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光学法海洋生化传感器应用现状及发展趋势
1
作者 杨鹏程 司惠民 +1 位作者 井国宁 赵宇梅 《海洋技术学报》 2025年第2期34-44,共11页
随着海洋环境监测技术的发展及监测需求的不断提升,监测参数从传统的温度、盐度等水文参数扩展到营养盐、生物量、有机物等各种生物化学参数,监测区域也从近岸延伸至深远海。传感器作为监测核心,对监测系统运行及数据质量起着至关重要... 随着海洋环境监测技术的发展及监测需求的不断提升,监测参数从传统的温度、盐度等水文参数扩展到营养盐、生物量、有机物等各种生物化学参数,监测区域也从近岸延伸至深远海。传感器作为监测核心,对监测系统运行及数据质量起着至关重要的作用。本文针对目前技术和应用较为成熟的光学法海洋生化传感器,对其测量原理、光路结构、代表设备等方面进行介绍,梳理了各类光学生化传感器在国际大型海洋监测系统中的应用现状。阐述了光学传感器在生物附着、痕量检测、数据解析及质量控制等方面面临的挑战,并提出了光学传感器未来智能化、集成化、标准化的发展趋势,对了解认识我国与世界先进水平之间的差距,深入开展我国海洋光学生化传感器研究具有重要意义。 展开更多
关键词 光学生化传感器 环境监测 应用
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原子重力仪主动隔振技术研究综述
2
作者 李安 马金秀 +2 位作者 闫久江 龚文斌 覃方君 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第5期1-7,28,共8页
原子重力仪是一种新型的高精度重力测量仪器,广泛地应用于地球物理、海洋探测、惯性导航等精密测量的物理领域。但是,振动噪声极大地影响了重力仪的灵敏度和稳定性,若要实现复杂振动环境下更高精度的测量,必须依靠隔振系统进一步减小环... 原子重力仪是一种新型的高精度重力测量仪器,广泛地应用于地球物理、海洋探测、惯性导航等精密测量的物理领域。但是,振动噪声极大地影响了重力仪的灵敏度和稳定性,若要实现复杂振动环境下更高精度的测量,必须依靠隔振系统进一步减小环境振动带来的干扰噪声。基于此,对原子重力仪所应用的主动隔振技术的最新进展进行了综述。首先,主要通过介绍振动噪声对原子重力仪测量精度的影响,从不同的主动隔振方案,即低频垂直主动隔振和三维主动隔振两个方面,对比讨论了目前国内外学者在重力仪主动隔振方面取得的进展和成就;然后,分析了主动隔振策略在系统中的关键作用;最后,对应用于原子重力仪的主动隔振技术进行了总结。 展开更多
关键词 原子重力仪 主动隔振 振动噪声 振动控制
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电聚合苯胺改性碳纤维海洋电极电化学性能及其电场响应研究
3
作者 田翔 孙久哲 付玉彬 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期118-129,共12页
本文应用碳酸氢铵弱碱性溶液作为电解质电化学原位聚合苯胺制备聚丙烯腈基碳纤维海洋电极,研究其电化学性能与电场响应性能。结果表明,碳纤维表面生成还原态聚苯胺并出现特征氧化还原峰;交流阻抗谱表明改性电极表面等效电路增加了膜电... 本文应用碳酸氢铵弱碱性溶液作为电解质电化学原位聚合苯胺制备聚丙烯腈基碳纤维海洋电极,研究其电化学性能与电场响应性能。结果表明,碳纤维表面生成还原态聚苯胺并出现特征氧化还原峰;交流阻抗谱表明改性电极表面等效电路增加了膜电容和膜电阻,电场响应由纯电容耦合改变为电容电阻共同作用的混合机制,有利于低频低强度信号的响应。在电场响应测试中,改性电极电位漂移量达0.66 mV/d;能够较好响应10 mV,10 mHz的低频率低强度电场信号;线性度最小值为0.072%。水流冲刷4h后聚苯胺膜质量损失为6.30%,相比于盐酸溶液电聚合制得的聚苯胺膜(质量损失7.55%)具有更好的结合力。该海洋电极可望成为新一代低成本、高性能电场传感器。 展开更多
关键词 碳纤维电极 聚苯胺 碳酸氢铵 电化学性能 海洋电场响应
