圖像聲吶

時間：2023-07-13

圖像聲吶應用領域綜述

一、目前應用領域

⒈海洋局域生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測

海洋活動的增加給海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來一定程度的破壞。造成海洋環(huán)境污染的原因主要有：陸源污染物的排放、海洋石油勘探、海洋傾倒廢物、海上事故等。這些活動破壞了海洋生物的多樣性，某些有**生態(tài)群落(如珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)、波西多尼亞水生植物群)也日益消亡，大范圍連續(xù)監(jiān)測海洋局部生態(tài)系統(tǒng)的變化，對后續(xù)科學評估和治理具有重要意義。有文獻將側掃聲吶系統(tǒng)應用于荷蘭西南部河口的淺灘成圖，進而監(jiān)測貝殼類生物的棲息環(huán)境，使用落潮時拍攝的水下圖片驗證了基于聲圖監(jiān)測水下環(huán)境變化的有效性，證明了側掃聲吶可有效監(jiān)測海洋生物棲息地的變化；有文獻應用側掃聲吶研究了大西洋Porcupine Bank中冷水珊瑚堆形成的腐蝕地貌；有文獻應用側掃聲吶圖像監(jiān)測和管理地中海波西多尼亞水生植物(Posidonia oceanica)生態(tài)群；有文獻使用1990、1991、2006年3期側掃聲吶圖像分析了地中海波西多尼亞水生植物的變化，波西多尼亞水生植物群落被生物學家視為地球上較古老的植物，是局部生態(tài)系統(tǒng)不可缺少的部分，但由于海洋環(huán)境的惡化開始逐漸減少，上述研究給大范圍監(jiān)測其變化提供了新的思路，從而為制定相關的保護措施提供了基礎資料；有文獻分析了應用側掃聲吶圖像評估珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中不同菌落形態(tài)和數(shù)量的可能性；有文獻應用側掃聲吶監(jiān)測了日本本州島的海草分布；有文獻利用側掃聲吶探測到了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中的以沙管蟲，開創(chuàng)了基于側掃聲吶圖像探測海洋中微小生物的**；還有文獻基于側掃聲吶和淺地層剖面數(shù)據(jù)研究了北愛爾蘭下厄恩湖的自然和人為沉積記錄，通過側掃聲吶圖像中的明暗變化，證實了淺表層記錄中的異常變化除底質因素外，主要誘因是人為活動對環(huán)境的影響，給全面了解海洋局部環(huán)境提供新的思路。

我國四大海區(qū)均具有很多高生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)，如沿岸淺海生態(tài)系統(tǒng)、河口生態(tài)系統(tǒng)、近岸上升流生態(tài)系統(tǒng)、海藻(草)場生態(tài)系統(tǒng)、紅樹林生態(tài)系統(tǒng)、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)、大洋生態(tài)系統(tǒng)等，其中蘊藏著各類豐富的海洋資源，成為我國沿海地帶經(jīng)濟與社會發(fā)展的重要基礎。在一些重要河口、港灣水域，生態(tài)環(huán)境嚴重惡化，生物多樣性大大降低，赤潮頻發(fā)；許多典型生態(tài)系統(tǒng)面積急劇縮小，自然景觀不斷遭到破壞；港口淤積、航道萎縮、海岸侵蝕及風暴潮和臺風災害等問題也因生態(tài)環(huán)境惡化而日趨嚴重。上述研究的成功示例將會為我國海洋局域生態(tài)環(huán)境監(jiān)測提供新的思路。

⒉海水養(yǎng)殖及瀕危動物監(jiān)測

海水養(yǎng)殖業(yè)是海洋產(chǎn)業(yè)鏈的一個重要環(huán)節(jié)，在當前**糧食危機日益嚴重的情勢下，海洋養(yǎng)殖資源成為各國追求的對象。不管是在開發(fā)還是在后續(xù)的管理過程中，養(yǎng)殖資源的調查評估都是一項基礎性內容，在各項調查方法中，基于聲學方法因探測范圍廣、效，且不會對養(yǎng)殖資源造成破壞的優(yōu)點，得到了國內外學者的關注。有文獻利用側掃聲吶快速監(jiān)測渾濁的激流系統(tǒng)中的水生動物，研究表明該方法比傳統(tǒng)的布網(wǎng)和誘騙技術在效率和準確性上都有明顯的提高，且克服了渾濁水體中光學儀器不易使用的缺陷；有文獻利用側掃聲吶探測瀕危的海洋鱘魚，研究證明了基于側掃聲吶圖像可以提高正確探測率，為在其他水域探測海洋瀕危物種提供了新的方法和思路；還有文獻指出了側掃聲吶在探測海底地貌、沉積物類型和研究海洋循環(huán)系統(tǒng)的有效性，而上述因素決定著水中營養(yǎng)物質的分布，進而影響魚類種類和長勢。

據(jù)統(tǒng)計，世界上漁業(yè)資源的一半已經(jīng)被人類充分利用，1/4還有潛力繼續(xù)加大利用，剩余的1/4已經(jīng)處于嚴重衰退的狀態(tài)中。我國東海存在素有“**魚倉”之稱的舟山漁場，其余各海域分布著的主要漁場有：海漁場、呂泗漁場、大沙漁場、南海沿岸漁場、東沙漁場、北部灣漁場、中沙漁場、西沙漁場、南沙漁場等。前述研究為我國基于側掃聲吶圖像大范圍監(jiān)測這些漁場的養(yǎng)殖資源提供了新的思路。

⒊海底熱液噴口及冷泉探測

有文獻應用AUV上裝載的側掃聲吶，在沖繩島海域發(fā)現(xiàn)了熱狀羽流(如圖1所示)，開創(chuàng)了基于側掃聲吶圖像研究海底熱液噴口的**；還有文獻應用安裝在AUV上的側掃聲吶在馬里亞吶海溝發(fā)現(xiàn)了新的深海熱液噴口(如圖2所示)，結合磁力儀、多波束和水下照片數(shù)據(jù)，分析了熱液噴口周圍環(huán)境，表明基于高分辨率地球物理調查手段檢測熱液噴口的可行性。

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詞條說明
圖像聲吶
圖像聲吶應用領域綜述一、目前應用領域⒈海洋局域生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測海洋活動的增加給海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來一定程度的破壞。造成海洋環(huán)境污染的原因主要有：陸源污染物的排放、海洋石油勘探、海洋傾倒廢物、海上事故等。這些活動破壞了海洋生物的多樣性，某些有**生態(tài)群落(如珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)、波西多尼亞水生植物群)也日益消亡，大范圍連續(xù)監(jiān)測海洋局部生態(tài)系統(tǒng)的變化，對后續(xù)科學評估和治理具有重要意義。有文獻將側掃聲吶系統(tǒng)應用于荷蘭
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