海洋无人观测装备发展与应用思考

海洋无人自主观测装备作为海洋观探测的一种不可替代的高科技先进装备和新兴装备,是海洋观探测装备摇篮中的新生命、新领域的开拓者。基于海洋无人观测装备提高海洋移动观测能力是未来构建立体、连续、实时水下观测网络的重要技术手段,将会对未来海洋观探测的方式产生深远影响。基于国内外海洋无人观测装备发展与应用现状分析,对我国海洋无人观测装备发展的主要问题和差距进行了思考,并对海洋无人观测装备未来的发展应用进行了展望。     

提问蔚蓝

正问:鱼会放屁吗?答:会。如果将"放屁"定义为气体从肛门出来,那么鱼肯定是会放屁的。实际上,鱼放屁的研究还得过诺贝尔奖——当然是搞笑诺贝尔奖。得奖具体情况为两篇关于鱼排气和气发声的文章获得了2004年搞笑诺贝尔生物奖,连《自然》杂志都进行了报道:首先是鲱鱼排除气泡产生声音的研究,作者为瑞典海洋研究所的科学家。他们做了三组实验:1把鲱鱼养在干净的低干扰的容器中,用水中听音器和水下摄影机分别记录声音和图像;2用相似方法记录拖网中困住的鲱鱼;3在飞鱼产卵的海湾中用相似方法记录。     

大伙房水库及浑河1∶2000水下地形测量项目的开展

主要介绍了大伙房水库及浑河水下地形测量项目开展的工作要点与作业流程,着重对实际测绘过程中发现的问题及处理方法进行了系统的论述。     

利用HYPACK MAX&Hysweep进行点云数据处理

本文以HYPACK MAXHysweep测深数据处理软件为基础,结合水下地形测量项目,对如何高效、准确以及稳定的处理点云高程数据中存在的噪点、断面误差点等粗差数据的方法进行了探究。本文实现了对以上问题的高效处理,与传统的工作方法相比,提高了工作效率,值得推广和应用。     

无人船测量系统在河道清淤中的应用

采用基于网络RTK技术的无人船测量系统对河道水底地形进行测量,并对河道清淤前后淤泥方量进行了测算。结果表明,无人测量船在河道清淤测量中具有一定的可行性。定期用无人测量船对河道进行测量,掌控河道底部淤泥厚度变化情况,有利于河道清淤疏浚工作。     

一种更严密的双介质立体摄影测量折射改正算法

提出一种更严密的双介质立体摄影测量物方坐标折射改正算法。该算法用水下目标的空中同名直线光线公垂线段的中点作为摄影测量交会点的理论位置,解决了空中同名直线光线延长线不相交情况下摄影测量交会点不存在导致的点位关系不确定性问题,使摄影测量交会点到真实物点的坐标折射改正公式能够严格推导出来。分析了空中同名直线光线不相交情况对物方大地坐标折射改正的不利影响,研究了摄影测量交会点与水下真实物点的相互位置关系,推导了水下目标点的水深和大地坐标计算公式(即折射改正公式),通过WorldView-2立体影像浅海海底地形测量试验对算法的正确性和测量精度进行验证。研究表明,不论水下目标的空中同名直线光线延长线是否相交,该算法都是适用的,且能显著改善水下目标的高程测量精度。     

水下GPS系统的时间同步标定研究与试验

本文从水下GPS系统的定位原理出发,阐述了时间同步的重要性。利用GPSRTK共视法,通过GPS接收机的1PPS时间同步和触发式时间同步的标定试验,证明了GPS接收机时间同步的精度可以达到几十个ns,可以作为水下定位的时间基准;同时对GPS浮标设计了全新的安置方式,实现了GPS浮标的时间同步标定,完成了GPS浮标的时间同步稳定性的试验,实现了GPS浮标相对钟差的高精度。     

广东英德红岩黄铁矿床古水下隆起的控矿作用及矿床成因

红岩黄铁矿床是产于广东英德盆地中泥盆统东岗岭碳酸盐地层中的一个层控矿床。作者经详细研究之后,认为在含矿地层沉积时就存在着一个古水下隆起,由于古水下隆起控制了古地形,因而表现出不同的沉积作用。在矿区的中部东岗岭组较薄,主要为潮坪一泻湖相,而矿区的东、西部东岗岭组沉积较厚,表现为礁滩相。黄铁矿在东岗岭组沉积期和成岩早期沉积并再富集。 在东岗岭组成岩的晚期发生白云岩化作用。来自下伏地层砂岩、泥岩的富含Mg、Fe的水与孔隙水以及地下淡水发生混合引起了灰岩的白云岩化,以及矿源层中成矿元素的活化,并与来自砂岩和泥岩中的成矿物质叠加在一起。在白云岩中,特别是在古水下隆起之上经白云岩化之后,含矿溶液经过充填和交代作用而形成红岩矿床。显微镜研究,微量元素分析,硫、铅、氧、碳同位素研究的结果都支持这一成岩成矿模式。     

水下运动物体及海底地形的SAR探测的初步研究(一)水下运动物体的SAR仿真影像分析

当物体在水中运动时,它所引起的流场变化会调制海水表面的小尺度波动,从而可以被合成孔径雷达（ＳＡＲ）所探测。本文建立了一个三维半隐式格式,对水下运动物体的绕流问题进行了数值计算。在袁业立有关海波高谱形式及ＳＡＲ影像原理的理论分析基础上,本文进一步计算了水下运动物体ＳＡＲ影像的Ｇ值分布图,并讨论了物体深度、海水水深、海表面主波方向对水下运动物体ＳＡＲ影像的影响。     

黄河三角洲北部海岸地下岸坡蚀退过程及主要特征

黄河三角洲海岸以其独特的成因,演化有别于其它海岸,本文通过对黄河三角洲北部海岸水下岸坡不同时期地形变化对比,展示了在侵蚀阶段潮间带蚀退变化的特征、潮下带斜坡准平衡带的形成及演化,并就其成因和发展作了探讨。