摘要: 多波束勘测技术是20世纪60年代以来发展起来的新一代海底地形地貌测量技术.多波束测深系统不但可以获取高精度的水深地形数据,而且可以同时获取高分辨率的海底反向散射强度数据.随着多波束测深技术的革新和应用,其声学底质探测功能得到不断的挖掘和推广,基于多波束反向散射强度数据,并结合一定数量的传统底质取样数据对海底底质分类,工作效率高且获取的资料连续 、丰富,为海底底质类型划分提供了一种迅速可靠的方法,是传统海底底质取样和沉积物分类的有益补充.主要论述了国内外多波束海底底质分类技术的研究现状,梳理了多波束底质分类各环节所涉及的关键技术,分析了该领域存在的主要问题,介绍了目前典型的多波束底质探测设备及底质分类软件,展望了多波束底质分类研究的发展趋势与应用前景.

摘要: 利用威德尔海区域2016年的Sentinel-1A SAR影像数据,采用"双冒泡法"的sigma-on-mu探测器探测冰山边缘区域,并通过对边缘像元进行交换排序和凸显最大像元的方式识别冰山.以人工识别法为基础,通过与自动识别法的对比,定量地分析了"双冒泡法"的识别偏差.研究结果表明,"双冒泡法"识别的冰山线性尺寸和面积等信息中纵横向最大长度分别为24.52 km和11.16 km;面积为220.8336 km2;单体识别偏差率为2.87％,低于自动识别法(7.5％);平均偏差率为2.48％,亦低于自动识别法(7.27％).同时,基于"双冒泡法",提出了较小冰山边界的手动分离法(像元 ≤100),与自动识别方法相比,该方法的手动分离以具体的像元边界为基准,提高了对较小冰山的识别精度.

摘要: 针对地波超视距雷达(SWOT HR)目标跟踪中JPDA算法关联复杂度高 、计算量大的问题,将模糊联合概率数据关联(FJPDA)算法应用于地波超视距雷达目标跟踪中.在FJPDA跟踪方法中采用了目标点迹与航迹的模糊隶属度,解决目标点迹与航迹的关联概率问题,避免了传统JPDA算法中对有效矩阵的拆分导致的计算量组合爆炸的现象,可以降低目标跟踪算法的复杂度,提高运行效率.通过实测地波雷达数据的目标跟踪实验分析及与同步AIS信息的比对分析,结果表明:基于FJPDA算法的跟踪方法可以有效跟踪SWOT HR中的目标航迹,跟踪效果与JPDA算法相当,且运行时间明显减少,适合工程应用.

摘要: 为掌握黄河口湿地植被地上生长部分碳储量的空间分布情况,基于GF-1 WFV卫星数据,对黄河口湿地植被地上生长部分碳储量开展了遥感估算模型研究,并根据研究区植被类型空间分布特点,对不同植被类型地上生长部分碳储量的特征开展了分析,结果表明:6种植被碳储量估算模型中,基于NDVI建立的指数模型为单位面积碳储量估算最佳模型,其决定系数(R2)最大,值为0.76,均方根误差(RMSE)最小,值为19.1 g/m2;在不同植被类型分布区,地上植被单位面积碳储量平均值大小顺序为互花米草>芦苇草甸>柽柳林>潮滩芦苇>盐地碱蓬,其中各区域平均值最大为78.1 g/m2,最小为46.7 g/m2.研究结果为提高黄河口湿地植被的碳储量提供了有效措施,即合理优化植被类型的空间分布 、恢复裸滩上盐地碱蓬的生长和提高植被类型盖度.

摘要: 以江苏川东港东南侧潮滩为研究区,通过土样采集 、粒径分析 、光谱测量等手段,分析了土壤含水量与光谱的关系,针对潮滩土壤含水量与光谱的二维散点形态呈"V"型分布的特点,讨论了含水量临界值的求解方法.以临界值为界,建立了高 、低含水量状态的反演模型,进一步建立了兼具高 、低含水量状态的综合模型.结果表明:1)潮滩土壤含水量与光谱的二维散点形态呈"V"型分布,当含水量值小于临界值,含水量与光谱呈负相关关系;当含水量值大于临界值,含水量与光谱呈正相关关系,随着波长的增加,"V"型的凹度和深度逐渐增加.2)经求导计算,临界值为32％.3)以临界含水量为界,分为低含水量段与高含水量段,分别建立含水量反演模型,预测误差分别为3.396和2.410.4)以4个波段作为参量进行逐步分析可得到与含水量具有较好单一趋势关系的波段组合形式.所建模型可以用于获取潮滩土壤含水量的空间分布,能够为研究潮滩土壤含水量与潮滩地形地貌之间的关系提供数据支持.

