海洋重力勘探
海洋勘探的发展与展望
重力勘探
什么是重力勘探?
重力勘探地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
重力数据的处理和解释
野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务,主要分3个阶段:野外观测数据的处理,并绘制各种重力异常图:重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法),即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常:确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特徵参数。
解释分为定性的和定量的两个内容,定性解释是根据重力图并与地质资料对比,初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。除某些构造外,对一般地质体重力异常的解释可遵循以下的一些原则:极大的正异常说明与围岩比较存在剩馀质量;反之,极小异常是由质量亏损引起的。靠近质量重心,在地表投影处将观测到最大异常。最大的水平梯度异常相应于激发体的边界。延伸异常相应于延伸的异常体,而等轴异常相应于等轴物体在地表的投影。对称异常曲线说明质量相对于通过极值点的垂直平面是对称分布的;反之,非对称曲线是由于质量非对称分布引起的。在平面上出现几个极值的复杂异常轮廓,表明存在几个非常接近的激发体。定量解释是根据异常场求激发体的产状要素建立重力模型。一种常用的反演方法是选择法,即选择重力模型使计算的重力异常与观测重力异常间的偏差小于要求的误差。
由于重力反演存在多解性﹐因此﹐必须依靠研究地区的地质﹑钻井﹑岩石密度和其他物探资料来减少反演的多解性。
重力异常和重力改正
观测重力值除反映地下密度分布外,还与地球形状﹑测点高度和地形不规则有关。因此,在作地质解释之前必须对观测重力值作相应的改正,才能反映出地下密度分布引起的重力异常。重力改正包括自由空间改正,中间层改正,地形改正和均衡改正。观测重力值减去正常重力值再经过相应的改正,便得到自由空间异常﹑布格异常和均衡异常(见地壳均衡)。在重力勘探中主要应用布格异常。为研究地壳均衡,地壳运动和地壳结构也需要应用均衡异常和自由空间异常。在平坦的地形条件下,常用自由空间异常代替均衡异常。
重力仪
marine gravimeter 是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。在海洋中匀速直线航行条件下，连续地进行重力测量，由于仪器安放在运动的船体上，受到垂直加速度和水平加速度以及
基座倾斜的影响很大。一般情况下，干扰加速度的幅度比有意义的重力异常强几万一几十
万倍。因此，重力仪弹性系统必须有足够大的阻尼，还需要把仪器安放在常平架或陀螺稳
定平台上。因为海区开阔，航线长，不能经常闭合基点，所以，要求海洋重力仪零点位移
应尽可能地小，测程范围又要足够大。海洋重力仪种类很多，结构原理与陆地重力仪大体
相同。整套仪器包括重力仪主体(弹性系统，恒温装置、阻尼装置、指示系统等)；模拟的
或数字的记录器；控制器；常平架或陀螺稳定平台；电源几大部分。
发展历史
第一个研究和测定重力加速度的是17世纪意大利物理学家伽利略(G.Galileo)。以后﹐比较准确地测定重力加速度的方法是利用摆仪。19世纪末叶﹐匈牙利物理学家厄缶﹐L.von发
明了扭秤﹐使海洋重力勘探有可能用于地质勘探。在20世纪30年代﹐由于重力仪的研制成功﹐海洋重力勘探获得了广泛应用﹐并且发展了海洋﹑航空和井中重力测量(见海洋地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑地球物理测井和地下地球物理勘探)。
海洋石油发展
近年来，在全球获得的重大油气发现中，有一半来自海上，特别是深水区域。据悉，当水深在500米~1500米时，世界油气田的平均储量规模随水深而大幅增加，深水油气田的平均产量规模明显高于浅水油气田。
深水区域以其丰富的资源潜力，吸引了众多石油公司的“眼球”，然而由于经济、技术
等方面因素的制约，多数小公司对深水油气勘探是心有余而力不足，而具有雄厚资金、技
术实力以及管理经验的大型跨国石油公司，就成为深水勘探开发的主力军。
目前，BP、埃克森美孚、壳牌等全球十大石油公司拥有2003~2007年世界深水油气
开发产量的73%。BP预计，到2012年，BP将有一半的油田发展项目来自深水领域，其
作业深度将达到2500米~3000米，甚至更深。
自20世纪80年代在墨西哥湾深水区进行勘探开发活动以来，已形成一批大型、高质量的开发项目，同时还进行了大量的海底开发项目，并在许多合作开发项目中占有股份。
我国深海勘探技术发展迅速差距明显
进入新世纪以来，我国经济一直呈现高速增长态势，对石油天然气的需求强劲，开发
海上石油天然气资源，更好地服务于国民经济发展，已经成为国家石油公司的重要责任。
但与此同时，技术生产要素的缺乏，一定程度上制约了国家石油公司进军海洋油气资源领
域的步伐。
早在20世纪80年代，伴随着计算机、信息、新材料等高新技术的发展，我国海洋石油勘探与开发技术就被提上议事日程。20多年来，在政府和企业的共同努力下，我国海洋石油勘探开发技术取得了较快的发展。
例如，我国石油科技工作者瞄准国际最先进的测井技术，完成了具有自主知识产权的、
我国第一套数控成像测井系统，研制的井下仪器基本技术指标已达到甚至超过国外同类仪
