國(guó)內(nèi)外海底探測(cè)技術(shù)調(diào)查報(bào)告

千里之行，始于足下。第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦國(guó)內(nèi)外海底探測(cè)技術(shù)調(diào)查報(bào)告國(guó)內(nèi)外海底探測(cè)技術(shù)調(diào)查報(bào)告

摘要：海底探測(cè)對(duì)人類(lèi)來(lái)講向來(lái)是一具巨大的挑戰(zhàn)與機(jī)會(huì)，從之前的單一的探測(cè)到現(xiàn)在的多元化多辦法的高科技探測(cè)，都表明各國(guó)對(duì)海洋的重視，而關(guān)于海洋的探測(cè)匯合了各個(gè)領(lǐng)域最高的技術(shù)成果。關(guān)于海底探測(cè)來(lái)說(shuō)：海底地形探測(cè)海底取樣海底觀測(cè)遙感技術(shù)是比較關(guān)鍵的幾個(gè)方面，普通先進(jìn)的海洋地質(zhì)考察船算是一具綜合的海底探測(cè)系統(tǒng)。

關(guān)鍵字：調(diào)查平臺(tái)科學(xué)考察船海底地形探測(cè)海底取樣海底測(cè)量

引言：探究海底有著巨大的誘惑力，惟獨(dú)進(jìn)展了海底探測(cè)技術(shù)，才干以此來(lái)從中獵取我們能獲得的利益。人類(lèi)對(duì)海底認(rèn)識(shí)的每一次飛躍，都必定得到新技術(shù)和新辦法的支持。回聲探測(cè)技術(shù)關(guān)于認(rèn)識(shí)海底打開(kāi)了新的一扇窗；海洋磁測(cè)技術(shù)，讓人類(lèi)終于識(shí)不出洋中脊兩側(cè)互為鏡像的線性地磁異常帶，為海地?cái)U(kuò)張找到了證據(jù)；深海鉆探技術(shù)集現(xiàn)代石油鉆探之大成，全面證實(shí)了板塊學(xué)講，保證了地學(xué)XXX的成功；采納深海鉆探技術(shù)和長(zhǎng)柱狀巖芯新技術(shù)，揭示了海洋沉積物中包含的豐富古海洋環(huán)境信息，導(dǎo)致了新興的交叉學(xué)科古海洋學(xué)的形成，成為世紀(jì)之交地球科學(xué)中最有活力的領(lǐng)域，是“全球變化研究”的重要組成部分。

目前，海洋地質(zhì)調(diào)查和技術(shù)手段要緊有：利用人造衛(wèi)星導(dǎo)航和全球定位系統(tǒng)（GPS），以及無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)確定調(diào)查船或觀測(cè)點(diǎn)在海上的位置；利用回聲測(cè)深儀，多波束回聲測(cè)深儀及旁測(cè)聲納測(cè)量水深和探測(cè)海底地形地貌；用拖網(wǎng)、抓斗、箱式采樣器、自返式抓斗、柱狀采樣器和鉆探等手段采取海底沉積物、巖石和錳結(jié)核等樣品；用淺地層剖面儀測(cè)海底未固結(jié)淺地層的分布、厚度和結(jié)構(gòu)特征。用地震、重力、磁力及地?zé)岬鹊厍蛭锢矸椒?，探測(cè)海底各種地球物理場(chǎng)特征、地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源，有的還利用放射性探測(cè)技術(shù)探查海底砂礦。

1海洋調(diào)查船

海洋科學(xué)調(diào)查船有著海上實(shí)驗(yàn)室，與海上調(diào)查平臺(tái)等多種身份。海洋調(diào)查船調(diào)查的要緊內(nèi)容有海面與高空氣象、海洋水深與地貌、地球磁場(chǎng)、海流與潮汐、

海水物理性質(zhì)與海底礦貨物源（石油、天然氣、礦藏等）、海水的化學(xué)成分、生貨物源（水產(chǎn)品等）、海底地震等。其中極地考察和大洋調(diào)查等活動(dòng)，為世界各國(guó)科學(xué)家所矚目。大型海洋調(diào)查船可對(duì)全球海洋舉行綜合調(diào)查，有著出群的穩(wěn)定平衡性能。船上的機(jī)電設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、通訊系統(tǒng)等十分先進(jìn)，燃料及各種日子用品的裝載量大，可以長(zhǎng)時(shí)刻堅(jiān)持在海上舉行調(diào)查研究。并且，這類(lèi)船還具有良的控制性能和定位性能，可以習(xí)慣多種海洋復(fù)雜環(huán)境的需要。

（XXX深海探測(cè)調(diào)查船）（東方紅2號(hào)調(diào)查船）

2海底地形的探測(cè)