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分布式声学传感在海缆锚害监测中的应用(特邀)
4
作者 张鸿 吴明埝 +5 位作者 王道根 穆章健 谢书鸿 吴正明 李松林 陈青青 《光通信研究》 北大核心 2025年第4期65-70,共6页
【目的】文章提供了一种使用光纤和分布式声学传感(DAS)技术来监测海缆锚害事件的算法,用于在缺乏数据的场景中基于特征阈值识别锚害事件,避免了高成本的锚害数据获取,同时增强了算法的广泛适用性。【方法】文章所提算法基于锚害事件的... 【目的】文章提供了一种使用光纤和分布式声学传感(DAS)技术来监测海缆锚害事件的算法,用于在缺乏数据的场景中基于特征阈值识别锚害事件,避免了高成本的锚害数据获取,同时增强了算法的广泛适用性。【方法】文章所提算法基于锚害事件的高强度、长距离和长时间作用特性,采用DAS测量海缆光纤得到的二维时空振动数据,基于平均功率特征掩模得到事件数据的轮廓,并计算轮廓面积和锚害置信度用于过滤轮廓,然后在等间隔时间段上计算轮廓形态学特征曲线,通过形态学特征曲线的强度和时间分布来识别锚害入侵事件。【结果】锚害模拟实验结果表明,文章所提算法计算出的形态学特征曲线在正常干扰和模拟锚害事件中差别明显,不同特征曲线的组合计算值可区分出事件轮廓的缺陷等特点,通过设定形态学特征阈值可快速识别出锚害事件。在模拟的1组锚害数据和两组非锚害数据中,算法通过对特征曲线强度和持续时间的过滤以及基于特征曲线的轮廓缺陷排查,成功识别出了锚害数据。【结论】文章所提海缆锚害监测算法在实现时主要采用OpenCV计算机视觉计算框架,计算速度快,准确率高,能满足海缆锚害监测的实时监测要求。形态学特征曲线在算法中能很好地表现出事件轮廓在时间上的分布情况,作为锚害算法的核心特征,扩展了形态学特征的应用场景,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 海底电缆 锚害监测 分布式声学传感 形态学特征曲线
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井下式静力触探技术的发展现状与展望
5
作者 蔡龙龙 李曾佳 +2 位作者 王孝义 刘双双 陈奇 《机电工程技术》 2025年第2期18-24,共7页
随着我国对海洋资源利用的日渐重视,多手段的海洋勘探方法投入应用,其中一种精准高效的作业方法为静力触探技术(Cone Penetration Test,CPT)。该技术发源于瑞典,由荷兰推广应用。我国引进该技术后也逐渐形成了相应的作业体系,发展更先... 随着我国对海洋资源利用的日渐重视,多手段的海洋勘探方法投入应用,其中一种精准高效的作业方法为静力触探技术(Cone Penetration Test,CPT)。该技术发源于瑞典,由荷兰推广应用。我国引进该技术后也逐渐形成了相应的作业体系,发展更先进的井下式CPT技术,将我国的CPT技术逐步推向世界的舞台。从发展的角度对多类型CPT技术进行了介绍,阐述了CPT技术的作业原理、发展历史和现代的作业方法,介绍了井下式CPT技术的结构组成和关键技术,对其在海洋工程应用上的突破和未来发展方向进行了说明,讨论了该技术对我国海洋勘探技术的重要意义。 展开更多
关键词 海洋 静力触探 井下式 现状 趋势
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船载温度标准器的海上试验研究
6
作者 陈钊 魏传杰 +1 位作者 牛兴军 王光耀 《海洋技术学报》 2025年第3期22-29,共8页
