flight performance with respect to the source signal parameters of center frequency and bandwidth. The experimental results confirm the effectiveness of our approach. Current results indicate that individual transducers operated in the range of 18 ～ 25 kHz are immune to most interfering sounds and suitable for our system.     

基于提升小波的影像变换与匹配

从第二代小波即小波提升方法出发,研究了一种反对称小波的影像变换算法、导出了其更新函数,并与线性提升算法进行了比较,结果表明,该算法不仅具有在位计算的特性,而且能够更好地突出影像边缘特征,为影像匹配提供了丰富的信息。在实时影像匹配中,同时采用了低频信息和高频分量,构成了多窗口匹配算法,试验证明,该算法能够提高匹配的效率和可靠性。     

SPOT影像的RPC模型纠正

高分辨率遥感卫星影像的RPC纠正模型,其实质是有理函数模型。在RPC模型纠正过程中,有理函数参数的解算是问题的关键,为了克服该算法的误差方程经法化后存在的问题,本文采用岭估计法来改善法方程,即通过选取适当的岭值,使检查点中误差满足定位精度要求,从而完成影像的纠正。     

人工上升流千岛湖湖试

对基于流体动力学理论设计的注气式人工上升流提升装置进行了千岛湖湖试,并比较了不同注气结构(环形、十字形),不同注气孔径(24孔、400孔)下的提升效果。试验结果显示,十字形注气装置效果优于环形注气装置,并且24孔的提升效果优于400孔。该次湖试验证了注气人工上升流理论的正确性和可行性,并为下一步的理论和试验研究提供了试验依据。     

深海微生物培养模拟平台温度控制技术研究

针对深海微生物培养系统对温度条件的苛刻要求,在分析系统构成及建模的基础上,介绍了一种对系统的两级滞后环节采用了PI控制和双Smith预估反馈的方法,通过内环和外环Smith预估控制,精确的消除了温度控制系统中滞后延迟环节的影响,提高了PI控制强度,减少了超调,提高了系统动态响应和稳态精度。在系统Matlab仿真和实际实验中得到了良好的效果,满足系统的精度要求。     

基于小波和线矩的实孔径雷达图像与TM图像的匹配

为了充分利用多源遥感信息,常常需要解决不同传感器图像之间的匹配问题。为此,本文初步探讨了一种基于小波边缘检测与线矩描述的实孔径雷达图像与ＴＭ图像的匹配算法。实验结果表明：如果搜索窗口内存在较丰富的特征,该算法可以获得满意的结果。     

带约束条件的特征与最小二乘影像匹配

讨论了一种新的边缘检测方法和用链码描述的线知数学模型，给出了基于不变线矩匹配的约束条件，并采用基于特征与最小二乘结合实现了精确的子像素匹配。     

Integration of Real-Time Chemical Sensors for Deep Sea Research

There is a great demand for in-situ real-time chemical sensors in the oceanographic research, to measure the chemical components under the deep sea. The ISE (Ion Selective Electrode) is commonly used as a detecting part of deep-sea electro-chemical sensors. The paper highlights the solidification and micromation of the working and reference electrodes. The sensors of pH and H2S with a thermal probe are accomphshed after the solution of configuration of electrodes and signal processing. The sensor system has been tested successfully in the cruise of DY105-12, 14 sponsored by China Ocean Mineral Research and Exploitation Association(COMRA).