器的水平，获得了8项技术专利，形成了能与国外专业大公司的技术产品相媲美的竞争实力。
为了更经济有效地开发海上边际油田，我国石油公司首次开发成功大位移井眼轨道控
制工具和作业系统，在渤海钻探成功水平位移近4000米、垂深比大于2的大位移井。采
用这项技术在已建成的平台上向邻近的区域钻了4口大位移井，使边际油田开发成本大幅
降低。此外，国内石油界还攻克了海上高温超压地层钻井的世界性技术难题，慢慢掌握了
深水采油技术，逐步发展了完井、酸化技术和稠油配套采油技术等。
尽管我国海洋油气资源勘探开发技术已经取得较快发展，但与美国、英国、法国、俄
罗斯、荷兰、挪威等海洋科技发达的国家相比，仅有部分技术达到国际水平，整体水平仍
有较大差距。
大石油公司研发投入流向深海油气
随着世界油气勘探开发形势的进一步发展，加大科技投入，加快技术创新，逐渐成为
全球各大石油公司提高海洋勘探实力、降低成本、实现公司持续发展的重要支撑。
壳牌公司的研发投入总额自2000年后逐年上升，2004年达到5.09亿美元。目前壳牌公司的勘探和生产技术在全球处于领先地位，海上油气勘探开发技术是其研发的重点业务
之一。BP每年投入约3.5亿美元用于研究开发项目，目前BP在各个业务领域均已掌握了
较为领先的技术，BP成熟的岩下地震成像技术，使其在墨西哥湾发现了多个深水大油田。
有消息称，BP正在开发能在更加复杂的地质结构下发现油田的技术，并将继续开发在更深水下进行勘探开发的技术。BP现有的将连续的地震数据、远程油井和平台的传感数据相结合的技术以及计算机模拟技术，都将有助于其油气勘探开发活动的进一步开展。
埃克森美孚每年投资上游领域的研发费用达2亿美元，其研究范围覆盖了从前期勘探、油气开发、提高采收率到油田枯竭的全过程，能够面向全球各种地质条件和各种地理条件
的油气藏。目前该公司已掌握了一整套勘探、开发和生产技术，并在三维地震勘探、深水
勘探与生产、水平钻井等技术领域居世界领先地位。
我国海洋勘探宜走内外结合之路
海洋石油天然气是目前世界油气工业的重要组成部分，加快海洋石油天然气勘探开发
步伐，有助于我国石油公司更好地走出去参与国际石油市场的竞争，进一步保障国家能源
安全。
为实现这一目标，加快实现海洋油气勘探开发技术的突破是重要途径。政府、企业乃
至全社会对海洋油气勘探开发技术研发工作都应予以重视。国家应出台相关产业政策，整
合全社会科技资源，为海洋勘探开发技术的研发提供支持。我国石油公司可以借鉴国际大
石油公司的经验，设立海洋油气勘探开发技术创新基金。通过加大资金投入力度，早日实
现海洋勘探开发技术的突破。
对于海洋勘探开发技术的研发工作方向，应本着立足国内、面向世界的原则。一是大
力发展海洋油气地质勘探技术，完善海洋油气勘探理论；二是加快海洋地球物理勘探技术
的发展，促进海洋油气增储上产；三是发展海上稠油油田开发工程技术，突破渤海稠油开
发难题；四是发展深水开发工程技术，充分利用南海深水油气资源；五是发展海上边际油
田开发工程技术和海洋天然气开发利用技术，缓解陆上天然气供应压力。
立足国内、加快实施“走出去”战略是我国石油公司未来的发展方向。我国石油公司要
提高国际竞争力，参与国际海洋油气勘探是必不可少的选择。例如中非石油合作是中非经
济合作的重要内容，油气资源丰富的西非几内亚湾面向国际社会招标的区块都是深海油田，参与到这些油田的勘探开发，有助于国内石油公司在非洲大陆实现快速发展。而要取得这
样的发展机会，拥有雄厚的海上勘探开发技术是前提条件。
对于我国的石油公司而言，当前迫切需要在国内练好基本功，在国内海洋勘探的实践
过程中注重应用新理论和新技术，力求取得大突破，通过不断实践，积累经验，强化自身
海洋勘探的技术素质。
当然，我国石油公司也可以采取“请进来”与“走出去”相结合的发展战略，与国际大石
油公司联合勘探开发国内外海洋油气资源，以此不断提高自身技术水平，逐步打造核心竞
争力。
展望
海洋地震勘探存在着几个基本问题：①海洋地震探测的深度范围同观测仪器的分辨率成反比，即所研究对象（场源体）的深度愈大，在海面上观测到的场的分辨能力就愈低。
②各种地震物理勘探方法的反演问题都具有多解性，即使构成地球物理场的因素是明确的，对场的观测值的解释却可能是多样的。只有综合各种地球物理资料和地质资料，互相补充,互相验证,才能逼近唯一正确的解答。③各种海洋地震勘探方法，都是以海底岩层的某一种物理性质的差异为基础，从不同的角度去认识海底的结构和岩性。为了对勘探成果取得较
全面的认识，应尽可能利用测区内的钻孔资料和各种地震测井资料，合理而准确地确定岩
石的各种物性参数。由此进一步完善各种勘探仪器、设备和观测技术，继续加强对各种地质、地球物理资料的综合研究，才能不断提高海洋地球物理勘探解决实际问题的能力。
海洋地质学发展历程
海洋地质学发展历程 Development of Marine Geology 刘金鑫 （大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院 2016中队船舶与海洋工程1班 学号：2220163863） 摘要：本文从海洋地质学历史上的三大学说出发，指明了大陆漂移学说、海底扩张学说和板块构造理论的主要内容，反映了作者对海洋地质学发展的认识和了解。文章指出三个学说的立足点和主要证据，进一步论述了学说从猜想变为事实的发展过程，也指出了部分学说的缺陷性，论述了其在当时不为地质学界接受的主要原因。三大学说按历史时间论述，体现了学科从缺陷到完备的过程。结语中，作者表明了对海洋地质学发展历程的一些思考和其给予的启迪，也展望了未来海洋地质学发展的方向和格局。 关键词：大陆漂移学说、海底扩张学说、板块构造理论。 一、引言 本学期《深海地理与地球科学》课程，主要学习了地球地理属性、海洋地质构造和海洋地质学发展的一些内容。其中，活动论的演化深深吸引了我，我认为它的演化过程是人类海洋科学领域巨大的一个突破，也是人类漫长的历史中对自然的认识从无到有的一个缩影。 海洋地质学的三大学说相辅相成：板块构造说是海底扩张说的发展和延伸，而从海底扩张到板块构造，又促进了大陆漂移的复活。因此，人们也称大陆漂移、海底扩张和板块构造为不可分割的“三部曲”。 图 1：海洋的地质学发展历程
