海底沉积物声学特性原位探测技术简介

"十一五"期间，国家海洋局第一海洋研究所联合山东拓普液压气动有限公司等单位，致力于海底沉积物声学特性的原位探测技术研发与应用研究，取得了较好的研究成果和应用效果。
1、沉积物声学特性原位探测技术的应用意义
海底沉积物声学特性参数（包括声速和声衰减系数）是重要的海底参数，其在民用和军事上的应用大致有以下方面：
（1）为低频地球物理探测资料反演提供约束条件；
（2）用于建立沉积物物理性质与声学性质的关系，为声学调查技术提供支撑；
（3）用于预测沉积物的岩土力学性质；
（4）用于验证、修正声波传播理论方程；
（5）为声波在海底的散射和透射研究提供必要的初始参数；
（6）为战时反潜提供地声模型。
2、已经取得的技术进展
依托863计划项目"双向自容式海底沉积物声学原位探测技术研究（2007AA09Z209）"、"海底沉积物声学原位探测的动力学方法及技术研究（2008AA09Z301）"和国家海洋公益性行业科研专项经费项目"我国近海海底沉积声学调查与评价体系研究（200805008）"，开展了沉积物声学特性的原位探测新技术研发和应用工作，目前已经获得发明专利授权2项，实用新型专利3项，软件著作权2项，研制了3台套原位探测设备，并应用于南黄海中西部的沉积声学调查，在总面积5.5万km2的测区范围内，获得了104站海底沉积物声学特性原位测量数据，编制了1：50万比例尺的南黄海沉积物声速和声衰减分布图。设备还成功地用于南海北部的海底沉积物声学特性原位探测。
3、后续研究计划
针对沉积物声学特性的原位探测技术，拟开展以下后续研究工作：
（1）完成浅海原位探测设备的定型和产品化工作：包括标定方法的研究与应用，对设备控制方式、外观结构和交互软件功能进行优化和定型；采用先进的现代机电产品加工制造工艺进行生产和整体组装、调试；建设海底沉积声学原位探测设备研发和产品化技术平台等。
（2）开展深海沉积声学原位探测技术研究：定型的近海沉积声学原位探测设备进行深水功能拓展，通过深水宽频多模态声学换能器技术、步进式贯入控制技术、深海水密技术、深水通讯和可视化技术等关键技术的研究和集成，形成深海沉积声学原位探测技术和装备；研究深海自容式接收阵列技术、低频声源远场子波测试技术、声波发射采集同步技术、低频声波海底透、散射信号提取技术等，形成深海低频声波海底透、散射特性探测技术。
（3）实现沉积物声学原位探测技术在深远海的应用
针对深海沉积声学调查的特点，研究沉积声学原位调查的工作流程；开展深海沉积声学原位探测应用，选择南海典型海域进行调查，获取海底沉积物声学特性信息；搭载国际海底区域调查或极地考察航次，实现远海应用。利用深远海应用中获得的实测数据，开展相关研究，包括沉积物声学特性原位测试结果与传统声场反演结果的对比研究；沉积物原位声学特性参数在海洋声场模拟中的应用研究；海底声场特性参数预测模型研究等。