海洋环境学概论第二章深度测量

深海环境和生物系统的研究方法和应用深海，作为地球表面最大的生态系统之一，占据着广阔的海洋面积，然而，由于深海环境的特殊性，深海生态系统的研究和探索往往困难重重。

本文将从四个方面讨论深海环境和生物系统的研究方法和应用。

一、深海环境的研究方法深海环境研究的方法主要包括剖面测量、采样和遥感三种方法。

1.剖面测量剖面测量是深海环境研究中常用的一种方法，通过采用声学设备对海底地形和水体各项参数进行探测。

常用的剖面测量方法有舰船声呐、多波束测量、潜水器或遥控器声呐、海底地震仪等。

这些设备可以测量深渊、地形、水深、水温、水压等深海环境参数，通过测量数据可以分析深海环境变化。

2.采样采样是深海生物学研究的一种基本手段，通过采样不同深度的海水或沉积物来确定深海生物的分布和种类。

采样方法包括拖网、鱼渔具、潜水器等，包括底栖动物和浮游生物在内的海洋生物都可以通过采样得到。

3.遥感技术遥感技术是利用航空或卫星等遥感载体获取深海环境信息的方法。

利用遥感技术可以获取海面温度数据、水色数据、气溶胶和海盐含量、表层风等深海环境信息。

此外，遥感技术还能够获取大气和水体交换的信息以及生物的分布和数量，以及其他动植物群落的变化。

二、深海生物系统的研究方法深海生物系统的研究方法主要包括采样、光学和声学三种方法。

1.采样深海生物学研究中，采样是获取深海生物的基础手段，包括采集海底沉积物、底栖生物、浮游生物和深海鱼类等。

采样的方法多种多样，包括拖网、人工放置机械手、声学或光学观测，还有人工下潜器等。

2.光学技术光学技术是深海生物学研究中的一种重要手段，利用光学设备可以对深海生物的形态、色彩和其他特征进行观察和记录。

常用的光学设备有潜水器、遥控水下车、高分辨率相机等。

3.声学技术声学技术在深海生物学研究和探索中也扮演了极为重要的角色。

声学设备可以测量水深、水温、海底地形、水文学和物理学参数，并且用于跟踪鱼群、浮游生物和底栖生物的数量和活动情况。

测绘技术中海洋测量方法与技巧海洋测量是测绘技术领域中一项重要的工作，它既具有测量科学的基本方法，又融合了海洋科学中的特殊要求和技巧。

海洋测量的目的是获取海洋领域的空间数据，用于海洋资源开发、海洋环境保护、海洋航行安全等方面。

一、海洋测量方法在海洋测量中，常用的方法包括测距法、测深法、测角法、测量水位等。

其中，测距法主要是通过改进的全球定位系统（GPS）技术，在海上测定两地之间的距离。

这种方法非常精确，能够满足海洋工程勘测的要求。

测深法则是利用声纳设备测量水深，通过声波的反射来计算海底的高度。

这种方法广泛应用于海洋地质、海洋资源勘测等领域。

测角法是通过测量目标物体的角度，再通过三角法计算目标物体的位置。

这种方法适用于远距离目标的定位。

此外，测量水位是测量海洋波浪的高度和波动状况，可以用来预测海洋浪潮的变动。

二、海洋测量技巧在海洋测量中，有一些常用的技巧可以提高测量的准确性和效率。

首先，对于海洋测量中特殊的环境条件，需要选择合适的仪器和设备。

例如，海洋环境中常有海浪、涌浪、船只震动等因素干扰测量，因此需要使用抗干扰能力强的仪器。

其次，对于高精度的海洋测量，需要进行误差补偿和校正。

例如，在测量海底地形时，需要对声速和温度的影响进行修正，以确保测量结果的准确性。

此外，在进行测角测量时，需要考虑大气折射的影响，选择合适的大气修正模型。

这些技巧可以提高测量的可靠性和精度。

三、海洋测量的应用海洋测量在海洋科学和海洋工程中有着广泛的应用。

首先，海洋测量可以帮助科学家研究海洋环境和海洋现象。

