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海洋技术学报
海洋技术学报

罗续业

季刊

1003-2029

haiyangjishu@163.com

022-27536597

300112

天津市南开区芥园西道219号增1号

海洋技术学报/Journal Journal Of Ocean Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊以开发利用海洋资源，搞好海洋公益技术服务为重点，坚持科学技术面向经济发展，推广科技成果，传播科技信息，服务于我国科技、国防现代化为宗旨，团结广大海洋科技工作者，积极开展学术交流，为繁荣我国的海洋事业服务。
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    卫星测波浮标的海上现场校准方法与试验研究

    于建清秦鑫培
    1-6页
    查看更多>>摘要：针对卫星测波浮标尚无法进行校准的现状,本文发展了从实验室到海上的链条式现场校准方法,研制了量值可溯源至国际单位制(长度与时间)的卫星测波浮标现场校准装置(包括波浪校准架与波浪特征值校准单元);同时,以带"校准接口"、能接受现场校准命令和回送校准阶段所有测量原始数据与结果的卫星测波浮标为校准对象,开展了近海现场校准试验研究.研究结果表明:卫星测波浮标的海上现场校准装置的波高测量范围为0～2.0 m,对波高校准的扩展不确定度优于(0.05+3％测量值)m,校准流程和方法的可行性得到验证.

    卫星测波浮标波浪现场校准扩展不确定度

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    复杂海域高精度海底地形测量关键问题研究

    王双喜肖强孙雪洁
    7-12页
    查看更多>>摘要：为实现复杂海域高精度海底地形测量,本文研究了软质海底无依托验潮站的布设、远距离GNSS PPK测量,GNSS同步法确定验潮站深度基准面大地高和区域无缝垂直基准的构建等关键问题.以苏北浅滩海域为例,通过一系列关键技术的应用,解决了远距离大范围潮汐复杂海域的高精度海底地形测量问题,实际应用结果表明:基线距离在92 km时,GNSS PPK大地高的解算精度优于10 cm;与GNSS同步法计算出的深度基准面大地高进行对比分析,距离在100 km内,结果互差小于5 cm,两者精度具有一致性;区域无缝垂直基准模型的精度优于5 cm,综合精度优于10 cm.本文提出的方法可以满足远距离复杂海域的高精度海底地形测量的需要.

    海底地形复杂海域GNSSPPK深度基准面大地高垂直基准

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    GNSS测量法在长距离跨海高程传递中的应用

    董斌斌刘远海周建营陈国恒...
    13-19页
    查看更多>>摘要：为了更高效地建立陆岛或远岛礁间的长距离高程基准联系,本文基于跨河水准测量中的GNSS测量法,通过计算高程异常的变化,在长约8.2 km和12.6 km的跨海试验场进行跨海高程传递.研究结果表明:2个跨海段采用规范中的计算手段或高差拟合分析手段,均能实现不低于三等水准测量的精度要求;其中对于10 km以下的跨海段而言,采用非跨海点间距与跨海距离大致对称相等、间距不相等但对称的布点形式或采用线性高差拟合手段,均能达到二等水准测量精度.该方法可为陆与岛、岛与岛之间高程基准联系的建立提供参考.

    长距离跨海GNSS测量法三角高程法高程传递精度比较

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    基于GOCI数据的黄河口高悬浮物浓度海域的叶绿素a提取指数构建与浓度反演

    张曦元万剑华刘善伟宋冬梅...
    20-29页
    查看更多>>摘要：高浓度悬浮物(TSM)的不透光性干扰了叶绿素(Chl-a)浓度的光谱量测,影响了Chl-a浓度的反演精度.本文以黄河口近岸海域为研究对象,根据最大叶绿素指数(MCI)原理,针对GOCI数据构建叶绿素敏感指数(Schl)和悬浮物敏感指数(STSM),进一步构建了Chl-a提取指数(CEI)以削弱TSM对Schl的影响.采用2011—2018年采集的619组实测Chl-a浓度及同期的GOCI遥感反射率,基于随机森林算法对比多种指数构建的Chl-a浓度反演模型,结果显示:在不分区的情况下,采用CEI构建的Chl-a浓度反演模型的平均相对误差(MRE)为45.9％,其精度结果优于Schl(MR E=49.76％).为进一步验证CEI在高TSM浓度海域的精度,本文根据波谱斜率(R 6-R 4)/(λ6-λ4)将研究区分为Chl-a和TSM主导型水体后,分别构建Chl-a浓度反演模型,研究结果显示:Chl-a主导型水体采用Schl构建的反演模型的MR E为35.81％,TSM主导型水体采用Schl与CEI构建的反演模型的MR E分别为60.39％与36.74％,这也证实了在高TSM浓度海域,采用CEI能够有效削弱TSM对Schl的干扰.

    叶绿素a浓度反演叶绿素a提取指数GOCI黄河口近岸海域

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    基于主成分分析的铁山港水质时空变化及驱动因素

    孙燕申友利石洪源刘国强...
    30-36页
    查看更多>>摘要：为探究近年来铁山港的水质变化状况,本文基于2016—2018年夏季铁山港海域3个航次的海水水质调查数据,运用主成分分析法研究铁山港湾的水质状况,并探讨影响铁山港湾水质的主要驱动因子.研究结果表明:17项监测指标转化为5种主成分,可以解释原始数据75.74％的信息;铁山港湾水质污染程度空间上由湾内向湾外递减,且夏季的水质逐年变好;相关性分析表明,影响铁山港湾水质的主要驱动因子为盐度、铅、悬浮物、水温和砷.此研究较好地描述了铁山港海域的水质时空变化,可为该海域海洋环境综合治理及海洋资源合理利用提供一定参考.

