本發(fā)明屬于海洋探測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及海底氣體噴發(fā)的探測，更具體地說，是涉及水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

海底普遍存在著不同規(guī)模的氣泡（群）溢出，其來源主要是通過熱分解和生物降解后產(chǎn)生的一些氣體組分，包含水、碳?xì)浠衔?、硫化氫或二氧化碳等成分，其中以碳?xì)浠衔餅橹?。?dāng)前海底鉆井平臺失穩(wěn)事故的最大誘因便是海底氣體噴發(fā)導(dǎo)致的海床失穩(wěn)，因此，研究海底氣體噴發(fā)對鉆井平臺的安全至關(guān)重要。而且，由于氣泡群噴發(fā)的氣體主要是溫室氣體，因此，準(zhǔn)確掌握海底氣體噴出路徑、規(guī)模等要素在全球碳循環(huán)和溫室效應(yīng)研究中亦占重要地位。此外，研究氣體噴出過程也為海洋生物、海洋地球化學(xué)和海洋生態(tài)過程等科學(xué)研究提供重要證據(jù)。

當(dāng)前研究海底氣體噴發(fā)的手段已有較多方法，主要包括體積排空法、光學(xué)測量法和聲學(xué)測量法。體積排空法是利用容積式懸浮收集器測量冷泉區(qū)域氣泡噴出量，以此確定氣體噴出速率、噴出規(guī)模等。光學(xué)測量法是采用高分辨率CCD攝像裝置獲取氣泡流動(dòng)圖像，運(yùn)用圖像處理軟件計(jì)算氣泡的直徑，進(jìn)行氣泡的光學(xué)測量，分辨率高，可識別15-5000um尺寸氣泡。聲學(xué)測量方法較多，例如，主動(dòng)聲納法可利用氣泡柱反射回波的強(qiáng)度間接檢測海洋中的氣體的流量,適合于流量充足、集中的場合；利用水聽器記錄氣體流經(jīng)收集器上方的噴嘴的聲音信號,并用小波方法處理聲信號數(shù)據(jù)反演氣泡流量，可確定氣體噴出規(guī)模；多波束掃描聲納裝置可觀測海底冷泉?dú)馀萑簼B漏隨海流的時(shí)空變化，能有效觀測海域的滲漏區(qū)釋放的氣泡群三維動(dòng)態(tài)分布,但難以測量釋放氣泡群量；利用透射聲波與氣泡液體的互相作用關(guān)系,可以計(jì)算出滲漏氣泡流量借此確定海底氣體噴出規(guī)模等。

上述的各種方法存在著探測條件要求高、干擾因素多、探測成本高等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的結(jié)構(gòu)和方法復(fù)雜、干擾因素多及成本高等的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的系統(tǒng)采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

拖船，作為系統(tǒng)的海上機(jī)構(gòu)，用于提供走航動(dòng)力和海上工作平臺，在所述拖船上設(shè)置有總控機(jī)；

測量裝置，作為系統(tǒng)的水下測量機(jī)構(gòu)，包括有主機(jī)箱、與所述主機(jī)箱連接的漂浮纜、固定在所述漂浮纜上的供電電極線和測量電極線，所述主機(jī)箱內(nèi)設(shè)置有主機(jī)模塊和電源模塊，所述主機(jī)模塊包括有數(shù)據(jù)傳輸單元，所述數(shù)據(jù)傳輸單元與所述總控機(jī)通過數(shù)據(jù)傳輸線連接，所述主機(jī)箱與所述拖船通過纜繩連接；所述供電電極線上設(shè)置有兩個(gè)供電電極，所述測量電極線上設(shè)置有多個(gè)測量電極，所述供電電極通過所述供電電極線與所述主機(jī)模塊中的供電單元連接，所述測量電極通過所述測量電極線與所述主機(jī)模塊中的電位采集單元連接；在所述漂浮纜上設(shè)置有配重和浮球；

