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海流测量技术介绍海流是指海水大规模相对稳定地流动，是海水重要的普遍运动形式之一，对全球气候的稳定和生态的平衡起着至关重要的作用，同时又对沿海人民的生活、生产和海洋的开发利用带来了很多不利影响。
因此，海流测量技术一直是海洋行业所关注的焦点之一。
海流测量技术的发展既是测量设备的发展，大致可分三个阶段。
一是起步阶段，虽然十八世纪已经出现了一些简单的测流仪器，但直到厄克曼海流计的创制才正式开始了海流测量设备起步阶段；二是发展阶段，由于军事上的需要，海流测量逐渐向深远海发展，上世纪五十年代至八十年代研制出了多种多样的测量设备；三是飞跃阶段，随着计算机、芯片和卫星技术的发展，海流观测技术开始向智能化、集成化、高精度方向发展，出现了以声学多普勒海流计为代表的先进海流观测设备。
海流测量方法的多种多样，可分为定点式、走航式和抛弃式等；也可分为接触式和非接触式；较明确的分类应是按照测量原理划分成：漂浮法、机械式、电磁感应式、声学式和雷达遥感等方法，这些也是目前国内外应用较广的测量方法。
本文将对这几种测量技术的测量原理、优缺点、应用方向和国内外测量设备发展进行简单介绍。
、浮法漂浮法是跟踪漂浮物体的时空变化以确定表面流的流速和流向，主要分为表面漂流浮标和水下中性浮标两种。
（一）表面漂流浮标早期的表面漂流浮标通常选择船体或海上的漂移物（如漂流瓶和浮游冰块等），根据移动的轨迹进行流速流向的分析，后来利用航空摄影定位、雷达定位或全球卫星定位等方法跟踪的浮标，提高了浮标的位置精度，但费时费力，且只能获得短期、小区域的资料。
随着卫星定位和卫星通信技术的发展，漂流浮标进而发展为一种十分有效的大尺度海洋环境监测手段[3] 。
表面漂流浮标主要由浮体、水帆和连接绳组成，可以连续观测 3 个月以上，一次性使用或重复回收利用，成本低、技术成熟可靠。
目前，较多使用的漂流浮标为美国PacificGyre 生产的近岸Microstar 漂流浮标和远海SVP 漂流浮标，加拿大MetOcean 公司的CODE 近岸漂流浮标和SVP 系列远海浮标，还有西班牙AMT 公司MD03 漂流浮标，国内也有很多厂家研制，如国家海洋技术中心的FZS3-1 型表层漂流浮标。
主要海流观测方法海流（ocean current）海水在大范围里相对稳定的流动。
既有水平，又有铅直的三维流动，是海水运动的普遍形式之一。
“大范围”是指海流的空间尺度大，可在几千千米甚至全球范围内流动；“相对稳定”是指海流的路径、速率和方向，在数月、一年甚至多年的较长时间里保持一致。
一般将发生在大洋里的海流称为洋流。
一、海流概况（一）海流成因及观测意义海流形成的原因很多，但归结起来主要有两种：一种是受海面风力的作用，称风生海流，所涉及的深度只有几百米；另一种是由于海面受冷热却不均，蒸发降水不均所产生的温度、盐度引起的密度分布不均匀，导致海洋中的压力场产生斜压，在水平方向上产生一种引起海水流动的力，产生海流。
如墨西哥暖流。
海流形成之后，由于海水的连续性，必然在某些海域发生海水辐聚与幅散，导致升降流的发生。
掌握海水运动的规律非常重要，它可以直接为国防、生产、海运交通、渔业、建港等服务。
海流与渔业的关系密切，在寒施和暖流交汇的地方往往形成良好的渔场。
如：北海道渔场--位于日本北海道，形成条件为日本暖流与千岛寒流交汇，是世界第一大渔场。
纽芬兰渔场--北美洲东岸，加拿大境内，纽芬兰岛附近，形成条件为墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流交汇，“踏着水中雪鱼脊背就可以走上岸”。
北海渔场--位于欧洲西部北海，形成条件为北上的北大西洋暖流与南下的东格陵兰寒流在北海交汇。
秘鲁渔场--秘鲁沿岸在东南信风带内，东南信风从南美大陆吹向太平洋，使沿岸表层水离岸而去，底层海水上升补充，而形成上升补偿流，把海底营养盐带至表层。
