深海海洋测绘中载人潜水器的应用探析

深海海洋测绘中载人潜水器的应用探析

摘要：载人深潜技术在深海技术当中占据重要地位，在深海科考之中发挥巨大

作用。当前，深海载人潜水器已经对全球的洋中脊、海山等深海区域实施探查，

测量并获得大量海底地形、地貌数据。为了促进我国深海测绘事业向前发展，研

究国外载人潜水器，对我国的载人潜水器在海洋测绘当中的应用情况进行分析和

展望。

关键词：深海海洋；测绘；载人潜水器

前言

载人潜水器属于一种深海运载装备，在现场观察、水下作业等情况中的应用发挥巨大作用，促使世界各国加大研究力度。2012年7月，我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器顺利完

成7000m的深海测试。随后其在南海、西北太平洋等海域开展多次科考下潜，取得重大成果，在深海测绘当中有很大的应用前景。

1载人潜水器具备的优势

由于载人潜水器配备了完善的动力以及操作系统，能实现前进后退、上浮下潜以及悬停

定位等功能，可以十分准确地到达目标区域。科学家可乘坐载人潜水器深入海底，亲身感受

海底的情况，利用自身感官对深海地质、生物等进行长期、持续观察。科学家能与潜水员开

展密切配合，实现“观察”与“操作”的同步进行，灵活自如地开展海底作业任务。搭载了先进

的探测器，能对海洋地貌、海洋环境等实施探测。同时配备了先进的海底地形地貌等探测器，能对探测目标实施近距离精确测量。载人潜水器通常预留较多的接口，能根据考察任务的需要，灵活安装更换各种取样器、传感器等，顺利处理完各种深海作业任务。这种潜水器正在

朝着更大的观察范围、更强的作业能力等方向发展。

2蛟龙号载人潜水器的技术特性

其下潜的深度已经超过7000m，表明其可以在世界99.8%的海域当中发挥作用。具备悬

停定位能力，处理作业目标时较为稳定，能让其在处理高精度作业时具备较强的可靠性。其

还能实现水声通信与海底微地形地貌探测，传送图像和语音信息的速度相对较大，能对海底

的小目标进行探测。携带多种高性能作业工具，保证载人潜水器能在特殊的海洋环境以及海

洋地质条件下顺利完成各种复杂任务。

3载人潜水器在深海测绘当中的使用情况

3.1探查海底地形

在这个方面，美国与法国开展研究较早，在1971年到1975年展开合作，让两国科学家

共同在载人潜水器的支持下对大洋中脊开展观察，其中美国的Alvin号和法国的Cyana号、Archimede号在1973年到1974年期间一起对大西洋中脊实施近距离观察，潜入深海接近60次，在深度为2500m的大洋裂谷谷底总共完成200h的观察、照相等事项，获得新生洋壳的

转换断层资料，在洋中脊观测到新鲜的熔岩以及年青的火山等，证实大洋中脊是洋壳生长与

扩张的所在，给板块理论提供了现实依据。1977年，美国的“阿尔文”号潜水器在东太平洋加

拉帕斯裂谷开展深海地质考察时，在2500m深的位置寻找到高温热液喷口，喷口的附近出现

了之前从未被发现的生物。随后的时间，科学家们利用载人潜水器在大西洋、北冰洋等地相

继发现这种热液喷口。1999年日本的Shinkai6500号加入美国对夏威群岛海底火山的成长和

衰亡过程的探索，在研究中下潜达到29次，最大下潜深度达到5560m，开展了细致的海底

调查。

自从2009年“蛟龙号”在开展海试之后，对位于西北太平洋的富钴结壳矿区等地实施考察，开展了成效较大的地质地形勘测等工作。在开展西南印度洋试验性航行的过程中，对区域内

的西南印度洋分布的多金属硫化物矿区开展了科学的地质环境探测，对这个区域当中的热液

喷口分布情况实施较为详细地检测，这对以后进一步使用潜水器开展测绘工作打好基础。

3.2对海底地形地貌实施细致测绘

载人潜水器目前已经安装了多波束测深系统，还有侧扫声呐，能对海底地貌、地形实施

查看，描述其精确特征。利用这些先进设备能有效防止出现渔网拖网的情况，杜绝海洋工程

的干扰，有效屏蔽各种噪声受到的影响，对海底的地形地貌实施精确测绘。1974年开展的