船载温盐深剖面仪(Conductivity Temperature Depth profiler,CTD)的高精度温度传感器是获取海洋温度剖面数据的必备设备,每年仅进行一次校准不能保证传感器全年任何时刻的精度变化小于其初始值,且温度传感器在整个调查航次中是否能始... 船载温盐深剖面仪(Conductivity Temperature Depth profiler,CTD)的高精度温度传感器是获取海洋温度剖面数据的必备设备,每年仅进行一次校准不能保证传感器全年任何时刻的精度变化小于其初始值,且温度传感器在整个调查航次中是否能始终保持初始精度存疑,因此发展现场温度传感器校准技术具有现实意义。本文围绕某航次中船载温度标准器海上试验过程,介绍了标准器的校准原理及固定点的工作方式,计算了固定点温坪拐点的相变温度,通过拟合方法得到了被校传感器校准系数。试验结果表明:传感器使用船载温度标准器校准后,温度误差的绝对值降低,数据整体更接近标准值,本文海试中的CTD剖面温度误差绝对值均值由校准前的30.2 mK缩小为23.2 mK。该船载温度标准器能够达到提高传感器测温准确性、减小测量误差的目的,为海洋调查现场温度传感器校准提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 温度标准器 固定点 温坪拐点 船载CTD 校准
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大气透射仪与前向散射仪测量数据对比及差异原因分析
7
作者 刘霞 《气象水文海洋仪器》 2025年第1期15-18,共4页
文章选取沈阳机场跑道视程小于2 000 m时雨、雪、雾、烟等不同天气条件下的大气透射仪与前向散射仪测量数据,分别进行了跑道24端和06端的大气透射仪LT31与前向散射仪FS11P、跑道中间端大气透射仪LT31与前向散射仪FD12P的数据对比,分析... 文章选取沈阳机场跑道视程小于2 000 m时雨、雪、雾、烟等不同天气条件下的大气透射仪与前向散射仪测量数据,分别进行了跑道24端和06端的大气透射仪LT31与前向散射仪FS11P、跑道中间端大气透射仪LT31与前向散射仪FD12P的数据对比,分析沈阳机场大气透射仪与前向散射仪测量数据出现的差异及产生差异的原因。根据数据对比得出结论:大气透射仪与前向散射仪在不同天气条件下测量的数据存在差异;在相同天气条件下,大气透射仪因其自动校准PWD测量参考值偏低,导致沈阳机场大气透射仪LT31出现了长期测量值偏低的情况。 展开更多
关键词 大气透射仪 前向散射仪 能见度 数据对比
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基于XGBoost算法的多波束声呐数据海缆自动识别
8
作者 单晓晖 季洋阳 +1 位作者 禹杨华 顾晟 《海洋技术学报》 2025年第2期45-53,共9页
海上风电场海底电缆的全面探测,对于海上风电场后续的生产和维护至关重要。现阶段的海底电缆识别需要检测人员根据多波束数据的影像特征手动判断,效率低且主观性强。为此,本文基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法... 海上风电场海底电缆的全面探测,对于海上风电场后续的生产和维护至关重要。现阶段的海底电缆识别需要检测人员根据多波束数据的影像特征手动判断,效率低且主观性强。为此,本文基于极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法,提出了一套适用于多波束点云数据的海缆自动识别方法。首先计算多波束点云数据的几何特征;之后建立XGBoost分类模型,将几何特征为参数输入模型进行训练;最后将所需探测工区的多波束声呐数据输入训练好的模型,从而实现海缆的自动识别。将本文方法应用于某海上风电场实际工区的海缆探测之中,结果表明:XGBoost算法对于多波束数据裸露海缆识别具有较高的准确性,可以极大地节约人工检测成本。 展开更多
关键词 海缆识别 多波束声呐 点云数据 机器学习 XGBoost算法
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基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器
9
作者 刘兆坤 杜大伟 +5 位作者 赵强 陈东营 惠力 张文 孙鹏 郭风祥 《光子学报》 北大核心 2025年第4期150-161,共12页
