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期刊信息/Journal information
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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    基于ConvGRU和自注意力的海表温度偏差订正研究

    高丽媛黄丙湖何亚文费童涵...
    1-9页
    查看更多>>摘要：海表温度(Sea Surface Temperature,SST)是一个重要的海洋物理量,其准确预报对于水产养殖和预测海洋环境信息等海洋相关领域的研究至关重要.数值预报是目前预报海表温度的一种常用方法,但数值预报模型所产生的预报结果往往与实际观测数据有偏差,因此有必要对数值预报产品的偏差进行订正.本文提出了一种结合ConvGRU神经网络与自注意力(Self-Attention,SA)的新型时空混合海表温度订正模型(ConvGRU-SA),对南海海表温度预报数据进行偏差订正,该模型适用于利用卫星遥感数据对海表温度数值预报产品进行订正.经与ConvLSTM、ConvGRU等网络模型对比,证明了ConvGRU-SA模型的优越性,设置不同的超参数进行实验,提高模型订正准确率.订正后该区域的海表温度预报均方根误差从 0.52℃降低至0.32℃,准确率提高了38.4%,优于现有模型.

    SST偏差订正ConvGRU注意力机制

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    适用于海洋动态观测设备嵌入式系统的低功耗管理预测模型

    李昌硕周伟杨群慧季福武...
    10-17页
    查看更多>>摘要：能耗是制约海洋设备在水下工作时长的关键因素.为进一步降低海洋动态观测设备嵌入式系统的动态功耗,本文针对前人提出的用于预测空闲时间的指数平滑算法所存在的权重系数基于凑数法确定、算法难以适应大波动等问题,设计了一种新的权重系数,并构建了一种自适应的低功耗管理预测模型.当模型检测到预测的空闲时间超过工作和休眠状态切换的时间阈值后,中央处理器关停系统的部分外设,使系统进入低功耗休眠状态.仿真和单片机实验均表明,本文提出的低功耗管理预测模型能够有效地提高对处理器工作的空闲时间预测的准确性,且面对突发状况具有良好的自适应性,可显著降低嵌入式系统的功耗,有效延长设备的工作时间.

    海洋动态观测设备嵌入式系统动态功耗管理指数平滑算法低功耗

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    CTD海上剖面测量性能综合评定方法研究

    周凯杨健张挺赵希勇...
    18-26页
    查看更多>>摘要：随着国产温盐深剖面仪(Conductivity-Temperature-Depth profiler,CTD)测量性能的不断提高,其使用范围和规模也逐步扩大,需要规范CTD海上剖面测量性能评定方法.在威海附近海域开展基于锚泊式平台CTD海上比对试验,通过改变同架比对CTD数量、引入相关系数和平均差数据处理方法研究海上比对试验效果,提出以精准度和灵敏度为目标层的CTD海上剖面测量性能评价指标体系,实现了对被测CTD海上剖面测量性能相对全面的评价,准确量化了被测CTD在实际海洋环境中的剖面测量性能,为国产CTD海上剖面测量性能的优化提供依据.

    温盐深剖面仪海上比对试验剖面测量性能评价方法

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    基于水下绞车的实时传输潜标研制及海上试验

    蔺本浩汪东平董彦凯任翀...
    27-35页
    查看更多>>摘要：针对"透明海洋"工程对水下实时、长期、连续观测的迫切需求,开展基于水下绞车的实时传输潜标研制.该型潜标采用水下绞车牵引卫星通信浮标的方式,将潜标上搭载的测量仪器观测数据通过铠装通信缆传输到卫星通信浮标,当卫星通信浮标浮出水面时,再通过卫星通信传输至数据接收处理装置,完成数据传输后,水下绞车牵引卫星通信浮标至海面以下50 m,从而实现潜标系统的实时传输功能.本文详细介绍了基于水下绞车的实时传输潜标系统设计及关键组部件设计,并通过海上试验验证了该型潜标海上应用的可行性.