定位裝置，用于對所述測量裝置進(jìn)行定位，并將定位數(shù)據(jù)傳輸至所述總控機(jī)。

如上所述的系統(tǒng)，所述測量電極線上的所述多個(gè)測量電極等間距設(shè)置在所述測量電極線上，所述多個(gè)測量電極中距離所述主機(jī)箱最近的為第一測量電極，所述供電電極線上的所述兩個(gè)供電電極中距離所述主機(jī)箱遠(yuǎn)的為第二供電電極，所述第一測量電極與所述主機(jī)箱的距離大于所述第二供電電極與所述主機(jī)箱的距離。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)供電電極的距離為1m，所述第一測量電極與所述第二供電電極的距離為1m，所述多個(gè)測量電極中相鄰兩個(gè)測量電極的距離為0.05m。

優(yōu)選的，所述測量電極線上設(shè)置有八個(gè)所述測量電極。

如上所述的系統(tǒng)，所述定位裝置包括GPS定位模塊和超短基線定位模塊，所述GPS定位模塊位于所述拖船上，所述超短基線定位模塊包括有聲學(xué)換能器和應(yīng)答器，所述聲學(xué)換能器設(shè)置在所述拖船的船底部，所述應(yīng)答器至少包括有設(shè)置在所述主機(jī)箱上的第一應(yīng)答器、設(shè)置在所述供電電極線上的第二應(yīng)答器及設(shè)置在所述測量電極線上的第三應(yīng)答器。

如上所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括形成在所述主機(jī)箱上的障礙探測裝置，所述障礙物探測裝置與所述主機(jī)模塊中的所述數(shù)據(jù)傳輸單元連接。

為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的方法采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種基于上述的水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的方法，所述方法包括：

所述系統(tǒng)中的拖船通過與所述系統(tǒng)中的測量裝置連接的纜繩拖動(dòng)所述測量裝置在海水中移動(dòng)；所述測量裝置在所述測量裝置中的漂浮纜的作用下、以距離海底一定距離的形式水平漂浮在海水中；

在所述測量裝置移動(dòng)過程中，利用所述測量裝置中的供電單元為所述測量裝置中的兩個(gè)供電電極供電，形成電場，并獲取所述供電單元為兩個(gè)所述供電電極供電的電流值；

利用所述測量裝置中的電位采集單元采集所述測量裝置中的多個(gè)測量電極中相鄰兩個(gè)測量電極在所述電場中產(chǎn)生的電位差，獲得多個(gè)采集點(diǎn)電位差；

同時(shí)，利用所述系統(tǒng)中的定位裝置獲取采集每個(gè)所述采集點(diǎn)電位差時(shí)所述供電電極的位置及形成該電位差的所述相鄰兩個(gè)測量電極的位置，利用所述供電電極的位置和所述相鄰兩個(gè)測量電極的位置確定出每個(gè)所述采集點(diǎn)電位差所對應(yīng)的采集點(diǎn)位置；

根據(jù)所述電流和所述采集點(diǎn)電位差計(jì)算采集點(diǎn)視電阻率，根據(jù)所述采集點(diǎn)視電阻率和所述采集點(diǎn)位置構(gòu)建視電阻率剖面圖；

對所述視電阻率剖面圖作反演計(jì)算，獲得真電阻率剖面圖；

根據(jù)所述真電阻率剖面圖判定氣體噴發(fā)的規(guī)模及速度。

如上所述的方法，所述利用所述供電電極的位置和所述相鄰兩個(gè)測量電極的位置確定出每個(gè)所述采集點(diǎn)電位差所對應(yīng)的采集點(diǎn)位置，具體包括：