（二）海流的分类根据海流的成因及受力情况等，为了讨论方便起见，可从不同角度对其分类和命名。
例如由风引起的海流称为风海流或漂流，由热盐作用引起的称为热盐环流；从海水受力情况分又有梯度流、地转流、惯性流等；从发生的区域不同又分为，表层流、深层流、底层流、沿岸流、赤道流、东西边界流等。
下面将简要地分节对地转流、风海流、惯性流、洋流的特性进行描述。
海水流向测试方法
海水流向测试是一种用于确定海洋水体流向和流速的方法，常用于海洋科学研究、海洋工程和气象预测等领域。
以下是一种常见的海水流向测试方法：
1. 流向测试仪器：
流向测试通常需要使用浮标、测流杆、测流器等仪器。
其中，浮标用于追踪海水的流向，测流杆或测流器用于测量海水的流速。
2. 流向测试步骤：
a. 浮标部署：选择一个代表性的位置，在水面上放置一个或多个浮标，如浮球或浮筒。
确保浮标能够自由在海水中漂浮，并随海流移动。
b. 测试时间和距离：记录浮标的位置和时间，通常在一段时间内进行观测，以便获取更准确的流向信息。
同时，根据实际情况，选择一定的观测距离，如100米或更远。
c. 测量流速：在观测距离范围内，使用测流杆或测流器进行测量。
测流杆的原理是通过测量水体的流动力对杆的作用力来计算流速。
测
流器则通过其他物理原理或传感器来测量流速。
d. 流向计算：根据测量结果，结合浮标的漂动路径和时间，计算得出海水的流向。
可以使用计算方法或制作流向图来可视化海水流向。
3. 实时监测技术：
除了上述方法，现代技术也提供了实时监测和测量海水流向的手段。
例如，浮标可以配备GPS系统，用于实时记录位置信息；气象雷达和卫星图像可以提供海洋表面风场和海流的信息；激光测距仪等传感器可以直接测量水体的流速。
海水流向测试方法的选择取决于研究目的、设备可用性和资源限制等因素。
无论采用何种方法，合理的设计和准确的测量是获取可靠流向信息的关键。
通过对海水流向和流速的准确测量，可以更好地了解海洋动力学过程，支持海洋科学研究和提供重要的数据参考。
主要海流观测方法海流（ocean current）海水在大范围里相对稳定的流动。
既有水平，又有铅直的三维流动，是海水运动的普遍形式之一。
“大范围”是指海流的空间尺度大，可在几千千米甚至全球范围内流动；“相对稳定”是指海流的路径、速率和方向，在数月、一年甚至多年的较长时间里保持一致。
一般将发生在大洋里的海流称为洋流。
一、海流概况（一）海流成因及观测意义海流形成的原因很多，但归结起来主要有两种：一种是受海面风力的作用，称风生海流，所涉及的深度只有几百米；另一种是由于海面受冷热却不均，蒸发降水不均所产生的温度、盐度引起的密度分布不均匀，导致海洋中的压力场产生斜压，在水平方向上产生一种引起海水流动的力，产生海流。
如墨西哥暖流。
海流形成之后，由于海水的连续性，必然在某些海域发生海水辐聚与幅散，导致升降流的发生。
掌握海水运动的规律非常重要，它可以直接为国防、生产、海运交通、渔业、建港等服务。
海流与渔业的关系密切，在寒施和暖流交汇的地方往往形成良好的渔场。
如：北海道渔场--位于日本北海道，形成条件为日本暖流与千岛寒流交汇，是世界第一大渔场。
纽芬兰渔场--北美洲东岸，加拿大境内，纽芬兰岛附近，形成条件为墨西哥湾暖流与拉布拉多寒流交汇，“踏着水中雪鱼脊背就可以走上岸”。
北海渔场--位于欧洲西部北海，形成条件为北上的北大西洋暖流与南下的东格陵兰寒流在北海交汇。
秘鲁渔场--秘鲁沿岸在东南信风带内，东南信风从南美大陆吹向太平洋，使沿岸表层水离岸而去，底层海水上升补充，而形成上升补偿流，把海底营养盐带至表层。
（二）海流的分类根据海流的成因及受力情况等，为了讨论方便起见，可从不同角度对其分类和命名。
例如由风引起的海流称为风海流或漂流，由热盐作用引起的称为热盐环流；从海水受力情况分又有梯度流、地转流、惯性流等；从发生的区域不同又分为，表层流、深层流、底层流、沿岸流、赤道流、东西边界流等。
下面将简要地分节对地转流、风海流、惯性流、洋流的特性进行描述。
