海洋测量成果质量控制的探讨

结合实际测量过程中出现的问题,对提高海洋测量成果质量的几个关键环节进行了思考,从标准规范、规章制度到人员素质等三个方面提出了相应的建议,对于提高技术人员的基本素质、严格执行标准规范和规章制度、全面提高测量成果质量具有一定的参考意义。     

机载激光测深技术

首先基于海水的光学特性介绍了机载激光测深原理,然后根据国内外的研究现状介绍了机载激光测深系统的性能指标和系统构成,最后介绍了在海底地形测量、障碍物探测、近岸海洋工程建设等方面的应用。为从事机载激光测深系统研发和应用的技术人员提供相关原理和背景参考。     

声波探测技术在海底输油管道检测中的应用

介绍了多波束测深系统、侧扫声纳和浅地层剖面等声波探测技术的基本原理及在海底管道检测中常用设备与参数选择。结合工程实例给出了各种检测方法在海底输油管道检测中应用效果。介绍了海底管道检测流程,分析了各种检测方法的优缺点和不足之处。结果表明,海底管道检测时应充分利用各种方法的互补性,提高检测效率和准确性。     

脱硫海水排放对附近海域的生态环境影响初步研究

通过跟踪监测华电青岛发电有限公司脱硫海水排放口附近海域的水质、表层沉积物质量和海洋生物群落结构,初步探讨了脱硫海水排放对海泊河口及附近海域生态环境的影响。结果表明:(1)脱硫海水特征污染物排放对排水口下游水域会造成一定不利影响,主要表现在pH值和DO的明显降低以及水温的明显升高,影响范围局限于排水口下游400m范围内的河口段;(2)脱硫海水排放不会明显增加排水口下游COD、N、P的污染负荷;(3)脱硫海水排放未显著增加附近海域重金属的综合潜在生态危害程度,重金属的潜在污染风险较小;(4)调查海域冬、夏两季生物多样性较高,群落结构较稳定,脱硫海水排放未对生物群落结构和生物多样性造成明显的不利影响。     

海洋生态模型中参数时空分布的反演研究

本文将伴随同化方法应用于海洋生态系统动力学模型。将一年平均分为72个过程,通过同化每一个过程研究区域(17°N-~45°N,173°E~142°W)内的SeaWiFS表层叶绿素数据,优化影响生态机制的5个关键参数Vm、Dz、e、Gm、Dp(简称KP),得到他们在研究区域内的时空分布。对于KP中的每一个参数,首先,分别将其在时间和空间上求平均,得到参数的空间分布场(KPS)和时间分布序列(KPT);其次,将KPS在空间上求平均,得到一个常数(KPC),并利用KPS、KPT和KPC表示出KP的另一种时空变化形式KPST,它减少了模拟过程中变量个数。结果表明,无论是空间分布还是时间分布,Vm、Dz和e具有相同的分布特征和变化趋势,相关系数可达0.99,Dp和Gm亦然,;而Vm、Dz和e的变化趋势与Dp和Gm的变化趋势呈负相关,相关系数可达-0.99。5个参数的变化趋势符合物理意义和生态机制。将模型中的参数分别按上述5种形式赋值,正向运行模式1年,结果表明,考虑参数时空分布的实验误差最小。说明在海洋生态系统动力学数值模拟中,与只考虑参数的空间分布或者只考虑参数的时间分布相比,考虑参数时空分布更合理,更具有物理意义且符合生态机制;伴随同化技术在优化时空变化的参数方面,是一种有效的,普遍适用的方法。     

机载激光测深系统研制中的关键技术

根据机载激光测深系统的工作机理,分析梳理了研制过程中涉及的主要关键技术,包括:高重复频率激光器研制、大动态范围微弱光信号提取、海底回波识别、海面波浪改正、浅水与深水分离测量、高速多通道数字采集、海陆分界识别、定位测姿、水位改正和测深数据质量控制等技术。只有成功突破上述关键技术,才能实现《海道测量规范》要求的测深精度指标。     

重金属胁迫对两种海洋饵料微藻的急性毒性效应研究

在模拟生态环境条件下研究了铜(Cu2+)、镉(Cd2+)和锌(Zn2+)3种重金属离子对2种海洋饵料微藻(青岛大扁藻(Platymonas helgolandica)和等鞭金藻8701(Isochrysis galbana 8701))的急性毒性效应,分析其对种群增长的影响,并利用透射电镜对微藻亚显微结构的变化进行分析。在实验浓度范围内,2种微藻的种群增长对3种重金属离子的急性胁迫表现出类似的变化趋势,随着胁迫浓度的增加,微藻的相对增长率均呈现出不断下降的趋势;通过比较2种微藻的48hEC50和96h-EC50发现:3种重金属离子的毒性程度为Cu2+Cd2+Zn2+,等鞭金藻8701对重金属胁迫的敏感性高于青岛大扁藻。2种微藻的亚显微结构观察显示,二者的膜结构及细胞核对Cu2+胁迫并不太敏感;与对照组相比等鞭金藻8701的色素体及贮能物质受影响较严重,而青岛大扁藻的叶绿体及淀粉粒受影响较大。     

Influencing factors of gas content evaluation for shale gas： a case study of Lower Paleozoic Wuling fold belt in Upper Yangtze Basin

Factors of shale gas accumulation can be divided into the external and internal factors, according to accumulation mechanism and characteristics of shale gas. The internal factors mainly refer to parameters of organic geochemistry, mineral components and physical parameters. Six factors were presented in this study, i. e. organic matter, maturity, quartz, carbonate, clay mineral and pore. The external factors mainly refer to geologic environment of shale gas reservoir, including four factors： temperature, pressure, depth and thickness. Based on the experiment results of 26 samples of drilling cores from Wuling fold belt in Lower Paleozoic Silurian of the Upper Yangtze Basin, combined with the integrated analysis of geology, logging and test, the correlation of the gas content of shale gas to the above-mentioned ten factors was concluded. Six important evaluation indicators were preliminarily established in the gas-bearing core area of marine shale in the Upper Yangtze Basin.     

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GPU accelerated marine data visualization method

The study of marine data visualization is of great value. Marine data, due to its large scale, random variation and multiresolution in nature, are hard to be visualized and analyzed. Nowadays, constructing an ocean model and visualizing model results have become some of the most important research topics of ‘Digital Ocean'. In this paper, a spherical ray casting method is developed to improve the traditional ray-casting algorithm and to make efficient use of GPUs. Aiming at the ocean current data, a 3D view-dependent line integral convolution method is used, in which the spatial frequency is adapted according to the distance from a camera. The study is based on a 3D virtual reality and visualization engine, namely the VV-Ocean. Some interactive operations are also provided to highlight the interesting structures and the characteristics of volumetric data. Finally, the marine data gathered in the East China Sea are displayed and analyzed. The results show that the method meets the requirements of real-time and interactive rendering.