《机器人可能彻底改变海洋环境监测方式》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2019-04-01
  • 英国国家石油公司(NOC)科学家发布了一份关于海洋机器人如何监测石油和天然气设施退役环境的前瞻性综述研究报告。该研究展示了如何使用现有的传感器和自主平台来评估退役监测过程中遇到的所有海洋环境类型。在向行业、环境管理者和监管机构代表咨询后,对该方法进行了测试和改进。石油和天然气设施的退役是一个大项目,预计仅在英国就耗资超过500亿英镑。为了预防对海洋环境的影响,必须定期进行监测,以检查可能的污染物及其对海洋生物的影响。这一评估是一项重大的挑战,仅在英国北海地区就有400多个退役项目,潜在代价是巨大的,遗漏评估有可能对海洋环境造成很大的影响。

    自主系统已经在逐步改变海洋调查研究的方式,该系统对大面积海洋环境的高分辨率信息的收集比以前更快、更频繁,且成本一直在下降。NOC的科学家Daniel Jones博士是论文第一作者,他提到,行业和政府监管机构正在注意这些新技术,并开展了许多诸如此类的综合研究,这将有助于为未来开发一种成本更低但仍然严谨的监测方式。

    (刘思青 编译)

  • 原文来源:http://noc.ac.uk/news/robots-may-revolutionise-marine-environmental-monitoring
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    • 编译者:zhoubz
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    • 浮游生物(plankton)体型细小,悬浮在水层中且游动能力很差,不过这些生物如何抵达它们想要去的地方呢?近日科学家受浮游生物行为的启发,研制出一种能用于监测周围海洋环境的水下机器人。 20年前加州圣地亚哥大学斯克里普斯海洋学研究所的生物海洋学家Peter Franks曾提出了一个数学理论,认为浮游生物通过所谓的“内波”帮助它们高密度聚集在一起。他的想法是,浮游生物借助这些缓慢移动的水底“暗流”大规模聚集在一起,以达到寻找食物及繁殖等目的。海洋中浮游生物暴发性繁殖会引起“赤潮”现象。 由于技术有限,Franks始终无法证实他的理论。在其同事Jules Jaffe的帮助下,Franks通过机器人版本的“浮游生物”获得了一些答案。这种水下机器人称为微型自动水下探险家(M-AUE),通过温度等其他传感器来监测海洋环境。 它们能够随着海水移动,并能像真正的浮游生物一样在前进过程中调整它们的浮力。该团队进行了一项实验,将16个M-AUE水下机器人部署在一片海域中,机器人被设定保持在水下10米深的位置,并通过声学信号每隔12秒收集关于它们轨迹的信息。研究人员发现,这些“内波”可以帮助这些机器人浮游生物聚集在一起。该项研究结果发表在《自然•通讯》杂志上。 (吴昊 编辑)
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    • 编译者:mall
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    • 2017年夏天,11台自动海洋机器人被部署在奥克尼群岛西北部海域,目的是监测海洋哺乳动物和人为噪音污染,这是英国国家海洋中心(NOC)和政府、产业等16个组织联合开展的研究。NOC成功的在苏格兰北部深海用海洋机器人监测到了鲸鱼和海豚以及其声音记录。 海洋机器人阵列由8艘水下滑翔机和3艘无人水上机器人组成,在水深超过1000米的法罗—舍得兰群岛海峡巡视了200多公里,进行了2周的监测,操作人员通过卫星对机器人进行遥控操作。海洋机器人除了监测海洋噪声之外,还收集海洋温度、盐度、潮汐流、浮游生物丰度、天气和海浪等高质量环境数据。NOC的负责人指出,该项研究是英国在近海部署的最大海洋机器人阵列,收集了大量有用数据,包括几种海洋哺乳动物的声音信息。这些数据可以帮助确定生物多样性的热点地区,并且评估噪声污染对海洋动物的潜在影响。 研究人员对收集到的声音信息进行了分析,至少发现4种海洋哺乳动物,其中包括能发出类似金属点击声的抹香鲸、具有特殊口哨声音的领航鲸,还有世界第二大动物的长须鲸以及少量的海豚。噪音污染包括船舶发动机声音以及地震勘测仪的声音等。研究表明机器人可以有效的监测海洋声音信息,特别是记录到抹香鲸的信息,分析显示记录的抹香鲸可能长达12米,还发现一群领航鲸在水下滑翔机周围停留了近几个小时。 英国公司ASV Global与NOC合作开发的C-Enduro号是一艘海上机器人,在法罗—舍得兰海峡巡视超过850公里,是迄今为止航程最长的监测任务。它除了监测声音信息之外,还每隔一分钟将安装在桅杆上的摄像机收集的照片通过卫星发回NOC的控制室。 这些海洋机器人试验正在向研究组合作伙伴展示了这一新技术的潜在应用,这些机器人比有人操作设备便宜、安静、污染更少,因此是长期海洋环境监测的理想选择。最新的研究展示了海洋机器人可以作为人类在海洋中的眼睛和耳朵,提供有关海洋生物和人类活动的实时数据。 (鲁景亮 编译)