基于视频序列的海底热液速度场反演方法研究

项目名称： 基于视频序列的海底热液速度场反演方法研究

项目编号： No.41406035

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 郭双喜

作者单位： 中国科学院南海海洋研究所

项目金额： 26万元

中文摘要： 由于深海恶劣环境和测量技术限制，目前对海底热液区速度多点定量测量难以实现。通过热液区流体速度，可以评估热液对海底物质和能量输送，研究热液与周围海水的卷挟混合以及对中层水循环的影响，也有助于认识热液系统自身动力学发展过程。采用海底光学镜头进行视频拍摄,是目前观测热液运动过程的主要手段。如何通过现有的视频资料，来获得热液区流体速度场的定量数据？本项目拟通过利用海底热液区视频观测资料，发展一套基于视频的流体速度场反演方法。对于热液羽流，通过图像互相关算法确定颗粒物位置的变化，来得到流体速度；对于弥散热液流，则通过对背景参照物因折射率变化引起的变形矢量，进行差值互相关分析，来得到热液区流体速度场。通过室内实验和中值滤波等对该方法进行误差校验和修正。最后以大西洋中脊Lucky Strike热液场观测视频为例，计算热液系统速度场，并进一步分析其物质能量输运及动力学演化过程。

中文关键词： 热液系统；热液羽流；弥散流；互相关；

英文摘要： Due to the hostile environment and limitation of the submarine measurement technology, it is difficult to measure the quantitative flow velocities of the hydrothermal field. With the hydrothermal field velocities, one can estimate the heat and mass transf

英文关键词： hydrothermal systems；hydrothermal plumes；diffuse flow；cross-correlation；