    潜标实时传输水下绞车卫星通信浮标

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    基于蚁群算法的水下传感器网络生存期延长策略研究

    管张均
    36-42页
    查看更多>>摘要：随着海洋强国战略的推进和实施,水下传感器网络广泛应用于海洋资源探测、污染监测、辅助导航和水下军事侦察等领域,具有十分重要的意义.由于水下传感器所携电池充电或更换困难,如何减小传输能耗、在传感器能量受限的情况下提升网络生存期是亟须解决的关键问题之一.据此,提出了一种动态蚁群路由算法,考虑了每次传输后的节点剩余能量,作为路径优化的条件之一,基于蚁群算法在每次传输中选择最优路径,并在每次传输完成后更新路由表,让更多的节点参与信息传输,以提高节点的利用率.仿真结果表明:动态蚁群路由算法同时兼顾了能耗平衡和最小传输能耗,大大提高了网络生存期.分析结果对水下传感器网络的路由协议设计有一定的参考意义.

    水下传感器网络动态蚁群路由网络生存期传输损耗剩余能量

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    华南岬湾海滩冲淤演变特征及其机制分析——以南澳岛前江湾为例

    杨名名张一帆李杏筠周圆...
    43-57页
    查看更多>>摘要：岬湾海滩在华南地区普遍分布,众多海滩面临侵蚀退化问题,对其海滩冲淤演变特征及机制的研究具有重要的现实意义.本文以粤东重要的旅游海岛南澳岛南部的前江湾为研究区,利用滩面调查、遥感影像数据与历史海图和实测水深数据,研究 1970-2022 年海滩冲淤特征,并从水动力、沿岸输沙、稳定岸线形态等方面,探讨人类活动对海滩冲淤演变的影响机制.结果表明:前江湾海滩蚀淤演变在东南沿岸码头防波堤海岸工程建设前后呈现不同的空间变化特征,切线岸段前期侵蚀、后期侵蚀加剧,弧形岸段前期淤积、后期侵蚀;人类海岸工程造成的岬角位置变化和沿岸输沙受阻是影响海滩蚀淤演变的主要机制,导致岬湾岸线平面形态变为不稳定状态,区域沉积物的亏损也加剧了海岸失衡;自东向西的沿岸输沙的不均衡对其海岸线演变的空间特征起控制作用.

    华南岬湾海滩冲淤演变沿岸输沙抛物线模型南澳岛

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    日照市海滩沉积物地球化学元素特征及物源研究

    肖倩文姚强冯英明郝义...
    58-69页
    查看更多>>摘要：海滩是大自然赋予人类宝贵的自然资源,作为著名的海滨旅游城市,日照市拥有丰富的海滩资源.目前,国内对日照市海滩沉积物地球化学特征和物源的研究相对薄弱,掌握海滩沉积物特征对后续海滩保护、海洋管理和滨海旅游业的发展具有重要意义.本文对日照市自北向南4 个海滩 5 个探槽所采集的73个海滩样品,进行了沉积物粒度、常微量和稀土元素测试分析,系统地研究了日照市海滩沉积物的地球化学元素在平面上的变化特征与其物质来源.结果显示,日照市海滩沉积物普遍较粗,以粗砂和中砂为主,自北向南沉积物呈现细-粗-细的变化特征.常量元素以二氧化硅(SiO2)为主,其次为三氧化二铝(Al2O3)和氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、氧化钙(CaO)等;微量元素以钡(Ba)、锶(Sr)、锆(Zr)为主;稀土元素呈现明显的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,球粒陨石标准化曲线呈现左高右低的"V"形曲线,铕(Eu)异常变化范围较大,从正异常-负异常,无明显铈(Ce)异常.通过与长江、黄河及周边中小型入海河流沉积物的稀土元素对比分析,发现研究区内沉积物物质来源较复杂,主要为陆源物质,受到黄河及周边中小河流的影响程度较高.

