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海洋地质与第四纪地质2025年第06期:深海极端环境光学探测传感技术研究与应用进展

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张喜林;孙治雷;徐思南;郭金家;李世兴;刘庆省;耿威;曹红;翟滨;张栋;

单位:中国地质调查局青岛海洋地质研究所;青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室;中国海洋大学信息科学与工程学部;中国地质大学(武汉)地质过程与成矿预测全国重点实验室;

摘要:海洋传感器作为能够对各类海洋观测要素实现感知、采集、转换、传输及处理的功能性器件,是海洋环境监测与水下目标探测领域不可或缺的“感知终端”,在海洋探测和监测技术体系中占据核心关键地位。然而,受海水介质特性及水下环境复杂性的影响,传统陆地测量与传感技术往往难以直接应用于水下场景,在测量难度更高的深海极端环境中表现尤为突出。当前,深海极端环境探测与研究已成为海洋科学领域的前沿方向。为此,研发各类适配性传感设备以满足深海探测需求。其中,搭载于水下移动平台的新型光学传感器,能够高效监测水下气体特征并精准感知海底表面形态,在新一轮海洋探测进程中已发挥日益重要的作用。本文围绕水下气体监测与地形探测两大核心方向,系统梳理了国内外海洋光学传感技术的基本原理、主流产品特性及其在深海极端环境探测和海洋环境监测等领域的应用现状,并结合未来深海极端环境探测及海洋矿产资源勘探的需求,对其发展趋势进行了展望。旨在为深海光学探测技术研究提供阶段性总结,以期引起学界及相关领域对深海光学探测传感技术的关注与支持。

关键词:深海极端环境;;光学探测传感器;;红外吸收光谱探测技术;;高光谱水下探测技术;;水下三维激光探测技术

基金资助:山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2023CXGC010401);; 国家重点研发计划项目课题(2022YFC2807704);; 中国地质调查局地质调查专项(DD20230402);; 山东省博士后创新项目(SDCX-ZG-202302026)