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基本地貌形态数学定义体系研究 被引量:15
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作者 钟业勋 胡宝清 朱根雄 《桂林工学院学报》 北大核心 2009年第4期481-484,共4页
根据拓扑学中边界的定义,在定义了陆地地表S陆和海底地表S海的基础上,对山、谷地、盆地等各种基本地貌形态分别给出了数学定义。条件A S陆变换为A S海后,上述基本地貌形态的数学定义可以描述海底的地貌形态,从而构建了一个由小而大、由... 根据拓扑学中边界的定义,在定义了陆地地表S陆和海底地表S海的基础上,对山、谷地、盆地等各种基本地貌形态分别给出了数学定义。条件A S陆变换为A S海后,上述基本地貌形态的数学定义可以描述海底的地貌形态,从而构建了一个由小而大、由陆地到海洋的基本地貌形态数学定义体系。 展开更多
关键词 边界 陆地地表 海底地表 地貌形态 数学定义
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三山岛海底采矿关键技术及最优开采方案研究 被引量:13
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作者 修国林 何顺斌 于常先 《黄金科学技术》 2010年第3期9-13,共5页
海底开采存在一定的技术难题,在整个开采过程中,尤其要注意安全及地表变形或沉降等问题。通过分析三山岛原有海底开采方法的不足,提出2种适合海底开采的较优方案:脉外采准岩层微扰低沉降房柱式分层充填采矿法和高进路充填采矿法,一方面... 海底开采存在一定的技术难题,在整个开采过程中,尤其要注意安全及地表变形或沉降等问题。通过分析三山岛原有海底开采方法的不足,提出2种适合海底开采的较优方案:脉外采准岩层微扰低沉降房柱式分层充填采矿法和高进路充填采矿法,一方面可有效防止地表塌陷等问题,另一方面通过工程实施,矿山经济效益显著增长。目前,三山岛海底开采在-165 m以下进行,在保证安全开采的前提下,为进一步提高矿山生产能力,研究认为,通过合理利用一些技术措施,护顶层中-165~-85 m水平的矿体可回采利用。 展开更多
关键词 海底开采 充填采矿法 地表变形 三山岛金矿 山东省
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地球表面、大地水准面和地球椭球的数学定义
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作者 钟业勋 胡宝清 +1 位作者 张卫京 吴丽芳 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2010年第4期74-76,共3页
根据固体地球X1与大气体X2,植被X3和水体X4之间在不同地方存在界面的关系,推导陆地地表S陆和海底地表S海的定义,进而导出地球表面S表的定义。由于大地水准面S0是一个重力等位面,它有着相同的重力位值W0,根据这一物理特性,给出大地水准... 根据固体地球X1与大气体X2,植被X3和水体X4之间在不同地方存在界面的关系,推导陆地地表S陆和海底地表S海的定义,进而导出地球表面S表的定义。由于大地水准面S0是一个重力等位面,它有着相同的重力位值W0,根据这一物理特性,给出大地水准面的定义。在推求最佳地球椭球的计算过程中必须使用一组大地水准面差距,根据使用数据的地理坐标值域的大小,决定计算结果是参考椭球或总地球椭球,从而给出这两类地球椭球的数学表述。 展开更多
关键词 固体地球表面 陆地地表 海底地表 大地水准面 地球椭球
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我国深海矿产资源开发装备研发现状与展望 被引量:56
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作者 杨建民 刘磊 +1 位作者 吕海宁 林忠钦 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2020年第6期1-9,共9页
浩瀚的大洋底部蕴藏着丰富的矿产资源,其种类多、储量大、品位高,具有巨大的开发利用前景,世界各国都在加快深海矿产资源开发装备的研制。本文系统分析了国内外深海矿产资源开发技术装备的发展现状,从基础科学问题研究、关键技术研发、... 浩瀚的大洋底部蕴藏着丰富的矿产资源,其种类多、储量大、品位高,具有巨大的开发利用前景,世界各国都在加快深海矿产资源开发装备的研制。本文系统分析了国内外深海矿产资源开发技术装备的发展现状,从基础科学问题研究、关键技术研发、海上试验验证等角度剖析我国技术装备存在的不足,总结归纳亟待解决的关键科学技术问题,并据此提出深海采矿重载作业装备、矿石输送装备、水面支持装备的发展方向。研究提出深海矿产资源开发秉持重装、协同、智能、绿色的发展理念,加速推进核心技术创新和装备自主研发;建议开展深海多金属结核开采示范工程建设,加快推动深海矿产资源开发关键技术装备研发,实现规模化海上试采,并着眼长期生产作业开展系统设计,促进商业化开采进程。 展开更多