波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理... 波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理进行理论分析。通过标定实验可知该波浪高度传感器的压力灵敏度为-9.486 nm/MPa,有效测量量程为0~0.3 MPa。针对传统零线提取方法存在的零点遗漏问题,提出了基于平滑先验方法的波浪零线选取方法,实现零点动态选择,该方法在复杂海洋条件下表现出更好的适用性。外场实验结果表明,该波浪高度传感器各波高特征值的变化趋势与SBF3-2型波浪浮标的测量结果一致,两者相关系数均高于0.85,验证了光纤布拉格光栅海洋波浪高度传感器的可行性。该传感器具有水下无源、抗电磁干扰、信号传输速度快的特点,可为近岸波高测量提供一种新的光学测量方法,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 波高传感器 压力测量 海岸监测 海洋波浪
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光谱干涉式海水密度传感器的动态性能
10
作者 白小雪 王鑫 +3 位作者 张牧子 王梦真 苏娟 吴锜 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第5期351-358,共8页
光学传感器在海水密度测量中具有抗电磁干扰和高灵敏度等优势,光学折射率法能够直接测量海水密度,并对非离子溶质的影响更为敏感,从而提高测量的准确性。然而,在动态海洋环境中,传感器的测量稳定性可能受到流体流动的影响,因此提高传感... 光学传感器在海水密度测量中具有抗电磁干扰和高灵敏度等优势,光学折射率法能够直接测量海水密度,并对非离子溶质的影响更为敏感,从而提高测量的准确性。然而,在动态海洋环境中,传感器的测量稳定性可能受到流体流动的影响,因此提高传感器的抗流动干扰能力是确保其测量精度的关键问题。为此,提出了一种抗流设计,并通过实验验证了其有效性。首先,在实验室水池环境中,研究了传感器在不同流速条件下的测量标准差和波动范围,以评估其抗流动能力。随后,在海洋观测现场开展剖面实验,将传感器测量的密度数据与温-盐-深传感器计算的密度进行对比,分析其在动态环境中的测量一致性。实验结果表明,在不同流速条件下,传感器的测量标准差保持在1×10^(-3)kg/m^(3)以内,展现出良好的抗流动干扰能力。在现场剖面实验中,光学传感器与温-盐-深传感器测量的密度之间的差异低至4×10^(-3)kg/m^(3),进一步验证了抗流设计在动态环境中的适用性。本研究为光学海水密度传感器的抗流动优化提供了实验依据,并为实际海洋观测中的动态密度测量提供了技术参考。 展开更多
关键词 光学传感 海水密度 剖面测试 抗流设计
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海洋中大型浮游动物网具及船用设备探讨和展望
11
作者 沈悦 周朦 汤清之 《船舶》 2025年第5期14-27,共14页
浮游动物网具是生物海洋学研究的基础工具,其取样质量直接影响种群结构与生态功能评估的准确性。该文回顾了浮游动物网具从早期垂直拖网到现代多联网系统(如MOCNESS与Multinet)的技术演进,指出其在机械控制、电子传感与分层取样方面的... 浮游动物网具是生物海洋学研究的基础工具,其取样质量直接影响种群结构与生态功能评估的准确性。该文回顾了浮游动物网具从早期垂直拖网到现代多联网系统(如MOCNESS与Multinet)的技术演进,指出其在机械控制、电子传感与分层取样方面的显著进步;分析了光学、声学及环境DNA等非接触式技术对传统网具的互补作用,并强调了网具取样在物种鉴定与数据验证中的不可替代性。文章进一步提出,未来浮游动物网具的发展应融合感知系统、人工智能与样品保真技术,构建“智慧网具”系统,以实现对中大型浮游动物的高效、低扰动、定量化的取样。 展开更多
关键词 海洋生物 浮游动物网具 种群结构 人工智能
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长江口水域声速测量时间间隔研究分析
12
作者 王长永 闵建雄 李育 《港口航道与近海工程》 2025年第2期90-93,共4页
