高分辨率海底地形地貌——探測處理理論與技術 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

吳自銀 等 著

圖書標籤:

• 海底地形地貌
• 高分辨率
• 探測技術
• 數據處理
• 海洋地理
• 水下地形
• 遙感
• GIS
• 海洋科學
• 地球物理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030529022

版次：1

商品編碼：12319311

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2017-12-01

頁數：332

字數：500000

正文語種：中文

內容簡介

高分辨率海底地形地貌學是海洋地質與海洋測繪的一個前沿分支，為瞭解地球外部形狀、海底構造運動、海底演化提供瞭直接依據。近20年來，以高精度多波束測深、側掃聲呐和淺地層剖麵等為主要技術手段的高分辨率海底地形地貌探測得到快速發展，是國際海洋地學研究的前沿和方嚮之一，促進瞭傳統海底地貌學嚮高分辨率和定量化方嚮的發展，在大陸架劃界、海底資源調查、海洋工程建設和海洋軍事應用等方麵得到瞭廣泛應用。

目錄

目錄
序言
前言
第一篇 海底地形地貌探測技術
第1章 海底地形地貌探測技術概述 3
1.1 船載地形地貌探測技術 3
1.1.1 船載探測技術 3
1.1.2 船載定位技術 12
1.1.3 無人船載測量平颱 13
1.2 星載與機載地形地貌探測技術 15
1.2.1 星載海洋監測技術 15
1.2.2 機載海洋探測技術 17
1.3 水下機器人與海底觀測網探測技術 20
1.3.1 水下機器人技術 20
1.3.2 海底觀測網技術 24
參考文獻 35
第2章 多波束測深技術 36
2.1 多波束測深係統的基本原理 36
2.1.1 波束的指嚮性 37
2.1.2 電子多波束工作原理 38
2.1.3 相乾多波束工作原理 41
2.2 代錶性的多波束測深係統 42
2.2.1 淺水多波束測深係統SeaBat 7125 42
2.2.2 淺水多波束測深係統R2SONIC 2024 44
2.2.3 淺水多波束測深係統SeaSurvey MS400 46
2.2.4 中淺水多波束測深係統FANSWEEP 20 47
2.2.5 深水多波束測深係統EM120 49
2.2.6 深水多波束測深係統SeaBeam 3012 52
2.3 多波束測深基本工作方法與流程 55
2.3.1 多波束測深基本流程 55
2.3.2 多波束測深係統的安裝 58
2.3.3 多波束勘測前參數校準 61
2.3.4 多波束勘測測綫布設要求 67
2.3.5 多波束勘測聲速采集 67
參考文獻 69
第3章 機載激光測深技術 71
3.1 機載LiDAR測深係統的工作機理 71
3.1.1 係統組成 72
3.1.2 係統工作原理 73
3.1.3 係統校準 77
3.2 機載LiDAR測深係統的主要技術參數 78
3.2.1 最大穿透深度 78
3.2.2 最淺探測深度 78
3.2.3 測點密度 79
3.2.4 測深精度 79
3.3 機載LiDAR測深點雲的波浪改正技術 80
3.3.1 無修正法 81
3.3.2 濾波法 82
3.3.3 慣導輔助修正法 82
參考文獻 83
第4章 側掃與淺地層探測技術 85
4.1 側掃聲呐探測技術 85
4.1.1 側掃聲呐工作原理與構成 85
4.1.2 典型的側掃聲呐設備 88
4.1.3 基本工作流程與方法 93
4.2 淺地層探測技術 95
4.2.1 海底淺地層探測技術的發展 95
4.2.2 淺地層剖麵探測技術的基本原理 97
4.2.3 淺地層剖麵儀設備組成 101
4.2.4 淺地層剖麵探測基本工作方法 105
參考文獻 107
第5章 導航定位技術 109
5.1 全球導航衛星係統發展概況 109
5.1.1 GPS係統 109
5.1.2 北鬥係統 110
5.1.3 Galileo係統 112
5.1.4 GLONASS係統 112
5.2 海洋導航定位技術 113
5.2.1 水麵艦船導航定位技術 113
5.2.2 水下導航定位技術 118
5.2.3 基於電子海圖的導航技術 121
參考文獻 122
第6章 潮位測量技術 124
6.1 常規潮位測量技術方法 124
6.1.1 常見的潮位測量儀器和方法 124
6.1.2 短期潮位站的布設 128
6.1.3 海平麵與垂直基準麵 129
6.2 遙感遙測潮位測量技術 134
6.2.1 GNSS觀測技術 134
6.2.2 CCD傳感器觀測 135
6.2.3 遙感式潮位觀測 136
6.3 驗潮模式水下地形測量操作實例 136
6.3.1 短期潮位站數據采集 136
6.3.2 數據處理 137
參考文獻 139
第二篇 海底地形地貌後處理技術與方法
第7章 海洋垂直基準麵的建立技術 143
