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从海洋地质环境谈我国海上风电开发

近年来新能源领域发展势头迅猛，以风电、光伏等为代表的清洁能源尤其如此。海洋作为地球上最大的能量、物质输运系统，蕴藏的巨大能量。以海上风能为例，其风速稳定、利用小时高，是风能开发的前沿和未来，据国外权威机构统计，2013年英国海上风电装机达3.67吉瓦、丹麦1.23吉瓦、比利时56.55万千瓦、德国50.8万千瓦，中国以35.59万千瓦的并网容量，名列第五。2013年欧盟提出到2020年海上风电装机达到40吉瓦，中国同期的目标是30吉瓦。从以上数据可以看出中国在这个新领域仍处于落后地位。

  • 2022-02-10
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大数据时代的海洋地质信息化建设

近年来互联网产业蓬勃发展，数据量猛增，云计算、大数据等信息技术热词如火如荼，大数据带来的信息风暴正在变革我们的生活、工作和思维。2012年3月奥巴马政府公布了“大数据研究与开发计划”，提高政府从海量复杂数据中获取知识和远见的能力，该计划得到了美国国家科学基金会、国家卫生研究院、国防部、能源部、国防部高级研究计划局、地质勘探局等6个联邦部门的支持。一贯从事SQL关系型数据库业务的Oracle公司推出了NOSQL（Not Only SQL）数据库服务器，迎接非结构化大数据的挑战。谷歌Map Reduce、开源Hadoop分布式架构等新兴技术为大数据平台搭建及大数据处理分析提供了实现途径。在这样的时代背景下，如何借鉴大数据浪潮带来的思维与技术，采取切实可行的措施，加快实现公益性海洋地质调查成果社会共享，挖掘海洋地质数据在未来国民经济和社会发展过程中的应用价值，满足社会各界对海洋地质信息日益增长的需求，是海洋地质信息化建设值得思考的问题。

  • 2022-02-10
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浅析国外海洋综合调查船发展趋势

海洋占地球表面积的71%，不仅是资源的宝库，还是人类认识并了解地球奥秘、探索生命起源、发展科技的前沿领域。深邃广袤的海洋空间是一个国家的战略资源边疆和外延腹地，提供了国家安全的防御纵深。海洋还是世界贸易的主要通道，也是各国海上兵力部署的舞台。但迄今为止，我们对海洋资源分布、海底地形、水文气象条件、海洋声学特性等方面的认识仍不够。而对海洋的研究是维持海洋经济可持续发展的条件，也是保障国家海洋安全的基础。

  • 2022-02-10
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海底观测系统及其实例

在北京人民大会堂召开的第十二届全国人民代表大会第四次会议上，公布了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要（草案）》。根据《纲要（草案）》，“十三五”时期，我国将计划实施100个重大工程及项目，其中涉海工程就包括“逐步形成全球海洋立体观（监）测系统”。可喜的是我国的有关大专院校及科研机构已经相继迈出了第一步，其中就包括同济大学牵头的东海小衢山海底观测网试验站、浙江大学牵头的摘箬山岛海底试验系统及中科院南海海洋研究所牵头的三亚海底观测示范系统，等等。计划针对我国周边典型海域的特点，在我国东海和南海建立海底长期观测系统。相信随着我国相关科技水平的不断提高，在海底设立观测网将会成为我国海洋科学发展的新标记。国外的海底观测网建设已经走过了20多年，其中美国和加拿大的海底观测网技术比较成熟，日本及欧洲也正在完善中。那么，借鉴国外的成功经验，不断完善我国海底观测网的相关技术，就是编发本文想要达到的目的。

  • 2022-02-10
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加拿大“海王星”海底观测网

加拿大“海王星”海底观测网（NEPTUNE-Canada）是世界首个深海海底大型联网观测站，位于东太平洋的胡安·德·夫卡板块最北部。它以板块构造运动、海底下的流体、海洋生物与气候、深海生态系统为科学目标，通过海底光缆连接安装在海底的仪器设备，进行实时、连续的观测，并通过光电缆将观测信息传回陆地实验室。此外，NEPTUNE-Canada还具有崭新的管理运行形式和开放的数据管理模式，非常值得我国开展海底观测网建设时加以借鉴。

  • 2022-02-10
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声学浮标多功能的设计与实现

海上试验专用声学浮标是指布放于海上，具有水声通信、测量、定位等一种或多种功能的浮标体，由于其在水声测量方面的简便性，在海上试验中得到了广泛的应用。研究浮标多功能设计技术，在不增加体积的条件下，使其能实现更多的功能，规范浮标的设计技术和方法，对提高浮标的可靠性，节省存放空间、降低经费，意义深远。近几年，随着现代电子技术的发展，大规模集成电路、DSP、FPGA设计技术的应用越来越普遍，可以利用软件动态改变部件内部配置进行电路重构以实现系统的各种不同用途,这些技术的应用使海上试验声学浮标的多功能设计成为可能。

  • 2022-02-10
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水下声传播的发展及其应用

近年来，随着人们对海洋的关注以及我国周边岛屿纷争等迫切的国际形势需求，水声环境特性研究的重要性越发突显出来，又一次成为研究的焦点。众所周知，在人们熟知的各种能量形式中，声波在水中传播性能最好，目前所知的其他能量形式无论是光波还是无线电波等，在水中传播衰减都非常大，不能满足人类海洋活动（如水下目标探测、水下通信）等方面的需要。水声环境特性是海洋环境对水下目标声信息特征的响应及其背景特性，其研究主要包括声传播特性、混响特性、海洋环境噪声特性以及作为声场环境条件的海洋学特性4个部分。其中水下声传播特性直接反映了声音在水中的传播过程，是水声环境特性研究的基础。水下声传播研究可以追溯到百余年前，1826年达·芬奇在日内瓦湖上利用喇叭状装置接收到15km处潜水钟发出的响声。

  • 2022-02-10
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海底管道检测中侧扫声纳声波掠射角的优化设计

针对利用侧扫声纳检测海底管道时因其检测声影图像模糊而导致管道悬空高度检测误差过大的问题，提出了侧扫声纳声波掠射角优化设计的思路及方法。本文阐述了利用侧扫声纳对海底管道进行检测的工作原理，并利用海底管道和海底底质反向散射强度的计算公式探讨了声波在海底的反向散射强度、侧扫声纳声影图像的质量以及声波掠射角的取值这三者之间的关系对海底管道悬空高度h计算精度的影响，从理论上确定声波掠射角最佳取值范围的存在。通过工程实例的现场检测与比对试验，获得了在本试验所处海域环境中利用侧扫声纳检测海底管道时声波掠射角的最佳取值范围，对于类似的海底管道检测工程具有一定的指导意义。

  • 2022-02-10
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