Journal of Geodesy and Geoinformation Science
構建與學術的橋樑 拉近與權威的距離
自1993年以來，美國地質調查局（USGS）與美國國家海洋與大氣管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration）的國家海洋保護區計劃合作，在斯特勒威根海岸國家海洋保護區（Stellwagen Bank National Marine Sanctuary，簡稱：SBNMS）進行了海床製圖及相關研究。
為方便研究，該計劃將面積約為3,700平方公里的保護區細分為18個四邊形區域。本文對象是其中面積約為211平方公里的區域6（如圖所示）。
七幅比例尺為1：25,000的海床地圖揭示這片海域的海床地貌、海床反向散射、海床粗糙度、海床地質、基質流動性、泥漿含量以及該海域的泥砂主導類型，是細粒砂還是粗粒砂。
斯特勒威根海岸國家海洋保護區坐落於馬塞諸塞州的馬薩諸塞灣，成立於1992年，因觀鯨而知名，每年的5月至10月，約有50多頭座頭鯨會聚集於此繁育後代，約有一百萬遊客來觀賞遷徙至此的鯨，場面甚是壯觀。該保護區同時也是銀鷗、大黑背鷗、笑鷗等鳥類和其他海洋生物的家園，該保護區的設立旨在保護和提高這一地區的生物多樣性和生態完整性。
多波束測深系統
多波束測深系統，又稱為多波束測深儀、條帶測深儀或多波束測深聲吶等。是可同時獲得數十個相鄰窄波束的回聲測深系統。一般由窄波束回聲測深設備(包括換能器、測量船搖擺的傳感裝置、收發機等)和回聲處理設備(包括計算機、數字磁帶機、數字打印機、橫向深度剖面顯示器、實時等深線數字繪圖儀、系統控制鍵盤等)兩大部分組成。主要用於海底地形測量、掃海測量和海上施工區域的測量。裝在測量船上的多波束測深系統，每發射一個聲脈衝，可以獲得船下方的垂直深度，同時獲得與船的航跡相垂直的面內的幾十個水深值，從而實時繪出海底地貌圖。通過船上計算機對各種數據的處理，可由繪圖儀繪出等深線圖，精確測定航行障礙物的位置、深度。
Map A：陽光照射地貌和灘礫脊
該圖由多波束測深聲吶獲得，以5米等深線為間隔繪製，展現海底地貌。範圍從西部的斯特勒威根海岸貫穿至東部的九十米海岸（Ninety Meter Banks），水深從35米到180米。高度小於1米和大於等於1米的灘礫脊覆蓋於基質之上，地圖上顯示為半透明的多邊形。
Map B：海床粗糙度
該圖顯示多波束聲納測深數據的分析結果，用於計算海床粗糙度。該結果基於用以量化陸地地形異質性的地形耐用指數（Terrain Ruggedness Index，簡稱TRI)）。TRI是指中心點高程與周圍高程的差的平均值。如公式（1）所示，式（1）中的e表示中心點高程值，ei如圖1所示，也就是周圍的高程值。
TRI計算示例：
Map C：反向散射強度和陽光照射地貌
該圖顯示了從多波束聲納數據獲得的海底反向散射強度圖像。反向散射強度值用1-8來表示，其中黃色到紅色為6–8，表示相對較硬的基質，藍色到藍綠色為1–3，表示相對較軟的基質。在此圖中，部分斯特勒威根海岸及九十米海岸處的灘礫脊呈現紅色，反向散射強度值達到最高，為7-8，表明該區域的基質構成為堅硬的鵝卵石等物質。而九十米海岸間的幾處深谷，在圖中顯現為藍色，反向散射強度值最低，為1-2，表明該區域的基質構成為泥質砂等物質。
Map D：地質基質分佈
區域6的地貌由冰川侵蝕和沉積形成，後受海平面上升影響，目前受風暴和潮汐流影響。Map D顯示的是本區域的10種地質基質分佈情況。分別為：
A1：成波紋狀的粗粒砂
A1位於斯特勒威根海岸的上部側腹區域，主要物質為可移動的沉積砂。深度在30到56米。
A2：:不可移動的粗粒砂
A2位於斯特勒威根海岸的下部側腹區域，主要物質為不可移動的沉積砂。深度在53到77米。
B：成波紋狀的粗粒砂；部分覆蓋於不可移動的卵石及大型砂礫之上
B深度在36至58米。
C：不可移動的卵石及大型砂礫
基質C由不可移動的卵石及大型砂礫構成，相互堆疊，形成一個個分隔的脊。
D1：不可移動的沉積砂；部分覆蓋於卵石及大型砂礫之上
D1深度在50到83米。
D2：不可移動的，泥質沉積砂；部分覆蓋於卵石及大型砂礫之上
D2位於北、東、中九十米海岸。深度在87到105米。
E：不可移動的粗粒砂
深度在66到122米。
F：不可移動的粗粒砂；部分覆蓋於卵石及大型砂礫之上
深度在90至148米。
G1：不可移動的，泥質細粒砂
G1位於斯特勒威根海岸及九十米海岸之間的谷地處，深度為85米到171米。
G2：不可移動的，泥質細粒砂
G2位於九十米海岸之間的谷地處，深度為125米到185米。
Sheet 1：表明10種地質基質的分佈。
Sheet 2：表明10種地質基質的分佈及採樣點所在地。
Sheet 3（即Map D）：表明10種地質基質分佈，分佈基於太陽照射情況下的地貌，表明基質類型與海床特徵間的關係。
Map E：沉積物移動性
該圖基於Map D的10種地質基質，以表面移動性為基準，重新分為4個大類。分別為A1、B、C以及不可移動的沉積物。
Map F：粗粒砂和細粒砂分佈
該圖顯示Map D中9種地質基質，基質C，即灘礫脊排除在外。其中，未分層的基質（A1，A2，E，G1，G2）和分層的基質的上部（B，D1，D2，F）均含有高比重的砂粒，而非礫石或泥土。不同的是，基質A1，A2，B，D1，D2，E和F的平均砂重百分比大於等於50 ，為粗粒砂。而基質G1和G2的平均砂重百分比也大於等於50，但為細粒砂。
Map G：基質含泥量分佈
該圖顯示Map D中9種地質基質，基質C，即灘礫脊排除在外。基於平均泥漿重量百分比，因泥漿含量通常隨水深而增加，將該區域分為5種地質基質。分別為泥漿重量百分比小於等於1的基質，即A1, B和A2；泥漿重量百分比在1到5之間的D1 和E；泥漿重量百分比在5到10的F和G1；泥漿重量百分比在10到20的D2和泥漿重量百分比在20和50之間的G2。
注：本文素材來自網絡
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