资源描述：
《河口温流参数的声学实时监测研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第55卷第6期厦门大学学报(自然科学版)Vol.55No.62016年11月JournalofXiamenUniversity(NaturalScience)Nov.2016doi:10.6043/j.issn.0438-0479.201604109河口温流参数的声学实时监测研究郭宜君1,林松1,张宇1*,李钦胜2,俞晓牮3,徐晓辉1,孙海信1,陈能汪4(1.厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室,福建厦门361005;2.蛟龙(厦门)科技有限公司,福建厦门361005;3.厦门大学嘉庚学院建筑学系,福建漳州363105;4.福建省海陆界面生态环境重点实验室(厦门大学),福建厦门3
2、61102)摘要:由于受人类活动、气候变化等因素的叠加影响,河口生态系统面临着日趋严重的干扰并呈现出脆弱性,因此,针对界面相关流域水文参数的高精度、实时监测问题,提出了一种基于声学手段的河口区域温流的监测方法,即高频声层析技术.该技术通过反演流域两侧两个声站互易发射的高频声信号,可以获得该流域高时间精度的流速、温度、水位等水文信息,并进行信息快速集成和发布.初步实验结果表明,该声学技术可以有效地实现对河口流域水文参数的实时动态监测(包括极端天气,如台风等),将有助于加深对海陆交界带水动力过程的了解.关键词:河口;高频声层析;流速中图分类号:P715.7文献标志码:A文章编号:0438-04
3、79(2016)06-0876-05河口,即河流-近海河口湾区域,是人类海洋开发是海洋)的温度、流速等参数受到了广泛关注.1994年活动最为集中的区域.但是,由于人类活动、气候变化开展的北冰洋声传输实验以及1995年进行的海洋气等因素的叠加影响,河口流域的生态系统面临着日趋候声学测温实验证明了低频声层析技术对大尺度平严重的干扰并呈现出脆弱性.为了该区域的可持续发均温度、流速测量的有效性.展,实现对相关流域的水流运动、温度分布等水文参近年来,声学层析技术在观测海湾、近岸海区[7-11]数的高精度、实时监测就显得愈发重要.的温度、流速分布获得初步应用.国内也已经将目前在对浅海河口区域的水流速监
4、测中主要采这一原理应用于水文观测,通过布放两个站点进行[12-13]用单点入侵或原位式的观测,如声学多普勒流速剖面观测研究.然而,已有低频声层析测流系统在[1-2]仪(ADCP)和温盐深仪(CTD)等手段.此类原位式几十千米到几百千米的大尺度范围内可以达到所单点测量方法需要将观测仪器放置于监测目标中,只需精度,但在浅海河口小尺度区域测量时则有时间能监测探头可探测范围的流速,不能准确反映出长距分辨率不足的问题,从而无法获得准确的流量测量离海域的平均流量;且这些方法采用间歇性的走航式结果.观测,不能实时测量,所耗费的人力物力成本较高;此本研究应用高频声层析技术进行海陆界面的外在某些环境复杂的河
5、道,观测过程受渔业及航运的水文参数监测.高频声源的应用可以保证在河口区影响,实施起来极为困难.域尺度下所获得的平均水文参数(即流速和温度)声层析技术,是利用声波穿透整个水体区域以获的精度;且该监测平台可实现对所获得的水文数据得该区域的平均温流数据(声传播过程受到所在流体实时处理,并实现水文信息的快速集成和发布.初[3-6]状态参数的影响,携带着传播途径上水体的信步实验结果表明该声学技术可以有效地实现对河息),可以克服以上单点或原位式测量缺点,实现高精口流域水文参数的实时动态监测(包括极端天气,[3]度、实时的平均流域水文参数监测.自Munk等提出如台风等),有助于加深对海陆交界带水动力过程
6、以来,利用声学监测方法快速获得大面积水体(主要的了解.收稿日期:2016-04-21录用日期:2016-07-12基金项目:厦门市南方海洋研究中心项目(14GST68NF32)*通信作者:yuzhang@xmu.edu.cn引文格式:郭宜君,林松,张宇,等.河口温流参数的声学实时监测研究[J].厦门大学学报(自然科学版),2016,55(6):876-880.Citation:GUOYJ,LINS,ZHANGY,etal.Acousticstudyonreal-timemonitoringofhydrologicparametersinestuaries[J].JournalofXiame
7、nUniversity(NaturalScience),2016,55(6):876-880.(inChinese)http:∥jxmu.xmu.edu.cn第6期郭宜君等:河口温流参数的声学实时监测研究·877·无线终端节点,负责将温流获取子系统监测得到的温1实验系统设计度、流速、高度等参数向上传递,并向下传递接收到的指令.与控制子系统相连的作为协调器节点,主要负责1.1高频声层析水文参数测量系统收集来自各个终端节点的
