海洋社会学:社会学应用研究的一项新探索

21世纪是海洋的世纪，世界沿海各国都加大了对海洋的开发力度，人类针对海洋的实践活动越来越频繁。海洋社会学，作为社会学应用研究的一项新探索在此背景下应运而生。海洋社会是海洋社会学的核心概念。围绕这一核心概念，海洋社会学形成了自己特定的研究内容。     

基于DirectX构建虚拟战场环境研究

虚拟战场的构建是当前军事仿真领域中的一个非常前沿性的课题.随着计算机硬件性能的大幅度提高,使得在PC机上利用底层的图形函数接口构建虚拟战场环境也成为可能,从而可以大大降低成本.探讨了DirectX在三维地形模拟、海洋环境仿真、战场特殊效果、自然现象模拟、武器装备动画、人员动作模拟和战场三维真实感声音生成中的应用.比较全面地介绍了利用DirectX构建虚拟战场环境所涉及到的各种技术.     

基于图像处理的深海底障碍物和地形识别及检测

针对海底集矿机采矿环境图像,采用分段线性变换提高图像细节,中值滤波去除悬浮物干扰.利用形态学抗噪声梯度算子提取地形和障碍物轮廓,并用分段线性拟合计算出地表亮度变化率.根据表面亮度变化特征判断障碍物类型,采用自适应形态学对轮廓进行细化与连接.通过障碍投影变换计算出障碍物的距离、高度和宽度等信息.对陆地图像进行了分析,证明位置、高度和坡度等参数计算的可行性.利用上述方法对深海底的图像进行处理,不仅保留了边界信息,且提高了抗干扰能力和抗边界间相互影响能力,可有效识别深海底地形和障碍物,得出位置和形状等参数,可以为集矿机避障系统信息融合技术提供可靠数据.     

南海海洋温差能发电站冷却水排放对周边海洋环境的影响分析

南海温差能资源储量巨大且水深、海底地形条件适宜,是具备开发海洋温差能条件的理想场所。为了分析西沙甘泉岛拟建岛基式海洋温差能发电站冷却水排放对甘泉岛附近海域环境的影响,利用数值模拟的方法建立了三维水动力模型,采用永兴岛验潮站的实测潮位数据验证了模型的可靠性,模拟分析了海洋温差能发电站冷却水的扩散过程及其对甘泉岛附近海域海水水温结构的影响。研究结果表明,温差能发电站冷却水会引起排放口周边温度的急剧下降,进而会在局部范围内产生温跃层,但温降范围主要集中在排水口附近,并且随着潮流流向扩散;排水口处温度梯度最大,且距离排水口越远,温度梯度越小;温跃层包络面积随排水温度的升高而减小,随排水流量的增大而增大;冷水团上方出现一个正跃层,下方则出现一逆跃层,且温跃层上界深度随着排水深度的增大而增大。研究成果可为海洋温差能发电站建设所涉及的环境问题给予合理评价和在生态环境管理上提供科学依据。     

海洋三维仿真平台的潮流模拟可视化建模

潮流数值模拟的科学可视化与虚拟现实是海岸海洋科学研究重要的现代技术手段.首先从地理信息系统的角度对潮流数值模拟系统的数据模型进行了论述,指出三维潮流数学模型基本方程(Navier-Stokes方程组和Boussinesq假定),同时建立了基于海洋物理的实时海面模拟潮流数学模型,提出了适合水文数值模拟的对象模型方法;其次探讨了空间流场的可视化技术,阐述了虚拟现实在潮流数值模拟中的作用;最后设计并实现了一个海岸海洋潮流模拟虚拟现实的原型软件系统3DVROcean,并在黄海辐射沙洲等的潮流数值模拟试验中进行了实际对比检验.     

Study on the influence of the subsurface buoy's vibration on the vector sensor due to ocean current

Subsurface buoy systems,especially equipped with the vector sensor,have more and more extensive applications in military and civilian regions.However,their acoustic performances are constrained by the vibration resulting from the unavoidable ocean current in some degree.The influence of such vibrations is quantitatively analyzed by means of modeling the simplified models of two deployment configurations involving the positive buoyant buoy and neutral buoy system.The corresponding formulas are deduced respectively for the deployment configuration buoy systems in the motion state firstly.Then the simulation software is developed and some numerical simulations are put up via the Runge-Kutta method.The simulation results and theoretical analysis indicate that the neutral buoy will be an excellent design protocol in engineering application in comparison with the positive buoyant buoy.     

First China ocean reflection experiment using coastal GNSS-R

It is a new way for oceanographic remote sensing using the GNSS-Reflection technique. Sea waves, tides and sea surface wind can be obtained by analyzing the direct and reflected GPS signals from sea surface. It has become an advanced field concerned by many researchers. In this paper the first China Ocean Reflection Experiment （CORE） with the coastal GNSS-R in the southeast is reported and the method to retrieve oceanographic parameters with the direct and reflected GPS signals is studied. The primary retrievals of Significant Wave Height （SWH） are presented and also compared with the measurements from Ultrasonic Wave Gauge （UWG） in situ.     

二层流体中透空大直径桩柱的波浪特性分析

 采用典型的海工结构物——大直径垂直圆柱研究层化海洋中波浪对透空结构物的绕射作用。通过分析二层海洋条件下边值的匹配问题,利用特征函数法提出内、外流场流体绕射势解析解,并在二层海况下计算透空圆柱所受水平波浪力及柱内、外的自由波面波浪爬高。计算结果分别与均匀海中透空桩柱和二层海中非透空桩柱的相应结果加以比较,分析得出在层化海洋中结构物的透空性对减弱波浪力和波浪爬高有很大影响。     

Real Time Simulation of Large Scale Ocean Surface near the Seashore

A new wave modeling method and a level of detail (LOD) scheme are proposed for ocean surface simulation in this paper.The modeling method describes ocean wave by modifying the sine wave,and gets wave direction at any position of ocean surface under any ocean floor conditions using wave num decomposition.LOD scheme is proposed based on quad-tree block,which simplifies the ocean surface regular mesh and realizes the real-time rendering of large-scale ocean surface.Experimental results show that these methods can get realistic effect and fast rendering speed,which are appropriated to the applications of 3D games and battlefield simulation.     

海洋热流中的3He：地球深处核聚变的证据?

20世纪70年代科学家发现,从正在扩张的大洋山脊喷出的热液中的³He含量与温度(热量)变化呈线性关联,并且具有几乎恒定的高³He/⁴He比值,约为大气值的8倍。这说明³He和⁴He同步地随温度而变化。按照现在的观点,U和Th的α衰变是地球内部热量的主要来源,同时也是⁴He的来源,而³He则是假设为原始起源,即地球生成时就存在的。热液中的³He含量与温度变化呈线性关联,似乎表明³He同⁴He一样也应有其相关的来源。从上面所述,我们认为热液的³He主要是由核聚变产生,而⁴He是由U和Th的α-衰变产生的。依据上述假设,从文献给出的海洋³He流量4×10⁴/m²s以及从Galapagos中心,Rainbow(36°14′N)和Lucky Syriky(37°17′N)海底热气孔排放的热液所测量的³He流量,求得海洋热液的平均³He/⁴He比值为(1．2±0．4)×10^-5 。这比值同测量的海洋玄武岩以及海底喷出热液中³He/⁴He比值(1．12±0．14)×10^-5相符合,结果支持我们的论点。