二、海洋地质学发展历程 1.海洋地质学 1)定义：以传统的地质学理论和板块构造理论，以海洋高新探测和处理技术为依托， 在地球系统科学理论的指导下，研究大洋岩石圈地质过程及其与地球相关圈层（尤其是大气层、水圈和地幔）间相互作用，为人类开发资源，维护海洋权益和保护环境服务的科学。 2)海洋地质工作任务 图 2：海洋地质工作任务 2.大陆漂移学说 1)提出：1912年，德国气象学家A.魏格纳（1880—1930）在总结前人有关大陆漂移概念的基础上，提出一种大地构造假说——大陆漂移说，引起全世界科学界的重视。 2)主要论点：石炭纪（3亿年）前，全球只有一个大陆、一个大洋（泛大陆、泛大洋）；大陆由较轻的刚性的硅铝层组成，它漂浮在较重的粘性硅镁层之上；从中生代开始，在潮汐力和离心力的作用下，大 陆逐渐破裂、分离，造成现在的海陆分 布；大西洋、印度洋是在大陆分裂漂移 过程中形成的，太平洋是泛大洋的残余； 大陆在向赤道和向西漂移过程中，前缘 受挤压而形成山脉，后缘由于硅镁层的 粘性，拖曳而脱落形成岛弧、岛屿。 3)主要证据：大陆边缘的形态、造山带 与地层学的证据、古冰川及古气候的证 据、古生物的证据、地磁学的证据。图 3：大陆漂移示意图 4)缺陷：刚性的花岗岩层不可能在刚性的玄武岩层上漂移；潮汐力与离心力小，不
海洋探测
海洋探测 人类用科学方法进行海洋科学考察已有100余年的历史，而大规模、系统地对世界海洋进行考察则仅有30年左右。现代海洋探测着重于海洋资源的应用和开发，探测石油资源的储量、分布和利用前景，监测海洋环境的变化过程及其规律。在海洋探测技术中，包括 （1）在海洋表面进行调查的科学考察船、月动浮标站； （2）在水下进行探测的各种潜水器； （3）在空中进行监测的飞机、卫星等。 科学考察船 海洋科学调查船担负着调杳海洋、研究海汁的责任，是利用和开发海洋资源的先锋。它调查的主要内容有海面与高空气象、海洋水深与地貌、地球磁场、海流与潮汐、海水物理性质与海底矿物资源(石油、天然气、开藏等)、海水的化学成分、生物资源(水产品等)、海底地震等。其中极地考察和大洋调查等活动，为匹界各国科学家所瞩目。大型海洋调查船可对全球海洋进行综合调查，它的稳性和适航性能好，能够经受住大风大浪的袭击。船上的机电设备、导航设备、通讯系统等十分先进，燃料及各种生活用品的装载量大，能够长时间坚持在海上进行调查研究同时，这类船还具有优良的操纵性能和定位性能，以适应各种，海洋调查作业的需要。 海洋卫星 卫星技术在海洋开发中的应用十分广泛。海洋卫星在几百千米高空能对海洋里许多现象进行观测。这是因为它有些特殊的本领。比如测量海水的温度，用的就是遥感技术。当太阳发出的电磁波到达海面时，能量的分布是不均匀的。利用遥感技术就可以帮助我们测量海面的温度及其特征。数据经电脑分析后，就可得到海面混度的情况，最后打印成一张海面温度分布图。由于几乎是同步观测后得到的数据，所以观测结果很真实 潜水器 潜水器既是深海探测的土具，又是进行水下工程的重要设备。潜水器可分为载人潜水器和无人潜水器。
网上收集的海洋地质相关数据库
网上收集的海洋地质相关数据库 国内海洋地质数据库 国内海洋地质相关的数据库主要有青岛海洋科学数据共享平台、数字海洋以及海洋科学数据共享中心，其中数字海洋中主要是中国近海数据，海洋科学与数据共享中心免费注册后能提供2006-2008国际交换的重力和磁力数据，为船载测量数据，无水深数据（MGD77，GMT打开，数据库中缺少相应元数据，无法打开）。青岛海洋科学数据共享平台可以提供西北太平洋的重力、磁力以及水深的数据，按需要区提代需求，数据库提供CD介质的数据。数据来源主要来源于国际交流，不过仅提供西北太平洋的温盐深数据，仅有本研究太平洋区最西侧马里亚纳一带的数据。样品信息数据库，目前主要有中国大洋样品馆，但是样品查询的服务在网站中无法打开。另外，数字海洋数据库正在建设中，未来能提供的数据集中于中国近海。 国内数据库侧重于中国近海，以地球物理数据，主要是重力和地磁数据为主，缺少成矿研究所需要的地形、沉积物分布、地质样品信息等重要信息。 国外海洋地质与地球物理数据库 国外海洋地球物理及地质数据库内容最为广泛的是NGDC，地球物理方面提供重力、地磁、沉积物厚度、地震反射数据，地质方面提供地壳年龄、地质样品索引、大洋钻探数据以及一些测井数据，在测深上提供多波速、古水深等数据。NGDC提供按地图索引的交互式查询，以方便用户。部分多波速、多道地震以及比较老的数据，需要购买光盘（GEODAS系统）。World data center中的海洋地球物理与地质部分也同样在NGDC中。 各种数据库中，使用最为方便的是MGDS（Marina Geoscience data system），与Geoinformatics for Geochemisty、Integrated Ocean Drilling Program、LDEO Core Repostiory、Marine Seismic Data Center at UTIG、NGDC、Geoscience Web Services合作，开发了基于java的Geomapapp软件，提供交互式的查询和数据下载，并开发了相应的KML文件（在google earth中显示）。 美国的两大海洋研究所WHOI和SCRIPPS分别开发有各自的数据中心（WHOI：https://www.docsj.com/doc/3e2817489.html,/page.do?pid=7140；SCRIPPS：