针对长江河口水域的声速剖面测量时间间隔问题,通过计算分布在长江口南北航槽的试验测点每小时声速变化值,结合数理统计的方法,估计该水域常年声速剖面变化值特征参数,研究长江口南北槽航槽水域声速剖面变化的时间和空间特性,并给出各... 针对长江河口水域的声速剖面测量时间间隔问题,通过计算分布在长江口南北航槽的试验测点每小时声速变化值,结合数理统计的方法,估计该水域常年声速剖面变化值特征参数,研究长江口南北槽航槽水域声速剖面变化的时间和空间特性,并给出各水域满足合理测深精度的最小声速剖面测量时间间隔。 展开更多
关键词 声速测量 时间间隔 长江口 声速剖面 水深测量
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海洋潜、浮标生物附着控制技术及组合化防治策略研究
13
作者 马力 孙凡 +3 位作者 王毅 侯晋波 孙健翔 李进梁 《科技创新与生产力》 2025年第9期82-84,88,共4页
文章针对海洋潜、浮标的生物附着及危害问题,梳理了海洋生物附着的机理及过程,通过分析潜、浮标的结构特征及易受生物损害的部位,开展了适用于潜、浮标的生物附着控制关键技术研究,并提出组合化的生物附着防治策略。研究成果对保障海洋... 文章针对海洋潜、浮标的生物附着及危害问题,梳理了海洋生物附着的机理及过程,通过分析潜、浮标的结构特征及易受生物损害的部位,开展了适用于潜、浮标的生物附着控制关键技术研究,并提出组合化的生物附着防治策略。研究成果对保障海洋潜、浮标核心传感器的测量性能,提高系统使用寿命具有参考意义。 展开更多
关键词 潜标 浮标 生物附着 防治技术
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精仪智检——智慧监测预测一体化方案
14
作者 吴思涵 陈愉 +6 位作者 李政 蔡嘉颖 郭秀慧 陈宇鸿 田越 杨志丰 郑晓杰 《物联网技术》 2025年第5期2-2,共1页
本项目将高精度的浮子式验潮仪与智慧展示平台相结合,旨在进行水文信息检测和数据展示。项目团队依靠自研的三种核心硬件技术来精准采集数据,随后把数据传输至服务器端。接着,运用自研算法对数据进行计算优化,从而得出该水域的各项水文... 本项目将高精度的浮子式验潮仪与智慧展示平台相结合,旨在进行水文信息检测和数据展示。项目团队依靠自研的三种核心硬件技术来精准采集数据,随后把数据传输至服务器端。接着,运用自研算法对数据进行计算优化,从而得出该水域的各项水文信息,并在自主搭建的智慧展示平台上予以展示。本项目能够提供液位检测、数据分析、灾害预警等一体化解决方案。 展开更多
关键词 浮子式验潮仪 水利监测 液位检测 灾害预警
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海水叶绿素a传感器荧光性能评估方法
15
作者 王爱军 王聪 +1 位作者 石超英 赵虹 《山东科学》 2025年第3期84-89,共6页
海水叶绿素a传感器广泛应用于海洋现场生态监测中,用来观察海水中叶绿素a质量浓度的变化,但测量结果容易漂移。为了获得高质量的海水叶绿素a观测数据,对海水叶绿素a传感器性能评估方法进行了研究。利用荧光素钠标准品作为参考标准物质,... 海水叶绿素a传感器广泛应用于海洋现场生态监测中,用来观察海水中叶绿素a质量浓度的变化,但测量结果容易漂移。为了获得高质量的海水叶绿素a观测数据,对海水叶绿素a传感器性能评估方法进行了研究。利用荧光素钠标准品作为参考标准物质,从响应线性范围、准确性、精密度、稳定性等4个方面研究了海水叶绿素a传感器的性能评估方法,结果表明,传感器的荧光信号与荧光溶液的质量浓度呈正相关关系,利用其拟合后的标准曲线计算得到传感器的示值误差、实验标准偏差,通过控制相关系数可以确定传感器的线性响应范围,利用同一传感器在不同时期的重复性实验数据考察了传感器的稳定性,从计量角度实现了传感器的特性评估。在响应线性范围(0~200μg/L)内,传感器的误差最大不超过2.00μg/L,相对实验标准偏差不超过0.20%,在2021—2022年传感器比较稳定,其中试验过程中移液精度保持不变是保证结果准确的关键因素。 展开更多
