DTA-6000声学深拖系统在富钴结壳探测中的应用

富钴结壳作为一种潜在的海洋矿产资源逐渐引起人们的关注,研究发现海山微地形是影响富钴结壳分布的重要因素。DTA-6000声学深拖系统是我国具有自主知识产权的第一套深海拖曳观测系统,其最大工作深度6 000m,该设备上安装的高分辨率测深侧扫声纳和浅地层剖面仪能够分别获得高分辨率的海底地形地貌和浅地层剖面。它的测深覆盖范围600m,侧扫覆盖范围800m。声学深拖系统因其高效和价格优势,被列为富钴结壳资源调查的常规设备。大洋29航次中,DTA-6000声学深拖系统在采薇海山完成2条测线共约50km海山斜坡的探测,获得了高分辨率的地形地貌数据和浅地层剖面数据。介绍DTA-6000声学深拖系统及其在富钴结壳探测中的应用,并对探测结果进行了分析。

用于天然气水合物调查的轻便型声学深拖系统总体方案分析

论证了用于天然气水合物调查的轻便型声学深拖系统的总体方案,其拖曳方式选择是其核心问题之一,重力型拖体操作方便但稳定性差,弱正浮力型拖体稳定性好而操作复杂。首先论证了两型声学深拖的运动性能,分析了提升重力型拖体稳定性的措施,结果表明,重力型拖体俯仰运动稳定性显著弱于弱正浮力型拖体,并且各项改善措施对于稳定性提高不显著。其次对测深侧扫声呐、多波束测深声呐、浅地层剖面仪和声多普勒测速仪等声学深拖系统主要搭载声呐开展分析,准定量的得到对拖曳平台稳定性的要求。综合考虑拖体稳定性、配套装备要求、开发经验和成本等因素,为了获得更好的探测结果,最终确定采用弱正浮力型拖曳系统,并给出了系统的总体设计方案。

基于声学深拖调查的海山微地形地貌研究--以马尔库斯-威克海岭一带的海山为例

利用"大洋一号"科学考察船DY115-21航次第1航段采集于西太平洋马尔库斯-威克海岭一带海山的声学深拖数据资料,借助GeoDas和PDS 2000等软件,对获取的侧扫声呐、浅剖以及多波束数据资料进行了后处理,获得了该海区高分辨率的地形地貌特征,并结合深海摄像资料,探讨了其海底特征地貌的成因。结果表明:根据水深及其所处海山的位置,可将研究区划分为斜坡和山顶2个区段,其中斜坡段前半部分的地形基本无起伏,后半部分的地形变化相对较大,并发育了2个近圆形的平底坑;山顶段的地形相对平缓,在高差变化相对较大的地方,发育了台状凸起和小尺度陡坎2种地貌类型。斜坡段发育的圆形平底坑可能是残存的古火山口;山顶段台状凸起和小尺度陡坎则可能是由侵蚀和沉降作用共同影响的结果,各平坦区段间的海底声强反射信号差别较大,表明其底质类型较复杂,结合海底摄像和浅钻资料分析可知,底质中发育有表层沉积物、富钴结壳和基岩等。

高分辨率测深侧扫声纳系统测深精度评估方法

高分辨率测深侧扫声纳系统(HRBSSS)是一种用于获取海底微地形地貌的声学探测设备。在简要介绍其工作原理、主要误差源、数据处理与偏差校准方法的基础上,针对声纳自身与整个系统两方面确定了各自的测深精度评估方法。最后以DTA-6000声学深拖系统上的HRBSSS为例,对其外场实验测深数据精度进行了评估。结果表明,HRBSSS声纳的测深精度在250m×2覆盖范围内符合IHO S-44特级标准,受传感器误差和界面影响,浅水条件下系统测深精度在水平距离113m内符合IHO S-44特级标准。