根據(jù)所述供電電極的位置確定兩個(gè)所述供電電極的連線的中點(diǎn)，根據(jù)所述相鄰兩個(gè)測量電極的位置確定所述相鄰兩個(gè)測量電極的連線的中點(diǎn)，確定所述供電電極的連線的中點(diǎn)與所述測量電極的連線的中點(diǎn)之間的連線，作為中點(diǎn)連線，將所述中點(diǎn)連線的中點(diǎn)沿所述測量裝置的移動(dòng)方向上相對于初始點(diǎn)的位移確定為采集點(diǎn)橫坐標(biāo)，將所述中點(diǎn)連線的長度的設(shè)定百分比所對應(yīng)的數(shù)值確定為采集點(diǎn)縱坐標(biāo)，所述采集點(diǎn)橫坐標(biāo)和所述采集點(diǎn)縱坐標(biāo)構(gòu)成所述采集點(diǎn)位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

利用本發(fā)明提供的系統(tǒng)及方法實(shí)現(xiàn)水域走航式探測海底氣體噴發(fā)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，系統(tǒng)中的測量裝置體積小，便于攜帶使用；基于電位差和電流所形成的電阻率式的探測，不易受到干擾因素的影響，探測準(zhǔn)確性高；通過調(diào)整供電電極和測量電極的極距，能夠?qū)崿F(xiàn)不同體積目標(biāo)體和不同深度水域的氣體噴發(fā)的精確探測；可滿足對具有實(shí)時(shí)性要求的科研及工程的應(yīng)用需求。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是基于本發(fā)明水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1實(shí)施例的電路原理圖；

圖3是基于本發(fā)明水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖4至圖6分別為基于圖3的方法獲得的、不同水域的真電阻率剖面圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

首先，簡要說明本發(fā)明的理論基礎(chǔ)：

海底氣泡群噴出時(shí)，氣體占據(jù)海水體積，在空間形成氣液兩相體。理論研究表明，氣液兩相體的電阻率隨氣體噴出的規(guī)模及速度呈現(xiàn)一定變化規(guī)律。具體來說，電阻率越大，氣體噴出的速度也越大。本發(fā)明基于該理論，設(shè)計(jì)了一種水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)，并基于該系統(tǒng)提出了一種水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的方法。

請參見圖1和圖2示出的基于本發(fā)明水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其中，圖1是該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是該實(shí)施例的電路原理圖。

如圖1所示，同時(shí)結(jié)合圖2所示意，該實(shí)施例的水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)包括有拖船100、測量裝置200、纜繩及數(shù)據(jù)傳輸線300及定位裝置。

其中，拖船100作為系統(tǒng)的海上機(jī)構(gòu)，不僅用于提供走航動(dòng)力引導(dǎo)，還為整個(gè)探測過程提供海上工作平臺。拖船100上設(shè)置有總控機(jī)，用于進(jìn)行采集指令下發(fā)、采集參數(shù)選擇、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)和處理結(jié)果的保存等。

測量裝置200作為系統(tǒng)的水下測量機(jī)構(gòu)，包括有主機(jī)箱21、與主機(jī)箱21連接的漂浮纜22、固定在漂浮纜22上的供電電極線25和測量電極線26。

其中，主機(jī)箱21通過纜繩及數(shù)據(jù)傳輸線300中的纜繩與拖船100連接。纜繩為承力繩，具備較高強(qiáng)度，在拖船100上通過纜繩將測量裝置200下放到海中，在走航過程中，拖船100通過纜繩拉動(dòng)測量裝置200移動(dòng)。主機(jī)箱21作為測量裝置200的核心部件，其內(nèi)設(shè)置有主機(jī)模塊和電源模塊，電源模塊為主機(jī)模塊提供工作電源，主機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)對海底電阻率數(shù)據(jù)的采集，主機(jī)模塊的所包括的電路結(jié)構(gòu)及工作原理參見后面的描述。

漂浮纜22懸掛在主機(jī)箱21后方，由浮力較大的塑料組成。在漂浮纜22上設(shè)置有配重23和浮球24。具體來說，配重23可以錨，懸掛在漂浮纜22的尾端；浮球24為多個(gè)，分散固定在漂浮纜22的纜體上。通過配重23和浮球24的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)漂浮纜既能沉入到接近海底，又能以近乎水平狀態(tài)漂浮于海床面500上方的某一深度位置。

