“海龙Ⅲ”号ROV系统深海试验与应用研究

深海水下机器人主要用于深远海地质、矿物资源和生物调查研究,以及海洋石油工程服务等水下综合作业,能够实现深海近底高精度、长时间的定点取样作业及其他精细化调查。结合国内外深海ROV装备和技术发展现状,以新研发的6 000 m级"海龙Ⅲ"号ROV搭载"大洋一号"船执行的2018年南海综合海试和48航次为例,从深海试验流程和方法、浅水区功能测试、深水区功能测试、深海观测及取样功能测试等方面,详细阐述了ROV海上试验和应用作业过程,对作业水深、功率配置、水下运动能力、搭载能力等关键性能指标进行了试验验证。海上功能测试和试验性应用结果表明,"海龙Ⅲ"ROV各项性能指标满足设计要求,验证了系统在不同深度、不同地形条件下的观测取样作业能力,创新了深水ROV作业方法手段,分析得出此类装备目前在国内发展存在的不足之处,并结合实际应用提出后期改进计划,以期为深海ROV的海试应用提供技术参考。     

基于多源信息融合的浅海超低频声源目标探测关键技术及实现

以多传感器信息融合理论为指导,结合现代信息处理技术与数据驱动建模及科学计算技术,研究浅海超低频声源目标激发共存地震波的复合声场中超低频声波传播特性和数据驱动建模的水下目标深度识别等关键技术,并论证了技术实现方案及路径。结果表明:以复合矢量水听器、地震波监测仪等多传感器信息融合理论为指导研究前海超低频声源目标可以克服传统声场建模存在的问题,有助于浅海超低频声源目标探测及改善海洋水下声学监测手段。在提高声呐探测设备的测量准确度、精度方面具有重要的理论意义,对周边海域为浅海的我国海防具有实战价值。     

一个重构的153年热带太平洋次表层上卷海温资料

次表层上卷海温对改进ENSO(厄尔尼诺-南方涛动,El Ni o-Southern Oscillation)模拟水平及ENSO年代际变化均具有重要作用。利用一个中等复杂程度耦合模式(intermediate coupled model,简称ICM)和Nudging(张弛逼近)同化方法,重构了1856—2008年间热带太平洋地区的次表层上卷海温。统计检验表明,重构的次表层上卷海温与近50年的3种分析资料间具有较高的相关性和较小的均方根误差。此外,通过此重构的次表层上卷海温资料重新驱动ICM模式,模拟得到的海表温度距平(sea surface temperature anomaly,简称SSTA)可以真实地反映出ENSO的年际和年代际变化,表明此重构的次表层上卷海温资料可用于气候研究,特别是用于ENSO的大尺度低频变化或年代际气候变化研究。     

法向承力锚拖曳安装过程的整体模拟

法向承力锚(Vertically Loaded Plate Anchor,VLA)是一种适用于深水的新型系泊基础,它的拖曳安装过程直接决定了其系泊定位的精度和锚体的最终承载能力。综合考虑VLA锚体、锚泊线和上部船体的运动,建立了一种新的准静力整体分析模型。模型包括不断贯入海床的锚体、锚泊线(土中反悬链段和水中悬链段)和安装船体三部分,针对确定的锚泊线长度,安装船运动张紧锚泊线进行安装的过程,计算了此过程中锚体的运动轨迹、锚泊线形态和作用在船体上的锚泊线张力矢量的变化,重点分析了不同抛链长度和海床土体的参数对安装过程控制的影响,发现链长与水深之比达到5时,接近极限贯入深度。     

粤西海域水质评价方法的研究及应用

针对海洋水质评价问题,建立了一套先利用主成分分析法明确各水质指标权重关系,继而参考权重关系依照海水水质分类标准建立分类样本,最终通过判别分析方法建立判别函数实现水体自动分类的方案。该方案在粤西海域,水体分类回判符合率达到91.4%。依据自动分类结果绘制了粤西海域2008—2010年水体分布专题图,为粤西海域环境污染防治提供了决策依据。     

