一種海底相對測地方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海底相對測地方法，首先，將相同的若干個底基觀測平臺投放至海底預(yù)設(shè)位置組建成觀測網(wǎng)，通過連續(xù)觀測、自容存儲各基站之間的相對距離及其變化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各基站的相對測地功能，從而可獲得各基站之間的相對運(yùn)動速度和位移量、垂向位移變化。結(jié)合陸地GPS數(shù)據(jù)，計算俯沖帶各段的耦合系數(shù)，分析俯沖帶各段的應(yīng)力積累狀況，估算發(fā)震可能性和震級大小。本發(fā)明的海底相對測地方法能夠?qū)５姿胶痛怪毙巫冞M(jìn)行長期精確的觀測和記錄，進(jìn)而為海底俯沖帶發(fā)震的可能性分析提供依據(jù)。
【專利說明】
一種海底相對測地方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及海洋地質(zhì)科學(xué)觀測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海底相對測地方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 占地球表面總面積三分之二的海底，既是油氣能源、金屬礦產(chǎn)等重要資源的儲集 場所，也是各種基礎(chǔ)科學(xué)問題的孕育之地，但卻只有日本、美國的很少幾個深海測地觀測 站。2011年日本大地震的實(shí)例說明，大陸GPS對海上變形的估算嚴(yán)重不足，必須建立深海測 地觀測網(wǎng)，直接監(jiān)測海底斷層、地震、海嘯、火山、沉積物搬運(yùn)、海岸滑波等位移變化。
[0003] 近些年的幾次大地震，都發(fā)生在科學(xué)家們依據(jù)以往統(tǒng)計經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為不可能發(fā)生大 震的區(qū)域。以往雖然也有多種論述，包括俯沖速率大小，是否存在弧后擴(kuò)張，俯沖帶沉積物 的多少等，但流行的觀點(diǎn)認(rèn)為，俯沖帶是否會產(chǎn)生大震主要取決于俯沖洋殼的年齡及俯沖 速率，俯沖洋殼越年輕、俯沖角度就會越平緩，水平俯沖速率越大，越容易發(fā)生大震；反過 來，俯沖洋殼較老(如馬里亞納海溝處的洋殼）、俯沖角度就會較陡，水平俯沖速率越小，越 不容易發(fā)生地震。然而，2011年日本Mw9.0級大地震就在年齡是120百萬年，俯沖速率約6厘 米/年的老洋殼上發(fā)生了。而2004年蘇門答臘Mw9.2級大地震發(fā)生的位置-班達(dá)亞齊在當(dāng)?shù)?有記錄的歷史上從未發(fā)生超過Mw8級的大震。對大地震發(fā)生規(guī)律和影響因素的認(rèn)識誤差，主 要源于發(fā)震周期長于人類觀測的歷史，通常Mw9.0級以上地震的發(fā)震周期是幾個世紀(jì)，且震 級越大，發(fā)震的周期就越長，而人類有地震記錄的歷史卻不過一個多世紀(jì)，因此科學(xué)家們對 地震發(fā)震頻率以及影響因素的認(rèn)識積累都還相當(dāng)不足，需要更多觀測和研究的補(bǔ)充，并進(jìn) 行各區(qū)域地震特點(diǎn)和地質(zhì)條件的對比分析。
[0004] 根據(jù)地震觀測和俯沖板片分析，沿俯沖帶地震主要發(fā)生在鎖定帶和過渡帶附近， 在地震的間歇期，伴隨俯沖板塊的推進(jìn)，上覆板塊會由于耦合作用(被鎖定帶鎖緊)而發(fā)生 彈性彎曲，當(dāng)應(yīng)力積累到一定程度，就會發(fā)生鎖定帶的破裂和回彈，產(chǎn)生大地震，地震的大 小與鎖定帶發(fā)生斷裂的長度成正比，即斷裂長度越大，震級越大。根據(jù)此基本原理，在大震 發(fā)生之前，俯沖帶上盤基本上所有區(qū)域都表現(xiàn)出向陸和向上的一個運(yùn)動向量(縮短向量）， 地震之后的一段時間內(nèi)，俯沖帶上盤主要表現(xiàn)為向洋的一個運(yùn)動向量，因此，增加對俯沖帶 的觀測，尤其是增加對俯沖帶上主要發(fā)生應(yīng)變積累和釋放的過渡帶和鎖定帶的觀測，對評 估某大斷層的最大震級以及目前的應(yīng)力積累狀態(tài)十分必要。然而大部分俯沖帶的過渡帶和 鎖定帶都位于靠近海溝的深海之下，僅靠陸地上的GPS臺站，無論是對發(fā)震影響因素的研 究，還是對震前-震間-震后變形進(jìn)行更好的監(jiān)測，都已明顯地表現(xiàn)出鞭長莫及。