关键词 海水叶绿素a传感器 荧光标准物质 评估方法 移液精度
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新型海缆巡检水下机器人浮体设计
16
作者 刘艳贵 傅望安 +2 位作者 王海明 曾崇济 劳文欣 《机械管理开发》 2025年第9期112-114,共3页
针对海上风电场海底电缆巡检的需求,设计一款新型海底电缆巡检水下机器人开展浮体,基于浮力配平理论开展浮体设计,研究了浮材配平理论方法,分析了机器人系统的重心-浮心特性,设计出紧凑型的浮材系统,并验证了所设计浮材系统的合理性,证... 针对海上风电场海底电缆巡检的需求,设计一款新型海底电缆巡检水下机器人开展浮体,基于浮力配平理论开展浮体设计,研究了浮材配平理论方法,分析了机器人系统的重心-浮心特性,设计出紧凑型的浮材系统,并验证了所设计浮材系统的合理性,证实了所采用浮体设计方法的可靠性,以期该浮材设计方法给相关水下机器人设计人员提供参考。 展开更多
关键词 海底电缆 水下机器人 浮体
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体散射函数及衰减系数快速剖面仪的研发及应用
17
作者 李彩 刘聪 +6 位作者 张现清 陈飞 肖志会 杨泽明 郑媛宁 周雯 许占堂 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-11,共11页
水体体散射函数(volume scattering function, VSF,β(θ,λ))、吸收系数a(λ)及衰减系数c(λ)是海水固有光学特性的基础性参数,基于上述参数可以进一步推算得到水体所有特征性光学特性参数,进而为海洋初级生产力、全球碳循环等基础和... 水体体散射函数(volume scattering function, VSF,β(θ,λ))、吸收系数a(λ)及衰减系数c(λ)是海水固有光学特性的基础性参数,基于上述参数可以进一步推算得到水体所有特征性光学特性参数,进而为海洋初级生产力、全球碳循环等基础和前端领域研究以及水色遥感、水环境监测及灾害预警、水下光场分布、目标追踪、光伏发电等军民融合领域的应用和发展提供重要的数据支撑。受限于体散射函数的强方向性,其测量技术难度大且发展不成熟。文章以高角度分辨率多角度体散射函数及衰减系数高频剖面测量为目标,研发了可同步获取17个角度体散射函数、水体衰减系数、剖面深度及温度信息的快速剖面测量仪(volume scattering and attenuation meter,VSAM),其测量频率最高可达20Hz,体散射函数测量角度范围为10°~170°,角度分辨率10°,剖面最大工作深度200m。利用VSAM对三亚湾和崖州湾水体光学特性分布进行剖面调查研究:整体上,崖州湾和三亚湾水体体散射函数及衰减系数均存在较大的水平、垂直及角度(体散射函数)变化特征;同一水层,自西向东衰减及体散射函数呈递减趋势;同一站位,衰减及体散射函数随剖面深度呈递增趋势;前向10°体散射函数最大,后向120°体散射函数最小,前后向体散射函数相差2个数量级甚至更高。结合同期获取的水体浊度和叶绿素浓度剖面调查结果发现,浊度是崖州湾水体体散射函数及衰减系数显著高于三亚湾的主导贡献者,且上述海域水体浊度与颗粒物散射βp(90°, 650)及衰减cp(6 50)具有很好的线性相关性。VSAM测得的衰减系数及后向体散射函数分别与Viper(Trios公司,德国)及ECO-VSF3 (Seabird公司,美国)测量结果在剖面分布上具有较好的一致性。 展开更多
关键词 体散射函数 衰减系数 剖面测量 三亚湾 崖州湾
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缆控式海底沉积物声温同步探测取样系统研发与应用
18
作者 王浩森 张建兴 +2 位作者 刘玉斌 郭常升 栾振东 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期85-95,共11页