国内外灾害数据库汇总表
国内外灾害数据库汇总 与灾害相关的各类数据是进行灾害预测、灾情评估、灾后救援等工作的基础，国内外相关组织机构和部门对灾害数据库的建设非常重视，纷纷启动数据库建设项目，组织专门机构和人员开展灾害数据库建设工作。据统计，网上可检索到的灾害数据库就有40个，国外组织机构建设和维护的灾害数据库有26个，中国有14个（刘耀龙等，2008）。 国外尤其是发达国家特别重视灾害数据库建设及灾害数据信息共享,已建成的灾害数据库一般都可通过互联网进行访问。表1列出了15个国外主要的灾害数据库，包括联合国开发计划署(UNDP)、欧盟(EU)、世界卫生组织(WHO)、美国、日本、加拿大、澳大利亚和比利时等国际组织和国家组织建设的各类灾害数据库（含全球性的或本国内的）。美国对灾害数据库的建设贡献甚大，不仅建成了全球性的综合灾害数据库，还建成了包括海啸、地震等在内的各类专题灾害数据库。国外尤其是发达国家的灾害数据库在建设时就考虑到了数据共享的需要,在数量、可访问性到记录灾害种类(复合灾害群)、检索条件及查询结果等的设计上均有利于灾害信息在本国及国际范围的流通与共享，灾害数据库建设较为规范，灾害数据信息共享程度高。
从互联网上可以查到，我国已建成一批灾害数据库,但是这些数据库中灾害数据的标准不统一，数据来源的可靠性与广泛性有待商榷，数据管理范式，包括灾害特征类、字段名称、对应数据类型等规范的确定、典型的关系数据库结构应用与国际同类数据库不一致，互访与接轨中存在明显的不协调,难以实现有效共享。并且，已建成并在网上发布的这些灾害数据库一般是依托某个项目进行，数据的后续更新和维护不及时，甚至某些数据库中的数据截止某个时间后就再也没有更新，表2列出了国内8个主要灾害数据库的基本情况，其中大部分在线发布的数据已不再更新。
重力法在海洋勘探中的应用
重力法在海洋勘探中的应用 资工11204 方世祥地球的表面的3/4被海洋覆盖，海底是世界上最大的资源宝库，大量的石油、天然气及各种矿产蕴含其中，海底资源探测对人类的生存和发展及其重要；另外，海洋空间的利用也越来越迫切，涉及到海底工程勘察，海底管线探测，浅海水深探测、浅海底电导率填图、咸水-淡水分界面探测，探测化学污染区，承压含水层盐渍或污染探测等领域，海洋地壳上覆盖着深浅不同的海水，所以地球物理方法是探测研究海底的必不可少的手段之一。除了地震方法之外，海洋重力法是一种主要的海洋地球物理方法，它适用于地震方法不易分辨而重力勘探拥有优势的区域。 要准确研究地球形状与地球内部构造，勘探海洋丰富的矿产资源，保障航天和远程武器发射等，就必须了解海洋重力场精细结构，高精度的海洋重力测量正是解决这些问题的重要手段之一。近年来，卫星技术取得了较大的进展。未来海洋重力场的精细结构，可以利用卫星测高、卫星重力梯度测量和海洋测量相结合的方法来研究。 1、什么是重力勘探? 重力勘探地球物理勘探方法之一。重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常﹐以确定这些地质体存在的空间位置﹑大小和形状﹐从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。 它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。 2、运用领域 在区域地质调查﹑矿产普查和勘探的各个阶段都可应用重力勘探﹐要根据具体的地质任务设计相应的野外工作方法。 3、应用条件 应用重力勘探的条件是﹕被探测的地质体与围岩的密度存在一定的差别﹔被探测的地质体有足够大的体积和有利的埋藏条件﹔干扰水平低。 4、重力仪 marine gravimeter 是船舰上或潜水艇内使用的重力仪。在海洋中匀速直线航行条件下，连续地进行重力测量，由于仪器安放在运动的船体上，受到垂直加速度和水平加速度以及基座倾斜的影响很大。一般情况下，干扰加速度的幅度比有意义的重力异常强几万一几十万倍。因此，重力仪弹性系统必须有足够大的阻尼，还需要把仪器安放在或陀螺稳定平台上。因为海区开阔，航线长，不能经常闭合基点，所以，要求海洋重力仪零点位移应尽可能地小，测程范围又要足够大。海洋重力仪种类很多，结构原理与陆地重力仪大体相同。整套仪器包括重力仪主体(弹性系统，恒温装置、阻尼装置、指示系统等)；模拟的或数字的记录器；控制器；常平架或陀螺稳定平台；电源几大部分。 5、重力数据的处理和解释 野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务,主要分3个阶段:野外观测数据的处理,并绘制各种重力异常图:重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法),即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常:确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特徵参数。 解释分为定性的和定量的两个内容,定性解释是根据重力图并与地质资料对比,初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。除某些构造外,对一般地质体重力异常的解释可