摘要: 以黄河水下三角洲埕岛海域海底粉土为研究对象,分析液化后重新固结粉土与未发生过液化粉土的工程地质性质差异,从浅地层剖面影像 、土体的静力学参数 、动力学参数 、微结构特征等方面对比论述二者的不同,从而分析液化对粉土工程地质性质的改造作用.研究结果表明,粉土液化后层理结构消失,土体的主要静力学参数及动力学参数均增大,微结构特征表现为面孔隙比 、圆形度及分形维数均减小,总体上土体液化固结后工程地质性质提高,若使液化过的粉土再次发生液化,需要更大的外动力条件才能实现.由于液化后粉土层理结构改变,细粒物质析出,颗粒重新排列,形成更加稳定的结构,从而强度随之增大.

摘要: 莱州湾地区是山东半岛黄土的主要分布区,该区黄土按形成时代 、岩性岩相的不同分为羊栏河组 、大站组,分属于中更新统和上更新统,沉积相分别为风积相和冲洪积相,其中大站组黄土的形成和分布与晚更新世古气候 、古地理环境密切相关.通过对莱州湾地区晚第四纪地层结构 、岩相和第四纪测年资料的分析,可知大站组黄土垂向上分为上 、下两段,分别形成于末次冰期的海洋氧同位素MIS2和MIS3b阶段.大站组黄土上段垂向上位于第Ⅰ,Ⅱ 海侵层之间,分布面积较小,主要位于研究区南部黄土埠分布区;下段垂向上位于第 Ⅱ 海侵层的两个海相层之间,分布面积较大,地表未见露头.在岩性上,大站组黄土上 、下段在粒度组成 、物理力学性质上存在明显差异,反映出在沉积时间上的较大差距.对不同地貌区大站组黄土的粒度组成进行了对比,发现莱州湾南岸平原区黄土颗粒明显较莱州湾东岸丘陵区黄土粗,显示出两者在沉积方式上的不同,前者主要是以地面跳跃或风沙吹扬的方式堆积形成,后者则主要是以在空气中悬浮搬运的方式堆积而成.最后对研究区黄土的成因进行了分析,大站组黄土的空间分布 、岩性 、微体古生物特征均表明,黄土的物源为渤海陆架古海床干燥的晚更新世晚期海相沉积土,属于风成堆积物.

摘要: 为了提高海上现场调查中沉积物稀土元素质量分数测定的准确度,采用小型台式能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)对一个航次取得的3类(远洋黏土 、硅质软泥和钙质软泥)75个印度洋深海沉积物中稀土元素Nd和Y的质量分数进行现场测定.与实验室电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定结果进行对比与相关性分析,建立现场测定深海沉积物中Nd和Y质量分数与15种稀土元素总质量分数的相关关系方程,以及沉积物中Nd与轻稀土总量 、Y与重稀土总量的转换关系,3种类型深海沉积物稀土元素间相关关系基本可用同一线性关系表征,3种关系的相关系数都在0.96以上.采用太平洋和印度洋不同类型深海沉积物样品进行验证,通过转换关系估算出的轻 、重稀土质量分数和总稀土量与实验室ICP-MS测定值基本吻合,相对偏差小于20％.结果表明,在大洋调查中小型台式EDXRF可应用于样品现场稀土元素质量分数的测定,这为调查现场及时了解大洋深海沉积物中稀土资源分布情况提供了一种重要可行测试手段.

摘要: 2018-01-17—03-11,在大连长兴岛附近海域开展了为期54 d的水文和气象连续现场观测,获取了风速 、气温 、海流 、波浪 、海冰 、以及水体回声强度等多要素观测数据.数据显示观测期间经历了2次完整的大风降温天气过程(寒潮),并且在降温后出现了显著的冰情.通过将回声强度数据转化为后向声散射强度,用后向声散射强度数据表征水体悬浮物浓度变化,利用EMD方法分解了后向声散射强度数据,分析了潮流和波浪在海面是否结冰情况下对沉积物再悬浮的影响.结果显示:海面结冰对潮流引起的海底沉积物再悬浮没有明显影响,但海冰却能通过抑制波浪来减弱沉积物的再悬浮.

摘要: 利用1999—2009年基于卫星观测反演的湍流热通量数据,并结合最新的涡旋数据集,通过合成分析的方法研究了南海涡旋导致的湍流热通量异常的季节差异及形成机理.结果表明,涡旋引起的热通量异常的水平分布表现出明显的季节差异,与涡旋导致的海表温度(SST)异常的分布特征相一致:在冬季表现为非中心对称(类似于偶极子)分布特征,而夏季则为中心对称(类似于单极子)分布特征.在涡旋内部旋转流场的作用下,因南海在不同季节其背景SST的分布不同,使得涡旋导致的热平流异常也显著不同,进而使得伴随涡旋的SST异常分布表现为单极型和偶极型.在SST异常的作用下,海面热通量异常分布也表现出相似的分布特征和季节差异.进一步分析发现,涡旋引起的热通量异常与SST异常呈线性关系,且两者的线性拟合斜率也表现出显著的季节变化:冬季的拟合斜率大于夏季.通过分析背景场的季节特征发现,背景风速和海气温差的季节差异是造成拟合斜率季节变化的主要原因.

