[发明专利]一种海底地温场矢量的测量装置、计算方法、电子设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种海底地温场矢量的计算方法、测量装置、电子设备及存储介质，包括金属支架、若干个温度测量器、倾角仪和方位仪，金属支架设有若干根金属钢矛，金属钢矛垂直固定于金属支架上；每根金属钢矛的外壁上设有三个或三个以上的温度测量器；倾角仪平行安装于设于金属支架中央的金属钢矛的外壁上，方位仪安装于金属支架。温度测量器用于测量海底沉积物的温度，倾角仪和方位仪用于测量该测量装置的倾斜角和方位角向；通过将多组温度测量器安装在金属钢矛的不同位置上，计算出不同方向的视温度梯度；同时采用倾角仪和方位仪获得的参数对该视温度梯度进行校正处理，从而来揭示区域范围内各点真实的三维地温场矢量变化特征和规律。

技术领域

本发明涉及海底地球物理矢量测量技术领域，尤其涉及一种海底地温场矢量的测量装置、计算方法、电子设备及存储介质。

背景技术

海洋地热参数的原位测量与观测是海洋地球物理勘探方法之一，它可用于查明地球热场、地热异常区及地热能的分布状况，推算地球各圈层的热状况，可为地球科学的基础研究、海洋资源勘探与成藏作用研究等领域发挥了积极作用。海底热流测量数据主要来自两种方式。一种是通过海洋石油钻井的测井资料获得钻孔热流数据，这种数据主要集中在大陆架或者深海海盆的陆缘地区；另一种是利用海底热流探针(分LISTER型和EWING型二类)插入海底表层沉积物中获得海底的热物理参数，从而计算获得热流数据。由于海底地热流测量是建立在均匀介质的热传导理论基础上，当海底热流测量数据在受海底表层地下水循环等流体作用的影响时，数据离散现象不易解释。这在一定程度上制约了海底地热流测量结果的应用研究和相关理论的发展，因而，以需求为导向，测量技术方法的创新显得十分重要。

在当今的海底热流测量领域中，在调查船上所使用的海洋地热流原位探测技术、给ROV和HOV等水下机器人提供的热流探针和海洋钻井的测温技术均有相应的相关专利。但这些专利属于一维地热参数探测技术，只是海底地温场观测技术中的其中一个分量，反映不出地温场矢量信息及其海底地温场中的温度空间变化特征。

发明内容

为解决上述的问题，本发明目的之一提供一种海底地温场矢量的测量装置，该测量装置能从海底获取测量海底地温场矢量所需要的参数。

本发明目的之二提供一种海底地温场矢量的计算方法，该计算方法能揭示海底区域范围内各点的地温场矢量变化特征和规律。

本发明目的之三提供一种电子设备，其能揭示海底区域范围内各点的地温场矢量变化特征和规律。

本发明目的之四提供一种计算机可读存储介质，其能揭示海底区域范围内各点的地温场矢量变化特征和规律。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种海底地温场矢量测量装置，包括金属支架、若干个温度测量器、倾角仪和方位仪，所述金属支架设有若干根金属钢矛，所述金属钢矛垂直固定于所述金属支架上；每根所述金属钢矛的外壁上设有三个或三个以上的温度测量器；所述倾角仪用于测量所述金属钢矛的倾斜角，所述方位仪用于测量所述金属钢矛在水平方向的方位角。

进一步地，所述金属支架包括两个相互平行且端点对齐的钢矛架；所述金属钢矛垂直固定于两个所述钢矛架对齐的端点及中心；每根所述金属钢矛所设有的所述温度测量器数量均等。

进一步地，垂直方向的温度梯度根据一根或所有的所述温度测量器所测得的垂直方向的温度梯度取平均值确定；水平方向的温度梯度是分北分量和东分量，由一个或者所有水平面等同方向的所述温度测量器所测得的温度梯度值取平均值确定。

进一步地，所述倾角仪平行安装于设于所述金属支架中央的所述金属钢矛的外壁上，所述方位仪固定于所述金属支架。

进一步地，所述测量装置还包括有助于贯入海底沉积物中的重锤，所述重锤的顶部设有保持所述测量装置在下沉时导流的尾翼，所述重锤的底部通过法兰与所述金属支架连接。