海洋数据库建设规范方案
地球科学数据共享材料八 海洋科学数据库建设规 （讨论稿） 中科院海洋科学研究所 地球科学数据共享政策与规研究组 2004年5月
目录 1．前言 (2) 2．海洋科学数据库建设总体要求 (2) 2．1 海洋科学数据库总体框架构建 (2) 2．2 具体的数据库的建库规 (2) 2．2．1 术语定义 (2) 2．2．2 具体数据库的建库流程 (3) 2．2．3 具体数据库建设目标 (3) 2．2．4 数据库文档 (3) 海洋数据库建设规实例：中国近海和西北太平洋温盐声密数据库建设规 (4) 1．前言 (4) 2．中国近海和西北太平洋温盐声密数据库建设规 (5) 2．1适应围 (5) 2．2引用标准 (5) 2．3技术术语定义/解释 (5) 2．4 编码、属性表命名规则 (7) 2．5 元数据标准 (8) 2．6 文档格式 (8) 2．7 数据库建设流程 (8) 2．8 数据质量控制 (10) 2．9 数据库汇交（集成）（汇交至的方法和途径等） (13)
1.前言 海洋科学是一门综合性的学科，涵盖物理海洋学、海洋地质学、海洋生物学、海洋化学等多个学科，研究工作中所涉及、积累的数据也是多种多样各不相同，如物理海洋方面水文数据是记录着某一经纬度、某一时间、某一航次、某一深度的海水温度、盐度和密度信息；海洋地质方面基础地质数据记录着某一区域海底深度及海底地貌等信息；而海洋生物方面又可能是某一物种或某一标本的属性等，因此各方面的数据库建设也各不相同，建设规也就各不相同。 根据这种情况作为海洋科学数据库的建库单位，一方面我们对整体的数据库建设有建设规（总体要求）；另一方面，要求每一个具体的数据库要通过建库的工作确定各自的规和标准，这个规、标准是代表海洋所水平的，基本也就是代表科学院水平的，而且要求进行必要的鉴定工作成为国家水平的。 2.海洋科学数据库建设总体要求 2．1 海洋科学数据库总体框架构建 海洋科学数据库可以粗略地分成海洋水文子库、海洋地质子库和海洋生物子库三个部分，每个部分又包含了自成系统的多个具体的数据库。确定海洋科学数据库的整体框架，（从总结中摘录），使海洋科学数据库建和服务设成为日常性的工作。 2．2 具体的数据库的建库规 2．2．1 术语定义 源数据集：具体数据库建库的数据来源，不拘于数据格式的、不断增长的数据集合。 标准数据集：产生于源数据集，经过数据格式的统一，经过数据排重和质量控制后产生的数据集合，最直接的入库数据。 排重：在数据集中排除重复数据的过程。
海洋重力勘探
海洋勘探的发展与展望 重力勘探 什么是重力勘探? 重力勘探地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。 重力数据的处理和解释 野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务,主要分3个阶段:野外观测数据的处理,并绘制各种重力异常图:重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法),即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常:确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特徵参数。 解释分为定性的和定量的两个内容,定性解释是根据重力图并与地质资料对比,初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。除某些构造外,对一般地质体重力异常的解释可遵循以下的一些原则:极大的正异常说明与围岩比较存在剩馀质量;反之,极小异常是由质量亏损引起的。靠近质量重心,在地表投影处将观测到最大异常。最大的水平梯度异常相应于激发体的边界。延伸异常相应于延伸的异常体,而等轴异常相应于等轴物体在地表的投影。对称异常曲线说明质量相对于通过极值点的垂直平面是对称分布的;反之,非对称曲线是由于质量非对称分布引起的。在平面上出现几个极值的复杂异常轮廓,表明存在几个非常接近的激发体。定量解释是根据异常场求激发体的产状要素建立重力模型。一种常用的反演方法是选择法,即选择重力模型使计算的重力异常与观测重力异常间的偏差小于要求的误差。 由于重力反演存在多解性﹐因此﹐必须依靠研究地区的地质﹑钻井﹑岩石密度和其他物探资料来减少反演的多解性。 重力异常和重力改正 观测重力值除反映地下密度分布外,还与地球形状﹑测点高度和地形不规则有关。因此,在作地质解释之前必须对观测重力值作相应的改正,才能反映出地下密度分布引起的重力异常。重力改正包括自由空间改正,中间层改正,地形改正和均衡改正。观测重力值减去正常重力值再经过相应的改正,便得到自由空间异常﹑布格异常和均衡异常(见地壳均衡)。在重力勘探中主要应用布格异常。为研究地壳均衡,地壳运动和地壳结构也需要应用均衡异常和自由空间异常。在平坦的地形条件下,常用自由空间异常代替均衡异常。
海洋地质调查
