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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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    基于高频雷达回波谱多特征融合的浪高反演算法

    田震崔炜程王茹琪
    1-9页
    查看更多>>摘要：高频地波雷达海洋回波谱的Bragg峰和二次谐波峰中,均蕴含着浪高信息,因此发展出了基于Bragg峰功率(Power of Bragg Peak,PB)、二次谐波峰与 Bragg 功率比(Power Ratio of Second Harmonic Peak to Bragg Peak,RSB)、双频 Bragg 峰功率比(Power Ratio of Dual Frequency Bragg Peak,RDB)等浪高反演算法.然而,三种算法均无法实现不同海况、不同距离下浪高的精确反演.本文研究发现,PB算法适用于低海况,RSB算法在近距离高海况下表现良好,而RDB算法适用于远距离测量,即三种算法高性能测量区间存在强互补性.在此基础上,本文提出了一种基于多特征(PB、RSB和RDB)融合的浪高反演算法,其中采用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络作为特征融合器.实验表明:本文算法在测量精度、波高适应范围、距离适应范围上均优于现有波高反演算法.

    高频地波雷达浪高反演回波分析多特征融合BP神经网络

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    线性调频信号在国产多波束测深仪中的应用

    郑明波刘冲刘玮峰夏天宇...
    10-16页
    查看更多>>摘要：为提高小目标识别性能,多波束测深仪通常使用短连续脉宽信号(Continuous Wave,CW)进行探测.然而,短脉宽信号携带能量有限,测深最大距离及扫测宽度得不到保证.发射长脉宽线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号,结合脉冲压缩技术可解决这一矛盾.本文主要介绍LFM信号在国产iBeam8120浅水多波束测深仪中的工程应用情况,重点阐述接收回波信号处理方法,实测数据脉冲压缩效果,并分析了相位差精度影响因素.外场试验数据表明:经脉压处理后,声呐图回波能量更为集中,底检测性能得到改善.

    多波束测深仪测深最大距离脉冲压缩回波信号相位差精度

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    基于CA-YOLOv5s的水下目标识别方法研究

    黄承孝刘娉婷
    17-24页
    查看更多>>摘要：水下目标物的准确识别是保障通航安全的一项重要工作,针对现有算法对水下多类别目标存在识别精度不高的问题,本文在YOLOv5s(You Only Look Once v5s)的基础上提出对其进行改进.首先,为平衡样本间的数量,通过利用几何变化操作模拟现实发生的情况对数量较少的样本进行扩充;其次,将YOLOv5s中传统损失函数CIoU惩罚项中的反正切函数改为Sigmoid函数,加快 目标识别模型的收敛速度;最后,融合坐标注意力机制(Coordinate Attention,CA),融合后的模型能衡量每个通道信息的重要性,在关注目标位置信息的同时也不增加过多的计算量.试验结果表明:本文所提出的改进的YOLOv5s较改进前在准确率上提升了4.97％,在召回率上提高了6.20％,在类平均精度上提升了4.98％,证明本文改进的方法在工程应用上的价值.

    目标识别YOLOv5s坐标注意力机制侧扫声呐图像

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    深海采矿水下巡检ROV水动力特性分析

    李俊徐靖昌詹凯程阳锐...
    25-33页
    查看更多>>摘要：为了高效稳定开采深海矿物资源,需要对深海采矿系统水下作业进行监测、维护.按照实际应用需要,自主研制了一款辅助海底多金属结核开采的水下巡检机器人(Remotely Operated Vehicle,ROV).本文基于计算流体动力学方法,研究了ROV在进退和升沉两种主要运动模式下的阻力、表面压强及流场流线特点,同时采用滑移网格方法对螺旋桨仿真,分析了螺旋桨转动对ROV水动力性能的影响.结果表明:ROV在前进和下潜时具有较好的水动力性能,螺旋桨转动对ROV腔体内部流场及尾流区域产生梳流导流作用,减小了ROV负压区及航行阻力,后退和上升时螺旋桨转动则加剧内部流场紊乱,恶化了ROV水动力性能.

    深海采矿ROV螺旋桨扰动水动力性能流场

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    单点系泊船形养殖设施的水动力性能研究

    陈伟唐友刚王致洲王翎羽...
    34-45页
    查看更多>>摘要：中国沿海浮式养殖设施受季风和台风等影响不利于多点固定系泊,采用单点系泊方式有利于在位安全.针对船型养殖设施采用单点系泊系统作为系泊装置,能够很好地适应恶劣环境,本文使用AQWA(Advanced Quantitative Wave Analysis)软件进行水动力性能的数值分析,对三角浮框和方形浮框不同入射角度下的幅值响应算子(Response Amplitude Operator,RAOs)、辐射阻尼和一阶波浪力进行频域计算,以及进行水动力时域计算.分析不同工况组合条件下养殖设施的运动响应及系泊力响应,评估在作业海域设施的在位安全性.

    水动力船型养殖设施网箱响应

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    基于ArcGIS的带状数据插值模型对比研究

    谭泽琼陈坤傅轶娄全胜...
    46-52页
    查看更多>>摘要：海岸带的地形等要素数据呈现出带状分布特征,空间插值对分析其要素数值分布及演变趋势具有重要意义.本文以离散带状分布的剖面高程数据为例,对ArcGIS中常用的栅格插值和地统计分析两类模型特征进行比较分析,为实际应用中选择合适的插值模型及参数提供经验参考.研究结果表明:地统计分析模型具有较好的区域拟合效果,剖面高程数据的总体插值精度更优,但耗费时间较长;栅格插值模型精度差异较大,耗费时间总体较短;反距离权重插值法的栅格插值和地统计分析模型精度均最优,反距离权重插值法栅格插值耗费时间最短;在栅格和地统计分析模型中获得相对较优的插值效果,其参数设置有特定规律可遵循.