    日照市海滩沉积物粒度常微量元素稀土元素平面变化特征物源

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    天津大神堂海洋牧场影响新生牡蛎因素初探

    徐晓甫曾祥茜李英高燕...
    70-77页
    查看更多>>摘要：海洋牧场是维持海洋生态平衡、促进海洋可持续发展,以及满足人类对海洋资源需求的一种新兴技术和产业,海域中投放的人工鱼礁可以为牡蛎生物提供理想的繁殖和栖息生境.天津大神堂海洋牧场中已发现大量新生的牡蛎生物体,然而牡蛎的空间分布并不均衡,存在异质性,其影响因素尚未明确,需进一步探索和研究.本文立足于天津大神堂海域国家级海洋牧场示范区,基于线性相关和逐步多元回归分析,量化了礁体与牡蛎分布之间的相关性,明确了牡蛎分布的影响因素并识别了主次关系.结果表明:区域水深、坐底时长、礁体密度、牡蛎礁距离均对牡蛎生物量有重要影响,其中,坐底时长、礁体密度与牡蛎生物量为正相关,区域水深、牡蛎礁距离与牡蛎生物量为负相关,坐底时长、礁体密度及牡蛎礁距离等 3 个环境变量对牡蛎生物量影响更为显著.本文研究成果可以为海洋牧场的建设和牡蛎礁的修复提供重要的技术支持.

    人工鱼礁牡蛎相关性分析逐步线性回归

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    中国海洋渔业生态系统健康评价及动态演进

    高源于淼
    78-87页
    查看更多>>摘要：本文基于生态系统健康的基本逻辑与科学内涵构建评价指标体系,评价 2008-2021 年中国沿海 11 个省、市和自治区的海洋渔业生态系统健康及各要素层水平,借助传统与空间Kernel密度估计方法分析中国海洋渔业生态系统健康水平的分布动态演进和长期转移趋势.研究发现:在动态演化特征方面,中国海洋渔业生态系统健康水平随时间的推移提升效果显著,其内部各地区海洋渔业生态健康水平的绝对差异呈上升趋势,且极化现象存在加剧趋势.从各要素层分布曲线来看,海洋渔业生态系统活力的下滑制约了海洋渔业生态系统健康水平的提升;海洋渔业生态系统弹性的变化拉动了海洋渔业生态系统健康水平的不断攀升.在长期转移趋势方面,不考虑空间因素条件下,沿海各地区海洋渔业生态系统健康水平具有较强的稳定性与连续性,在 3 年的时间跨度内实现跨越式等级跃迁的可能性较小,且存在向低水平和高水平"俱乐部收敛"的可能性.考虑空间因素条件下,中国海洋渔业生态系统健康水平在空间动态条件下的演进趋势呈现"断层"现象.处于 1.2～1.4 临界级与良好级的相邻地区间存在趋同性,而处于 0.6 以下风险级与1.4以上良好级的地区不易与相邻地区发生空间关联作用.

    海洋渔业生态系统健康投影寻踪模型Kernel密度估计

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    桩基尺寸对砂土中水平受荷桩-土作用力的影响

    王旭峰任钊鞠佳妤李卫超...
    88-96页
    查看更多>>摘要：p-y曲线法在水平受荷桩的设计中得到了广泛应用,然而近年来在海上风机超大直径单桩基础设计中受到了学术界和工程界的质疑,当前研究表明,桩基尺寸是产生这一问题的主要原因.本文通过三维数值仿真技术,研究了砂土地基中水平受荷桩-土作用特征的演变规律,探讨了当前超大直径单桩设计方法存在的主要问题及产生的原因.计算结果显示:超大直径单桩基础因其桩径大、长径比(入土长度与直径的比)小的尺寸特征,在水平荷载作用下桩土作用具有明显的三维空间效应,即除受水平向土反力外,还受到桩端水平向的摩擦力、沿桩身不均匀摩阻力产生的抵抗力矩及桩底不均匀土反力提供的抵抗力矩;进一步研究表明,后三类抗力对桩基水平承载力的贡献占比与桩基尺寸有关,即桩基直径越大、长径比越小,这些抗力的贡献越大.因此,在水平受荷超大直径单桩承载特性计算与分析的过程中,除当前水平向p-y弹簧提供的抗力外,还应考虑桩底的水平剪力、桩身摩擦力和桩底反力不平衡产生的抵抗力矩.

    桩土作用力尺寸效应水平受荷桩数值模拟砂土

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