（三）海洋地质调查 1．部署安排 开展我国海域1:100万海洋区域地质调查，系统采集海洋地质、地球物理等基础数据，逐步实现海洋区域地质调查全覆盖；汇编我国海域1:100万地质地球物理系列图，通过我国海洋地质基本特征分析研究，提出我国海洋地质中长期战略发展方向、规划和工作部署建议；针对我国海岸带资源与环境突出问题，开展重点海岸带滨海环境地质调查与评价工作，为地区工程合理布局和经济可持续发展提供地质成果；开展海洋油气新区调查工作，提出可供进一步油气勘探的新地区、新层位、新类型；开展我国近海海砂及相关资源潜力调查与评价，查明其资源潜力，建立我国近海海砂资源数据库及信息管理系统，为政府有关管理部门提供服务。同时，积极开展国家海洋地质专项和其他专项相关工作。 我国海域1:100万海洋区域地质调查：开展1:100万大连幅、上海幅、海南岛幅、中沙群岛幅综合地球物理调查和海底地质取样，以及地球物理数据处理解释、样品测试分析和相关研究工作；开展南海北部海域地震剖面调查；开展南海沉积物地球化学时空分布特征及其演化规律研究；开展1:100万南海地质地球物理系列图编制和南海基础资料数据库建设。 我国重点海岸带滨海环境地质调查与评价：开展长江口以北沙泥质海岸带、黄河三角洲滨海湿地、北部湾广西近岸的海洋环境地质、灾害地质调查与评价。 我国海洋油气新区调查：开展南海东北部海域油气资源调查，以及南海北部陆坡深水区和南黄海海域油气资源普查，主要进行以多道地震为主的综合地球物理调查，查明油气资源分布状况，指出有利勘探目标；开展某盆地的沉积充填演化与油气资源潜力研究；按年度编制中国海域油气勘探开发形势图，开展中国海域油气勘探开发数据库建设，为我国海域油气资源勘探与开发管理以及维护我国海洋权益提供服务。 我国近海海砂及相关资源潜力调查与评价：开展黄海成山头近海海砂及相关资源潜力调查，主要进行浅地层剖面、旁侧声纳、多波束等调查，进一步查明海砂资源的分布状况。 我国海域天然气水合物资源调查：开展南海北部陆坡深水区天然气水合物资源调查；全国油气资源战略选区：在国土资源部油气战略研究中心组织的“全国
海洋地质调查数据库数据录入方法_宋怀荣
ＩＳＳＮ １００９－２７２２ＣＮ３７－１４７５／Ｐ 海洋地质前沿 Ｍａｒｉｎｅ Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ 第３２卷第２期 Ｖｏｌ ３２Ｎｏ ２ 文章编号：１００９－２７２２（２０１６）０２－００６６－０５ 海洋地质调查数据库数据录入方法 宋怀荣，林 峰，苏国辉，戴勤奋，何书锋，孙记红 （中国地质调查局青岛海洋地质研究所，青岛２６６０７１； 国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室，青岛２６６０７１） 摘 要：海洋地质调查数据库通常根据已有数据库结构标准创建各数据表和要素类，采用相关软件工具进行数据管理。基于数据的录入实践，探讨了海洋地质调查数据录入的几个关键环节：表空间和用户对应创建、表之间关联的创建、大对象数据加载等。结果表明，合理的创建用户和表空间、适当的创建数据表与公共索引表和空间站位信息表之间的关联、大对象数据采用ＢＬＯＢ格式存储，有助于实现高效、正确的数据录入。 关键词：海洋地质调查；数据库；数据录入；表关联 中图分类号：ＴＰ３９２ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６０２８／ｊ．１００９－２７２２．２０１６．０２０１０ 加强海洋地质调查工作是我国建设海洋强国 的战略所需［１］，海洋数据的管理、应用与共享已成为衡量国家海洋科技水平的重要标志。海洋地质数据涉及基础地理、地形地貌、海洋地质、构造地质、地球物理、地球化学、工程及环境等各专业领域，其应用价值和综合利用潜在价值不可小觑。 随着计算机技术、数据库技术和ＧＩＳ技术不断引入海洋地质数据处理过程中，我国海洋地质数据的采集、存储能力不断增强。关于数据库管理系统的设计与实现，已有诸多工作者进行了详细的阐述［２－１１］。这些研究的主体思路是在一个系统下创建多个数据库，并建立权限表、角色表、角色权限表等来约束，或者利用关键字段将数据关联起来组成完整的数据库，但是，对数据的验证约束并没有特别突出，或者是缺少了核心、公有实体的创建以及表之间数据的约束验证，不能完全确保数据的唯一性、正确性、完整性。数据入库的高质量体现在高效性和库中数据的正确性，合理的入库思路和方法是保障数据库质量的前提。 收稿日期：２０１５－１０－１６ 基金项目：中国地质调查局项目（ＧＺＨ２０１１００３１３） 作者简介：宋怀荣（１９８５—），女，硕士，助理工程师，主要从事海洋地质数据库管理工作．Ｅｍａｉｌ：ｓｏｎｇｈｒ２０１０＠１２６．ｃｏｍ１ 海洋地质调查数据库的数据结构 根据标准规范，通过收集项目已有的资料，整理并分析主要研究内容，在此基础上详细定义数据结构。在海洋地质调查数据库（Ｍａｒｉｎｅ Ｇｅｏｌｏ－ｇｙ Ｓｕｒｖｅｙ Ｄａｔａｂａｓｅ，ＭＧＳＤＢ）中，根据海洋地质调查数据的特点，以数据集为主体，将其划分为公共索引集、空间信息集、调查数据集、分析数据集、成果数据集等。 其中：①公共索引集用于对核心、公有实体数据集的创建，以实现数据入库时的约束验证，确保数据的无丢失性、正确性；②空间信息集是海洋地质数据的空间信息，可以实现海洋地质数据的空间定位和可视化，能直观的查看每年度海洋地质调查项目实施区域的空间位置；③调查数据集是外业调查采集的数据，包括取样（底质取样、大气取样、水体取样）、钻探、连续走航观测（单波束测深、多波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面、船载重力、船载磁力、单道地震、多道地震、走航海流等）和定点观测（遥感、海底视像、海底热流测量、定点海流与温盐深观测等）等；④分析数据集包括底质及钻孔样品的描述、样品的测试分析（粒度分析、
