基于单景高分辨率光学卫星遥感影像的浅海水下地形提取

本文基于海浪波折射现象和浅水波理论,提出了一种基于单景高分辨率光学遥感影像的浅海地形提取方法。首先,基于浅水波理论推导出适用于浅海区域的水深与海浪波长、频率的定量关系,针对近岸光学遥感图像复杂的海浪特征,讨论了两种海浪波长提取方法,即FFT方法和剖面线法。然后提出了基于长距离波长波动分析的海浪频率计算方法,解决了单景遥感影像的波浪频率计算难题。最后,利用单景QuickBird高分辨率光学遥感影像,以海南岛三亚湾为研究区域进行了应用实验,结果表明,对12m以浅的浅海区域,在不需要任何辅助参数的情况下,反演获得了浅海地形(DEM),经与1:25000比例尺海图的水深对比验证,地形趋势吻合良好,反演水深的均方根误差为1.07m,相对水深误差为16.2%,表明该方法适合于浅海水下地形的提取,且具有无需实测水深数据和环境参数的支持的优点。     

我国海洋水下文化遗产保护现状与管理探讨

海洋水下文化遗产是不可再生的文化资源,在全球海洋开发的浪潮中,做好海洋水下文化遗产的调查和保护是迫切和急需的。文章概述世界上传统海洋大国对海洋水下文化遗产保护和管理的经验,分析我国海洋水下文化遗产保护和管理存在的问题,并提出相关对策:查清海洋水下文化遗产的分布、数量和特征等信息,了解海洋水下文化遗产分布区的地质地貌环境、水动力环境和保存环境条件,建立海洋水下文化遗产档案馆和数据库系统;完善与海洋水下文化遗产保护相关的法规、政策和标准规范等,提升执法效率,做好海洋水下文化遗产保护和海洋开发利用的协调工作;建立海洋水下文化遗产保护示范区,传承和弘扬蓝色文明,实现海洋水下文化遗产的社会利用和可持续保护。     

空化水射流技术在海洋污损生物清除领域的应用研究

文章从海洋污损生物的危害分析入手,首先概述海洋污损生物的清除方法,并结合空化水射流技术的原理与优势开展实例应用研究,指出空化射流清洗技术是一种切实可行的新型清洗技术,可以在不破坏设施表面完整防腐层的基础上,高效、安全地清洗水下设施表面附着的海洋生物污垢层;最后对空化水射流技术进行展望,指出其关键技术在于空化射流喷嘴的设计和ROV自动控制系统的研制。     

水下滑翔机海上试验研究

介绍了水下滑翔机工程样机"海翔1"号2015年在南海的海上试验情况,包括试验对象、试验海区、试验步骤和试验数据分析等。本次试验最大下潜深度达到503.7 m,最大垂直速度为0.15m/s,最大水平航速为0.33 m/s,水中航行里程总计41.2 km。在4级海况下完成了通信定位、数据传输、布放与回收作业,搭载了CTD、叶绿素和溶解氧浓度传感器进行海洋环境参数测量,获得了500 m深度剖面内的温度、电导率、叶绿素浓度和溶解氧浓度参数信息。本次海上试验为水下滑翔机产品设计定型和示范应用奠定基础。     

脐带缆在潜器下放过程中的运动建模与仿真

潜器在下放布置过程中需要考虑变长度的脐带缆对其运动的影响,在考虑流的情况下,对脐带缆的有限差分模型进行了改进,并采用最小二乘方法求解由时间和空间上的中心差分格式离散后的非线性方程组。为了验证模型改进的有效性,将潜器在均匀定常流中水平匀速直航时的数值解与该特殊情况下的解析解进行比较,两组解的吻合不仅证实了模型改进的有效性,而且表明上述数值计算方法是可靠且有效的。在潜器下放布置运动给定的情况下,脐带缆的运动仿真结果表明,潜器姿态角的调整会对拖曳点处的缆绳张力大小和变化趋势产生显著的影响,流在改变缆绳空间形状的同时引起了缆绳对潜器作用力和力矩的非线性和时变性,脐带缆总是阻止潜器自身动力对运动速度和姿态角的改变,且对纵荡运动的影响最大。     

