无人机在围填海动态监测中应用探讨

开展围填海工程的海域使用动态监测是海洋管理部门加强监管、规范项目用海和施工、保护海洋资源环境的有效手段。围填海项目动态监测现场勘测耗费大量的人力物力,而且时效性差,而无人机具有结构简单、易操作、使用成本低、风险小、响应快、适应性强、平台自主性强、可获得高分辨率数据等优势。文章对无人机在围填海动态监测的应用进行了探讨和展望。     

黔中地区震旦系洋水组地球化学特征及其对古海洋环境的指示*

为重建黔中地区震旦纪陡山沱期古海洋环境,选取小河磷矿(XH)、息烽磷矿(XF)含磷岩系剖面,通过系统采样及岩矿鉴定、扫描电镜、微量元素和稀土元素分析,揭示古海洋环境对磷块岩沉积的影响作用。结果表明,磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平形成的无障壁海岸海滩环境控制。陡山沱期洋水组磷块岩Sr/Ba值一般大于1,均值分别为1.90(XH)和0.95(XF),而澄江组沉积物Sr/Ba值均小于1,均值分别为0.11(XH)和0.18(XF),说明沉积环境由澄江期的湖泊相转变为陡山沱期的海相。小河剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.77和2.17,息烽剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.26和2.83,均位于弱氧化—氧化区间。息烽磷矿磷块岩δCe为0.75~0.95,均值0.85,小河磷矿磷块岩δCe为0.74~1.09,均值0.88,Ce负异常由底部至顶部逐渐增大,显示沉积环境由次氧化—氧化的转变。这种氧化转变不仅造成了浅水富磷海岸大洋生产力的提升,进一步促使与生物作用相关的磷块岩沉积,同时造成的生命演化也改变了大洋含氧结构,因此成磷环境的氧化转变是对新元古代氧化事件与生命演化的响应。     

三沙市温差能电站潜在站址选划分析

本文基于Nihous等人的方法利用WOA13海洋再分析资料针对三沙市所属几个重要海岛进行了温差能电站站址选划工作。研究表明南中国海温差能资源十分丰富,且功率密度的年变化很小,资源稳定性良好。综合考虑到温差能资源开发所涉及的温差、水深地形、离岸距离、环境影响以及社会经济等指标,本文在三沙市重点岛礁中优选出4个具有潜在开发价值的温差能潜在站址,并进行了详细的资源评估。结果显示:4个电站表层暖水温度介于24℃~28℃之间,年平均值为26℃,1 000 m水深冷水温度约为4℃,表层暖水与1 000 m水深处年平均温差约为22℃,冬季最低为20℃,夏季最高为26℃。温差达20℃时的水深分布情况显示,冷水可获取深度约为500~600 m,离岸距离均在10 km以内。在设计输出功率为10MW的前提下,年净输出功率均在10~19 MW之间,每年发电80GWh并输出22 000 m~3淡水。     

鸭绿江河口西岸潮滩沉积物有机质对流域变化的响应

河流颗粒有机质提供了陆地碳循环的重要信息以及人类活动的记录,通过河口地区沉积物有机质组成,可反映流域变化及海陆间相互作用。2010-2011年分两次于鸭绿江河口西岸潮滩采集柱样4根及表层样23个。对样品进行有机质碳氮总量(TOC、TN)、碳氮同位素(δ13C、δ15 N)及沉积物粒度测试。分析结果表明,由河口向西,有机质受改造程度加深且来源逐渐复杂化,致TOC/TN与δ13C的相关性逐渐降低,δ15 N与沉积物粒度的相关性也随之降低。文中以δ13C为主线探讨沉积物有机质的来源及运移,TOC/TN作为辅助,δ15 N则用于指示生化条件的改变。柱样的δ13 C分布与河流入海输沙密切相关,水库对入海泥沙的拦截,致河口潮滩沉积速率减缓,从而增加了沉积物中海源有机质的含量,δ13C随之增加。潮滩西侧柱样的δ15 N增加指示了生活工业污水的大量排放。此外,表层样δ13C分布的方向性,指示了西水道门口处的快速堆积及潮下带物质的向岸运移,并在西岸潮滩向岸一侧富集。     