海洋重力测量及其在重力场中的应用
海洋重力测量及其在重力场中的应用 摘要海洋重力测量是在海上或海底进行连续或定点观测的—种重力测量方法。近几年来,随着卫星技术的发展,精密的海洋重力仪不断出观,海洋重力得到迅速的发展。简要介绍海洋重力测量的特点及其发展,阐述其技术设计与实施,分析其在全球重力场研究中的重要作用。 关键词海洋重力测量;重力场;应用 海洋占地球面积的71%,要准确研究地球形状与地球内部构造,勘探海洋丰富的矿产资源,保障航天和远程武器发射等,就必须了解海洋重力场精细结构。高精度的海洋重力测量正是解决这些问题的重要手段之一。近年来,卫星技术取得了较大的进展。未来海洋重力场的精细结构,可以利用卫星测高、卫星重力梯度测量和海洋重力测量相结合的方法来研究。 1 海洋重力测量 1)重力测量的重要性。自然界的一切现象几乎都与重力有着密切的联系,因此重力测量的应用范围很广。例如,在地球物理勘探中,由于岩石和矿石的密度不同所引起的重力场的变化,可用来寻找矿藏和了解地质构造;在地球物理学中,可以利用重力测量的数据去测定地球的弹性、密度及地壳的构造;在大地测量学中,要用重力数据去归算观测成果和研究地球形状;在导弹与航天技术中,重力测量资料可为空间飞行器的轨道计算和惯性导航服务,提高导弹的命中率。 2)海洋重力测量与陆上测量的不同。海洋重力测量与陆上测量不同,它是在海洋环境下进行的连续动态测量。因此,在克服外界干扰,提高测量精度方面,有着自己特殊的考虑;在仪器设备和测量实施等方面也与陆上测量有着很大的差别。 海洋重力测量开展较晚的原因是在于它不同于陆地重力测量,海洋重力测量必须在运动状态下,即所谓的动基座上进行。因此,它会受到外部条件的干扰。这种干扰可以概括为以下六个方面:①径向加速度影响。这是由于测量船的航迹为曲线所产生的径向加速度对重力观测的影响;②航行加速度影响。这是因为测量船的航速不均匀产生加速度对重力观测的影响;③周期性水平加速度影响。这是由于波浪起伏及机器震动等因素引起的船在水平方向上的周期性振动对重力观测的影响;④周期性垂直加速度影响。这是上面所述外界因素使船在垂直方向上的周期性振动对重力观测的影响;⑤旋转影响。即由于波浪、风力和驾驶因素而引起的船绕三个正交轴转动而对重力观测的影响。这种影响有常量和周期两种; ⑥厄特弗斯(Eotovos)效应。由于海洋重力测量仪器随测量船相对地球在运行,这样改变了作用在仪器上的离心力而对重力观测值产生影响。 3)海洋重力测量的发展。近几十年来,随着海洋开发事业的蓬勃发展,世界各主要海洋国家普遍加强了海洋重力测量工作,在发展仪器的同时,完成了大量海区的测量工作。我国在海洋上开展了海洋重力测量工作仅30余年的历史,多数情况
海洋重力场在潜艇导航中的应用_陈勇
#通信#导航# 海洋重力场在潜艇导航中的应用 陈勇1吴太旗2胡德生1 (1海军工程大学武汉430033;2海军海洋测绘研究所天津300061) 摘要:重力场辅助水下导航是一种绝对无源的导航方式,是21世纪潜艇导航的发展方向。从改善潜艇惯性导航系统性能出发,通过对海洋重力场用于潜艇水下辅助导航的两种方式进行论述,给出了详细的应用过程和方法,并提出了相应的改进措施,为进一步将海洋重力场用于潜艇指明了方向。 关键词:海洋重力场惯性系统精度改善图形匹配潜艇导航 海洋是人类资源的宝库,随着人类对海洋认知的提高,人类对于海洋的开发利用日益增多,海洋在各个国家的发展中具有非常重要的地位。海军作为维护国家主权和海洋权益的主要兵种担负的责任越来越重,而潜艇作为海军中的重要力量具有杀手锏的作用。潜艇水下导航主要利用惯性导航系统(I N S),但是I N S定位误差随时间积累,影响了潜艇水下的有效攻击时间,而利用GPS等无线电辅助导航和天文导航又降低了潜艇的隐蔽性,不利于潜艇的生存。重力场辅助的水下无源导航系统率先被美国提出,并于1983年成功地在海上进行了实验测试,后来部署在美国海军的三叉戟潜艇上,重力场辅助水下导航系统逐步成为21世纪潜艇的发展方向,成为了各个国家研究的热点[1,2]。 1海洋重力用于潜艇导航的主要方式 海洋重力用于潜艇导航,主要在以下两个方面对原惯性系统进行改进;一是利用精确的实测重力信息改善以往惯性系统中简单利用正常重力信息进行位置、速度计算带来的误差,从惯性系统本身角度提高系统的定位导航精度;二是利用重力场图形匹配技术进行组合导航,通过利用外部重力场信息对惯性系统进行组合导航,限制误差随时间积累的特性,提高系统的定位精度,延长系统的重调周期。2重力场信息对惯性系统自身精度的改善惯性导航系统的基本原理是通过测量载体的加 收稿日期:2008-07-29 作者简介:陈勇(1979-),男,湖北天门人,博士,讲师;主要从事军事海洋环境与航海方面的理论与应用研究 工作。速度,积分后得到载体的速度,再次积分就可以得到位置信息。 2.1基本原理 惯性系统定位的关键是进行加速度的测定和分离,即比力方程。根据牛顿定理,惯性系统的比力方程在当地水平坐标系(L)下可以用(1)式表示[3]: f L=V&+(2X L ie+X L eL)@V L- g L(1) 式中:(2X L ie+X L eL)@V L为科里奥里(Coriolis)加速度V、V&分别为载体的运动速度和加速度矢量,f L 为加速度计的观测结果,即比力,g L为当地的重力加速度。 目前,几乎所有的惯性导航计算中所采用的重力加速度,都不是当地的实际重力值,而是采用正常重力模型计算得到的正常重力值。国内外许多学者对该问题进行了深入研究[4,5],并提出了一些模型改进措施,但无论采用哪种重力场模型进行计算,求得的正常重力或正常引力都只是实际重力场的近似表示,二者之差就是扰动重力。文献[6]从扰动重力和重力垂线偏差两个方面对此进行了比较详尽的研究,结果表明,随着惯性系统本身精度的不断提高,用正常重力代替实际重力进行惯导系统力学编排计算带来误差,越来越成为一项突出的定位误差源,需要减弱其影响才能将惯性系统导航定位精度上一个新的台阶。 2.2改进措施 对惯性进行重力误差的补偿可以有两种方式:一种是通过安装重力测量装置,将实测重力数据引入惯性系统的编排方程,进行导航解算,减弱重力参数不准确带来的影响,达到实时重力误差补偿的目 54天津航海2008年第4期