[0005] 自從全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positions System，文中簡稱GPS)于1973年由美 國國防部開始發(fā)展使用，短時間里世界各國都相繼建立起GPS觀測網(wǎng)絡(luò)，如日本自1994年著 手建立由一千個固定站組成的全國性GPS連續(xù)觀測網(wǎng)一GEN0ET，主要目的為全面監(jiān)測地殼 應(yīng)變的時空變化，提供地震潛勢評估及地震預(yù)測研究。我國主要于2000年正式運(yùn)行"中國地 殼運(yùn)動觀測網(wǎng)絡(luò)"，以GPS觀測技術(shù)為主，結(jié)合精密重力和精密水準(zhǔn)測量構(gòu)成的大范圍、高精 度、高時空分辨率的實(shí)時板塊運(yùn)動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。過去二十年來GPS觀測網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，極大 地促進(jìn)了我們對于塑造大陸形態(tài)的眾多因素的認(rèn)識:如汶川與玉樹大地震引起的地表三維 形變以及震前及震后的區(qū)域地殼運(yùn)動、印藏碰撞造山過程引起的地表塊體運(yùn)動、菲律賓海 板塊相對歐亞大陸邊緣的運(yùn)動方向和運(yùn)動速率、臺灣島的地震及造山活動、以及滑坡、冰 川流動等。
[0006] 目前全球GPS觀測網(wǎng)大多布設(shè)在陸地，造成嚴(yán)重的局限在陸地上的"單側(cè)"觀測，而 占地球表面總面積三分之二的海底卻只有日本、美國、歐洲的很少幾個觀測站。然而，世界 上具有巨大破壞性的特大地震和海嘯多發(fā)生在各大洋板塊邊緣的深水下，而這些區(qū)域是目 前的陸地GPS系統(tǒng)所無法直接觀測到的。而且洋殼的變形規(guī)律與陸殼有著極大的不同，即使 能夠?qū)兜牟糠值刭|(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀測，但也會隨著觀測距離的增加帶來較大的誤差。福島 地震結(jié)果表明，原有的從陸地上進(jìn)行的遠(yuǎn)距離單向觀測的方式存在極大的偏差，海底與陸 上觀測結(jié)果最多相差10倍之多。由此可見，"單側(cè)"的陸地GPS觀測無法準(zhǔn)確測量海底地殼變 形，導(dǎo)致科學(xué)家無法獲得建立發(fā)震機(jī)制分析的準(zhǔn)確參數(shù)，進(jìn)而導(dǎo)致對發(fā)震機(jī)制和影響因素 認(rèn)識的不足。
[0007] 統(tǒng)計表明，全球8級以上的大震，80%發(fā)生在俯沖帶上，主要變形段淹沒在深海下， 由于震中附近的變形向周圍迅速衰減，因此遠(yuǎn)距離觀測對于正確地發(fā)布海嘯預(yù)警將非常不 利。由于地震波速度傳播較快，且發(fā)震機(jī)制尚未被科學(xué)家破解，因此想準(zhǔn)確地預(yù)報地震在目 前是不可能的，但海嘯的預(yù)警非常有意義，因?yàn)榈卣鹨l(fā)海嘯在遠(yuǎn)海由于振幅不大，沒有什 么殺傷力，只有到了近岸，隨著水深變淺而垂向振幅迅速放大，才會形成高達(dá)10米，具有強(qiáng) 大破壞力的巨浪。但由于水波的傳播速度較慢，100公里的距離，會比地震和海嘯初發(fā)時間 滯后約1個小時到達(dá)。因此準(zhǔn)確地預(yù)警海嘯時間和幅度將對人員撤離，海上船只逃生以及其 他重要設(shè)施的處理具有非常重大的意義。
[0008] 而要做到準(zhǔn)確和及時預(yù)警，必須實(shí)時監(jiān)測海底地殼運(yùn)動情況。目前認(rèn)為海底測地 將是監(jiān)測海底地殼運(yùn)動的有效手段，對我們認(rèn)識這些周期性或突發(fā)性變形事件的物理機(jī)制 以及幫助我們建立對大洋巖石圈變形過程的認(rèn)識具有重要的意義，也將為我國能在任何水 深開展地質(zhì)過程的高分辨率動態(tài)監(jiān)測和研究提供最重要和最基本的技術(shù)支持。
[0009] 有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種海底相對測地方法， 以解決現(xiàn)有技術(shù)中從陸地上進(jìn)行的遠(yuǎn)距離單向觀測方式中存在極大的偏差的問題。
[0011 ]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：
