东海海洋地质综合调查作业

东海海洋地质综合调查14工商管理李琪

作为一名首席科学家,在进行东海海洋地质综合调查前，为确保调查工作高效圆满的完成，我将进行如下的准备工作。

一：科学精神。首先，作为一名科学家，我要具备崇高的科学精神，做到一丝不苟、严谨求实、探索创新、不惧艰险、团结协作，对参加海洋探测工作的成员进行科学教育以及经验传授，确保他们使用正确方法进行正确的勘测，使调查结果更具完整性、真实性。

二：调查平台。设立调查平台是海洋探测中必不可少的，调查平台包括海洋调查船、载人深潜器（HOV）、无缆水下机器人或水下自治机器人(AUV)、有缆遥控水下机器人(ROV)等。在这次调查中，我将选用海洋调查船。其中海洋地质调查船是专门从事海洋地质调查的船舶，船上装有专门的海洋地质调查的仪器、设备，主要任务是应用地球物理勘探和采样分析等手段研究海底的沉积与构造，评估海底矿产资源的蕴藏量。海洋调查船具有以下优点：第一：海洋调查船装备有执行考察任务所需的专用仪器装置、起吊设备、工作甲板、研究实验室和能满足全船人员长期工作和生活需要的设施。同时有与任务相适应的续航力和自持能力。第二：海洋调查船的船体坚固，有良好的稳定性和抗浪性。较好的海洋调查船还尽量降低干舷缩小受风面积，同时它还安装了减摇板和减摇水舱。三：海洋调查船具有良好的操纵性能和稳定的慢速推进性能。海洋调查船经济航速一般为12～15节，但常需使用主机额定低速以下的慢速进行测量和拖网。大多采用可变螺距推进器柴电机组解决慢速航行问题。为了提高操纵性能，大多在船首与船尾安装侧向推进器，或者安装“主动舵”，或者两者兼有。四：海洋调查船具有准确可靠的导航定位系统。现代海洋调查船多装有以卫星定位为中心,包括欧米伽、劳兰A/C和多普勒声呐在内的组合导航系统。系统使用电子计算机控制，随时可以提供船位的经纬度,精确度一般为±0.1海里，最佳可达±0.4米。五：海洋调查船具有充足完备的供电能力。船上的电站要能满足工作、生活的电气化设备、精密仪器、计算机等所需要的电力和不同规格的稳压电源。仪器用电与动力、生活用电分开，统一采取稳压措施。此次调查，计划使用中国海洋大学的综合调查船“东方红”二号，该调查船是中国国内最先进的海洋综合性调查船之一全船设有15个不同类型的实验室，机构布局适于进行多学科交叉，主要核心设备均为发达国家制造和使用的成熟产品。相继增添了近2000万元人民币的仪器设备，可提供物理海洋、海洋物理、海洋大气、海洋化学、海洋生物、海洋地质和海洋地球物理等海洋学科的综合调查和部分专向调查，并可同时进行分析研究工作。该船航行保障设备可靠安全、操作管理简单，维护检修容易，经济实用，机动性强，船舶性能达到国际同类调查船的先进水平。对东海进行地质综合调查，“东方红2号”综合调查船可以满足多种调查领域的需要。

ROV有缆遥控水下机器人也是海洋综合调查中的重要工具，水下机器人的水下运动和作业，是由操作员在水面海洋调查平台上控制和监视，靠电缆向本体提供动力和交换信息。中继器可减少电缆对本体运动的干扰。新型潜水器从简单的遥控式向监控式发展，即由调查平台计算机和潜水器本体计算机实行递阶控制，它能对观测信息进行加工，建立环境和内部状态模型。操作人员通过人机交互系统以面向过程的抽象符号或语言下达命令，并接受经计算机加工处理的信息，对潜水器的运行和动作过程进行监视并排除故障，开始研制智能水下机器人系统。操作人员仅下达总任务，机器人就能根据识别和分析环境，自动规划行动、回避障碍、自主地完成指定任务。ROV水下机器人的优势概括起来就是以下三点，第一：能时间提供动力；第二：有高速率数据传送能力；第三：与海洋调查船之间的联系可靠，不会受到无线电或其他信号的干扰。当然，有缆遥控水下机器人也存在一些缺点，例如电缆限制了深潜器的机动能力，使其被风筝线似的电缆拴住，而且电缆还需经常维修更换。但优势大

