江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型


Journal of Geodesy and Geoinformation Science
构建与学术的桥梁 拉近与权威的距离
自1993年以来 ， 美国地质调查局（USGS）与美国国家海洋与大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration）的国家海洋保护区计划合作 ， 在斯特勒威根海岸国家海洋保护区（Stellwagen Bank National Marine Sanctuary ， 简称：SBNMS）进行了海床制图及相关研究 。
为方便研究 ， 该计划将面积约为3,700平方公里的保护区细分为18个四边形区域 。 本文对象是其中面积约为211平方公里的区域6（如图所示） 。
【『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型】
『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型
本文插图
七幅比例尺为1：25,000的海床地图揭示这片海域的海床地貌、海床反向散射、海床粗糙度、海床地质、基质流动性、泥浆含量以及该海域的泥砂主导类型 ， 是细粒砂还是粗粒砂 。
斯特勒威根海岸国家海洋保护区坐落于马塞诸塞州的马萨诸塞湾 ， 成立于1992年 ， 因观鲸而知名 ， 每年的5月至10月 ， 约有50多头座头鲸会聚集于此繁育后代 ， 约有一百万游客来观赏迁徙至此的鲸 ， 场面甚是壮观 。 该保护区同时也是银鸥、大黑背鸥、笑鸥等鸟类和其他海洋生物的家园 ， 该保护区的设立旨在保护和提高这一地区的生物多样性和生态完整性 。
多波束测深系统
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 。 是可同时获得数十个相邻窄波束的回声测深系统 。 一般由窄波束回声测深设备(包括换能器、测量船摇摆的传感装置、收发机等)和回声处理设备(包括计算机、数字磁带机、数字打印机、横向深度剖面显示器、实时等深线数字绘图仪、系统控制键盘等)两大部分组成 。 主要用于海底地形测量、扫海测量和海上施工区域的测量 。 装在测量船上的多波束测深系统 ， 每发射一个声脉冲 ， 可以获得船下方的垂直深度 ， 同时获得与船的航迹相垂直的面内的几十个水深值 ， 从而实时绘出海底地貌图 。 通过船上计算机对各种数据的处理 ， 可由绘图仪绘出等深线图 ， 精确测定航行障碍物的位置、深度 。
Map A：阳光照射地貌和滩砾脊
『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型
本文插图
该图由多波束测深声呐获得 ， 以5米等深线为间隔绘制 ， 展现海底地貌 。 范围从西部的斯特勒威根海岸贯穿至东部的九十米海岸（Ninety Meter Banks） ， 水深从35米到180米 。 高度小于1米和大于等于1米的滩砾脊覆盖于基质之上 ， 地图上显示为半透明的多边形 。
Map B：海床粗糙度
『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型
本文插图
该图显示多波束声纳测深数据的分析结果 ， 用于计算海床粗糙度 。 该结果基于用以量化陆地地形异质性的地形耐用指数（Terrain Ruggedness Index ， 简称TRI)） 。 TRI是指中心点高程与周围高程的差的平均值 。 如公式（1）所示 ， 式（1）中的e表示中心点高程值 ， ei如图1所示 ， 也就是周围的高程值 。
『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型
本文插图
TRI计算示例：
『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型
本文插图
Map C：反向散射强度和阳光照射地貌
『地质』7张海床图：地貌、反向散射、粗糙度、地质、基质流动性、泥浆含量及主导泥砂类型
本文插图
该图显示了从多波束声纳数据获得的海底反向散射强度图像 。 反向散射强度值用1-8来表示 ， 其中黄色到红色为6–8 ， 表示相对较硬的基质 ， 蓝色到蓝绿色为1–3 ， 表示相对较软的基质 。 在此图中 ， 部分斯特勒威根海岸及九十米海岸处的滩砾脊呈现红色 ， 反向散射强度值达到最高 ， 为7-8 ， 表明该区域的基质构成为坚硬的鹅卵石等物质 。 而九十米海岸间的几处深谷 ， 在图中显现为蓝色 ， 反向散射强度值最低 ， 为1-2 ， 表明该区域的基质构成为泥质砂等物质 。


推荐阅读


上一篇：【中关村在线】斗鱼第四季度营收20.6亿元 你贡献了多少？

下一篇：#技术#荷兰最大漂浮式光伏电站建成，背后有这家中国企业的功劳！