[0012] 一種海底相對測地方法，其中，包括：
[0013] A、將相同的若干個底基觀測平臺投放至海底預(yù)設(shè)位置組建成觀測網(wǎng)；
[0014] B、通過連續(xù)觀測、自容存儲各基站之間的相對距離及其變化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各基站的 相對測地功能，從而可獲得各基站之間的相對運(yùn)動速度和位移量、垂向位移變化。
[0015] 所述的海底相對測地方法，其中，所述步驟A進(jìn)一步包括：
[0016] A1、將若干底基觀測平臺投放至預(yù)定海底構(gòu)造帶，單節(jié)點(diǎn)投放的底基觀測平臺數(shù) 不小于2個，每兩個底基觀測平臺間距〈10公里;所述的底基觀測平臺帶有聲學(xué)通訊設(shè)備和 壓力傳感器；
[0017] A2、對于投放到位的每個節(jié)點(diǎn)的所有底基觀測平臺通過聲學(xué)信號相互通訊組網(wǎng)， 每隔2-256分鐘互相通訊一次，測定相對距離，同時每個底基觀測平臺采集一個距離數(shù)據(jù)， 做自容式存儲。
[0018] 所述的海底相對測地方法，其中，所述步驟A2中還包括:每個節(jié)點(diǎn)的每個底基觀測 平臺每2-256分鐘測定并記錄一個壓力數(shù)據(jù)，做自容式存儲。
[0019] 所述的海底相對測地方法，其中，所述步驟A2中還包括:定期回收自容式存儲的數(shù) 據(jù)。
[0020] 所述的海底相對測地方法，其中，所述的相互通訊時間為每10分鐘一次。
[0021 ]所述的海底相對測地方法，其中，所述的壓力數(shù)據(jù)為每10分鐘測定并記錄一個。
[0022] 所述的海底相對測地方法，其中，所述的定期回收是通過母船定期巡航至觀測點(diǎn) 后與底基觀測平臺之間通過雙向水聲通訊傳輸所述自容式存儲的數(shù)據(jù)來完成。
[0023] 所述的海底相對測地方法，其中，所述的定期回收是通過母船定期巡航至觀測點(diǎn) 后，與底基觀測平臺通過單向水聲通訊，實(shí)現(xiàn)底基觀測平臺自容式存儲設(shè)備的釋放上浮，然 后母船打撈、回收并讀取自容式存儲的數(shù)據(jù)。
[0024] 所述的海底相對測地方法，其中，所述步驟A2中還包括:進(jìn)一步對底基觀測平臺之 間的沉積底質(zhì)進(jìn)行聲學(xué)測量，用以校正聲速，并將校正后的聲速用于所述的測定底基觀測 平臺相對距離變化。
[0025] 所述的海底相對測地方法，其中，所述的步驟A2中通過聲學(xué)信號測定相對距離的 具體做法是:根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，某一底基觀測平臺的聲學(xué)測距儀周期性發(fā)射測距聲學(xué)脈沖 信號，其他底基觀測平臺的聲學(xué)測距儀收到測距脈沖信號后，回復(fù)一個應(yīng)答聲學(xué)脈沖信號， 在先發(fā)出信號的底基觀測平臺接收應(yīng)答信號，計算出聲學(xué)信號在兩平臺間傳輸?shù)臅r間t，再 根據(jù)已知聲速C，就可計算出兩個底基觀測平臺之間的距離R，其計算公式如下：
[0027] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的海底相對測地方法將相同的若干個底基觀測平臺 投放至海底預(yù)設(shè)位置組建成觀測網(wǎng)，通過連續(xù)觀測、自容存儲各基站之間的相對距離及其 變化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各基站的相對測地功能，從而可獲得各基站之間的相對運(yùn)動速度和位移量、 垂向位移變化。結(jié)合陸地GPS數(shù)據(jù)，計算俯沖帶各段的耦合系數(shù)，分析俯沖帶各段的應(yīng)力積 累狀況，估算發(fā)震可能性和震級大小。本發(fā)明的海底相對測地方法能夠?qū)５姿胶痛怪?