7.1 常用的海洋垂直基準麵 143
7.1.1 平均海平麵 143
7.1.2 海圖深度基準麵 146
7.1.3 最低天文潮麵 149
7.1.4 平均大潮高潮麵 150
7.1.5 高程基準 151
7.1.6 大地水準麵 152
7.1.7 參考橢球麵 153
7.2 海洋無縫垂直基準麵的建立 154
7.2.1 無縫垂直基準麵的定義與要求 154
7.2.2 建市海洋無縫垂直基準體係的重要性與必要性 155
7.2.3 無縫垂直基準麵的建立存在的問題 156
7.2.4 海洋無縫垂直基準麵的選擇 157
7.2.5 無縫垂直基準麵的建立 159
7.3 海洋大地水準麵精化方法 166
7.3.1 區域（似）大地水準麵的精化 166
7.3.2 無縫深度基準麵與似大地水準麵問的轉換 166
7.3.3 無縫深度基準麵與參考橢球基準麵間的轉換 169
7.3.4 海洋垂直基準麵問轉換的精度評定 169
參考文獻 171
第8章 多波束探測數據處理技術與方法 173
8.1 多波束測深係統的常用數據格式 173
8.1.1 L3公司的三種數據格式 173
8.1.2 Simard公司EM係列數據格式 177
8.2 多波束測深數據處理的基本技術流程 178
8.2.1 多波束測深誤差分析 179
8.2.2 綜閤處理方法和流程 181
8.3 基於CUBE算法的多波束異常數據濾波方法 186
8.3.1 概述 186
8.3.2 CUBE算法的基本原理 188
8.3.3 處理流程與實驗分析 197
8.3.4 結果與討淪 199
8.4 基於MOV的聲速剖麵快速精簡方法 204
8.4.1 方法與模塊 205
8.4.2 關鍵技術問題研究 208
8.4.3 數據處理時效對比分析 214
8.5 基於等效聲速的多波束測深摺射誤差改正方法 214
8.5.1 聲速對多波束係統的影響 215
8.5.2 三層常梯度等效聲速剖麵模型 218
8.5.3 多波束實測數據摺射誤差處理 221
8.6 多波束反嚮散射與水柱數據處理方法 224
8.6.1 多波束聲呐散射成像原理 224
8.6.2 聲波迴波強度與底質類型的關係 226
8.6.3 多波束水柱數據處理及應用 227
參考文獻 235
第9章 側掃與淺地層探測數據處理技術與方法 242
9.1 側掃聲呐數據處理技術與方法 242
9.1.1 側掃聲呐圖像處理 244
9.1.2 斜距改正 247
9.1.3 海底目標物提取與底質識彆 248
9.2 淺地層探測數據處理技術與方法 251
9.2.1 淺地層剖麵采集軟件與數據格式 252
9.2.2 淺地層剖麵探測數據後處理的主要方法 253
參考文獻 262
第10章 GNSS數據處理技術方法及應用 263
10.1 GNSS的RINEX格式解析 263
10.1.1 GPS觀測數據RINEX文件及格式說明 264
10.1.2 GPS導航數據RINEX文件及格式說明 267
10.2 GNSS主要誤差的模型改正 269
10.2.1 天綫相位偏心的改正 270
10.2.2 相位的wind-up改正 271
10.2.3 測站位移影響與改正 272
10.3 GNSS精密單點定位數據處理方法 274
10.3.1 PPP模型 275
10.3.2 雙頻碼和相位模型 275
10.3.3 UofC模型 276
10.3.4 無模糊度模型 276
10.3.5 相位平滑僞距模型 276
10.4 動態差分GNSS定位數據處理方法 277
10.4.1 差分GPS定位技術方法 277
10.4.2 網絡RTK 281
10.5 GNSS在海洋學中的拓展應用研究 281
10.5.1 GNSS海洋學研究及應用 282
10.5.2 GNSS海洋學研究及應用的進一步開展 285
參考文獻 286
第11章 潮位數據處理技術與方法 289
11.1 潮位數據的常規分析 289
11.2 潮位數據調和分析 292
11.3 潮位數據預報 293
11.3.1 天文潮預報 293
11.3.2 氣象潮預報 294
11.3.3 潮汐錶計算 294
11.3.4 潮時計算 294
11.4 潮位數值模型計算 295
11.5 潮汐基準麵的關係 296
11.5.1 1956黃海高程係 296
11.5.2 1985國傢高程基準 297
11.5.3 浙江吳淞基麵 297
11.5.4 多年平均海平麵 297
11.5.5 理論深度基準麵 297
11.5.6 實例分析 298
11.6 水深測量的潮位改正 298
11.7 近海潮位改正實例 299
11.7.1 GPS RTK驗潮方法 300
11.7.2 數據采集 301
11.7.3 誤差來源分析 302
11.7.4 RTK潮位的姿態校正 305
11.7.5 實例應用效果對比 306
參考文獻 307
後記與展望——中國海洋科學調查與研究正由近海走嚮全球 309
名詞及索引 312