供電電極線25和測量電極線26也懸掛在主機(jī)箱21后方，并分別固定在漂浮纜22上。供電電極線25包括有承力軸、緊密包裹在承力軸外硬度較高的塑料管、位于塑料管內(nèi)部的導(dǎo)線以及兩個(gè)供電電極C1和C2。其中，供電電極C1作為第一供電電極，靠近主機(jī)箱21，與主機(jī)箱21的距離為h1；供電電極C2作為第二供電電極，遠(yuǎn)離主機(jī)箱21，供電電極C1與供電電極C2的距離為C2。測量電極線26包括有承力軸、緊密包裹在承力軸外硬度較高的塑料管、位于塑料管內(nèi)部的導(dǎo)線以及八個(gè)測量電極P1-P8。八個(gè)測量電極以等間距的形式依次設(shè)置在測量電極線26上。其中，八個(gè)測量電極中，第一測量電極P1距離主機(jī)箱21最近，其與主機(jī)箱21的距離為h3；八個(gè)測量電極中，每相鄰的兩個(gè)測量電極的距離為h4。在這些距離中，優(yōu)選的，h1=1m，h2=1m，h3=3m，h4=0.05m，因此，第一測量電極P1也第二供電電極C2的距離也為1m。在該實(shí)施例中，兩個(gè)供電電極的距離遠(yuǎn)大于相鄰兩個(gè)測量電極的距離，原因在于：

供電電極用來產(chǎn)生電場，在所建立的電場內(nèi)才能進(jìn)行有效采集，而所建立的電場的范圍與供電電極間的距離、也即供電電極極距成正相關(guān)。為保證足夠的電場范圍，供電電極距不能太小。而與之相反，測量電極間的距離、也即測量電極極距越大，測量裝置200的分辨率越差，需要小極距的測量電極才能對小尺度氣泡串有良好的分辨。經(jīng)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，0.05m的測量電極極距是能夠?qū)馀荽M(jìn)行有效探測的合理測量電極極距。

而之所以選擇在測量電極線26上設(shè)置八個(gè)測量電極，是因?yàn)橥ㄟ^數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)得到一個(gè)結(jié)論，直流電阻率法在海水中只能采集七層數(shù)據(jù)，所以我們做八個(gè)極，采集P1P2、P2P3、P3P4、P4P5、P5P6、P6P7、P7P8這七個(gè)電位，獲得七層數(shù)據(jù)。所謂層，是指在電場建立后，兩個(gè)測量電極的電位差受二者中間整體區(qū)域的電阻率的影響，其中由于電流在介質(zhì)中的分布規(guī)律，兩個(gè)測量電極的電位差主要反映了二者之間一定深度位置的電阻率情況，深度的不同即為不同的層，且深度位置與測量電極和供電電極的距離呈正相關(guān)。

當(dāng)然，上述具體數(shù)量及距離的選擇為優(yōu)選的，但并不局限于上述結(jié)構(gòu)，也可以采用更少數(shù)量的測量電極，或者其他的極距。

定位裝置用來對測量裝置200進(jìn)行定位，并將定位數(shù)據(jù)傳輸至拖船100上的總控機(jī)，以便通過數(shù)據(jù)處理獲取到測量裝置200的位置。具體來說，定位裝置包括GPS定位模塊（圖中未示出）和超短基線定位模塊。其中，GPS定位模塊位于拖船100上。而超短基線定位模塊包括有聲學(xué)換能器411和應(yīng)答器，聲學(xué)換能器411設(shè)置在拖船100的船底部，而應(yīng)答器設(shè)置在測量裝置200上，至少包括有設(shè)置在主機(jī)箱21上的第一應(yīng)答器412、設(shè)置在供電電極線25上的第二應(yīng)答器413及設(shè)置在測量電極線26上的第三應(yīng)答器414。利用GPS定位模塊和超短基線定位模塊，結(jié)合測量裝置200中各供電電極、各測量電極及主機(jī)箱21的相對位置，可以獲取到供電電極線25上的各供電電極和測量電極線26上的各測量電極的位置。同時(shí)，還可以獲得測量電極線26的姿態(tài)，以便實(shí)現(xiàn)對測量電極位置的監(jiān)控及在測量電極線26的姿態(tài)不合適時(shí)通過拖船100的拖行速度加以調(diào)整。