形變進(jìn)行長期精確的觀測和記錄，進(jìn)而為海底俯沖帶發(fā)震的可能性分析提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明提供的海底相對測地方法中底基觀測平臺的實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0029] 圖2是本發(fā)明提供的海底相對測地方法中底基觀測平臺的實(shí)施例的回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0030] 圖3是本發(fā)明提供的海底相對測地方法中底基觀測平臺的實(shí)施例的拋棄支架結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0031 ]圖4是本發(fā)明提供的海底相對測地方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明提供一種海底相對測地方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清 楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具 體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]為了方便理解，首先介紹一下底基觀測平臺的結(jié)構(gòu)和功能，請參閱圖1，所述的每 個底基觀測平臺大體由回收系統(tǒng)1和拋棄支架2構(gòu)成;如圖2所示，所述的回收系統(tǒng)包括集成 安裝架、5個浮球、2套三分體聲學(xué)釋放器、1個高精度壓力傳感器和1套聲學(xué)測距儀;所述的 集成安裝架形似尖底的"鳥籠"，包括頂部的錐形架101、上部的水平環(huán)架102、中部的若干平 行的豎直桿103、下部的水平環(huán)架104及水平格架105、底部的兜架106;所述的5個浮球中，1 個浮球作為儀器倉107裝載電池、電源驅(qū)動板、主控板與姿態(tài)傳感器，其底部固定安裝在所 述集成安裝架下部的水平格架105上;其余4個浮球108規(guī)格構(gòu)造完全相同，都通過保護(hù)殼固 定于所述的集成安裝支架的豎直桿103相同水平位置;所述的2套三分體聲學(xué)釋放器電源供 給和控制完全獨(dú)立，每套都由換能器109、電池倉110和釋放控制器111三個部分分別經(jīng)水密 處理后通過水密電纜連接構(gòu)成，所述的換能器109固定安裝在集成安裝架上部的水平環(huán)架 102上，所述的電池倉110固定安裝在集成安裝架的豎直桿103上，所述的釋放控制器111固 定安裝在集成安裝架底部的兜架106上;所述的高精度壓力傳感器112固定安裝在集成安裝 架的豎直桿103上;所述的聲學(xué)測距儀也采用分體式，由測距儀換能器探頭113和測距儀控 制電路114分別經(jīng)水密處理后通過水密電纜串聯(lián)構(gòu)成，所述的測距儀換能器探頭113固定安 裝在集成安裝架頂部的錐形101架頂點(diǎn)下方位置，所述的測距儀控制電路114固定安裝在集 成安裝架的豎直桿103上。
[0034]進(jìn)一步的，如圖3所示，所述的拋棄支架2包括頂部的環(huán)架201和環(huán)架下方的三腳著 陸架202;所述的拋棄支架2的三腳著陸架202內(nèi)部設(shè)有三腳支撐的連接組件208,三腳支撐 的連接組件208上設(shè)有連接環(huán)206;所述的三腳著陸架202每個腳分別設(shè)有相同規(guī)格的配重 塊203和導(dǎo)流筒204;所述的拋棄支架2頂部的環(huán)架201包括相垂直的垂直環(huán)面和水平環(huán)面， 即其縱剖面呈L形，所述的集成安裝架下部的水平環(huán)架104套接于拋棄支架頂部的環(huán)架201 中，即置于所述垂直環(huán)面內(nèi)、水平環(huán)面上，水平環(huán)面上固定設(shè)有若干壓縮彈簧。所述的裝有 釋放控制器111的集成安裝架底部的兜架106深入三腳著陸架內(nèi)部，接近三腳支撐的連接組 件208,用一根鋼絲繩207的一端連接某一釋放控制器111底部的活動掛鉤，鋼絲繩另一端穿 過連接環(huán)206后與另一釋放控制器111底部的活動掛鉤連接;所述的三分體聲學(xué)釋放器的釋 放控制器111、高精度壓力傳感器112和測距儀控制電路114分別與儀器倉107內(nèi)的主控板電 連接。所述的集成安裝架上還固定安裝有燈光信標(biāo)115、無線電信標(biāo)116和/或標(biāo)示旗117;燈 光信標(biāo)115和無線電信標(biāo)116設(shè)有機(jī)械式壓力開關(guān)，控制其在水中處于關(guān)閉狀態(tài)、出水后開 啟。
[0035] 請一并參閱圖4，本發(fā)明的海底相對測地方法包括：
[0036] S100、將相同的若干個底基觀測平臺投放至海底預(yù)設(shè)位置組建成觀測網(wǎng)；