海洋水文观测：海浪观测目测法和仪器法详细介绍海洋水文观测是研究海洋、开发海洋、利用海洋的基础，在维护海洋权益、开发海洋资源、预警海洋灾害、保护海洋环境等方面起着十分重要的作用。
海洋水文观测中的海浪观测主要观测要素为波高、周期、波向、波型、海况、风速和风向。
检测具有国家认可的测绘资质，拥有多名专业级海洋测绘高级工程师、注册测绘师。
我们将利用自身专业的技术、丰富的经验和完善的。
海面无浪，波型栏空白。
风浪，F：受风力的直接作用，波形极不规则，波峰较尖，波峰线较短，背风面比迎风面陡，波峰上常有浪花和飞沫涌浪，U：受惯性力作用传播，外形较规则，波蜂线较长，波向明显，波陡较小混合浪，FU：风浪和涌浪同时存在，风浪波高和涌浪波高相差不大F/U：风浪和涌浪同时存在，风浪波高明显大于涌浪波高U/F：风浪和涌浪同时存在，风浪波高明显小于涌浪波高海浪观测：仪器方法1、以船只为承载工具观测波浪1）仪器设备目前一般采用浮球式加速度型测波仪。
2）观测步骤和要求在船上采用测波仪观测海浪的主要步骤和要求如下：a）当船只进入作业区后，应根据风向和海流确定船只的工作方式（漂移或抛锚）和测头的施放位置。
b）依观测点水深和海况确定仪器记录量程，按8.1.4的要求，选定采样时间间隔，在采样的时间长度（17 min~20 min）测定不少于100个波的波高和周期，取其中100个连续波求得各特征值或记录波面模拟曲线。
c）观测位置应避开影响海浪的障碍物，如暗礁、浅滩、岛屿和人工建筑物等。
测点附近有障碍物时，应记录影响海浪的情况。
d）在强流区测波时，不宜采用海流会导致海浪记录漂零等误差的测波仪﹔测点附近有强电干扰时，不宜采用遥测波浪仪。
2、锚碇测波1）仪器设备锚碇测波常使用声学测波仪和重力测波仪。
2）观测步骤和要求锚碇测波的主要步骤和要求如下：a）应根据项目要求以及观测现场的海洋环境，选用测波仪类型，并确定浮标系留方式。
b）锚碇系统连接前，应对仪器各项性能进行测试，确认仪器良好方可使用。
测绘工程学院海洋调查实验报告书实验名称：海流观测仪器的认识与使用专业班级：海洋101姓名：綦跃彬学号：141003122实验地点：测绘楼322实验时间：2013-5-30实验成绩：一、实验目的1、认识并了解直读式海流计、ADCP等试验仪器；2、利用海流计进行测流；二、仪器介绍1)直读式海流计：原理：是依据旋桨叶片受水流推动的转数来确定流速，用磁罗经确定流向（必须进行磁差校正）。
根据这类仪器记录方式的特征，大致可分为厄克曼型、印刷型、照相型、磁带记录型、遥测型、直读型、电传型等形式的旋桨海流计。
结构：主要由水下主机、水上数据终端等部分组成。
2)ADCP 原理：测定声波入射到海水中微颗粒后向散射在频率上的多普勒频移，从而得到不同水层水体的运动速度。
如果一束超声波能量射入非均匀液体介质时，液体中的不均匀体把部分能量散射回接收器，反向散射声波信号的频率与发射频率将不同，产生多普勒频移，它比例于发射/接收器和反向散射体的相对运动速度。
这就是声学多普勒速度传感器的原理。
组成：如图所示三、实验步骤1、打开箱子，小心翼翼的拿出仪器，平稳的放在桌子上。
2、进行仪器的链接，用数据线把直读式海流计与数据终端链接起来，要注意对准接口的槽口链接，链接好后打开电源。
3、进行参数设置，包括采样时间段的设置。
例如：以30s为一个时间段记录（以北为0方向），每隔30s记录一次数据，流速的单位为m/s。
4、海底采集器操作演示四、实验结果当用手等机械方式使或者用风吹口吹等方法得直读式海流计旋桨转动起来，可以从接收器上看到数据。
五、结果分析因为实验坏境有限，老师采用机械摇动的方式使旋桨转动起来，并让我们观察数据的变化。
在实际操作中和张老师的讲解中我明白了仪器的最大使用深度为150—660m，流速测量范围为5—700cm/s。
六、实验体会通过这次认识并了解直读式海流计、ADCP等试验仪器，并且学会了利用海流计进行测流。
期待实习的来临，真正实际操作一起。
