胡　捷，徐继尚，牛建伟，董　平，秦宽宽

(中国海洋大学 海洋地球科学学院，山东 青岛 266100)



声学光学法泥沙浓度观测的对比研究*

胡捷，徐继尚，牛建伟，董平*，秦宽宽

(中国海洋大学 海洋地球科学学院，山东 青岛 266100)

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(Acoustic Backscatting Sensor，ABS)估算悬浮沉积物质量浓度(Suspended sediment concentration，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。

关键词：连续OBS；多频ABS；SSC；垂向剖面

海底沉积物或水体泥沙在多种外力作用下存在着再悬浮和沉降的动力过程，而能否准确测量泥沙或沉积物的相关参数对于评估海洋初级生产过程、港口航道的淤积、石油及通信管线安全、海上开发平台安全等涉及海底边界层泥沙输运过程有很大影响。海水中悬浮沉积物浓度是最基础而又关键的参数，因此对水体泥沙浓度的准确量化的研究，对于上述领域都具有一定的现实意义。……