基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统关键技术研究

深入分析了我国海洋环境监测技术的不足与现实需求,提出一种基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统,探讨了系统的组成、架构及其涉及的关键技术。设计了可自主沉浮的水下传感器节点,探讨了水下传感器节点间、系统与控制中心间的通信方式,对网络拓扑结构进行了三维仿真,最后对水下三维传感器网络的应用前景进行了展望。     

网络测试中新方法的探讨

吞吐量是网络测试非常重要的测试指标。文中探讨吞吐量测试的1个新方法,该方法仅用2个端口便可实现对被测设备大量端口的吞吐量测试。此法不仅可以用于2层网络流量的测试,还可以用于3层IP网的测试,具有很好的现实意义。在第3层测试中需要通过VPN来实现IP包转发,测试可以实现跨接口卡的流量测试;应用证明,该方法不仅能测试吞吐量,而且能更好地实现多项综合测试,得到更真实可靠的数据。同时,该方法可以大量节约测试成本,具备多种优点,是1种值得在高校推广的测试方法。     

南海沉积物细菌胞外蛋白酶在家族水平上的多样性

海洋产蛋白酶细菌及其分泌的胞外蛋白酶在降解有机氮以推动海洋氮循环进行方面发挥着重要作用,但目前对这二者多样性的认识非常有限。本研究自南海沉积物中筛选得到90株产蛋白酶细菌,并通过N-端氨基酸序列,分析了其胞外蛋白酶在家族水平上的多样性。16S rRNA基因序列分析的结果表明,筛选的产蛋白酶细菌均属于Gammaproteobacteria纲,且大多数属于Alteromonadales目和Vibrionales目的不同属。对其中14株菌株的14个胞外蛋白酶的N-端氨基酸序列分析表明,所有这些蛋白酶属于金属蛋白酶的M4家族或丝氨酸蛋白酶的S8家族。本研究提供了海洋沉积物产蛋白酶细菌在类群及其胞外蛋白酶在类型上的新细节,这将有助于全面了解微生物酶促降解海洋沉积物有机氮的过程和机理。     

我国海洋文化事业发展现状和建设研究

在对我国海洋博物馆、海洋意识教育基地、海洋文化节庆活动、海洋文化论坛和海洋文化教材等领域的基本情况进行调研和分析的基础上,文章概括我国海洋事业发展的总体情况、地域范围和开展形式以及发展趋势,提出目前存在的海洋文化宣教涉及面不广、理论研究不足和国际影响力尚待提升等问题;借鉴发达国家博物馆大众化、节假日法定化和教育社会化等海洋文化事业发展经验,提出全面普查收集信息、创新教育形式、丰富展现形式和扩大群体覆盖面等举措,以促进我国海洋文化事业繁荣发展。     

中国沿海多鳞四指马鲅(Eleutheronema rhadinum)与四指马鲅(E. tridactylum)形态与遗传位点差异分析

多鳞四指马鲅(Eleutheronema rhadinum)与四指马鲅(Eleutheronema tridactylum)是四指马鲅属(Eleutheronema)中的名贵经济鱼类,具有良好的养殖开发前景。本文对中国沿海多鳞四指马鲅与四指马鲅群体的26个形态特征值进行了多变量比较分析,提取了7个主成分,累计贡献率达到91.112%,前三个主成分贡献率分别为28.759%、21.467%、15.469%。多鳞四指马鲅与四指马鲅形态差异主要体现在头背部、尾柄部、背腹轴及头尾轴的特征。利用4个形态学参数建立了2群体判别公式,综合判别准确率高达100%,可作为多鳞四指马鲅与四指马鲅物种资源的初步判定方法。另外,利用简化基因组测序开发出多鳞四指马鲅与四指马鲅SNP标记69207个、In Del标记12884个,丰富了四指马鲅属鱼类遗传结构研究数据。本研究为进一步开展四指马鲅数属物种资源评估与保护、选育、功能基因研究提供基础资料。