要緊包括聲學(xué)測(cè)深技術(shù)（回聲測(cè)深、多波束測(cè)深、旁側(cè)掃描聲納等技術(shù)）和衛(wèi)星遙感測(cè)深技術(shù)、電磁測(cè)深等。利用電磁、激光、遙感、聲學(xué)原理，來(lái)測(cè)量海底深度。在衛(wèi)星遙感方面，我們國(guó)家差不多取得了長(zhǎng)腳的進(jìn)步

（1）多波束測(cè)深技術(shù)

多波束測(cè)深是水聲技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成。其工作原理是經(jīng)過(guò)聲波發(fā)射與接收換能器陣舉行聲波廣角度定向發(fā)射、接收，經(jīng)過(guò)各種傳感器（衛(wèi)星定位系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)傳感器、電羅經(jīng)、聲速剖面儀等）對(duì)各個(gè)波束測(cè)點(diǎn)的空間位置歸算，從而獵取在與航向垂直的條帶式高密度水深數(shù)據(jù)。多波束測(cè)深系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是條帶覆蓋測(cè)深系統(tǒng)，他有N條同步波束，構(gòu)成一具扇面。目前國(guó)內(nèi)尚未有商用化的國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)，國(guó)外的產(chǎn)品場(chǎng)地要緊有德國(guó)、美國(guó)、挪威、丹麥、英國(guó)等。

（多波束探測(cè)原理示意圖）

（2）海底電磁探測(cè)技術(shù)

利用相關(guān)電磁探測(cè)儀器在海底采集海底自然電場(chǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)海底大地構(gòu)造與資源舉行物理探測(cè)。我國(guó)擁有世界率先水平的成果和海底電磁探測(cè)儀器。

（3）回聲測(cè)深技術(shù)

回聲測(cè)深（echosounding）是依照超聲波在均勻介質(zhì)中將勻速直線傳播和在別同介質(zhì)界面上將產(chǎn)生反射的原理，挑選對(duì)水的穿透能力最佳、頻率在1500赫茲附近的超聲波，垂直地向水底發(fā)射聲信號(hào)，并記錄從聲波發(fā)射至信號(hào)由水底返回的時(shí)刻間隔，經(jīng)過(guò)模擬法或直截了當(dāng)計(jì)算而確定水深的工作。

的效率。20世紀(jì)20年代，德國(guó)“流星”號(hào)考察船在南大西洋首次使用回聲

測(cè)深儀，才使海底地形測(cè)量成為也許。（回聲測(cè)深）

3海底探測(cè)

海地取樣是用采樣器具采集海底沉積物和巖石樣品的工作。是舉行海洋研究工作的一種手段，用于采樣的工具有拖網(wǎng)、抓斗、柱狀取樣器和海底淺鉆等。取樣后，在船上及時(shí)對(duì)樣品的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及顏群舉行初步觀測(cè)和描述，舉行濕度、可塑性、抗壓強(qiáng)度等的簡(jiǎn)易試驗(yàn)，舉行孔隙水抽??；并保留部分樣品編號(hào)封存。海底地質(zhì)取樣有多種取樣工具可供使用，在常規(guī)調(diào)查中普通使用下列取樣器：

1采泥器：用于采取海底表層沉積樣品。按其張口面積的大小分0.025平方米、0.1平方米和0.25平方米等別同規(guī)格。

2取樣管：用于采取柱狀（巖心）樣品。要緊有重力取樣管和活塞式取樣管兩種類(lèi)型。取心長(zhǎng)度約數(shù)米至20米左右，與沉積物類(lèi)型有關(guān)，通常在泥質(zhì)沉積區(qū)取心較長(zhǎng)，在砂質(zhì)沉積區(qū)較硬的海底上取心較短。

3箱式取樣器：用于采取別受擾動(dòng)的沉積樣品及其上覆底層海水,樣品可用于沉積物結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析，210Pb測(cè)年，沉積物與海水之間的地球化學(xué)交換以及錳結(jié)核的定量研究等。

4深海取樣：1968～1983年實(shí)施的深海鉆探打算，可在深海洋底鉆穿數(shù)百米厚的沉積層達(dá)到玄武巖基底，少數(shù)鉆孔鉆進(jìn)洋底達(dá)1000余米，從而獲得了比較完整的深海巖心剖面。近年來(lái)在深海鉆探中進(jìn)一步采納了液壓活塞取心技術(shù)，可取得長(zhǎng)200～300米的未擾動(dòng)巖心，為大洋地層學(xué)和古海洋學(xué)研究提供了極有利條件。

此外,為了取得海底錳結(jié)核、巖塊及貝殼等樣品,常使用拖網(wǎng)技術(shù)。

（海底地質(zhì)取樣）

4海底觀測(cè)系統(tǒng)