通过测量海洋水深、海底地形、海地磁场等信息，可以深入了解海洋地理、海洋物理、海洋生物等方面的知识。

其次，海洋测量对于海洋资源开发具有重要意义。

通过测绘海底地形，可以发现潜在的海洋矿藏、油气资源等，为资源勘探提供依据。

此外，海洋测量在海洋工程中也有着重要的应用。

例如，在海上建设港口、海岛、海底隧道等工程项目时，需要进行准确的海洋测量。

海洋测绘中的海洋生态环境测量与评估技术要点海洋测绘是指对海洋环境进行实地观测、数据采集和信息处理，以获知海洋地理、物理、化学、生物等各个方面的信息。

而在海洋测绘中，海洋生态环境的测量与评估显得尤为重要。

本文将探讨海洋测绘中海洋生态环境测量与评估的关键技术要点。

一、多维数据采集海洋生态环境的测量与评估需要广泛和系统的数据采集。

传统的海洋测绘方法主要依赖于船舶携带的传感器，但其有限的空间容纳性和采样频率限制了数据收集的准确性和细节。

为了克服这些问题，现代海洋测绘中借助于多维数据采集技术的发展，如卫星遥感、潜水器携带传感器等，可以大大提高数据的密度和质量。

通过多源数据的整合和融合，我们可以获得更全面、准确的海洋生态环境信息。

二、海洋生态要素的分类与测量在海洋生态环境测量中，首先需要准确地分类和测量海洋生态要素，这是评估海洋生态环境状况的基础。

常见的海洋生态要素包括海洋植物、浮游动物、底栖生物、鱼类和海洋底质等。

通过对这些要素的测量，可以了解它们的分布、数量和变化趋势，从而评估海洋生态系统的健康状况。

现代海洋测绘中涉及的测量技术有激光雷达、声纳、相机等，可以对不同尺度和深度的生态要素进行高精度的测量。

三、海洋生态环境评估模型为了更全面地了解海洋生态环境的变化和影响因素，海洋测绘中采用了多种评估模型。

这些模型基于海洋测绘数据和统计学原理，可以定量地评估海洋生态环境的状态和趋势。

其中，环境可持续性评估模型是其中的一个重要方法。

该模型通过考虑各种生态要素之间的相互作用和生态系统的整体特征，评估生态环境变化对海洋生态系统的影响。

此外，还有生态风险评估模型，用于评估某一活动或行为对海洋生态环境的潜在影响，为决策者提供合理的生态环境管理建议。

四、海洋生态环境保护与管理海洋测绘中，海洋生态环境测量与评估不仅仅是获取科学知识，更是为了推动海洋生态环境的保护与管理。

通过了解海洋生态环境的变化和演变趋势，我们可以发现潜在的生态风险和问题，并采取相应的措施进行干预和管理。

海洋测量制图实验报告1. 实验目的本实验旨在通过测量海洋深度和绘制制图，掌握海洋测量的基本原理和方法。

2. 实验原理海洋测量是通过使用声波来测量海洋深度的一种方法，常用的设备是声呐。

声呐可以向海底发出声波脉冲，并通过接收回波来测量深度。

回波的时间可以通过声波的速度和传播距离来计算，从而得到海洋的深度。

制图是将测量得到的数据绘制在海洋图上的过程，目的是直观展示海洋的地形和深度分布。

制图通常采用等深线法，即将等深度的点连接起来得到等深线，从而描绘出海底地形的特点。

3. 实验步骤3.1 海洋测量1. 配置声呐设备，并调整合适的发射频率和接收灵敏度。

2. 将声呐靠近水面放置，确保声波可以垂直向下传播。

3. 发射声波脉冲，并等待回波信号。

4. 记录回波信号的时间和强度。

3.2 制图1. 根据记录的回波信号时间，利用声波的传播速度计算出海洋的深度。

2. 将深度数据绘制在海洋图上，形成一系列的点。

3. 根据深度数据，选择适当的等深度间距。

4. 将对应深度的点连接起来，得到等深线。

5. 在地图上添加海洋地形特征，如陆地轮廓、海底山脉等。

6. 根据需要，添加比例尺和坐标轴等辅助信息。

