第一章 海洋调查和探测技术(part2).
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海洋探测与调查课程教学大纲课程代码:69121070课程中文名称:海洋探测与调查课程英文名称:Ocean Exploration and Survey学分:3.0 周学时:2.5-1.0面向对象:预修要求:大学物理、高等数学、海洋技术导论、海洋实验技术一、课程介绍(一)中文简介本课程旨在介绍在海洋探测与调查中常用仪器及方法。
课程内容主要由四部分组成:(1)传感与测量基础知识和基本概念,(2)多种传感器的原理、信号转换及应用,(3)海洋调查的主要原理方法、仪器设备,(4)海洋调查数据的处理和分析方法。
(二)英文简介The purpose of this course is to introduce knowledge on target detection and survey in ocean. The curriculum mainly consists of four parts: (1) basic knowledge and basic concepts on sensors and measurement, (2) working principles of different sensors, signal conversion and the applications, (3) main principles, apparatus, equipment for ocean hydrographic survey, (4) marine survey data processing and analysis.二、教学目标(一)学习目标海洋探测与调查技术是海洋技术的重要组成部分,主要包括传感与检测技术、海洋调查方法两大方面内容。
传感与检测技术是自动化学科的重要组成部分。
通过相关内容的学习,学生应该掌握工程检测中常用的传感器、以及运用这些传感器测量诸如压力、温度、位移、物位、转速和振动等参数的方法。
海洋探测技术人类用科学方法进行海洋科学考察已有100余年的历史,而大规模、系统地对世界海洋进行考察则仅有30年左右。
现代海洋探测着重于海洋资源的应用和开发,探测食油资源的储量、分布和利用前景,监测海洋环境的变化过程及其规律。
在海洋探测技术中,包括在海洋表面进行调查的科学考察船、自动浮标站,在水下进行探测的各种潜水器,以及在空中进行监测的飞机、卫星等。
科学考察船建造专用科学调查船始于1872年的英国“挑战者”号。
该船长226英尺,排水量2300 t,使用风力和蒸汽作为动力。
从1872年起,历经4年时间环绕航行,观测资料包括洋流、水温、天气、海水成分,发现了4700多种海洋生物,并首次从太平洋上捞取了锰结核。
1888~1920年,美国的“信天翁”号探测船测东太平洋。
1927年德国的“流星”号探测船首次使用电子探测仪测量海洋深度,校正了“挑战者”号绘制的不够准确的海底地形图。
据统计,70年代初全世界总共有科学考察船800多艘,10年后增加到1600艘,其中美国300多艘原苏联200多艘,日本180多艘。
日本海洋科学技术中心最近宣布,它们研制的无人驾驶深海巡航探测器"浦岛”号,在30 0 0米深的海洋中行驶了3518米,创造了世界记录。
"浦岛"号全长9.7米、宽1.3 米、高1.5米、重7.5吨,水中行驶速度为4节,巡航速度为3节,最大潜水深度是3 5 0 0米,是这家海洋研究机构的主要设备之一。
"浦岛”号上安装着高精度的导航装置及观测仪器,使用锂电池作动力。
这艘无人驾驶的深海探测器,使用无线通信手段向海面停泊的母船"横须贺"号上传送了用水中摄像机拍摄的深海彩色图像。
日本海洋科学技术中心认为,这一装置在世界上居领先地位。
以这次航行试验成功为基础,海洋科学技术中心还计划开发性能更高的无人驾驶深海探测器,并且使用燃料电池作动力源。
海洋科学调查船担负着调查海洋、研究海洋的责任,是利用和开发海洋资源的先锋。