摘要: 多波束勘测技术是20世纪60年代以来发展起来的新一代海底地形地貌测量技术.多波束测深系统不但可以获取高精度的水深地形数据,而且可以同时获取高分辨率的海底反向散射强度数据.随着多波束测深技术的革新和应用,其声学底质探测功能得到不断的挖掘和推广,基于多波束反向散射强度数据,并结合一定数量的传统底质取样数据对海底底质分类,工作效率高且获取的资料连续 、丰富,为海底底质类型划分提供了一种迅速可靠的方法,是传统海底底质取样和沉积物分类的有益补充.主要论述了国内外多波束海底底质分类技术的研究现状,梳理了多波束底质分类各环节所涉及的关键技术,分析了该领域存在的主要问题,介绍了目前典型的多波束底质探测设备及底质分类软件,展望了多波束底质分类研究的发展趋势与应用前景.

摘要: 本文研究了辽东湾表层沉积物中重金属的分布及污染特征,评价其生态风险及环境质量。对辽东湾表层沉积物8种重金属(As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn)的空间分布进行了研究,采用Hankanson法和Igeo(地累积指数)分析了该海域重金属潜在生态风险,并评价了该海域的环境质量。在辽东湾葫芦岛附近海域、西南部六股河口东南部海域以及西部近岸海域表层沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn含量偏高。地累积指数法及生态风险指数法对重金属污染程度评价结果一致,辽东湾生态环境具有潜在危害的重金属主要是Cd、Hg和As,8种重金属潜在生态风险系数由高到低依次为Cd、Hg、Cu、Pb、As、Zn、Ni和Cr,各站位重金属综合潜在生态风险指数均大于150,生态风险总体上处于中等生态风险等级。Cd和Hg是该海域沉积物重金属中主要污染物,局部区域达到中、中-强污染程度。环境质量评价表明,辽东湾表层沉积物重金属引发有害生物效应的可能性不大,但Cd和Hg显著富集,应予以重视。

摘要: 秋刀鱼(Cololabis saira)资源对海洋环境因素极为敏感,不同气候模态可能对秋刀鱼资源丰度产生不同的影响。根据1990-2014年西北太平洋日本的秋刀鱼渔业中单位捕捞努力量渔获量(CPUE,以此作为资源丰度),以及相应产卵场、索饵场的海表温(SST)遥感数据,探讨太平洋年际震荡(PDO)指数冷、暖年下,秋刀鱼资源丰度CPUE变化与产卵场、索饵场SST的关系,并分别建立资源丰度的预测模型。研究表明,PDO冷年索饵场4月SST与年CPUE显著相关(P<0.05),PDO暖年索饵场11月的SST与年标准化CPUE显著相关(P<0.05)。PDO冷、暖年的秋刀鱼资源丰度的预测模型中,CPUE均与索饵场11月的SST、索饵场4月SST呈现正相关的关系,统计学上为显著相关(P<0.05)。PDO冷年(2012年)和PDO暖年(2014年)的CPUE预测值与实际值相对误差分别为14.03%、-16.26%,具有较好的拟合效果。研究认为,不同气候模态下,可用于秋刀鱼资源丰度预测的环境因子不同,上述建立资源丰度模型可用于业务化运行。

摘要: 为了理清米氏凯伦藻赤潮形成与环境因素的关系,掌握其发生、发展规律,本文分析了2012年春末夏初三沙湾海域米氏凯伦藻赤潮期间的气象、水文和营养盐情况,并结合室内模拟培养实验,探讨了米氏凯伦藻赤潮形成与各环境因素的相关性。结果显示米氏凯伦藻赤潮通常发生在温度为20.5～25.0℃和盐度为24.3～32.3的海域,其细胞生长的最适温度和最适盐度分别为:22.0～25.0℃和26.0～30.0;Pearson相关性分析显示,米氏凯伦藻细胞密度与叶绿素a、无机磷、化学需氧量呈极显著正相关,与透明度、氨氮呈显著负相关;另外,米氏凯伦藻对磷酸盐的需求较低,其赤潮的形成可能主要受水体中氨氮的影响。基于现场调查和模拟实验结果,综合分析认为稳定的水文和气象条件、发生前期降雨输入的无机氮,以及由于持续阴雨导致的较低光照条件是此次米氏凯伦藻赤潮形成和维持的重要条件。