4. 实验结果完成海洋测量和绘图后，得到了一张详细的海洋地图。

地图上清晰地展示了海洋的深度分布和地形特征。

深蓝色表示较深的海域，而浅蓝色则表示较浅的海域。

等深线清晰地刻画出海底的山脉、沟壑及其他地貌特征。

5. 实验总结通过本次实验，我们掌握了海洋测量的基本原理和方法，并学会了用制图的方式展示测量结果。

海洋测量在海洋科学研究、海底资源勘探等领域具有广泛的应用前景。

然而，本实验只是基础的海洋测量制图，还有许多复杂和精密的技术需要进一步研究和探索。

实验的结果仅仅是对特定海域的测量和绘制，并不能代表整个海洋区域的情况。

参考文献[1] 中国科学院海洋研究所. 海洋测绘学[M]. 科学出版社, 2007: 5-10.。

海洋生态学复习资料第一章 生态系统及其功能概论1.生态系统是指在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存构成的一个具有自动调节机制的生态学功能单位。

2.生态系统的营养结构和空间结构(食物链：生物之间通过食与被食形成一环套一环的链状营养关系)3.生态系统能量流动和物质循环的基本过程食物链本质上是能量流动途径。

物质循环：物质元素通过生态系统中生物有机体和环境之间的循环活动。

生物地化循环：生态系统之间各种物质或元素的输入和输出以及它们在大气圈、水圈、土壤圈、岩石圈之间的交换。

物流具有量不变性和循环性特点。

库(pool)：研究生态系统中某一物质在生物或非生物环境中贮存的数量。

流通率表示生态系统库与库之间流通的速率，用单位时间、单位面积通过的量表示。

周转率 ＝ 流通率 周转时间 ＝ 库中营养物质流通率 库中营养物质4.生态系统的自校稳态和生态平衡反馈分为正反馈和负反馈。

负反馈使系统的各个参数趋向于在一个恒定水平附近波动。

生态平衡：如果生态系统能量和物质的输入和输出在较长时间趋于相等，系统的结构与功能长期处于稳定状态（这时动、植物的种类和数量也保持相对稳定，环境的生产潜力得以充分发挥，能流途径畅通），在外来干扰下能通过自我调节恢复到原初的稳定状态，生态系统的这种状态就叫做生态平衡。

5.生物圈是经过非常漫长的地质年代发展起来的，并且是诸物种协同进化（coevolution ）的历史。

6. 生态系统的主要类型l ．陆地生态系统1.1 森林生态系统(热带森林生态系统 温带森林生态系统)1.2 草原生态系统 1.3 荒漠生态系统2．水域生态系统2.1 湖泊生态系统 2.2 河流生态系统2.3 海洋生态系统{海岸带生态系统（潮上带、潮间带、河口） 岛屿生态系统 浅海生态系统 外海和大洋生态系统}3．人工生态系统(农田生态系统 城市生态系统)7.生态系统服务：由自然生态系统（包括其中的各种生物种群）在其生态运转过程中所产生的物质及其所维持的生活环境对人类产生的服务功能就称为生态系统服务第二章 海洋环境与海洋生物生态类群1.海洋具有三大环境梯度：纬度梯度 深度梯度 延伸梯度2.海洋环境的主要分区水层部分和海底部分水层部分：浅海区（大陆架水体，深200m ，宽80km ），大洋区海底部分：海岸带:潮间带（过渡带）,潮下带（低潮线-20m 海底）大陆架和大陆边缘:大陆架，大陆坡，大陆隆大洋底:深海平原，洋中脊，深海沟图2.1 海洋环境主要分区（引自Tait 1981）上 层 中 层 深 海 海 面 200 m 1,000 m 4,000 m 11,000 m 深 渊大陆缘水层区 大洋区 浅海区海岸（沿海带）浅海带深海带深渊带陆地图2-13.海洋沉积物（一）大陆边缘沉积（陆源沉积）经河流、风、冰川等作用从大陆或邻近岛屿携带入海的陆源碎屑。