半分析模型在近岸及河口水体透明度反演应用研究

Secchi depth(SD, m) is a direct and intuitive measure of water's transparency, which is also an indicator of water quality. In 2015, a semi-analytical model was developed to derive SD from remote sensing reflectance, thus able to provide maps of water's transparency in satellite images. Here an in-situ dataset(338 stations) is used to evaluate its potential ability to monitor water quality in the coastal and estuarine waters, with measurements covering the Zhujiang(Pearl) River Estuary, the Yellow Sea and the East China Sea where measured SD values span a range of 0.2–21.0 m. As a preliminary validation result, according to the whole dataset, the unbiased percent difference(UPD) between estimated and measured SD is 23.3%(N=338, R~2=0.89), with about 60% of stations in the dataset having relative difference(RD)≤20%, over 80% of stations having RD≤40%. Furthermore, by excluding the field data which with relatively larger uncertainties, the semi-analytical model yielded the UPD of 17.7%(N=132,R~2=0.92) with SD range of 0.2–11.0 m. In addition, the semi-analytical model was applied to Landsat-8 images in the Zhujiang River Estuary, and retrieved high-quality mapping and reliable spatial-temporal patterns of water clarity. Taking into account the uncertainties associated with both field measurements and satellite data processing, and that there were no tuning of the semi-analytical model for these regions, these findings indicate highly robust retrieval of SD from spectral techniques for such turbid coastal and estuarine waters. The results suggest it is now possible to routinely monitor coastal water transparency or visibility at high-spatial resolutions from measurements, like Landsat-8 and Sentinel-2 and newly launched Gaofen-5.     

基于三种测波方法的实测数据对比分析

近海海洋工程波浪观测中较为广泛使用的测波方法主要包括压力式测波、声学测波和重力式测波等。三种观测方法各有优势,需根据历史资料、地理环境和任务目的设计合理的观测形式,可以选择一种或多种形式组合的形式,以达到最佳的观测效果。使用GPS测波浮标、AWAC声学海流/波浪测量仪和TWR-2050压力式波潮仪的实测资料进行了对比分析,结果显示,测波浮标与AWAC所测数据相关性较一致;TWR压力波潮仪与AWAC测量的波高趋势基本一致,但周期短、波高小的海域和时间段测量准确度较差。     

海岛海洋能应用需求和发展建议探讨

海岛海洋能是海岛地区绿色、清洁、低碳的海洋可再生能源,主要包括海岛潮汐能、海岛潮流能、海岛波浪能、海岛温差能等,与海岛风能、海岛太阳能统称为海岛可再生能源。《海洋可再生能源发展"十三五"规划》明确提出"积极利用海岛可再生能源",为其开发利用指明了方向。我国海岛海洋能资源储量丰富,其开发利用有助于解决制约海岛发展、海上装备运行、深海资源开发等用电问题,对于调整海岛能源结构、保护海岛海洋生态环境也具有十分重要的战略意义。文章总结了发展海洋能的重要意义,描述了我国海洋能产业的发展现状,对海岛海洋能开发利用成果进行了梳理,分析了海洋能在海岛应用的需求及前景,从顶层设计、激励政策、实施科技创新、开放共享等方面给出了促进海岛海洋能产业化的发展建议。     

贵州省中部某铝土矿地质特征及成因浅析

贵州省中部某铝土矿处于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区,位于北东向河口背斜东段南东翼,构造相对较简单,主体为一倾向南东的单斜构造。矿床为"准地台型滨海相产于碳酸盐类岩石侵蚀面上古风化壳异地堆积铝土矿床",铝土矿呈似层状、透镜状产于寒武系中上统娄山关群白云岩的古侵蚀面上。矿体中发现的Ga、Ge含量均未达矿产工业指标;区内出露的煤质较差,且极不稳定,无综合利用价值。区内产出的铝土矿规模较大,厚度变化中等,品味变化小,有较好的开发利用价值。     

基于GIS的琼州海峡潮流空间插值模型比较研究

为了客观准确地反映海洋潮流空间分布特征,文中选取琼州海峡表层大潮流速数据,运用泛克里金插值法中的球状、指数、高斯和有理二次方程式4种不同半变异模型进行拟合插值,采用交叉验证和点验证法,通过对比4种半变异模型4个指标精度,研究结果表明在琼州海峡区域,有理二次方程式模型对表层大潮流速拟合效果最优,该研究为描述琼州海峡潮流空间分布和建立精确插值模型提供依据。     

海洋波浪观测技术综述

波浪观测是海洋观测的主要内容之一。其观测手段众多,主要有人工测波、仪器测波和遥感反演测波等方式。观测者需要根据实际情况选择适合的观测方法才能获得理想的观测资料。从实际应用出发对这些测波方法的原理、特点和典型设备等进行介绍,在此基础上对比各自的性能参数,分析优缺点和在应用中常见的问题,并针对这些问题提出几点建议:需要加紧研制观测仪器和配套设施,完善相关标准,并制定观测设备安全保护机制,以提高国内波浪观测的技术水平。