于劣势，使用时我们将尽力扬长避短，发挥其最大优势。

三：海底水深地形的声学探测工具。海底水深地形的声学探测方法有回声测深,旁侧扫描声呐探测以及多波束测深。我将利用声纳来进行海底水深与地形的探测工作。我们都知道，在水中进行观察和测量，具有得天独厚条件的只有声波。由于其他探测手段的作用距离都很短，光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体；电磁波在水中也衰减太快，而且波长越短，损失越大，即使用大功率的低频电磁波，也只能传播几十米。然而，声波在水中传播的衰减就小得多，在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹在两万公里外还可以收到信号，低频的声波还可以穿透海底几千米的地层，并且得到地层的信息。因此在水中进行测量和观察，至今还没有发现比声波更有效的手段。由此可见，在海底水深和地形的探测中，相比于其他方法，声呐的优势是显而易见的。

此外，多波束测深系统，又称为多波束测深仪、条带测深仪或多波束测深声呐等，是海底地形测量的有力工具。最初的设计构想就是为了提高海底地形测量效率。与传统的单波束测深系统每次测量只能获得测量船垂直下方一个海底测量深度值相比，多波束探测能获得一个条带覆盖区域内多个测量点的海底深度值，实现了从点线”测量到“线—面”测量的跨越，其技术进步的意义十分突出。波束测深系统是利用安装于船底或拖体上的声基阵向与航向垂直的海底发射超宽声波束，接收海底反向散射信号，经过模拟数字信号处理,形成多个波束，同时获得几十个甚至上百个海底条带上采样点的水深数据，其测量条带覆盖范围为水深的2一10倍,与现场采集的导航定位及姿态数据相结合,绘制出高精度、高分辨率的数字效果图。与单波束回声测深仪相比，多波束测深系统具有测量范围大、测量速度快、精度和效率高的优点,它把测深技术从点、线扩展到面, 并进一步发展到立体测深和自动成图，特别适合进行大面积的海底地形探测。

四：海上定位系统。在海洋探测中，海上定位系统是必不可少的。海上定位方法有GPS、无线电导航即海底声学脉冲及海洋雷达浮标。本次调查拟使用中国北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务，具有导航和通信相结合的服务特色。北斗导航系统于2012年已全部覆盖亚太区域，同时北斗全球定位系统功能具备与GPS、欧洲伽利略定位系统广泛的互操作性。北斗多模用户机可以接收北斗、GPS、GALILEO信号，并且实现多种原理的位置报告，稳定性更高。相信北斗导航系统将在此次调查中为我们提供巨大的便利。

五: 海底地质取样、拍摄、记录等工具。海底沉积、地层、矿产等是调查的重要部分，因此我们将准备以下工具来研究：（一）重力取样管。依靠重锤的自由下落冲入沉积物中，将沉积物抽入管内的采样装置。它通过管内活塞的作用，除能采取泥质沉积物外，还能采取砂质沉积物并保持沉积物的原始结构。（二）地层剖面仪。浅地层剖面测量仪安装于调查船上，选择线性声源类浅层剖面仪。用低频声脉冲穿透海底沉积层，沉积层之间密度界面将声波反射回来，将形成的反射界面记录下来。（三）安装多道数字地震系统调查船上安装多道数字地震系统，用以勘探东海油气资源分布状况。(四)海底照相装置，放于海底附近连续拍摄海底的表面情况，用于研究表层沉积物的结构，与生物作用的关系以及锰结核的分布等。

六：海底热流调查工具。安装海底热流调查仪，重点对东海大陆架、冲绳海槽区、琉球岛弧和海沟区、菲律宾海盆区等进行热流调查。通过对于海底热流的调查，对海底构造进行研究。

七：地震调查设备。它由海底地震仪。海底地震仪由地震计、记录仪和释放器三部分组成。其中地震计负责将接收到的地震波转化为电子信号，记录仪对电子信号进行采集和存储。科研人员通过释放器将海底地震仪回收后，可从记录仪中读取相关数据。

东海海洋综合调查具有重要的经济意义、社会意义以及国防意义，相信通过我们此次的综合调查，我们对东海状况将会有一个更加全面、客观的认识，为人类带来更多的福利。