海洋地質勘探與資源開發：深海環境下的機遇與挑戰 內容簡介 本書深入探討瞭現代海洋地質勘探的前沿領域，重點聚焦於深海環境下的資源潛力評估、勘探方法創新與環境影響評估。在應對全球能源結構轉型和對深海礦産資源日益增長的需求背景下，本書旨在為海洋地質學傢、海洋工程師以及相關政策製定者提供一個全麵、深入的技術與理論框架。 第一部分：深海地質背景與資源潛力 第一章：全球海洋地質格局與深海演化 本章首先梳理瞭全球大洋地質構造的基本框架，包括闆塊構造、洋中脊、海溝以及大陸邊緣地帶的形成機製。重點分析瞭深海平原、海山鏈和海底峽榖等關鍵地貌單元的形成過程及其對沉積物和礦物富集的控製作用。通過對新生代以來洋底沉積體係的演化分析，闡明瞭深海沉積盆地的物源、輸運和沉積模式，為後續的資源潛力預測奠定地質基礎。 第二章：多金屬結核與深海熱液硫化物——關鍵礦産資源 本章詳細剖析瞭兩種最重要的深海固態礦産資源——富鈷鐵錳結殼（富鈷結殼）和深海熱液硫化物（SMS）。 富鈷結殼： 探討瞭其形成於海山坡和洋脊的特定水動力和地球化學條件。詳細介紹瞭影響結殼生長速率和金屬富集度的水團動力學、溶解-沉澱平衡機製。書中結閤案例分析瞭不同海域（如剋拉裏昂-剋利珀頓區）富鈷結殼的礦物學特徵、元素賦存狀態及其開采可行性評估。 深海熱液硫化物： 闡述瞭海底構造活動觸發的熱液循環過程，包括岩漿熱源、流體遷移路徑、以及硫化物在熱液羽流中的快速沉降與沉積機製。對主要的硫化物礦床類型（如黑煙囪、白煙囪、殘積礦床）的地球化學指紋進行瞭細緻的對比分析，特彆關注瞭銅、鋅、金、銀等伴生金屬的賦存規律。 第三章：可燃冰（天然氣水閤物）的賦存特徵與勘探潛力 本章全麵概述瞭天然氣水閤物（AGH）的物理解剖學和地球化學特徵，包括其穩定域的溫度和壓力條件。本書側重於利用地球物理勘探數據對水閤物儲層進行識彆與評價。詳細介紹瞭利用多通道地震反射法識彆海底反射角（BSR）的技術流程，結閤聲波測井（如聲波時差、聲阻抗）對水閤物飽和度和孔隙度進行反演的方法。此外，還討論瞭在特定沉積環境（如濁積扇、被動大陸邊緣）中水閤物聚集體的形成模式。 第二部分：深海資源勘探與地球物理技術 第四章：深海沉積物地球物理探測方法 本部分聚焦於對海底錶層及淺層次錶層地質結構的非接觸式和接觸式探測技術。 淺層地震反射法： 詳細闡述瞭連續反射地震（MCS）技術在識彆沉積地層界麵、斷裂構造以及潛在儲層（如水閤物上覆/下伏地層）中的應用。討論瞭針對淺層目標的高頻率、高分辨率數據采集與處理技術，包括氣槍源、流綫拖體陣列的選擇。 側掃聲呐與多波束測深（MBES）： 側重於高分辨率海底地貌成像和底質分類。探討瞭如何利用MBES數據生成高精度數字高程模型（DEM），並結閤側掃聲呐的後嚮散射強度信息，識彆海底地形的微觀變化（如沙波、蠕變痕跡）和硬底質分布。 重力和磁力測量： 闡述瞭在拖體或AUV平颱上獲取的重力梯度數據在推斷深部基底形態和區域地質構造方麵的應用，並分析瞭磁異常數據在確定洋殼年齡和岩性分布中的作用。 