上海建成中国第一套海底观测组网技术系统

由著名海洋科学家，中国科学院院士，同济大学汪品先教授领衔的“海底观测组网技术的试验与初步应用”2006年重大科技攻关项目，6月23日通过上海市科委组织的专家验收。该项目的研究旨在初步突破构建包括海底观测网在内的海洋综合立体观测例系统关键技术，在上海附近海域进行海底观测组网技术的试验，建立了中国第一个海底综合观测试验与示范系统——东海海底观测小衢山试验站。该试验站由海洋登陆平台及控制和传输模块、1．1千米海底光电复合缆、基站包括特种接驳盒、外接ADCP、CTD、     

海底多金属硫化物开采的环境影响分析及应对策略

为确保海底多金属硫化物商业开采在采矿过程中对环境不造成影响,结合现有的海底采矿技术,提出有必要开展海底多金属硫化物绿色采矿技术研究和环境评价研究,分析了在海底多金属硫化物开采中对海洋环境可能造成的影响.采矿过程对海底潜在的影响包括沉积物和生物栖息地移动、羽状流、光照、噪声、振动等,对海洋上部的潜在影响包括光照、噪声、废水排放等.为了实现海底多金属硫化物的商业开采,须弱化海底采矿作业对海底环境的影响,以确保海底采矿符合相关国际海洋法规.     

无人机航拍在青藏高原高寒草地生态系统研究中的初步应用

海底钻机以其钻探成本低、效率高,样品扰动小、易保压,设备体积小、易操作和船舶适应性强等优点,已经成为海底资源勘探、海洋地质调查和海洋科学考察不可或缺的重要技术装备,得到了世界各海洋强国的重视和应用.本文结合海底钻机的发展历程和应用现状,对以适水深度、钻探深度、取样方式、多功能化、智能化为评价标准的前后四代海底钻机进行了综述分析,并对部分代表性机型进行了详细描述,之后从钻探深度与取芯直径、多模式钻进与取芯方式、设备状态的智能化监控、多功能井下与井口监测技术、甲板支持系统与船舶适应性等5个方面提出了海底钻机的发展趋势.     

海底底质声学现场探测设备机械系统研究

海底底质声学特性在海洋工程勘察、海底资源勘探开发、海洋军事国防建设等方面具有重要的应用价值.随着海洋事业的发展,对海底底质声学现场探测设备的要求也越来越高.首先介绍了所研制的海底底质声学现场探测设备的机械系统,然后基于AMESim和Workbench联合分析,确定了机械系统的工作荷载,以滑轮组支架为例进行了优化.研究表明,经过仿真优化,能够大幅度降低机械系统总质量,延长设备水下作业时间.研究成果对海底底质声学现场探测设备机械系统设计具有参考价值.     

黄海海洋观测研究站建设工作取得重要进展

日前,由中科院海洋所承担的“中国科学院近海海洋观测研究网络一黄海海洋观测研究站”建设工作取得重要进展。科研人员先后二次进行了黄海海洋观测研究站区域地质环境勘查与北黄海海洋生态环境多要素调查,采集了大量数据和样品,初步绘制了建设区域海底地形地貌图,标志着黄海海洋观测研究站建设工作与数据采集和积累工作已正式开始。     

全球海底地名现状与我国对策思考

海底地名是国家海洋权益的一种体现。加强海底地名的提案整理和规范研究,开展海底地名的网络信息化公开,是争取和维护海洋权益的手段之一。本文介绍了海底地名相关的机构和背景,分析了全球海底地名提案现状,讨论了加强我国海底地名命名的政策,技术保障的前瞻性思路,有利于海底地名主管部门相关工作的开展。     

互相关技术在海底沉积物电阻率测量中的应用

海底沉积物的电阻率测量技术广泛应用于海洋地质调查、海洋环境研究等领域,基于海底钻机的原位探测仪为平台,开发了一套电阻率测试系统,为精确处理电阻率探头输出的微弱电压信号,对互相关算法进行了理论推导和MATLAB仿真,并在实际电路中以互相关算法在DSP(TMS320F28069)的移植为核心设计了相关软硬件,大量的对比试验表明,互相关技术是一种有效的微弱信号处理方法,可提高海底沉积物电阻率测量的精度和抗干扰能力.     