海洋环境下的测量和控制技术说明海洋环境下的测量和控制技术旨在解决海洋资源开发、气候变化研究、环境监测等领域中的相关问题。

以下是对海洋测量和控制技术的详细讨论：测量技术1. 水下声波测量技术：水下声波测量可以用于测量海洋深度、地形、物理参数等。

声波测距技术可用于制图和探测海底地形，如海山、海沟等。

声波散射和声速测量可用于测量水温、盐度、流速等。

2. 船舶遥感技术：船舶遥感技术使用卫星或航空器获取海洋表面的图像和遥感数据。

这些数据可以用于获取海洋温度、色素浓度、悬浮颗粒物、浮游生物等信息，以及海洋表面风速和波浪高度。

3. 海洋生物学测量技术：海洋生物学测量技术用于研究海洋生态系统中的物种多样性、分布和数量。

例如，海洋声学技术可用于监测鲸类迁徙和行为，水文学测量可用于监测浮游生物的生长和分布。

控制技术1. 海洋结构物监测与控制技术：海洋结构物（如海上风场、海上油井平台等）的监测与控制技术可用于确保结构的安全和稳定。

技术包括结构物的振动监测、位移监测、应力监测等，以及通过遥测实时掌握结构物的状况并采取相应控制措施。

2. 海洋环境污染控制技术：该技术对海洋环境中的污染物进行监测、控制和治理。

遥感技术、传感器技术和模型预测等可用于监测和评估海洋环境中的污染源和物质扩散情况，同时也可利用物理、生物和化学手段进行治理和修复。

3. 海洋气候变化研究技术：海洋气候变化研究技术用于监测和预测海洋气候系统的变化。

技术包括海洋气候模型的建立和改进、海洋温度、盐度和海洋化学成分的观测、海平面变化的监测等。

例子和补充说明1. 例子：水下声波测量技术在海洋石油勘探中的应用。

声波反射测量在海底油气资源勘探中起着关键作用，通过声波测量可以获取地下岩石的速度、密度等信息，有助于判断潜在油气储集层的含油性和分布范围。

2. 补充说明：海洋测量和控制技术的发展也受到环境保护的重视。

例如，大规模的海洋商业捕捞对海洋生态系统构成一定威胁，监测技术的应用可以帮助海洋保护机构监测和控制非法捕捞和过度捕捞的情况。

勘测师如何进行海洋测量与海岸线变迁监测海洋测量和海岸线变迁监测是勘测师在海洋工作中的重要任务之一。

通过准确测量海洋深度、海岸线位置等参数，有助于了解海洋地理环境的变化和海岸线的演变情况。

本文将介绍勘测师进行海洋测量和海岸线变迁监测的方法与技术。

一、海洋测量方法1. 单声束测深法单声束测深法是最常用的测量海洋深度的方法之一。

勘测师利用单一声波束发射装置向海底发送声波，然后测量声波从海底反射回来所需的时间，通过计算声波的传播速度和回波时间，即可推算出海洋深度。

2. 多波束测深法多波束测深法是一种较为先进的测量海洋深度的方法。

该技术使用多个声波束发射装置，可以同时发送多个声波束，从而实现对海底地貌的高精度测量。

勘测师通过多波束测深仪获取到的多波束数据，可以还原出更为真实、细致的海底地形图。

3. 卫星测高法卫星测高法利用卫星激光高度计或雷达测量海洋表面的高程，通过计算海洋表面高程与海底深度的差值，可以得到准确的海洋深度数据。

这种方法可以实现对大范围海域的快速测量，对于海岸线变迁监测具有重要意义。

二、海岸线变迁监测方法1. GIS技术应用地理信息系统（GIS）是一种将空间信息与属性信息相结合的技术，可以对海岸线进行综合分析和管理。

勘测师利用GIS技术，将测量所得的海岸线数据与其他相关地理数据进行叠加和分析，可以得到更全面、准确的海岸线变迁监测结果。

2. 遥感技术应用遥感技术通过获取卫星、飞机等传感器所获得的图像数据，可以实现对大范围海岸线的监测。

勘测师可以利用遥感图像进行海岸线的变迁分析，发现海岸线变化的规律和趋势，为海岸工程的规划和设计提供科学依据。

3. 定期实地勘测除了利用技术手段进行海岸线变迁监测外，定期的实地勘测依然是不可或缺的。

勘测师需要定期前往海岸线进行实地测量，获取最准确、可靠的数据。