关键词 海底矿产 深海采矿 深海重载作业装备 矿石输送装备 水面支持装备
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The application of three-dimensional hydroelastic analysis of ship structures in Pekeris hydro-acoustic waveguide environment 被引量:9
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作者 Ming-Song Zou You-Sheng Wu Yan-Min Liu 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第1期59-66,共8页
The hydroelastic analysis and sonoelastic analysis methods are incorporated with the Green's function of the Pekeris ocean hydro-acoustic waveguide model to produce a three-dimensional sonoelastic analysis method for... The hydroelastic analysis and sonoelastic analysis methods are incorporated with the Green's function of the Pekeris ocean hydro-acoustic waveguide model to produce a three-dimensional sonoelastic analysis method for ships in the ocean hydro-acoustic environment. The seabed condition is represented by a penetrable boundary of prescribed density and sound speed. This method is employed in this paper to predict the vibration and acoustic radiation of a 1 500 t Small Water Area Twin Hull (SWATH) ship in shallow sea acoustic environment. The wet resonant frequencies and radiation sound source levels are predicted and compared with the measured results of the ship in trial. 展开更多
关键词 HYDROELASTICITY Sonoelasticity Acousticwaves Shallow sea Free surface effect seabed effect -SWATH ship
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渤海海底表层软弱土特征及其对地震动的影响 被引量:11
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作者 吕悦军 彭艳菊 +3 位作者 施春花 沙海军 唐荣余 孟小红 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第3期368-374,共7页
以渤海PL19-3油田工程场地为研究对象,利用钻探和剪切波速实测资料,根据中国规范GB50011-2001、美国规范FEMA-NEHRP和欧洲规范EC8,进行场地类别研究;通过地震动效应分析,得到海底表层软弱土对峰值加速度和反应谱的影响。结果表明,现行... 以渤海PL19-3油田工程场地为研究对象,利用钻探和剪切波速实测资料,根据中国规范GB50011-2001、美国规范FEMA-NEHRP和欧洲规范EC8,进行场地类别研究;通过地震动效应分析,得到海底表层软弱土对峰值加速度和反应谱的影响。结果表明,现行规范中的场地土类型划分标准是针对陆地场地土特征的,不能反映覆盖较厚的海底淤泥层的特征;海底表层软弱土对地震动加速度的幅值和频谱的影响非常明显,其对峰值加速度的放大倍数较高,但受土的非线性变形影响,随着地震动输入的增大,其放大倍数呈非线性降低,软土场地使得加速度反应谱谱形变宽,特征周期变大。本文的结果为开展海洋工程抗震标准、海域地震区划研究积累了相关基础资料。 展开更多
关键词 场地类别 地震动 渤海PL19-3油田 海底表层软弱土
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深海采矿系统设计(英文) 被引量:5
