海底底质测量数据处理技术体系研究

针对底质测量方式和应用需求的不断增加,构建海底底质测量数据处理技术体系,从梳理海底底质测量现状、方式和特点、数据处理方法等方面,分析和总结了海底底质测量数据处理技术体系的设计思路和建设策略,为体系的系统性、规范性数据处理提供了理论依据,为底质测量数据处理的全面开展提供前瞻性、有针对性的参考意见.研究现场采样、声学测量等...     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物粒度及矿物成分

对山东半岛东北部滨浅海区海底表层沉积物的粒度和矿物组分进行了分析,探讨了其物源及其粒度分布特征与沉积动力条件的关系。结果表明,本区表层沉积物主要来源于现代黄河物质,底质类型主要有黏土质粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂3种类型,其中黏土质粉砂约占该区沉积物分布面积的60%以上,呈“Y”形由西北向东南展布。研究区沉积作用的主控因素是黄海沿岸流,各粒级组分的分布和粒度参数特征与海流的方向和强弱有明显的相关性。     

基于流变特性与纹理特征的底质层界智能识别

针对传统的人工识别浅剖图像层界方法精度不足、效率低下的问题,提出了一种基于浮泥流变特性与灰度共生矩阵的航道底质层界智能识别方法。利用航道浅剖数据计算灰度共生矩阵特征值来描述底质层界纹理,粗略提取层界边缘;通过浮泥流变特性模型智能识别、连接同一层层界矢量点,准确识别底质层界。对比智能和人工提取连云港航道浅剖数据层界实验的结果表明:结合浮泥流变特性与灰度共生矩阵算法的层界识别方法,可以准确描述底质分布情况,快速自动识别层界线,智能化提取航道底质层界。     

底质细化对厦门潮下带文昌鱼栖息地大型底栖动物群落的影响

本文根据2014年至2017年在厦门文昌鱼保护区黄厝、南线十八线、鳄鱼屿和小嶝岛四处潮下带以及参照点白城潮下带获得的大型底栖动物和沉积物粒径数据,探讨底质细化对厦门潮下带文昌鱼栖息地大型底栖动物群落的影响。聚类分析表明个别黏土含量较高的取样站没有发现文昌鱼且大型底栖动物种数少。单因素方差分析表明,厦门潮下带部分大型底栖动物群落参数和优势种数量存在显著差异。底质粒径分析表明, 2017年9月,鳄鱼屿和白城潮下带黏土和粉砂含量高于黄厝、南线十八线和小嶝岛潮下带的黏土和粉砂含量。2016年夏季黄厝、南线十八线潮下带黏土和粉砂含量明显高于2014年夏季的黏土和粉砂含量。相关分析表明,5个大型底栖动物群落参数如物种数、栖息密度、生物量、多样性指数(H′)和丰度指数(d), 7个常见种的栖息密度和生物量与粉砂和黏土含量呈显著正相关,均匀度指数(J)和4种常见种的数量与粉砂和黏土含量无显著相关,白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)的栖息密度和生物量与粉砂和黏土含量呈显著负相关。上述结果证实,黏土含量增加到15%和粉砂含量增加到60%有利于多数大型底栖动物栖息密度和生物量的增加,但导致白氏文昌鱼栖息密度和生物量的减少,而红角沙蚕(Ceratonereiserythraeenis)、滑指矶沙蚕(Eunice indica)、光滑倍棘蛇尾(Amphioplus laevis)受底质细化的影响较小。     

温度、盐度和底质对大竹蛏稚贝生长及存活的影响

采用单因子分析方法,在室内模拟设置10个温度梯度(6-36℃)、10个盐度梯度(4‰-40‰)和4种底质(细粉沙、细沙、粗沙、混合沙组)及3个厚度梯度(5、10、30mm),研究温度、盐度和底质对大竹蛏稚贝生长及存活的影响.结果表明:1)在盐度为21.4‰的条件下,大竹蛏稚贝存活及生长的适温范围为6-30℃,最适温度范围为21-30℃;15℃以上随温度升高日生长率逐渐增大,30℃个体日生长率为1.82%,21℃组成活率最高达88%.2)在温度为21.6-28.6℃条件下,大竹蛏稚贝存活及生长的盐度适宜范围为20‰-32‰,最适盐度范围为20‰-28‰;盐度20‰时成活率最大为85%,盐度24‰时个体日生长率最大为1.72%.3)大竹蛏稚贝对底质环境无明显的选择性,沙的粒径大小对稚贝成活率和日生长率均无显著影响(P＞0.05);但稚贝在不同厚度底质中的成活率和日生长率存在显著差异,10和30mm组的成活率和日生长率均显著高于5mm组的成活率和日生长率(P＜0.05).     

潮流场对渤、黄、东海陆架底质分布的控制作用

运用二维潮流数学模型，模拟了渤、黄、东海陆架的M2潮汐、潮流。结果表明，渤、黄、东海陆架的潮流有强弱之分以及往复流和旋转汉之别。在此基础上，计算了8种粒径沙的湖平均悬移输沙率、潮平均推移输沙以及相应的输沙率散度。根据输沙率散度的正负，划分了海底冲刷区与淤积区。根据不同粒径泥沙输沙率散度的相对大小，确定出海底的主要底质类型为砂质沉积、粉砂质泥沉积和以粉砂为主的混合沉积。计算结果表明，海底3种主要底负类型的分布格局与海底的冲淤格局以及与输沙率矢量的发散和聚合状况基本一致。在渤、黄、东海陆架，沙脊主要在强往复流区形成，沙席主要在强或较强的旋转流区形成，泥质沉积主要在弱潮流区形成。砂质沉积、泥质沉积以及混合沉积这3种主要底质类型并非孤立存在，而是受渤、黄、东海陆架潮流场控制而形成的一个完整的潮流沉积体系。渤、黄、东海陆架的砂质沉积与泥质沉积并非残留沉积，而是潮流沉积。在没有冷涡的情况下，黄、东海陆架的典型泥质沉积在弱潮流环境中同样可以形成，因此，认为冷涡并非黄、东海陆架典型泥质沉积形成的必要条件。     

多波束海底底质分类软件Simrad Triton的应用

研究了利用声学信号对海底底质自动分类的技术。介绍了挪威Simrad公司海底底质分类软件Triton的分类原理，它所应用的分类方法及其软件的体系结构。最后，用实例来说明Simrad Triton在海底底质分类中的应用。     

介绍几种典型的海底底质分类技术

本文主要介绍了四家海洋仪器公司的最新海底底质分类技术。它们分别利用多波束的反向散射强度数据、单波束的回声波形结构数据和旁侧声纳数据。采用了多参数统计分析、波形结构分析和影像属性分析等方法，实现了快速、高效、大面积地对海底底质进行间接的分类。尽管它们的技术各不相同，但都可以分为监督分类方式和非监督分类方式。     

中国大陆架的沉积物分区

本文试图根据底质类型和水动力环境，并参与沉积物物理、化学、生物特征及堆积地貌等因素，对中国东部及南海北部陆架沉积物进行分区。并将沉积区具体划分九个类型，即：①大河口外泥质沉积区、②沿岩流泥质沉积区、③小环流泥质沉积区、④陆架泥质沉积区、⑤浪控砂沉积区、⑥潮控砂沉积区、⑦残留砂沉积区、⑧现代混合沉积区、⑨改造混合沉积区。这样更清晰地揭示了底质类型与沉积环境的关系及沉积物分布规律。