实地勘测可以检查遥感和GIS数据的准确性，并发现其他未被探测到的重要信息。

三、海洋测量与海岸线变迁监测的意义1. 海洋工程建设准确的海洋测量数据是进行海洋工程建设的基础和前提。

海洋深度测量
海洋深度测量是一项使用水声或电磁波技术测量海洋深度的技术。

它通常被用于测量海洋地形、水深和底栖生物。

海洋深度测量对海洋科学、地质学、水文学和气象学等领域都有非常重要的应用。

在海洋深度测量中，常用的仪器包括声纳、测深仪、鱼雷、卫星和无人潜艇。

声纳是一种将声波发送到水下，然后测量声波返回时间来确定海洋深度的工具。

测深仪是一种使用电磁波将信号发送到水下并测量它们返回的时间来确定深度的仪器。

鱼雷、卫星和无人潜艇是无人控制的设备，可以通过电脑程序测量海洋深度和其他参数。

海洋深度测量的重要性体现在多个领域。

在海洋资源开发方面，海洋深度测量可用于确定潜在的油气田、矿床和温泉等地下资源的位置和分布。

在海洋环境保护方面，海洋深度测量可以评估海底潜在的环境风险或危险措施的实施效果，例如钢质管道安装或废弃物的存放。

在航运和海上安全方面，海洋深度测量可以确定水深和海底地形，以便船只避免碰撞和地形障碍。

然而，海洋深度测量也存在着一些挑战。

由于海洋环境的复杂性，深度测量数据的准确性可能会受到许多因素的影响，例如水文条件、海洋波动、海底地形和气象条件等。

此外，深度测量需要特殊的工具
和技术，因此成本相对较高，并且需要经验丰富的专业人员进行操作和分析。

总的来说，海洋深度测量是一项重要而挑战性的技术，对于海洋科学、资源开发、环境和安全等领域都有巨大的应用潜力。

为了更好地进行海洋深度测量，需要不断地改进和创新技术，提高深度测量数据的准确性和可靠性，以支持未来海洋研究和开发的需求。

如何进行海洋生态环境评估测量海洋生态环境评估测量是一个重要的研究领域，它对于了解和保护海洋生态系统的健康和可持续发展具有重要意义。

本文将探讨如何进行海洋生态环境评估测量的方法和技术。

1. 海洋生态环境评估的背景海洋生态环境评估是为了解和监测海洋生态系统及其内部生物多样性、生态功能和生态过程，以及对人类活动的响应和影响。

在面临海洋资源过度开发和环境污染的情况下，海洋生态环境评估成为了一种必要的手段。

2. 海洋生态环境评估测量的指标与方法海洋生态环境评估测量需要综合考虑多个指标和方法，以全面了解海洋生态系统的状态和动态变化。

其中一些重要的指标包括水质指标、底质指标、物种多样性指标和生态系统功能指标等。

2.1 水质指标水质指标是评估海洋环境质量的重要指标之一。

它包括溶氧量、pH 值、浊度、营养盐含量等参数。

这些指标可以通过水样采集和实验室分析获得。

2.2 底质指标底质指标可以反映海底沉积物的物理、化学和生物学特征。

常用的底质指标包括颗粒物质分布、有机质含量、粒度组成等。

这些指标可以通过底质采样和实验室分析得到。

2.3 物种多样性指标物种多样性指标可用于评估海洋生态系统的生物多样性状态。

它包括物种丰富度、物种均匀度、物种多样性指数等。

物种多样性的调查通常通过生物样本采集和样本鉴定来获取。

2.4 生态系统功能指标生态系统功能指标是评估海洋生态系统功能的重要指标。

这些指标可以包括生态系统稳定性、生态系统产能、物种相互作用等。

获取生态系统功能指标的方法包括长期监测、实地调查和实验室研究等。

3. 海洋生态环境评估测量技术在海洋生态环境评估测量中，为了获取准确的数据，多种技术和仪器被应用。

本节将介绍一些常用的技术和仪器。

3.1 水质监测仪器水质监测仪器被广泛应用于评估海洋水体的水质。

这些仪器包括溶氧仪、pH 仪、浊度计、营养盐分析仪等。

通过在不同海域采集水样并进行现场测试，可以得到各种水质指标的数据。

3.2 采样和样本处理技术采样和样本处理技术是获取底质和生物样本的关键步骤。