自主式深海浮游微生物浓缩保真取样器控制系统设计研究

设计了一个基于单片机的自主式深海浮游微生物取样器控制系统。该控制系统采用蓄电池作为电源,通过检测深海取样处压力作为取样控制的触发条件。通过简化控制系统硬件设计降低了控制系统的发热量、减少了密封舱的体积和重量;采用程序上电复位后读取系统关键状态的方法提高了控制系统的抗干扰性和可靠性。模拟实验和2 000 m海试结果表明,控制系统结构简单,工作可靠。

基于多特征匹配跟踪的深海发光浮游生物自动计数方法

生物发光现象在海洋中广泛存在,基于微光成像技术对深海发光浮游生物的发光现象进行视觉捕获是一种先进的原位观测手段,但目前缺乏有效的方法对获取的生物发光影像资料进行自动分析。针对此问题,本文提出一种基于多特征匹配跟踪的发光浮游生物自动计数方法,基于同一目标在连续帧间的运动具有连续性的思想,首先采用帧间质心差小于一定阈值的原则进行初始粗匹配,然后针对目标过近造成的误匹配问题再进一步进行运动方向的匹配,提高帧间匹配精度,从而准确计数。采用所提出的方法对深海发光浮游生物的真实视频数据进行了自动分析,实验结果证明该计数方法具有较好的准确率,对生物发光区域的尺度变化、发光目标间距过近等情况具有较好的鲁棒性,能达到较好的计数效果。

南海北部表层沉积物碳酸钙含量及主要钙质微体化石丰度分布

通过研究南海北部陆坡至深海平原表层沉积物碳酸钙含量、浮游有孔虫壳体丰度、钙质超微化石丰度空间分布,认为研究区碳酸钙溶跃面位于水深约3000m处,碳酸钙补偿深度（CCD）位于水深约3500m或者更小水深.浮游有孔虫壳体、钙质超微化石是表层沉积物碳酸钙的主要组分,浮游有孔虫壳体对数值、钙质超微化石丰度均与碳酸钙含量对数值呈较好线性关系.水深3000m以浅的表层沉积物中,碳酸钙含量对数值、浮游有孔虫壳体丰度对数值随水深增大趋于线性减小,而钙质超微化石丰度随水深增大而趋于线性增大.浮游有孔虫壳体丰度和钙质超微化石丰度分布差异可能与这两类碳酸钙颗粒沉积学行为不同有关：浮游有孔虫壳体丰度随水深的变化可能主要受到陆源粘性颗粒稀释作用;钙质超微化石和陆源粘性颗粒沉积学行为相似,可能主要在海底边界层参与絮凝作用和反絮凝作用,随水深增大皆趋于富集.随着水深从3000m逐渐增大,碳酸钙溶解作用成为海底碳酸钙分布的主要影响因素,碳酸钙含量对数值与浮游有孔虫壳体丰度对数值随水深增加呈加速减小趋势,而许多表层沉积物不含或贫钙质超微化石.然而,所有表层沉积物碳酸钙都没有被溶解殆尽.通过碳酸钙严重不饱和环境下表层沉积物碳酸钙含量的分布,识别出一些底流活动的影响.特别地,在中沙北海岭周缘深海平原存在浮游有孔虫壳体与钙质超微化石高丰度带,该高丰度带可能是底流作用下快速沉积的结果.碳酸钙含量小于约2％的许多表层沉积物具有浮游有孔虫壳体贫乏、钙质超微化石相对富集的特点,该现象很可能与这两类碳酸钙颗粒粒径悬殊有关,体积微小的钙质超微化石更有机会成为永久性沉积物.