海洋科学领域中的探测技术研究一、前言海洋科学涉及到的领域非常广泛,其中最关键的一点就是水下探测。
只有通过水下探测技术的不断进步,才能更好地了解海底的地貌、生态、气候等各个方面的情况。
因此,探测技术在海洋科学领域中扮演着十分关键的角色。
在本文中,我将会介绍一些当前在海洋科学领域中使用的探测技术,以及它们的发展趋势。
二、声纳技术声纳技术是一种利用声波生成影像的探测技术,主要应用于水下的测量和探索。
由于声波在水中传播时受到水的密度、压缩率等等因素的影响,因此使用声纳技术可以对水下物体、岩层等等进行非常精确的测量。
声纳技术最初是用于军事目的的,但是现在也被广泛应用于其他领域,例如海底石油勘探、海底地形勘测、海底生态监测等等。
在未来,声纳技术仍然有着广泛的应用前景。
随着技术的不断进步,探测精度将会得到进一步提高。
此外,还有一些新型声纳技术正在研究之中,例如三维声纳影像和水下超声波技术等等,这些新技术有望在未来广泛应用于海洋科学领域。
三、水下通信技术水下通信技术是另一个在海洋科学领域中广泛应用的技术。
水下通信技术是指使用一些特殊的设备,在水下进行信息传输的技术。
由于水的介质特性比空气要更加复杂,因此水下通信技术相对来说比空中通信技术要更加困难。
但是随着技术的不断发展,水下通信技术已经越来越成熟,并广泛应用于海洋科学、海底能源开发等众多领域。
在未来,随着无人潜水器和其他智能探测设备的普及应用,水下通信技术将会越来越重要。
水下通信技术不仅可以用于传输数据和图像,也可以用于遥控和传输指令,未来水下通信技术的发展前景应该是非常广阔的。
四、生物光学技术生物光学技术是指利用物质对光的吸收、散射、折射等等规律,对水下生物进行观察和研究的技术。
由于水下环境的光线强度比地表要弱得多,因此要进行光学探测十分困难。
但是随着生物光学技术的不断发展,现在可以利用一些特殊的设备和材料,将光线进行聚集和放大,以便对水下生物进行观测和研究。
海洋调查与监测技术讲义海洋与气象学院一、实验室规章制度(1)禁止穿拖鞋和凉鞋进入实验室,以防试剂和玻璃容器等的潜在危险危及个人安全(2)出入实验室注意水电安全,离开实验室要关闭水电,实验过程中用电时插头一定要保证干燥,用电时远离水源,用水时远离电源,实验过程中尤其是加热实验时人员不能离开实验室和实验台。
(3)禁止在实验室内进食和饮水,以防受到或是误食试剂尤其是挥发性气体和有毒试剂污染而发生人身安全事故(4)实验室内禁止大声喧哗和嬉戏(5)酸碱以及挥发性和强氧化性的试剂要戴手套并在通风橱内进行(6)拿取试剂时要通过老师的批准,精密仪器不宜随便触摸。
(7)标签遵循详细清晰的原则,务必记录完整相关信息。
Cruise-Station-Cast-Niskin No.-Depth-Date-Sampler例如:973-A01-1-1-20131112-WB(8)维持好个人实验桌面卫生情况,值日生及时清除垃圾并清扫地面二、实验要求1、实验报告(100分制,占总实验成绩的50%):(1)思路清晰、条理清楚、图表并茂、书写整洁、简明扼要;(2)实事求是,采用真实的原始数据,不可使用编改数据;(3)实验目的(5分)、实验原理(10分)、实验仪器与试剂(10分)、实验步骤(20分)、实验数据的处理(20分)、实验数据的分析与讨论(根据自己在实验课中的实际操作来判断实验结果的好坏,并结合实际的操作分析所得结果误差的来源,同时讨论涉及的误差对结果影响的大小)(20分)、实验注意事项(5分)、思考题(5分),卷面完整以及整洁(5分)3、实验操作(100分制,占总实验成绩的50%)(1)操作规范占60分、数据记录占20分(数据记录表主要记录原始数据以及实验过程中出现的现象,需要修改时双线划掉在其上方重新记录。
原始数据是整个实验结果的判定以及分析讨论的依据,在一个实验当中占据极其重要的位置,因此数据以及现象要记录清晰并且不要涂抹)、实验纪律占10分(迟到早退5分、饮食喧哗嬉戏5分)、实验卫生清洁与维持(包括小组个人和值日生)(10分)(2)必须经任课老师审阅实验数据后方能离开实验室,否则算作操作零分。