[0037] S200、通過連續(xù)觀測、自容存儲各基站之間的相對距離及其變化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各基站 的相對測地功能，從而可獲得各基站之間的相對運(yùn)動速度和位移量、垂向位移變化。
[0038]具體來說，所述步驟S100進(jìn)一步包括：
[0039] S110、將若干底基觀測平臺投放至預(yù)定海底構(gòu)造帶，單節(jié)點(diǎn)投放的底基觀測平臺 數(shù)不小于2個，每兩個底基觀測平臺間距〈10公里;所述的底基觀測平臺帶有聲學(xué)通訊設(shè)備 和壓力傳感器；
[0040] S120、對于投放到位的每個節(jié)點(diǎn)的所有底基觀測平臺通過聲學(xué)信號相互通訊組 網(wǎng)，每隔2-256分鐘互相通訊一次，測定相對距離，同時每個底基觀測平臺采集一個距離數(shù) 據(jù)，做自容式存儲。
[0041 ]進(jìn)一步的，所述的海底相對測地方法中，所述步驟S120中還包括:每個節(jié)點(diǎn)的每個 底基觀測平臺每2-256分鐘測定并記錄一個壓力數(shù)據(jù)，做自容式存儲。
[0042]進(jìn)一步的，所述的海底相對測地方法中，所述步驟S120中還包括:定期回收自容式 存儲的數(shù)據(jù)。
[0043]另外，所述的海底相對測地方法中，所述的相互通訊時間為每10分鐘一次。所述的 壓力數(shù)據(jù)為每10分鐘測定并記錄一個。
[0044] 更進(jìn)一步的，所述的海底相對測地方法中，所述的定期回收是通過母船定期巡航 至觀測點(diǎn)后與底基觀測平臺之間通過雙向水聲通訊傳輸所述自容式存儲的數(shù)據(jù)來完成?；?者所述的定期回收是通過母船定期巡航至觀測點(diǎn)后，與底基觀測平臺通過單向水聲通訊， 實(shí)現(xiàn)底基觀測平臺自容式存儲設(shè)備的釋放上浮，然后母船打撈、回收并讀取自容式存儲的 數(shù)據(jù)。
[0045] 其中，所述步驟S120中還包括:進(jìn)一步對底基觀測平臺之間的沉積底質(zhì)進(jìn)行聲學(xué) 測量，用以校正聲速，并將校正后的聲速用于所述的測定底基觀測平臺相對距離變化。
[0046] 在本實(shí)施例中，所述的海底相對測地方法中，所述的步驟S120中通過聲學(xué)信號測 定相對距離的具體做法是:根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，某一底基觀測平臺的聲學(xué)測距儀周期性發(fā)射 測距聲學(xué)脈沖信號，其他底基觀測平臺的聲學(xué)測距儀收到測距脈沖信號后，回復(fù)一個應(yīng)答 聲學(xué)脈沖信號，在先發(fā)出信號的底基觀測平臺接收應(yīng)答信號，計算出聲學(xué)信號在兩平臺間 傳輸?shù)臅r間t，再根據(jù)已知聲速C，就可計算出兩個底基觀測平臺之間的距離R，其計算公式 如下：
[0048] 在具體實(shí)際操作過程中，可以將本發(fā)明的海底相對測地系統(tǒng)布放在馬尼拉俯沖帶 北段巴士海峽段，選擇構(gòu)造最活躍，地震活動最多的主干斷層兩側(cè)投放，以多節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)觀測 斷層的水平和垂直位移變化情況，通過連續(xù)觀測、自容存儲各底基觀測平臺之間的相對距 離及其變化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各平臺的相對測地功能，從而可獲得各平臺之間的相對位移量、垂向 位移變化。在此基礎(chǔ)上結(jié)合陸地GPS臺站分析馬尼拉俯沖帶北側(cè)主干發(fā)震斷層的應(yīng)變情況， 計算應(yīng)變速率和耦合系數(shù)，根據(jù)其他俯沖帶的研究結(jié)果，分析主干斷裂是鎖定應(yīng)力積累狀 態(tài)，還是線性滑移解鎖狀態(tài)，從而分析判斷近期內(nèi)該主干斷層發(fā)震的可能性。
[0049] 綜上所述，本發(fā)明提供的海底相對測地方法將相同的若干個底基觀測平臺投放至 海底預(yù)設(shè)位置組建成觀測網(wǎng)，通過連續(xù)觀測、自容存儲各基站之間的相對距離及其變化數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn)各基站的相對測地功能，從而可獲得各基站之間的相對運(yùn)動速度和位移量、垂向位 移變化。結(jié)合陸地GPS數(shù)據(jù)，計算俯沖帶各段的耦合系數(shù)，分析俯沖帶各段的應(yīng)力積累狀況， 估算發(fā)震可能性和震級大小。本發(fā)明的海底相對測地方法能夠?qū)５姿胶痛怪毙巫冞M(jìn) 行長期精確的觀測和記錄，進(jìn)而為海底俯沖帶發(fā)震的可能性分析提供依據(jù)。