海底油气管道水下修复技术开发及工程应用

海底管道是海上油气集输和生产系统的生命线,一旦出现泄漏,不仅造成油气集输和生产中断,更会造成对海洋环境的污染,如不及时修复,后果十分严重。为保障油气管道的安全生产,海洋石油工程股份有限公司开发了海底油气管道水下修复技术。介绍了该技术的创新成果及意义。     

科学触角

拖网捕鱼重塑深海地形深海拖网捕鱼会改变海底地形?是的。这种捕捞作业已经扫平了海底大陆坡上的褶皱,使得大陆坡看起来像犁过的土地,也改变了深海生物的栖息地。它对深海环境的影响,已经可以与海底滑坡、海洋风暴相提并论。这个研究成果,发表于9月的《自然》(Nature)杂志。海底拖网,由一个犁形的拖网门和一副张开的渔网组成。     

基于文献计量的加拿大海洋观测网发展态势分析

加拿大海洋观测网是目前国际上规模最大、技术最先进的综合性海底长期观测网之一。该文通过WOS检索,结合人工清洗,遴选出与加拿大海洋观测高度相关的研究论文,并利用文献计量、文本挖掘与聚类分析的方法,分析了加拿大海洋观测的发文趋势、国家/地区分布及合作、机构分布及合作、研究领域及交叉以及主题热点等,以期深度揭示加拿大海洋观测的发展态势,为我国海洋观测研究与海洋观测基础设施建设提供有价值的参考。     

Records of the tsunami induced by the 2010 Chilean earthquake from Xiaoqushan seafloor observatory in the East China Sea

Sea-level variation can be induced by periodic tides, stochastic wind, air pressure, and swell. Larger sea-level variation has the potential to cause coastal disasters. In this paper, real-time continuous data obtained by the Xiaoqushan seafloor observatory in the East China Sea were analyzed employing frequency power spectral and tidal harmonic methods to extract the major components and periodicities of sea-level change. The sea-level anomaly (sla) was calculated by subtracting the tidal components from the observed sea level data. In the study period, the correlation between sla and the local north-south wind speed was high with a correlation coefficient of 0.65 at the 95% confidence level. The local wind-induced sea-level anomaly (sla wind ) was therefore computed through linear fitting. Although sla wind is one of the main components of sla, the residual sea-level anomaly (sla residual ) obtained by subtracting sla wind from sla is not zero, suggesting that there are other factors besides wind. Detailed analysis of the sea-level data at the time of the 8.8-magnitude Chilean earthquake on February 27, 2010 showed a peak sla residual value of 0.48 m at around 15:00 on February 28, which was highly coincident with the tsunami arrival time forecast by the Pacific Tsunami Warning Center. The peak sla residual event is therefore linked with the tsunami induced by the 2010 Chilean earthquake. This is the first time that a tsunami has been detected using real-time continuous data recorded by a seafloor observatory in the sea off China. Such observations are expected to improve tsunami forecast models and promote the development of a tsunami warning system and a seafloor observatory network in the East China Sea.     

海底观测网络数据管理系统设计

针对海底观测网数据管理的需求，建立了数据管理系统的功能模型，设计了数据通信、设备管理、故障诊断及数据质量控制等关键技术的相关实现算法。综合运用Socket网络编程、MySQL数据库技术，依据模块化的设计思想，开发了海底观测网数据管理系统。海试结果表明，该系统实现了对海底观测网的实时数据采集、状态监控、数据分类存储和数据共享等功能，具有长期运行稳定可靠、可扩展性强的优点。     