为精确测量海底浅表层沉积物声学及温度参数,自主研发了一种缆控式海底沉积物声温同步原位探测取样系统。与国内外传统的沉积物声学原位探测系统相比,该系统能够完成深海浅表层沉积物声速、声衰减等声学参数以及多点位温度的原位实时测... 为精确测量海底浅表层沉积物声学及温度参数,自主研发了一种缆控式海底沉积物声温同步原位探测取样系统。与国内外传统的沉积物声学原位探测系统相比,该系统能够完成深海浅表层沉积物声速、声衰减等声学参数以及多点位温度的原位实时测量,同时实现了可视化同步精准取样。整套系统以5个单元为基础构建,包括声学参数原位测量系统、多点位温度梯度探测系统、浅表层沉积物取样系统、固定组件以及实时通讯控制系统,实现了声波发射和接收、沉积物取样、多点位温度探测等关键技术的融合。本套系统于2022年5月在台西南盆地进行了海试应用,成功获取了试验区域海底浅表层沉积物的声速、声衰减系数、温度梯度等原位参数。海试结果表明,该系统工作稳定,声速测量精度小于2%,原位温度梯度精度误差小于0.001℃。同时,获取低扰动高保真的原位柱状沉积物样品共计超过3 m,用于后期实验室与原位测量的对比分析。该系统的成熟应用,有助于提高海底浅表层沉积物声学参数的探测效率与精度。 展开更多
关键词 海底沉积物 原位测量 声速 衰减 温度梯度
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无人值守环境下海水营养盐自动分析仪设计及应用
19
作者 杨鹏程 张宁 +1 位作者 井国宁 司惠民 《海洋技术学报》 2024年第5期18-27,共10页
本文从测量原理、流路结构、电控软件架构等方面详细介绍了基于分光光度法的海水营养盐自动分析仪的设计。针对无人值守环境下对营养盐长期在线监测的需求,通过优化流路设计,实现现场自动标定功能,增加试剂冷藏及在线过滤反冲洗模块,提... 本文从测量原理、流路结构、电控软件架构等方面详细介绍了基于分光光度法的海水营养盐自动分析仪的设计。针对无人值守环境下对营养盐长期在线监测的需求,通过优化流路设计,实现现场自动标定功能,增加试剂冷藏及在线过滤反冲洗模块,提高了试剂稳定性,实现了浑浊海水下水样的长期自动过滤。通过这些优化改进,扩展了营养盐分析仪应用场景,有效降低仪器维护频率,实现了营养盐分析仪长期原位在线监测。同时,分别采用标准样品及现场海水样品,全面考察分析仪各项性能指标。结果表明:分析仪对标准溶液测量准确度和精密度较高,对现场海水样品测量结果与国标法测量结果趋势一致,相关系数R大于0.9。目前,分析仪集成安装于永定新河入海口海洋生态监测站进行营养盐长期在线监测,分析仪运行良好,获得了大量入海口的营养盐在线监测数据。 展开更多
关键词 营养盐分析仪 在线监测 无人值守 设计 应用
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海流探测仪器与技术研究现状及展望
20
作者 康文慧 徐东昕 +3 位作者 赵强 曲轶 张文 谢栋樑 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期68-77,共10页
精准、实时的海流数据是海洋资源开发与利用、海洋科学研究等方面的重要输入参数之一。海流探测仪器按照测量原理主要分为机械式、电磁式、声学多普勒式和声学时差式4类传统海流计,以及当前结合了光纤传感等技术的新型海流计。在本文中... 精准、实时的海流数据是海洋资源开发与利用、海洋科学研究等方面的重要输入参数之一。海流探测仪器按照测量原理主要分为机械式、电磁式、声学多普勒式和声学时差式4类传统海流计,以及当前结合了光纤传感等技术的新型海流计。在本文中,作者从探测原理、优缺点、应用领域、发展现状等方面对传统海流计与光纤类海流计进行了梳理与总结,展望了未来海流探测仪器的发展趋势,并提出了一种基于连续时差法的光致超声测流方法。旨在对海流计的开发与研究提供借鉴与参考,在增进海洋探测技术的发展、加快实施海洋强国战略中具有一定的意义。 展开更多
关键词 海流探测 机械式海流计 电磁式海流计 声学式海流计 光纤类海流计
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