此外，在主機(jī)箱21上設(shè)置有障礙探測裝置27，障礙探測裝置27與主機(jī)箱21中的主機(jī)模塊連接，主機(jī)模塊可以獲取到障礙探測裝置27的探測數(shù)據(jù)信息。具體而言，障礙探測裝置27可以為攝像機(jī)和/或聲學(xué)探測裝置，可對走航過程中主機(jī)箱21前方的地形狀況或障礙物狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)探測。

請參見圖3，該圖所示為基于本發(fā)明水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖，具體來說，是根據(jù)上述水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)海底氣體噴發(fā)探測的方法。

如圖3所示意，同時(shí)結(jié)合圖1和圖2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及電路原理圖，該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)水域走航式海底氣體噴發(fā)探測的方法包括：

步驟31：拖船通過與纜繩拖動(dòng)測量裝置在海水中移動(dòng)，利用測量裝置中的供電單元為測量裝置中的兩個(gè)供電電極供電，形成電場，并獲取供電單元為兩個(gè)供電電極供電的電流值。

具體來說，在使用水域走航式探測海底氣體噴發(fā)的系統(tǒng)探測海底氣體噴發(fā)時(shí)，首先利用導(dǎo)航系統(tǒng)指導(dǎo)船體到達(dá)設(shè)定探測位置。探測位置可以是根據(jù)其它調(diào)查手段（如海洋地震方法或聲學(xué)方法調(diào)查）所得結(jié)果的異常區(qū)，也可以是工程、科研或其他領(lǐng)域所要求的關(guān)鍵區(qū)。到達(dá)設(shè)定探測位置之后，進(jìn)行系統(tǒng)安裝、測量裝置的布放和穩(wěn)定性測試。然后設(shè)定系統(tǒng)工作形式、供電電極所需的電流強(qiáng)度、供電周期等參數(shù)。在將測量裝置通過纜繩布放到海底時(shí)，通過已知的海床面500深度，調(diào)整漂浮纜上的配重和浮球，使得測量裝置距離海底一定距離而水平漂浮。例如，如圖1中，測量裝置距離海床面500的距離H為5m左右，目的在于防止采集到海床面500下方的沉積層600的電阻率信息而影響氣體探測的準(zhǔn)確度，同時(shí)還不錯(cuò)過、不漏采海底噴發(fā)出的氣體700的電阻率信息。

將測量裝置在海底布放完畢、拖船開始拖動(dòng)測量裝置移動(dòng)的起始位置作為初始點(diǎn)，根據(jù)定位裝置確定初始點(diǎn)的位置坐標(biāo)，并將該位置坐標(biāo)作為后續(xù)數(shù)據(jù)處理坐標(biāo)系中的原點(diǎn)作為。

測量裝置的主機(jī)模塊包括有供電單元和中央控制單元，供電單元分別與測量裝置中的電源模塊和供電電極線上的兩個(gè)供電電極連接，測量開始之后，拖船拖動(dòng)測量裝置在海水中移動(dòng)的過程中，供電電元在中央控制單元的控制，將電源模塊提供的電流轉(zhuǎn)化為供電電極所需的直流電而施加到兩個(gè)供電電極上。從而，在供電電極周圍形成電場。在供電的同時(shí)，中央控制單元能夠獲取供電單元為兩個(gè)供電電極所供電的電流值，該電流值將通過主機(jī)模塊中的數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸至拖船上的總控機(jī)。

