顾及声速结构时域变化的海底基准站高精度定位方法

目前广泛采用GNSS-A联合技术进行海底基准站定位,高精度位置反演通常基于声速剖面数据采用等梯度声线跟踪方法实现。但该方法使用的离散声速剖面忽略了声速结构的时域连续变化特性,制约海底点定位精度。本文顾及声速结构时域变化,引入三次B样条函数表征扰动声速,基于声线跟踪理论,构建“分步迭代-渐次修正”的位置信息和声速信息迭代反演模型,进行海底基准站坐标和扰动声速的渐次修正。采用南海实测数据进行验证,结果表明:传统不施加声速修正、基于二次多项式声速修正,以及基于三次B样条函数声速修正的方法,对应的观测值残差均方根误差分别为1.43、0.44和0.21 ms;施加声速修正的反演模型有效消除了声速结构变化引起的声速相关系统性误差,显著提高了海底基准站定位精度。

用于海底MT及海洋CSEM的海底电磁采集站（英文）

为适应海洋可控源电磁法现场数据采集的需求,海底电磁采集站必须解决低噪声、低时漂和低功耗等一系列技术难题。目前,现有的采集站在面向海底浅部水合物探测应用时,其噪声、功耗、时漂等指标仍存在不足。为研制满足这些性能要求的新型采集站,本文首先利用正演数值模拟研究了特定模型的电场异常分布规律,并初步确定了采集站的指标要求,然后对采集站的各个部分进行了详细论述,包括低噪声感应式磁传感器、低噪声Ag/AgCl电极、低噪声斩波放大器、低功耗低漂移数字温补晶振、水声通讯及电腐蚀技术等。最后通过陆地野外试验及海洋试验验证了海底电磁采集站的有效性,证明采集站具有先进的参数指标:典型电场本底噪声:0.12nV/m/rt(Hz)@0.5Hz;动态范围:大于120dB;时漂:小于1ms/day;连续工作时间:至少21天。

海底地磁日变观测站安全布放技术

海底地磁日变观测站能够提供合适的地磁日变改正资料,可有效提高远海区磁测的成果精度。在海底地磁日变观测站布放过程中,对浮球、磁力仪、声学释放器及释放装置等进行必要的加固连接及改进,有助于提升整套观测系统的安全性,满足长时间自动观测和事后回收的需要。

海面与海底地磁日变化差异及其对海洋磁力测量的影响

给出了海面与海底地磁日变化的计算公式,仿真分析了海面与海底地磁日变化差异,探讨了其对海洋磁力测量地磁日变改正的影响。结果表明:对于不同的地磁日变,海面与海底的地磁日变存在着较大的差异,且其随着地磁倾角的变化而变化,对磁测有一定的影响。为此,远海区海洋磁力测量中,建议联合采用地面日变站和海底日变站来减小或消除海面与海底地磁日变差异对磁测的影响,提高地磁日变改正的精度。

利用回归分析法补偿海底日变数据

海洋磁力测量中常会投放海底日变站,但有时会因投放深度较深导致回收的海底日变站数据出现失真的情况,从而影响日变改正后磁测数据的精度。通过比较不同纬度处地磁日变数据的相关分析结果,发现可近似认为地磁日变数据依纬度变化具有一定的线性相关性,进而引入线性回归分析方法推算某一纬度处日变数据。通过南海多个工区实测数据的对比分析,发现回归分析法推算的日变数据可一定程度上补偿海底日变数据,从而改善磁测数据的精度。

海底地磁日变观测磁力仪布放回收仿真分析

为提高海底地磁日变观测磁力仪布放、工作、回收的安全性,指导布放回收系统设计,开展磁力仪布放回收过程的动力学计算研究。借助仿真分析手段研究获得不同的缆绳类型、重力锚重量、浮球大小对布放回收过程的影响程度,由此设计了系统参数并进行仿真校核。仿真结果表明,海流、浮球尺寸和重力锚重量是布放回收重要的影响因素。所提的仿真计算方法可为海洋潜标布放回收的力学计算和设计提供参考。

第三次海洋学浪潮及其对策

人类对海洋的认识完全依赖于探测海洋的能力。1872年英国"挑战者"号的环球考察,标志着基于船测的现代海洋学的开始,这是海洋学的第一次革命或称为浪潮,也从此由地理学中分化出而形成一新的学科。第二次是1978年美国海洋实验卫星Seasat的发射成功,使海洋学进入了卫星遥测时代。本文重点阐述目前海洋学正面临的第三次浪潮:海底站,并提出应尽快部署我国的海底探测计划。

回归分析法在日变数据推算中的应用

在海洋磁测数据日变改正过程中,常会因各种因素限制,导致日变数据缺失,这时就需要结合多台站数据推算工区位置处的日变数据。通过借鉴前人研究成果及考察相关分析结果,可以近似认为台站间日变数据具有一定的线性关系,并引入统计学中常用的回归分析法拟合出某一位置日变数据的推算公式,进而得到推算数据。选取南海区域实测数据验证可知该方法具有一定的可靠性,可以解决日变数据缺失等问题,从而提升海洋磁测数据的精度,是一种改进的磁测数据日变改正方法。

海水层对地磁日变的影响

在海洋地磁测量中地磁日变的影响不可忽视,由于海底地磁日变观测站可建在测区内或附近,通常情况下能较好地反映测区范围内的地磁日变状况。但从实际观测资料对比发现,海底地磁观测站站位水深对地磁有效信息的保留存在一定的相关性。随着水深增大,其保留的信息量逐渐减少,即水层对地磁信息有着明显的衰减作用。