    主成分分析水质评价营养盐重金属铁山港湾

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    基于小型漂流平台的微型温湿测量系统

    党超群孙东波王斌胡锦国...
    37-45页
    查看更多>>摘要：随着全球海洋立体观测系统延伸到深海和大洋,低成本、小型化、灵活度高的小型漂流平台将成为实现全球尺度的海洋环境要素高时空分辨率观测的重要手段.然而,现有温湿测量系统体积、重量条件难以满足小型漂流平台的安装需求,亟需对其进行有针对性的小型化、轻量化、防太阳辐射、防盐雾等方面的设计.这样既能通过降低风阻面积和平台顶部的力矩,减轻对平台运动姿态的影响;又能避免太阳辐射、盐雾对大气温度和相对湿度的测量造成干扰.本文研制的微型温湿测量系统经实验室试验验证后,搭载漂流式海气界面浮标开展了海上比测及观测应用,充分验证了系统各项性能.

    小型漂流平台微型温湿测量系统比测应用

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    海上溢油模拟预测预警研究进展

    鹿宏宇蔡宇宋军郭俊如...
    46-56页
    查看更多>>摘要：随着海洋开发和海上运输的不断发展,海上溢油事故也频繁发生,严重污染海洋生态环境,危害海洋生物健康,并造成不可估量的经济损失,因此,开展海上溢油预测预警工作是非常必要的.本文综述了海面溢油模型、水下溢油模型及油—沙相互作用对溢油的影响.在海面溢油方面,主要介绍了Fay油膜扩展理论和在溢油漂移扩散过程中运用广泛的油粒子模型;当水下发生溢油时,油粒子输移扩散过程可分为喷发阶段、浮射羽流阶段和平流扩散阶段,油粒子模型能够模拟溢油在水中卷吸、扩散、上浮、蒸发、乳化和溶解等过程;然后简要介绍了模拟溢油输移扩散行为的油—沙悬浮物相互作用模型,为海上溢油预测及应急响应提供理论参考;最后本文总结了溢油预测预警系统总体架构均采用油粒子模型并具有模块化集成、可视化等特点,为相关海上溢油污染应急工作提供了技术支撑和参考依据.

    海面溢油水下溢油油—沙相互作用溢油预测预警系统

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    基于经验正交函数的剖面重构及其物理意义分析

    钟玮琪屈科梁羿
    57-64页
    查看更多>>摘要：为了降低声速剖面在水声学逆问题中未知参数的维度,通常将海洋声速剖面表示为恒定的背景剖面与扰动项的叠加,通过提取样本扰动的主成分,使用若干阶经验正交函数EOF和投影系数描述声速剖面.EOF作为一种数值统计方法,实质上是样本数据矩阵的特征,没有明确的物理意义.为了提升对EOF方法反演结果的解析,本文基于中美联合实验在南海北部测量的温度链数据对EOF系数扰动与海洋变化规律进行了讨论,分析第一、二阶投影系数所对应的物理意义和前两阶投影系数时间变化率与内波之间的联系.研究结果表明:一阶投影系数与等声速线扰动具有强相关;跃层梯度受到二阶模态控制;根据一个内孤立波动力学周期内的密度层扰动规律,可以通过双振荡结构识别内孤立波,相关的结果可以为声速剖面相关的反演提供参考.

    经验正交函数声速剖面重构投影系数

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    基于SWAN模式的波浪能发电装置输入能量计算方法研究

    常皓王项南张金凤夏海南...
    65-74页
    查看更多>>摘要：本文应用第三代海浪模式SWAN模型,构建出中国南海大万山岛海域的数值波浪场,驱动风场则采用由CCMP大气模式提供的当地卫星风场数据,对"长山号"波浪能发电装置海试期间的有效波高、平均周期等海浪要素进行数值模拟.此外,将数值模拟得到的波浪参数与仪器的现场实测数据进行对比,分析了SWAN模式中底摩阻、波浪破碎、风能输入与白浪耗散等参数对模拟结果的影响,最终得到了适合该海域数值模型的最佳参数配置,并将优化后模型提取的波浪参数带入波浪能公式计算了装置输入的波浪功率.研究成果可为利用数值模拟方法计算波浪能发电装置的输入能量提供参考.

    波浪能海浪模拟SWAN白浪耗散

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    三维激光扫描在水下锚链检测中的应用研究

    黄明泉廖荣发刘彬胡梦涛...
    75-83页
    查看更多>>摘要：水下系泊锚链的受损程度与系泊力直接影响着海上浮式生产储油卸油船(FPSO)等系统的安全性和平衡性.针对传统系泊锚链磨损检测方法误差大、效率低等问题,本文提出了基于水下三维激光扫描技术的系泊锚链磨损检测方法.以水下机器人(ROV)作为可移动式作业平台,搭载水下三维激光对系泊锚链进行多站位扫测,采用迭代最近点算法拼接多站位点云得到系泊锚链的完整点云模型,量取锚链尺寸;经过与标定物甲板测量尺寸、船级社认证的ROV搭载特制卡尺量取的水下锚链尺寸双重对比,其误差均在亚毫米级,满足当前船级社已认定的系泊锚链磨损检测技术要求.水下三维激光扫测锚链得到的三维点云数据可作为评估锚链疲劳强度与系泊力的基础资料,对指导海上FPSO的完整性管理和安全评估具有积极意义.

    水下三维激光扫描水下机器人系泊系统锚链磨损检测

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