作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2024/2/26 15:16:28
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我国首次完成近海底动态高分辨率重力测量试验

 

近日,南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)(以下简称广州海洋实验室)组织相关单位,在南海某海域成功完成我国首次基于ROV(水下遥控航行器)平台的近海底动态高分辨率重力测量试验。记者获悉,本次海试有效验证了深海及近海底开展动态重力测量的可行性及其独特优势,为下一步深海重力测量奠定了良好的基础。

为应对深海压力、温度、洋流等极端的海洋环境,广州海洋实验室南海生态环境权益遥感综合研究U团队的科研人员对水下测量的重力仪进行了特殊设计,使其具备高灵敏度、低漂移、精密恒温、高精度姿态稳定及宽动态范围等技术特征,并集成了惯性导航系统、DVL多普勒计程仪、高度计、测深仪等传感器,开发了多传感器数据融合算法,设计制造了水下压力容器、安装支架,研制了水下供电、通信、数据存储等重要模块,保障海底动态高分辨率重力测量工作的顺利进行。

据介绍,本次水下测量区域位于南海中北部,海底环境复杂,海况较为恶劣。水下作业过程中,重力仪搭载ROV共顺利完成3次下潜,在预定深度开展了两次动态测量,及一次定点海底测量,全部安全回收。ROV及重力仪水下全程无故障运行,水下作业时间超过12小时,水下测线长度超过7公里,测量数据完整,仪器性能可靠。通过重复线、交叉点评估测线精度,各项指标均优于GB/T 12763.8-2007《海洋调查规范第8部分:海洋地质地球物理调查》标准。

在以往的相关研究中,传统的船载重力测量存在一定的局限性,即海水对高频重力信号有很明显的衰减效应,同时由于传感器无法接近观测源体,海底物质的引力会以观测距离的二次方而衰减。用于静止环境观测的海底重力仪虽然具有足够的分辨率,但很难在短时间内对多个点进行观测,无法开展大面积海底重力调查。

而本次试验,基于ROV平台的水下动态重力测量具有高分辨率、高信号强度的特点,同时能够快速、高效、精确地获取区域内海底重力场信息,在探测热液硫化物矿产、油气资源、二氧化碳含量和海底沉积物等精细构造结构方面具有特有优势。该技术将可为我国海底构造环境研究、冷泉开发、海底硫化物等矿产资源勘查提供高分辨率数据支持,是精细化海洋重力测量的一项重要突破。

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科研人员准备投放设备现场。广州海洋实验室 供图

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试验设备投放现场。广州海洋实验室 供图

 
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