PC-104模块在水下原位化学分析仪器中的应用

使用PC-104嵌入式平台作为控制模块开发了流动注射分析仪的控制和采集系统,实现了载流驱动、进样控制及CCD（charge coupled device）光谱数据采集等复杂功能。结果表明：PC-104模块在复杂控制和海量数据采集方面具有很好的实用性,能大大缩短开发周期,为结构复杂的水下原位化学分析仪的开发提供良好的控制...     

雨滴对水-气界面溶解氧与pH扩散影响的平面光极观测方法

水-气界面是一个重要的物质交换过程界面,对生态系统及生物地球化学循环过程有着重要影响。自然界的降雨可以改变水体表面平衡状态,提高气体在界面的通量交换速率,使得水体界面溶解氧和pH的水平、垂直方向浓度分布发生变化。本文利用平面传感膜具有高时空分辨率、可提供两维浓度分布信息的特点,开展了雨滴对水-气微界面层中的氧气扩散和pH值分布变化模拟实验,采用双参数平面光极同步测量获取低溶解气体在水-气界面的两维分布浓度变化。实验结果证明在受风速、温度影响较小区域,降雨过程对调节表层水体的溶解氧含量和pH值变化具有重要作用,雨滴可以打破水-气界面的微表层平衡机制,促进大气中氧气在表层水体的溶解,使得水面垂直方向23 mm内的溶解氧平均升高2.3 mg/L;降雨对水面12 mm之内表层水体pH值产生的影响较为明显,pH值平均降低了0.2~0.4个单位,表明降雨雨滴促进大气在水-气界面的迁移进程,溶解的CO₂使得表层水体向酸性方向转化。本文提出的基于平面光极两维观测方法为评估低风速、高降雨或低降雨区域的海岸带溶解氧和pH值的变化提供高空间分辨率的水-气界面实时观测新的技术支撑。     

现场粒径分析仪与ADCP同步测量悬浮沉积物浓度的粒径修正方法

利用后散射强度(ABS)估计悬浮沉积物浓度原理,根据Rayleigh散射理论,给出了利用现场粒径分析仪与声学多普勒流速剖面仪(ADCP)同步测量悬浮沉积物浓度的粒径修正方法,并推导出了一种新的、用于对ABS进行粒径修正的等效粒径计算公式(9)。利用这一公式并结合LISST-100所测的粒径分布信息,可以对ADCP所测的ABS进行粒径修正,其修正方法见式(10)。结合利物浦湾和Anglesey周边海域的现场采样、测量及其分析结果,对上述粒径修正方法进行了验证。分析结果表明,采用上述公式进行粒径修正后,ADCP测量悬浮沉积物浓度的精度有较大程度的提高,线性拟合的相关系数从0．65-0．71提高到0．78-0．88。     

海洋中溶解甲烷的原位检测技术研究进展

海水中溶解甲烷气体不但对全球变暖和海洋环境变化有着重要影响,而且也是发现渗漏型天然气水合物赋存区的依据之一,海水溶解甲烷原位监测的新技术和新方法是获取海水甲烷通量变化过程的主要手段。原位甲烷传感器具有原位、实时、便于多时空尺度定量观测等特点,在海洋环境变化和全球气候变化研究,以及海底资源开发利用中具有广泛的应用前景。介...     

关于YZ-Ⅲ型遥测波浪仪浮标的设计

本文论述了YZ-III型遥测波浪仪测波浮标的总体及结构设计。该测波浮标在结构上具有即可定点系留使用,也可以随船使用的特点。垂摆式的自平衡系统,具有独特的结构形式和良好的随动性能。本文还论述了浮标的随波性能及浮标的系留方式。浮标升沉达到随波状态时的周期不大于1.03s。在强流区定点系留浮标时,作者建议采用一种有助于克服强流影响的系留方式。     

图像自动识别技术在海洋浮游生物分析中的应用

介绍了一种利用数学形态学特征和Gabor纹理特征,结合主成分分析与支持向量机对胶州湾沿岸7种浮游生物的活体图像进行自动识别的方法。实验结果表明,基于主成分分析的降维识别模式可以提高系统识别性能,其平均识别正确率达78.5%,通过对图像采集、图像处理、特征的选取等方面做进一步的改进和提高,基于计算机数字图像的海洋浮游生物自动识别方法将为海洋生态环境监测提供新的实时、快速、高效检测平台。     

基于虚拟仪器技术的海洋移动气象观测系统

介绍一种自主研发的、基于Labview虚拟仪器技术的海洋移动气象观测系统,它可广泛用于各种舰船、海洋移动平台上,能够有效地去除安装平台的移动给风参数测量造成的影响,从而给出真风速、真风向、温度、湿度、气压、安装平台移动轨迹、速度等参数,并能够实时地显示相关参数的随时间的变化趋势,为海洋气象的研究及预报工作提供真实有效的原始数据分析资料。     

生物扰动下海底沉积物-水界面溶解氧二维观测方法

沉积物-水界面(SWI)是生物地球化学循环的主要界面,界面上溶解氧(DO)的分布实时测量对于了解生物扰动的复杂作用和生物地球化学循环过程有着重要意义。为了探索生物扰动作用对SWI微尺度溶解氧二维分布的影响作用,本文以八乙基卟啉铂为荧光指示剂,掺杂香豆素(Macrolex Yellow10GN)作为荧光素能量供体,以聚苯乙烯为基质制作了光学平面传感膜。以发光二极管(LED)为激励光源,结合彩色相机,构建了基于比率法的二维溶解氧观测系统,系统能够以0.36 mm的空间分辨率对SWI的溶解氧分布连续观测,实验室内的模拟实验结果表明,底栖沙蚕掘穴扰动可使局部沉积物溶解氧质量比提高3~4?g/g。该研究填补了国内基于比率法的平面光学溶解氧传感器研究领域的空白。     

一种简易的潜标辅助寻标定位系统

介绍一种自主研发的、结合GPS定位和水声测距于一体的潜标自动搜寻定位系统。系统由安装于搜索船只上的全球定位系统GPS接收机、水声释放器甲板单元、综合信号接收处理单元(由计算机组成),以及集成于潜标系统水声释放器上的水声应答系统组成。利用GPS定位原理,将GPS测得的定位信息,与水声测距技术相结合,实现潜标系统的空间定位,为潜标系统的可靠回收提供技术保障。     

PC-104 模块在水下原位化学分析仪器中的应用

使用PC-104 嵌入式平台作为控制模块开发了流动注射分析仪的控制和采集系统, 实现了载流驱动、进样控制及CCD(charge coupled device)光谱数据采集等复杂功能。结果表明: PC-104 模块在复杂控制和海量数据采集方面具有很好的实用性, 能大大缩短开发周期, 为结构复杂的水下原位化学分析仪的开发提供良好的控制采集平台。