声学光学法泥沙浓度观测的对比研究

       摘要: 根据光学后散射传感器(Optical Backscatter Sensor,OBS)和声学后散射传感器(A-coustic Backscatting Sensor,ABS)估算悬浮沉积物质量浓度(Suspended sediment concentra-tion,SSC)的原理,在水槽实验室不同波况产生较高悬浮沉积物质量浓度的条件下运用 OBS仪器 ASM-IV(激光边界层泥沙剖面仪)和 ABS仪器 AQUAscat1000(多频声学悬沙剖面仪)观测并记录数据。然后用水槽实验抽取的水样标定光学和声学仪器,反演得到高精度的垂向泥沙浓度分布剖面。结果表明,OBS仪器 ASM-IV 上的不同光学探头测得的浊度与 SSC 可以用同一个线性关系描述,相关系数高达0.996,进而能够高精度(垂向间距1 cm)地反演垂向的 SSC剖面;对于本组水槽实验的粉土底质和不同的波况而言,声学仪器比光学仪器的量测精度低;不同频率声学仪器换能器的量测值可相差几个数量级,不同波况条件下的声学仪器反演值与实测 SSC的相关性系数在0.716~0.974变化。

作者:
胡捷 徐继尚 牛建伟 董平 秦宽宽
单位:
中国海洋大学 海洋地球科学学院,山东 青岛,266100
出处:
《海岸工程》
刊期:
2016年第35卷第1期
基金:
国家自然科学基金

声学光学法泥沙浓度观测的对比研究

摘要:根据光学后散射传感器(Optical Backscatter Sensor,OBS)和声学后散射传感器(A-coustic Backscatting Sensor,ABS)估算悬浮沉积物质量浓度(Suspended sediment concentra-tion,SSC)的原理,在水槽实验室不同波况产生较高悬浮沉积物质量浓度的条件下运用 OBS仪器 ASM-IV(激光边界层泥沙剖面仪)和 ABS仪器 AQUAscat1000(多频声学悬沙剖面仪)观测并记录数据。然后用水槽实验抽取的水样标定光学和声学仪器,反演得到高精度的垂向泥沙浓度分布剖面。结果表明,OBS仪器 ASM-IV 上的不同光学探头测得的浊度与 SSC 可以用同一个线性关系描述,相关系数高达0.996,进而能够高精度(垂向间距1 cm)地反演垂向的 SSC剖面;对于本组水槽实验的粉土底质和不同的波况而言,声学仪器比光学仪器的量测精度低;不同频率声学仪器换能器的量测值可相差几个数量级,不同波况条件下的声学仪器反演值与实测 SSC的相关性系数在0.716~0.974变化。

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