第五章：地球化學取樣與原位分析技術 本章強調瞭深海取樣過程的復雜性和對代錶性的要求。 沉積物柱狀取樣與箱式取樣： 詳細介紹瞭重力柱狀儀、活塞柱狀儀在不同水深和底質硬度下的操作規程，以及防止擾動的關鍵技術。對於熱液區，探討瞭熱液流體取樣器（如溫控采樣瓶）在捕獲高壓、高溫、高化學活性流體方麵的設計原理和操作規範。 深海地球化學分析： 重點介紹瞭對岩芯和熱液流體中的關鍵元素（如稀土元素、過渡金屬、非金屬元素）的分析流程，包括固相和液相的樣品前處理技術。探討瞭穩定同位素（如氧、碳、硫同位素）在示蹤熱液活動源區和流體演化路徑中的應用。 第六章：深海環境遙感與遙控探測係統 本章關注於利用先進的自動化和遙控平颱獲取大範圍、高時空分辨率的數據。 自主水下航行器（AUV）與混閤水下航行器（HUV）： 詳細描述瞭AUV在執行區域性地球物理調查任務中的導航、定位和數據采集能力。特彆關注瞭AUV搭載的海底勘測係統（如閤成孔徑聲呐SAR、次錶層剖麵儀SPR）的性能參數與數據解釋方法。 遙控水下作業器（ROV）的應用： 闡述瞭ROV在目標點精確定位、高精度采樣、高清視頻/圖像采集以及原位傳感器部署中的作用。討論瞭如何利用ROV搭載的精密機械臂進行熱液煙囪的結構采樣，並進行現場環境參數（如溫度、pH值、氧化還原電位）的測量。 第三部分：深海資源開發的環境影響與可持續性 第七章：深海采礦對沉積環境的擾動分析 本書嚴肅對待深海資源開發對脆弱深海生態係統的潛在影響。本章著重於采礦活動可能引發的沉積物羽流（Plumes）的運移、擴散與沉降過程。通過建立水動力模型，模擬采礦活動引起的底層水團擾動，評估懸浮物對水體透明度和底層生物的長期影響。詳細分析瞭不同采礦方法（如拖網式、提升式）對海底錶層和淺層沉積物結構造成的直接物理破壞程度。 第八章：熱液區與中洋脊生態係統的敏感性評估 深海熱液噴口是地球上獨有的化能閤成生態係統。本章評估瞭此類獨特生境對采礦活動和海底基礎設施建設的敏感性。討論瞭如何利用生物聲學技術和深潛照相係統建立基綫生態數據庫，用以監測硫化物開采後，優勢物種群落結構、生物多樣性及關鍵生態過程（如初級生産力、物質循環）的恢復速率。強調瞭在資源評估階段即需劃定生態保護區（Areas of Particular Environmental Interest, APEI）的重要性。 第九章：深海資源管理的法律框架與技術前瞻 本章從宏觀角度審視深海資源的國際治理與未來技術路綫。概述瞭國際海底管理局（ISA）的相關法規和“共同繼承財産”原則。討論瞭可持續開采的技術路徑，包括： 循環經濟與資源利用： 研究如何提高采齣礦物的迴收率，減少尾礦的排放。 環境監測與實時反饋係統： 探討利用光縴傳感、生物傳感器網絡等技術，對采礦作業區域進行實時、連續的環境狀態監測，以實現對作業參數的智能調控。 本書最終旨在促進技術創新與環境保護之間的平衡，確保深海資源的開發是在科學、負責任和可持續的框架內進行。

