水下混合尺度目标原位探测系统
随着全球化进程的推进，海洋资源越来越成为仅次于陆地之外的必争资源，近年来国际上对海洋的探索不断加深，石油、天然气等矿物资源的勘探，鱼类、大型水生动物等生物资源的捕捞慢慢从海岸扩展到深海。在进军海洋的这一过程中，对海洋水域环境的污染也越来越引起了大家的重视，石油泄漏，工业废水排放入海、过度捕捞等人为因素，造成了生物灭亡、水体富营养化等众多水域自然灾害的发生，这对于海洋水域环保提出了严峻的考验。 本文以海洋环境保护、海洋环境监测预警为出发点，设计了这套与浮标平台载体相结合的水下混合尺度目标原位探测系统，分别从大、中、小、微等多种级别的生物尺度对水下物种进行探测，通过该系统，不仅可以利用水下CCD摄像机进行大尺度的生物观测，也可以针对特定水域内20微米级的藻类以及微小浮游生物密度的原位微观监测，对赤潮、物种入侵等各类水域生物自然灾害预警提供了有效的工具和手段。 大尺度的生物探测相对来说比较容易实现，而且有了很多经验积累，但是对于水下微小生物的探测仍不够实践化，海洋浮游生物作为食物链最底层的生物，对海洋环境的影响非常大的，在海洋食物链的结构和功能中担任着关键的调控的角色，因此，浮游生物的精确统计在海洋环境监测领域中是必不可少的一方面。 论文提出了将微观尺度与大尺度探测相融合的观念，针对某一水域进行水下全方位的生物探测，涵盖了食物链的最高层到最底层的水下生物。首先通过水下光学成像的理论分析，以及中国海洋大学水下视觉实验室对水下大范围光场的研究，设计了水下大尺度的照明系统。同时，对显微光源进行分析研究，选择合适的水下光源，设计了水下微观探测照明系统。其次从混合尺度图像采集、视频传输方案、浮标载体及供电系统方面进行详尽的论述。最后通过水下实验和总结，分别对大尺度和微观浮游生物进行了图像获取与传输，证明了该系统在应用于水下的可用性，形成了一套完整的水下混合尺度目标原位探测系统。
海洋环境监测;水下混合尺度目标原位探测系统;浮标平台载体;自然灾害预警
中国海洋大学
硕士
电子与通信工程
郑冰
2015
中文
X84
62
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）