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作者 冯雅丽 张文明 李浩然 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 2000年第1期91-97,共7页
通过对深海多金属结核采矿系统发展的回顾,提出未来商业开采系统的总体设计思想.并详细介绍了4个子系统的设计,认为目前最具有发展前途的采矿系统应由一艘特殊设计的采矿船、水力提升扬矿管、自行复合式集矿机及集散控制系统组成.... 通过对深海多金属结核采矿系统发展的回顾,提出未来商业开采系统的总体设计思想.并详细介绍了4个子系统的设计,认为目前最具有发展前途的采矿系统应由一艘特殊设计的采矿船、水力提升扬矿管、自行复合式集矿机及集散控制系统组成.指出为减少研究周期和降低风险,既要充分利用已成熟的技术成果,又要加强国际合作.最后介绍了中国深海采矿的研究情况. 展开更多
关键词 深海采矿系统 扬矿管 还面采矿船 集矿机 设计
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南极普里兹湾海底表层沉积物中重金属分布特征及其潜在环境风险评价
8
作者 张浩 崔迎春 +2 位作者 邵和宾 李升贵 宗师 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期128-139,共12页
为了解普里兹湾表层沉积物主要重金属的污染特征,本研究利用中国第29次南极考察航次获取的样品,分析了表层沉积物中钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)和铬(Cr)等6种重金属的含量,探讨其分布特征,利用潜在生态风险指数法与地质累... 为了解普里兹湾表层沉积物主要重金属的污染特征,本研究利用中国第29次南极考察航次获取的样品,分析了表层沉积物中钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)和铬(Cr)等6种重金属的含量,探讨其分布特征,利用潜在生态风险指数法与地质累积指数法评价了普里兹湾表层沉积物重金属潜在环境风险。结果表明,普里兹湾表层沉积物中重金属元素平均含量从高到低依次为Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Co,分布整体呈现近岸低、远岸高的特征,表现出明显的沉积粒级富集效应。其空间分布特征也具有同源性,表明相似的物源供给与沉积过程。潜在生态风险指数评价结果表明,各调查站区均为低生态风险,重金属元素地质累积指数普遍小于0,总体为清洁状态,其中综合潜在生态风险指数平均值为7.45。相关性分析表明,除Pb元素外,重金属元素间均表现出良好的正相关性,并与陆源表征元素Ti及沉积物平均粒径呈良好正相关性,与沉积物分选系数呈良好的负相关性。 展开更多
关键词 重金属 海底表层沉积物 来源分析 生态环境风险评价 普里兹湾
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水下旋翼式平台近水底扰动定深控制方法研究
9
作者 宋智斌 黎时宇 戴建生 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期116-130,共15页
针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,... 针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,采用动态面控制方法处理系统的非线性特性,引入一阶滤波器对虚拟控制律进行滤波,以此来代替复杂的微分运算,同时,通过非线性干扰观测器对系统内外部总扰动进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明系统的稳定性;通过仿真实验验证所设计控制策略在白噪声模拟的随机干扰和参数不确定条件下的有效性;最后,设计开发实验样机,并在不同期望深度的近水底开展定深实验。研究结果表明:在水底反冲击力的作用下,相比动态面控制和串级PID控制,采用所设计的控制策略,平台姿态通道和深度通道的控制精度均有不同程度的提高,说明所提出的控制方法具有较好的鲁棒性,可有效解决近水底扰动问题。 展开更多
关键词 水下旋翼式平台 近水底扰动 定深控制 动态面控制 干扰观测器
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利用扰动重力数据反演海底地形的高斯曲面函数估计方法
10
作者 翟振和 孙中苗 +2 位作者 管斌 马健 李端 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期231-238,共8页