評分☆☆☆☆☆

這本《高分辨率海底地形地貌——探測處理理論與技術》的書名，讓我産生瞭一種想要潛入深海的衝動，仿佛自己就是一名潛水員，正操控著一艘先進的潛艇，穿梭於幽暗的海底世界。我腦海中勾勒齣的畫麵，是無數次在紀錄片中看到的那種震撼場景：巨大的海底山脈拔地而起，險峻的海溝深不見底，色彩斑斕的珊瑚礁在微弱的光綫下閃爍著迷人的光芒，還有那些形態各異的海底生物，它們在這樣獨特的環境中生息繁衍。這本書的書名，尤其是“地形地貌”四個字，讓我對那些未知的、未被人類踏足過的海底景觀充滿瞭好奇。它不僅僅是冰冷的地理數據，更是蘊含著地球演變的曆史和生命的奇跡。我一直在想，我們看到的那些精美的海底地形圖，背後到底隱藏著多少復雜而精密的技術？“探測處理理論與技術”這幾個詞，讓我對這本書的內容充滿瞭專業上的期待，我希望能從中學習到，科學傢們是如何剋服海洋的巨大壓力和黑暗環境，通過精密的儀器收集數據，再通過復雜的算法和處理技術，最終呈現齣如此令人驚嘆的海底世界的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的題目，瞬間就吸引瞭我，仿佛一扇通往神秘海底世界的大門在我眼前緩緩開啓。我腦海中立即閃過無數個關於海洋深處的想象：那裏有沉默的海底山脈，沉默地矗立著億萬年；有深不見底的海溝，仿佛是地球心髒的脈搏；有古老沉船靜靜地躺在海底，訴說著昔日的輝煌；甚至還有可能存在著我們從未發現過的奇特地質構造，它們是地球母親在沉默中孕育的藝術品。書名中的“高分辨率”三個字，更是讓我心潮澎湃，這暗示著我們看到的將不再是模糊的輪廓，而是清晰、細膩、仿佛觸手可及的海底景象。我尤其對“探測處理理論與技術”這一部分內容充滿好奇，我猜想，這本書將會深入淺齣地揭示，那些令人驚嘆的海底地形地貌是如何被“看見”的，背後究竟蘊含著怎樣的科學智慧和技術革新。它讓我對海洋探索的科學性和專業性有瞭更深的認識，並渴望從中學習到更多關於如何揭示海洋奧秘的知識。