基于无人船的大洋中尺度涡观测系统展望

中尺度涡在大洋中普遍存在,研究发现其能量比大尺度海洋环流的能量大一个量级,在海洋物质能量输运和全球气候变化中起着重要的作用。受观测条件限制,目前对中尺度涡的观测主要通过卫星高度计实现,只能从海面高度来推算中尺度涡大小、分布、强度及其伴随的水体和能量输送,而卫星高度计对中尺度涡垂直结构特征认识不足,也导致了对中尺度涡所引起的上层海洋能量、热量输送估计误差偏大。目前对中尺度涡三维结构观测认识不足,展望未来将会出现基于无人船平台的大洋中尺度涡三维结构自动观测系统,该平台将集成自动水下剖面观测功能等先进技术,以便观测中尺度涡的垂直结构特征及其时空变化特征,进而可对中尺度涡带来的物质和能量输送进行系统认识。     

天津滨海新区抽水引起地面沉降现场试验研究

在天津滨海新区中新生态城服务中心开展了承压含水层抽水引起地面沉降的现场试验,采用振弦式孔隙水压力传感器和一孔多标数据采集器实时监测孔隙水压力和分层标的变化,分析了土体的变形性质和分层沉降的规律。试验结果表明,黏土层变形明显滞后于承压含水层水位的变化,以塑性变形为主且存在蠕变现象,而砂层既存在弹性变形,也存在一定的塑性变形和蠕变性。短期抽取地下水会使抽水井附近承压含水层上覆土体出现上小下大的沉降规律,且最大沉降出现在有明显孔隙水压力变化的土层顶板位置。     

鄂尔多斯盆地西峰和姬塬油田长81段低渗透储层迥异性

利用岩芯、薄片、测井等资料,从储层特征及孔隙演化角度对比分析了西峰和姬塬油田长8₁低渗透储层的迥异性。分析结果表明,两地区长8₁储层的共性为:1）储层砂体为浅水三角洲前缘的多期叠加的水下分流河道厚层砂体,且在空间上具有良好的连续性;2）砂体为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,属于细砂岩和极细砂岩,分选以较好为主;3）储层孔隙类型以粒间孔和溶蚀孔为主,原始孔隙度约38%,压实作用、胶结作用孔隙损失率约35%,最终储层孔隙度约7%。两地区长8₁储层存在以下差异:1）姬塬地区长8₁水下分流河道砂体叠加期次不明显,为"连续退积式"沉积模式,而西峰地区具有明显的垂向加积特征,为"顶牛"沉积模式;2）粒间孔、岩屑溶孔、晶间孔姬塬地区低于西峰地区,而溶蚀孔姬塬地区高于西峰地区;3）储层后期成岩演化过程中,姬塬和西峰地区长8₁砂体平均胶结孔隙度损失率为13.87%和11.99%,姬塬地区胶结孔隙度损失程度高于西峰地区,而溶蚀增孔率分别为3.71%和2.79%,姬塬地区溶蚀增孔率高于西峰地区。     

浅水三角洲前缘砂体地震沉积学研究--以松南乾安地区上白垩统青三段为例

浅水三角洲前缘砂体是松辽盆地主要勘探开发目标之一,由于该类储层砂泥岩薄互层十分发育,一直以来都是储层预测中的难点。利用覆盖全区的三维地震资料和已有钻井、测井信息,在建立研究区青三段高分辨率层序地层格架的基础之上,运用"相位调整-地震相-地层切片"的地震沉积学综合研究方法,对松辽盆地南部乾安地区上白垩统青山口组三段的砂体类型、特征及层序格架内砂体演化规律作了进一步探讨。研究表明,青三段可划分为2个三级层序,三级层序内进一步划分为12个四级层序;地震资料进行相位调整后,将地震同相轴与岩相建立相互对应关系,红色波峰代表偏砂相,黑色波谷代表偏泥相;在四级层序约束下提取典型地层切片,并识别出枝状水下分流河道、曲流状水下分流河道和末端水下分流河道3类主要砂体,各类砂体具有不同的地震相特征;SQ1三级层序早期以发育末端水下分流河道为主,晚期以发育枝状水下分流河道和曲流状水下分流河道为主。SQ2三级层序湖侵体系域早期以发育枝状水下分流河道为主,晚期以发育末端水下分流河道为主。SQ2三级层序湖退体系域以发育枝状水下分流河道和曲流状水下分流河道为主。     

Trimble RTX技术在呼伦湖水下地形测量中的应用

针对Trimble RTX技术在呼伦湖水下地形测量中的应用测试,对比分析Trimble RTX技术较传统差分GNSS的优势,无需建立GNSS陆地基准站,单机作业便能大范围应用,同时提供厘米级的实时定位精度。应用结果证明Trimble RTX技术在大面积水域水下地形测量工作中具有稳定、高效、高精度的优势。