Coastal seafloor observatory at Xiaoqushan in the East China Sea

The seafloor observation system is becoming an important infrastructure for marine research because it is transforming oceanic research from temporal investigation to long term observation.The East China Sea coastal seafloor observatory,located between 30°31′44″N,122°15′12″E and 30°31′34″N,122°14′40″E,is constructed near the Xiaoqushan Island outside the Hangzhou Bay on the inner continental shelf of the East China Sea.The observatory is connected by a submarine optical fiber composite power cable that is more than one kilometer long and consists of a special junction box that transmits power and communication signals to different instruments.The special junction box has a variety of waterproof plugs and connects to three different instruments installed in a trawl preventer.The submarine optical fiber composite power cable is landed on the platform by The East China Sea Branch,State Oceanic Administration and the power is continuously supplied by the solar panels and solar battery on the top of the platform.The real time data are directly sent through the cable to the platform and are transmitted by CDMA wireless to the receiver at the State Key Laboratory of Marine Geology of Tongji University.Measurements at the observatory have been taken since April 20,2009 after installation and the results have been interpreted.The characteristics of the near bottom boundary are constrained by a sediment suspension model using portion of the observed data.In particular,discussion is provided on the sea surface height anomaly at Xiaoqushan Island influenced by the tsunami driven by the 2010 Earthquake in Chile.The successful establishment of the coastal seafloor observatory is the first step toward future development of seafloor observation systems in China.It not only accumulates experiences in technology and engineering,but also paves the way for performing important oceanic research using the long term continuous observation platform.     

缆系海底观测网远程电能监控系统

为提高缆系海底观测网的用能效率和运行可靠性,根据其物理架构特点设计了远程电能监控系统的总体结构,根据功能将该系统划分为数据采集、负载管理和网络分析三个子系统,说明了子系统的主要功能和相互关系.并研究了该系统的时间同步方案、负载供电优化策略和网络分析算法.通过理论分析,获得了分支单元节点电压向量的加权最小二乘状态估计公式,并基于电切换型分支单元的可控性,提出了海缆接地故障定位的新方法.研究内容可为未来国家海底观测网的设计和运行提供参考.     

现代天文教育和研究平台--虚拟天文台

从天文学的发展出发,阐述了天文研究和教育的特点.海量开放型的天文数据和互联网络的技术发展,使虚拟天文台的建设必然而现实.重点讨论了虚拟天文台建设的重要性,以及如何利用虚拟天文台这一平台进行天文教育和研究的设想.     

基于ARM9的海底观测网节点电路硬件设计

为满足海底观测实时获取数据的功能需求,设计了一种基于ARM9的海底观测网节点电路控制系统。采用嵌入式系统硬件模块化设计,构建了包括节点串口扩展通讯、ADC数据采集、以太网通讯、电平转换及USB接口的电路系统。现场试验证明,该节点电路运行稳定可靠,且易于岸站监控与维护。     

基于Linux的海底观测网节点控制软件设计

节点系统是海底观测获取实时数据信息的通讯中继与控制终端。本文介绍了一种基于Linux的海底观测网节点电路软件设计方法,阐述了节点电路硬件环境、软件功能及节点客户端程序设计等内容。试验证明,该节点控制软件运行可靠,且易于岸站远程监控与维护。     

非专业小型天文台的建设探索

结合西北师范大学建设小型天文台的实践,探讨了对建设非专业小型天文台的一些新观点并提出了需要注意的问题。     

LAMOST望远镜观测控制系统的建模和分析

在LAMOST观测控制系统的开发过程中，需要从各个角度对LAMOST观测控制系统进行建模．首先对交互应用集合中的单个应用进行建模，然后再对这些应用进行合成建模，从而完成对整个OCS的构架．本文从分析和设计的角度对LAMOST观测控制系统进行面向对象建模，构建观测控制系统的体系结构和框架，并对观测控制系统和各子系统之间命令协议和状态协议进行了描述。     

兀鲁伯简论

兀鲁伯是穆斯林世界罕有的学者型君王，他热爱科学，襄助文化，保护学人，积极从事科学研究，其编创的《天文表》具有极高的科学价值，在世界天文史上具有重要地位。他翻开了游牧文化史上灿烂奇目的篇章，对中亚文化的发展作了杰出的贡献。