[0050]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā) 明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保 護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種海底相對測地方法，其特征在于，包括： A、 將相同的若干個底基觀測平臺投放至海底預(yù)設(shè)位置組建成觀測網(wǎng)； B、 通過連續(xù)觀測、自容存儲各基站之間的相對距離及其變化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各基站的相對 測地功能，從而可獲得各基站之間的相對運(yùn)動速度和位移量、垂向位移變化。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述步驟A進(jìn)一步包括： A1、將若干底基觀測平臺投放至預(yù)定海底構(gòu)造帶，單節(jié)點(diǎn)投放的底基觀測平臺數(shù)不小 于2個，每兩個底基觀測平臺間距<10公里;所述的底基觀測平臺帶有聲學(xué)通訊設(shè)備和壓力 傳感器； A2、對于投放到位的每個節(jié)點(diǎn)的所有底基觀測平臺通過聲學(xué)信號相互通訊組網(wǎng)，每隔 2-256分鐘互相通訊一次，測定相對距離，同時每個底基觀測平臺采集一個距離數(shù)據(jù)，做自 容式存儲。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述步驟A2中還包括:每個 節(jié)點(diǎn)的每個底基觀測平臺每2-256分鐘測定并記錄一個壓力數(shù)據(jù)，做自容式存儲。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述步驟A2中還包括:定期 回收自容式存儲的數(shù)據(jù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述的相互通訊時間為每10 分鐘一次。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述的壓力數(shù)據(jù)為每10分鐘 測定并記錄一個。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述的定期回收是通過母船 定期巡航至觀測點(diǎn)后與底基觀測平臺之間通過雙向水聲通訊傳輸所述自容式存儲的數(shù)據(jù) 來完成。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述的定期回收是通過母船 定期巡航至觀測點(diǎn)后，與底基觀測平臺通過單向水聲通訊，實(shí)現(xiàn)底基觀測平臺自容式存儲 設(shè)備的釋放上浮，然后母船打拱、回收并讀取自容式存儲的數(shù)據(jù)。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的海底相對測地方法，其特征在于，所述步驟A2中還包括:進(jìn)一 步對底基觀測平臺之間的沉積底質(zhì)進(jìn)行聲學(xué)測量，用W校正聲速，并將校正后的聲速用于 所述的測定底基觀測平臺相對距離變化。10. 根據(jù)權(quán)利要求2述的海底相對測地方法，其特征在于，所述的步驟A2中通過聲學(xué)信 號測定相對距離的具體做法是:根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，某一底基觀測平臺的聲學(xué)測距儀周期性 發(fā)射測距聲學(xué)脈沖信號，其他底基觀測平臺的聲學(xué)測距儀收到測距脈沖信號后，回復(fù)一個 應(yīng)答聲學(xué)脈沖信號，在先發(fā)出信號的底基觀測平臺接收應(yīng)答信號，計算出聲學(xué)信號在兩平 臺間傳輸?shù)臅r間T，再根據(jù)已知聲速C，就可計算出兩個底基觀測平臺之間的距離R，其計算 公式如下：
【文檔編號】G01V1/38GK105911591SQ201610211364
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】林間, 孫珍, 孫兆華, 黃健龍, 黃銳, 李曉偉
【申請人】中國科學(xué)院南海海洋研究所