海洋物探技术
海洋探测技术及应用 吴卫军 班级：0801 学号2008301610169 邮箱：wjwu.sgg@https://www.docsj.com/doc/3e2817489.html, 摘要：能源是当今世界经济发展的必需品，而陆地能源在一直的消耗下逐渐枯竭，人们开始将眼睛转向了海洋能源，科学研究表明，海底油气储量约占全球已探明资源量的三分之一，海洋能源的探测技术称为海洋能源利用的瓶颈，本文在其他学者的研究的基础上阐述了主要的海洋物探技术海洋重磁测量技术和海底声学探测技术，以及海洋探测技术在资源探测和海洋安全方面的应用 1.前言 20世纪末，科学家在海底发现了另一个大洋世界———“黑色大洋”，富含矿物质的流体在其中流动着，驱动着矿物质的传递和界面交换，形成各类大洋矿产，并维持着由极端条件生物所组成的深部生物圈。黑色大洋的发现，拓展了人类对地球形成与演化和地球生命起源的认识领域。从此，人们不断的加快了对海洋的探测，各种海洋探测技术相应的产生。海洋物探技术的发展不仅具有显著的科学研究意义，在海洋能源的开采利用和海洋军事和安全中都要很重要的意义和位置。 2.海洋定位技术 高精度的定位技术的是海洋探测技术的基础，海洋定位包括海面船只和探测系统的定位和海下探测系统的定位，海下探测系统的高精度定位尤其重要。 水面定位技术由于卫星导航定位系统的发展已经比较成熟，目前的卫星导航定位系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统和中国的北斗系统，其中GPS 的技术最成熟，精度最高。 水下定位主要测定水下探测系统相对水面母船的位置，如侧扫声纳系统、海底照相系统、海底摄像系统等拖体系统，水下机器人，海底箱式取样器、多管取样器、电视抓斗、潜钻、热液保真采样器，及海底土工原位测试仪等等。测定水下探测系统相对水面母船的位置，结合水面船只的全球定位数据，就可将水下探测系统的准确位置归算到大地坐标系上。水下定位系统主要有超短基线定位系统、短基线定位系统、长基线定位系统，及超短基线定位系统与长基线定位系统组合系统，短基线定位系统目前已很少使用。超短基线定位系统由声基阵、声标、主控系统和外部设备等组成，声基阵置于船底或船舷，声标装在水下探测系统上，测定声标与声基阵不同水听器之间的距离和声脉冲到达的相位差来确定声标相对于声基阵的位置。根据船载部分与水下应答器之间的交联方式，系统有声学应答方式、电信号触发方式和同步钟等三种方式。系统最大的优点是可以进行长距离海底目标连续跟踪定位，操作简单；缺点是定位精度较低，作用距离较短，作业水深较浅。长基线定位系统通过测定母船与声标的距离，水下设备（安置声标）与声标、母船的距离，及水下设备与各声标的距离，最终确定水下设备相对母船的位置。系统的主要优点是定位精度高，适于在小范围内（几十平方公里）精确定出水下设备。水下GPS系统包括 GPS智能浮标（GIB）、控制站及水下应答器。浮标下挂水听器，由四个浮标组成基阵，通过水面天线与控制系统链接。应答器置于水下运载器上，应答器内装有声波发生器。浮标在声波发生器约500m范围内，就能精确探测到声波信
国内外灾害数据库汇总表
国内外灾害数据库汇总 与灾害相关得各类数据就是进行灾害预测、灾情评估、灾后救援等工作得基础，国内外相关组织机构与部门对灾害数据库得建设非常重视,纷纷启动数据库建设项目，组织专门机构与人员开展灾害数据库建设工作。据统计,网上可检索到得灾害数据库就有40个,国外组织机构建设与维护得灾害数据库有26个,中国有1４个(刘耀龙等，２00８）。 国外尤其就是发达国家特别重视灾害数据库建设及灾害数据信息共享,已建成得灾害数据库一般都可通过互联网进行访问。表１列出了１５个国外主要得灾害数据库,包括联合国开发计划署（ＵNDP)、欧盟（EU）、世界卫生组织(ＷHO)、美国、日本、加拿大、澳大利亚与比利时等国际组织与国家组织建设得各类灾害数据库（含全球性得或本国内得)。美国对灾害数据库得建设贡献甚大,不仅建成了全球性得综合灾害数据库,还建成了包括海啸、地震等在内得各类专题灾害数据库。国外尤其就是发达国家得灾害数据库在建设时就考虑到了数据共享得需要,在数量、可访问性到记录灾害种类（复合灾害群）、检索条件及查询结果等得设计上均有利于灾害信息在本国及国际范围得流通与共享,灾害数据库建设较为规范,灾害数据信息共享程度高。
不统一，数据来源得可靠性与广泛性有待商榷，数据管理范式，包括灾害特征类、字段名称、对应数据类型等规范得确定、典型得关系数据库结构应用与国际同类数据库不一致,互访与接轨中存在明显得不协调,难以实现有效共享。并且,已建成并在网上发布得这些灾害数据库一般就是依托某个项目进行，数据得后续更新与维护不及时,甚至某些数据库中得数据截止某个时间后就再也没有更新,表2列出了国内8个主要灾害数据库得基本情况,其中大部分在线发布得数据已不再更新。