評分☆☆☆☆☆

《高分辨率海底地形地貌——探測處理理論與技術》這個書名，像是一個充滿魔力的咒語，瞬間將我的思緒帶到瞭那片充滿未知與神秘的蔚藍深處。我常常在想，在距離海平麵幾韆米甚至上萬米的黑暗中，究竟隱藏著怎樣令人驚嘆的地貌？是巨大的海底高原，還是如同刀削斧劈般的海底斷崖？是孕育著奇特生命的深海熱液噴口，還是那些沉默瞭韆百年的遠古遺跡？書名中“高分辨率”這幾個字，讓我對能夠呈現齣的海底景象充滿瞭無限的遐想，我期待著能夠看到那些細節豐富、栩栩如生的海底畫麵。而“探測處理理論與技術”更是勾起瞭我濃厚的學術興趣，我設想，這本書將不僅僅是介紹海底的“長什麼樣”，更會深入探討“為什麼長成這樣”以及“如何能夠‘看見’它們”的科學原理。這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待，希望能夠從書中學習到支撐這些神奇海底景象背後的科學邏輯和工程創新。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就十分高大上，而且“高分辨率”和“海底地形地貌”幾個詞立刻勾起瞭我的好奇心。我一直對海洋深處的世界充滿瞭探索欲，想象著那些隱藏在黑暗中的奇特地貌，比如深邃的海溝、雄偉的海山，甚至是傳說中的海底城市遺跡（雖然知道那隻是幻想）。所以，當看到這本書的書名時，我腦海裏立刻浮現齣瞭一個畫麵：一艘現代化的科考船，搭載著先進的聲呐設備，在波濤洶湧的海麵上辛勤工作，一點點揭開海底的神秘麵紗。這本書的名字讓我聯想到那些通過高科技手段繪製齣的精美海底地圖，它們不僅是科學研究的寶貴財富，更是對我們瞭解地球、保護海洋的基石。我特彆好奇，作者是如何做到“高分辨率”的，是不是采用瞭什麼顛覆性的技術？“探測處理理論與技術”這幾個詞又暗示瞭這本書的深度和專業性，讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待，希望能夠瞭解到如何將探測到的原始數據轉化為我們現在看到的清晰而詳盡的海底地圖。

評分☆☆☆☆☆

《高分辨率海底地形地貌——探測處理理論與技術》這個書名，讓我眼前立刻浮現齣一幅幅令人驚嘆的畫麵：那是一種如同上帝視角般審視我們藍色星球的體驗。我設想著，通過這本書，我將能夠“親眼”看到那些隱藏在海洋深處、不為人知的壯麗景觀，它們可能比我們陸地上任何地貌都更加奇特和宏偉。我想象著，那些科學傢們如何運用最尖端的科技，比如多波束聲呐、側掃聲呐等，就像用一雙無形的手，在漆黑的海底細緻地“觸摸”和“描繪”，一點一點勾勒齣海底山脈的輪廓，勘測齣海溝的深度，甚至辨認齣海底火山的痕跡。書名中的“探測處理理論與技術”幾個字，讓我對這本書的嚴謹性和科學性充滿瞭信心。我預感，這本書不僅僅是簡單的地理介紹，更會深入探討那些讓高分辨率成為可能的科學原理和工程技術，比如數據采集的精度、信號的處理方法、以及如何消除海洋環境帶來的各種乾擾等等。這讓我對能夠更深入地理解我們腳下這片廣闊海洋的形成和演變，充滿瞭期待。