    ArcGIS栅格插值地统计分析空间插值带状数据

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    充液管中的导波测量海底沉积物原位声速的方法研究

    张飞张秀梅魏倩朱友生...
    53-62页
    查看更多>>摘要：海底沉积物原位声学参数是标定海底地层声场环境、开展多种海洋工程应用的关键参数之一.本文首先建立了充液管-地层物理模型中声波传播的有限差分算法,数值模拟并分析了管中接收声波的特征及其随沉积物速度的变化规律,着重分析了首波的传播特性随距离的变化特征;其次,在此基础上研制了可挂接于海底静力触探装置的实验样机及其核心部件,如声波发射和接收换能器及功能电路板等,搭建了实验测试平台并进行了相关的性能实验测试,对管外存在不同介质下管中激发产生的导波的声信号特征进行了对比和分析.理论和实测结果表明:充液管中导波的衰减特性受到沉积物声速的影响,该特性可用于反演测量地层的声速,实验测量的结果进一步论证了方法的可行性.

    海底沉积物原位声速导波首波衰减静力触探

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    胶州湾海水淡化浓海水排放对大型底栖动物群落的影响

    张晓青韩志男陈进斌康权...
    63-71页
    查看更多>>摘要：根据2022年3月在胶州湾海水淡化浓海水排放邻近海域开展的8个站位大型底栖动物调查资料,分析该海域大型底栖动物的群落结构特征,探讨海水淡化浓海水排放对大型底栖动物群落的影响.结果显示:共采集到大型底栖动物4大类52种,其中多毛类23种,节肢动物和软体动物各14种,纽形动物1种,分别占种数的44.3％、26.9％、26.9％和1.9％.调查海域相对重要性指数(Index of Relative Importance,IRI)值不小于500的大型底栖动物有5种,分别为寡鳃齿吻沙蚕(Nephtys oligobranchia)、膜质伪才女虫(Pseudopolydora kempi)、凸壳肌蛤(Musculus senhousia)、砂海螂(Mya arenaria)和日本大眼蟹(Macrophthalmus japonicus).大型底栖动物平均栖息密度和生物量分别为1 194 ind/m2和24.07 g/m2.Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数的均值分别为2.35、1.65和0.59.与历史资料对比,本次调查大型底栖动物类群相似,但平均生物量、栖息密度及优势种都有明显变化.本文可为科学评估海水淡化浓海水排放生态影响评价提供参考依据.

    海水淡化浓海水大型底栖动物群落结构

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    我国滨海典型生态系统修复主要技术及问题探讨

    刘霜温国义张继民杨晓飞...
    72-81页
    查看更多>>摘要：滨海生态系统修复是我国海洋生态保护工作的重要部分,众多海洋生态修复项目在全国各地陆续获批实施,修复技术研究面临着更高的要求.本文从海洋生态系统修复的模式划分出发,梳理了滨海盐沼、潮滩、海草床、红树林、珊瑚礁、牡蛎礁等典型类型的常见修复技术;简要介绍了多种修复技术的技术瓶颈;指出目前我国海洋生态修复存在的一些问题,如生态系统修复理论研究不足,修复手段以人工为主,对生态系统功能修复的重视不够,修复的时空尺度的衔接性和延续性欠缺;提出了亟待解决的关键技术问题,如高效低成本海草床修复关键技术尚待突破,珊瑚礁修复关键技术尚在发展中,红树林宜林地的选择和退塘还林技术有待提高;并提出今后应该以生态修复的顶层谋划为引领,进一步加强相关研究.

    滨海典型生态系统生态修复技术技术瓶颈技术突破实践应用

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    1997-2019年长江口北槽地形演化特征及驱动机制

    黄小秋陈晓红徐健李宇涵...
    82-90页
    查看更多>>摘要：河口拦门沙位于河流和海洋的交界,具有弱动力、易沉积、水深浅的环境特征.打通拦门沙,建设深水航道一直是海洋学和工程学的一个难题,目前深水航道工程已经深刻地改变了拦门沙河槽的演化格局.本文根据北槽三期航道工程建设时间节点,收集了1997年、2002年、2007年和2019年北槽航道水下地形数据分析工程前后的地形演变特征,并结合航道工程建设、人为疏浚和外部环境变化等因素对北槽地形演变的驱动效应进行分析.结果表明:深水航道建设后长江口北槽主要出现了"槽冲滩淤"的河槽地形演化特征;空间上,北槽上段主要发生了北侧滩涂淤积,南侧航道侵蚀,而下段主要发生了南侧滩涂淤积,北侧航道侵蚀的演变格局.导堤和丁坝的建设是引起河槽"槽冲滩淤"的主要因素,而科氏力引起的涨、落潮流路变化也增加了河槽上下段的差异演化;深水航道工程建设是引起1997-2007年北槽淤积的主要驱动因素,而人为疏浚则是2007-2019年北槽侵蚀的主要影响因素;尽管人类活动已经成为北槽河槽演化的主要原因,但周围环境变化如流域来沙减少和海平面上升也加剧了近期的北槽侵蚀.

    长江口北槽深水航道人类活动驱动效应

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