海底觀測(cè)系統(tǒng)要緊有以下幾種工具與方式：

1自持式潛水器

即通常所謂的“軟淺”，潛水員背負(fù)呼吸瓶下潛到50m范圍內(nèi)舉行海底觀看、采樣、海底攝像等。要緊用于考察海底活動(dòng)的地質(zhì)體、海底懸崖等。2深潛器

深潛器是指能在4000多米的深海海床上呆上幾個(gè)小時(shí)的潛水器，包括常壓載人深潛器（ADS）、無(wú)人遙控深潛器（ROV）和無(wú)人深潛器（AUV）。目前世界上有5臺(tái)可用的載人深潛器：XXX的“深海6500”號(hào)、美國(guó)的“阿爾文”

號(hào)、法國(guó)的“鸚鵡螺”號(hào)、俄羅斯的“和平”號(hào)及“密斯特”號(hào)。它們的最大深潛深度惟獨(dú)6500米。我國(guó)擁有世界上最先進(jìn)的載人深潛器蛟龍?zhí)?/p>

3海下實(shí)驗(yàn)室

最早的海下實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)海軍的“海底實(shí)驗(yàn)室Ⅱ號(hào)”，它在64m深度上實(shí)施得非常成功。美國(guó)夏威夷大學(xué)海下研究中心（NURC）建有一具夏威夷海下研究室（HURL），該中心的任務(wù)是研究太平洋有關(guān)生物、地質(zhì)、礦產(chǎn)和環(huán)境的

研究課題?？稍?000m水下操作。（中國(guó)南極海洋觀測(cè)站）

5海底機(jī)器人探測(cè)技術(shù)

經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)舉行遠(yuǎn)程操控機(jī)器人完成海底探測(cè)，并傳回了大量珍貴的實(shí)時(shí)探測(cè)圖像和數(shù)據(jù)。德國(guó)、XXX、XXX在這方面處于世界率先水平。（圖為海底機(jī)器人作業(yè)）

6海底攝像技術(shù)

運(yùn)用攝像技術(shù)與通訊技術(shù)，對(duì)海底舉行實(shí)時(shí)攝像、監(jiān)測(cè)。

7觀測(cè)浮標(biāo)

浮標(biāo)為直徑10m的大型綜合性觀測(cè)浮標(biāo)。該浮標(biāo)系統(tǒng)能夠定點(diǎn)、長(zhǎng)期延續(xù)的觀測(cè)布放海域的氣象、水文和水質(zhì)參數(shù)等，所觀測(cè)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)CDMA、GPRS和“北斗衛(wèi)星”等通信手段，按照預(yù)先設(shè)置發(fā)送時(shí)刻間隔向陸基數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)發(fā)送，接收系統(tǒng)可實(shí)時(shí)接收。

（東海海洋科學(xué)綜合觀測(cè)浮標(biāo)）

5海洋遙感

要緊是指海洋衛(wèi)星的應(yīng)用。衛(wèi)星技術(shù)在海洋開(kāi)辟中的應(yīng)用十分廣泛，然而應(yīng)用于海洋地質(zhì)學(xué)的遙感技術(shù)卻相當(dāng)有限。當(dāng)前廣泛應(yīng)用的是對(duì)海水溫度、鹽度、密度、葉綠素、海冰及海洋污染的監(jiān)測(cè)；海洋表層環(huán)境因子的測(cè)報(bào)、漁情測(cè)報(bào)和災(zāi)害性海況監(jiān)測(cè)等。海洋遙感也將在地質(zhì)災(zāi)難預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方面發(fā)揮重要作用，將成

為研究全球海洋變化的重要手段。（遙感在海洋方面的應(yīng)用）

8我國(guó)海洋探測(cè)技術(shù)

我國(guó)海域面積約300萬(wàn)平方公里，有著豐富的海洋資源，為實(shí)現(xiàn)從海洋大國(guó)跨入海洋強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，“863”打算在海洋技術(shù)領(lǐng)域分不設(shè)置了海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)、海洋生物技術(shù)和海洋探查與資源開(kāi)辟技術(shù)3個(gè)主題，以期為我國(guó)的海洋開(kāi)辟、海洋利用和海洋愛(ài)護(hù)提供先進(jìn)的技術(shù)和手段。以具有90年代海洋勘測(cè)國(guó)際先進(jìn)水平的“海域于形地貌與地質(zhì)構(gòu)造探測(cè)系統(tǒng)”的開(kāi)辟和研制為代表的多項(xiàng)選進(jìn)的海洋控查與資源開(kāi)辟技術(shù)，為我國(guó)海洋資源的開(kāi)辟、利用、愛(ài)護(hù)，維護(hù)海洋權(quán)益，捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)提供了高精度的科學(xué)依據(jù)。

在“863”打算的推動(dòng)下，我國(guó)沿海周邊地區(qū)差不多在全球海洋觀測(cè)系