利用2017年1月—2020年12月的SARAL卫星测高数据反演得到南海海域1′×1′格网扰动重力数据,通过与船载重力数据比较,精度达到5.5 mGal。提出了利用重力数据及高斯曲面函数求解区域特征参数进而估计海底地形模型的方法,利用SARAL卫... 利用2017年1月—2020年12月的SARAL卫星测高数据反演得到南海海域1′×1′格网扰动重力数据,通过与船载重力数据比较,精度达到5.5 mGal。提出了利用重力数据及高斯曲面函数求解区域特征参数进而估计海底地形模型的方法,利用SARAL卫星反演获得的重力数据在南海海域开展了计算试验。结果表明,利用ETOPO-1先验模型,在10×10格网一组划分条件下估计得到的1′×1′海底地形精度相对于先验模型提高了约10 m;利用DTU18先验模型,在9×9格网一组划分条件下估计得到的1′×1′海底地形精度相对于先验模型提高了约9 m。计算结果表明,利用卫星测高反演得到的重力数据,通过高斯曲面函数解算获得的5个特征参数,可以在一定程度上代表相应区域海底地形的曲面特征,进而可在不依赖外部实测数据条件下对先验海底模型进行精化。对于曲面估计而言,格网划分越小,曲面函数就越能反映区域变化特征。因此,对于未来卫星测高技术发展而言,更高分辨率的重力场探测技术有望继续提升海底地形细节的反演能力。 展开更多
关键词 扰动重力 海底地形 SARAL卫星 高斯曲面估计 ETOPO-1 DTU18
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深水吸力桩承载力学特性及稳定性分析 被引量:1
11
作者 徐东升 杨进 +3 位作者 樊建春 李炎军 宋宇 严德 《石油机械》 北大核心 2023年第6期57-65,共9页
吸力桩具有高承载力、施工工序简单等特点,在深水钻探建井作业中具有广阔应用前景。分析了吸力桩在深海表层作业安装到位后不同条件下的承载特点,采用离散元数值模拟方法进行计算,揭示了吸力桩在不同性质土体中实时承载力的变化规律,研... 吸力桩具有高承载力、施工工序简单等特点,在深水钻探建井作业中具有广阔应用前景。分析了吸力桩在深海表层作业安装到位后不同条件下的承载特点,采用离散元数值模拟方法进行计算,揭示了吸力桩在不同性质土体中实时承载力的变化规律,研究了吸力桩安装到位后实时承载力随静置时间的恢复规律以及横向弯矩对吸力桩的稳定性影响规律。研究结果表明:海底土的不排水抗剪强度越高,吸力桩安装到位的承载力越高,但是恢复时间越长;安装到位后,随着吸力桩桩筒外承载力的增加,桩筒内的承载力逐渐降低,到了一定时间后会趋于稳定;吸力桩受到的横向弯矩越大,崁固端位置越靠近深部;通过与前人试验对比,验证了吸力桩顶板和裙板承载力分布特点。研究结果可为吸力桩在深海表层建井设计和现场施工提供参考。 展开更多
关键词 深水油气钻探 吸力桩 表层建井 承载力 稳定性 数值模拟
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顾及表层声速和坐标先验信息的海底控制点定位方法
12
作者 李治远 吴永亭 +1 位作者 胡俊 豆虎林 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期601-607,共7页
基于圆走航法,针对传统海底控制网点定位方法依赖于频繁实测声速剖面精确确定控制点绝对坐标的事实,提出了一种顾及表层声速和平面坐标先验信息的海底控制点三维坐标精密定位方法。将压力传感器测得的水深值视为新的观测量,并将该水深... 基于圆走航法,针对传统海底控制网点定位方法依赖于频繁实测声速剖面精确确定控制点绝对坐标的事实,提出了一种顾及表层声速和平面坐标先验信息的海底控制点三维坐标精密定位方法。将压力传感器测得的水深值视为新的观测量,并将该水深值的先验方差根据经验值给定为水深观测值的0.1%,采用广义最小二乘原理进行解算海底待求控制点的三维坐标。模拟50 m和1500 m水深定位实验,与使用声速剖面的三维约束平差方法进行了对比,二者达到了同等精度的定位结果。结果表明,在海底控制点定位过程中,不使用声速剖面的条件下,仅顾及表层声速和平面坐标先验信息,同样能够取得较高精度的定位结果。 展开更多
关键词 海底控制点 圆走航法 坐标先验信息 表层声速
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奇偶交叉样本检核在测深数据模型构建中的应用
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作者 陈春 黄贤源 +3 位作者 翟国君 陆秀平 黄辰虎 范龙 《海洋测绘》 CSCD 2019年第1期57-60,共4页
利用最小二乘支持向量机(LSSVM)算法构造稳健的海底趋势面需要对多波束测深数据进行筛选,得到反映测深数据整体变化趋势的训练样本。根据多波束测深数据采集的特点提出单个扇区测深数据奇偶交叉样本检核的方法,并利用选取的训练样本对... 利用最小二乘支持向量机(LSSVM)算法构造稳健的海底趋势面需要对多波束测深数据进行筛选,得到反映测深数据整体变化趋势的训练样本。根据多波束测深数据采集的特点提出单个扇区测深数据奇偶交叉样本检核的方法,并利用选取的训练样本对测深数据模型进行构建,通过测试样本的交叉检核及调整核参数得到精确的模型。为了检验奇偶交叉样本检核法的有效性,选取实测的多波束测深数据进行验证,计算结果表明奇偶交叉样本检核法可以合理的选取测深训练样本,构建的测深数据模型更为有效。 展开更多
关键词 多波束数据处理 数据筛选 数据模型 最小二乘支持向量机 稳健海底趋势面 交叉检核法
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