摘要: <正>由国家海洋局第二海洋研究所柴扉研究员和美国缅因大学陈勇教授共同发起的第二届渔业海洋学研讨会,于2017年6月19日至20日在杭州召开,这是继上海海洋大学举办2016年渔业海洋学国际研讨会后的第二次会议。本次研讨会由国家海洋局第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室主

摘要: 受人类活动和全球变化的影响,河口和近海海域的低氧以及酸化等环境问题日益突出,近年来已成为科学研究的热点问题并受到社会广泛关注。本文通过梳理底栖有孔虫壳貌微观特征对海域低氧及酸化环境指示的研究现状,总结了壳体特征(壳径和壳重)、壳孔特征(密度、孔径、形态)、壳饰(牙突、瘤状物、脐翼)、壳面溶蚀及壳体重新钙化所引起的房室畸变等指标应用的理论基础和方法技术,并分析了影响结果的各种干扰因素,指出了在研究中若干需要注意的问题和研究方向,提出了一些具有可操作性的建议,为更好地将其应用于近岸海域低氧和酸化环境的研究中并推进至地质历史时期此类古环境的演化研究提供参考。

摘要: 海啸能被大洋海脊引导以俘获波的形式沿其传播上万千米,且因其特殊的运动方式,携带巨大能量影响远场地区的港口,严重威胁海岸安全。本文首先基于线性浅水方程,推导了双曲余弦平方海脊上俘获波的波面解,其为μ阶ν次的连带勒让德函数的第一类解和第二类解的组合。进一步推导出其对应的频散关系,其中对于确定的频率ω,存在无穷多个波数ky与之对应。采用MIKE21-BW模型,模拟了产生于海脊脊顶处的海啸在理想双曲余弦平方海脊上的传播变形过程。结果表明,小部分能量以自由先驱波进行传播,海啸波的波能大部分被海脊俘获。海脊俘获波沿着海脊方向为行进波,随着海啸波传播时间的增加,波浪在沿着海脊方向的延展范围也逐渐增大,波高逐渐减小、波的个数逐渐增加。俘获波能量主要由不同频率以相同速度传播的具有孤立波特性的波浪成分和能量主要集中在特定频率范围内的波浪成分组成。

摘要: 海草所形成的植物消波体系能有效防止岸线的侵蚀。利用Sánchez-González等的实验数据分析了波浪非线性对海草消波特性的影响。研究结果表明,相对水深和波陡对海草床的波能衰减系数影响依赖于海草淹没度。相对波高一定时,拖曳力系数随相对水深的增大而增大。对给定的相对水深,拖曳力系数随波陡的增大而减小。波浪非线性对于规则波和非规则波海草消波特性的影响并不一致。用无量纲参数(邱卡数、雷诺数、厄塞尔数)表达拖曳力系数的效果取决于拖曳力系数与无量纲参数的关系中是否充分考虑波浪非线性对拖曳力系数的影响。

摘要: 利用南海北部的浮标、石油平台观测的海面风资料,分析了0～200km范围内,不同离岸距离站点的风速的概率分布特征。观测结果指出,各站平均风速一般最大值出现在冬季,最小值出现在夏季,具有明显的季节变化特征,并且平均风速随着离岸距离的增大也逐渐增大。对于离岸距离较近的区域(100km以内),海面风基本符合双参数的Weibull分布,但对于100km以外的海面风速概率分布与Weibull分布存在明显差异,随着离岸距离的增大,平均风速和风速标准偏差也相应增大。风速平均值与风速标准偏差的比值较小时,Weibull分布的偏斜度基本为正值,当比值较大时偏斜度转为负值。随着离岸距离的增大,出现与Weibull分布不一致的情况越来越多,且与对应的Weibull分布相比,其偏斜度越小,风速概率分布越不能用Weibull分布进行较好拟合。

摘要: 本文采用基于WRFDA的集合-变分混合同化系统(En3DVAR)在云尺度分辨率下同化了雷达观测资料考察其对登陆台风"桑美"的影响。高时空分辨率的雷达径向风资料在台风登陆前的3h同化窗内以每30min的频率同化进WRF模式(Weather Research and Forecasting)。研究结果表明:En3DVAR试验在3h同化窗内的均方根误差相比3DVAR试验改进显著,这可能得益于混合同化系统中提供的"流依赖"的集合协方差信息。系统性的诊断分析表明En3DVAR试验在台风内核区产生了较为明显正温度增量,对台风内核区的热力和动力结构均有较好调整,而3DVAR则在台风内核区产生了负温度增量;相比3DAVR试验,En3DVAR在采用了"流依赖"的集合协方差信息后还可以对背景场上的台风的位置进行系统性的偏差订正。总体而言,En3DVAR试验预报的台风路径和强度相比3DVAR改进显著,其正效果主要来源于混合背景误差协方差中的"流依赖"集合协方差信息。