步驟32：利用測量裝置中的電位采集單元采集測量裝置中的多個(gè)測量電極中相鄰兩個(gè)測量電極在電場中產(chǎn)生的電位差，獲得多個(gè)采集點(diǎn)電位差。

主機(jī)模塊中包括有采集單元和電極轉(zhuǎn)換單元所構(gòu)成的電位采集單元，在供電電極供電形成電場之后、測量裝置的移動(dòng)過程中，電極轉(zhuǎn)換單元在中央控制單元的控制下，切換多個(gè)測量電極中相鄰兩個(gè)測量電極作為當(dāng)前工作測量電極，采集單元將采集作為當(dāng)前工作測量電極在電場中所產(chǎn)生的電位差，獲得多個(gè)采集點(diǎn)電位差。

以具有P1-P8共八個(gè)測量電極的上述系統(tǒng)為例，將輪流測量P₁P₂、P₂P₃、P₃P₄、P₄P₅、P₅P₆、P₆P₇、P₇P₈的電位差。采集點(diǎn)電位差將通過數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸至總控機(jī)中。

步驟33：利用定位裝置獲取采集每個(gè)采集點(diǎn)電位差時(shí)供電電極的位置及形成該電位差的相鄰兩個(gè)測量電極的位置，利用供電電極的位置和相鄰兩個(gè)測量電極的位置確定出每個(gè)采集點(diǎn)電位差所對應(yīng)的采集點(diǎn)位置。

步驟12中的每個(gè)采集點(diǎn)電位差對應(yīng)著一個(gè)采集點(diǎn)，利用系統(tǒng)中的定位裝置獲取采集每個(gè)采集點(diǎn)電位差時(shí)供電電極的位置及形成該電位差的相鄰兩個(gè)測量電極的位置。然后，根據(jù)供電電極的位置和相鄰兩個(gè)測量電極的位置確定出每個(gè)采集點(diǎn)電位差所對應(yīng)的采集點(diǎn)位置。

具體來說，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，利用供電電極的位置和相鄰兩個(gè)測量電極的位置確定出每個(gè)采集點(diǎn)電位差所對應(yīng)的采集點(diǎn)位置，具體包括：

根據(jù)定位裝置確定的供電電極的位置確定兩個(gè)供電電極的連線的中點(diǎn)，根據(jù)定位裝置確定的相鄰兩個(gè)測量電極的位置確定相鄰兩個(gè)測量電極的連線的中點(diǎn)；然后，根據(jù)這兩個(gè)中點(diǎn)確定供電電極的連線的中點(diǎn)與測量電極的連線的中點(diǎn)之間的連線，作為中點(diǎn)連線；將中點(diǎn)連線的中點(diǎn)沿測量裝置的移動(dòng)方向上相對于初始點(diǎn)的位移確定為采集點(diǎn)橫坐標(biāo)，將中點(diǎn)連線的長度的設(shè)定百分比所對應(yīng)的數(shù)值確定為采集點(diǎn)縱坐標(biāo)，采集點(diǎn)橫坐標(biāo)和采集點(diǎn)縱坐標(biāo)構(gòu)成采集點(diǎn)位置。優(yōu)選的，設(shè)定百分比為25%。那么，采集點(diǎn)橫坐標(biāo)表征的是電位采集點(diǎn)相對于初始點(diǎn)的橫向位移，而采集點(diǎn)縱坐標(biāo)表征的是電位采集點(diǎn)處所對應(yīng)的、測量電極線所在海水面下方的特定深度

步驟34：根據(jù)電流值和采集點(diǎn)電位差計(jì)算采集點(diǎn)視電阻率，根據(jù)采集點(diǎn)視電阻率和采集點(diǎn)位置構(gòu)建視電阻率剖面圖。

根據(jù)上述的電流值及采集點(diǎn)電位差計(jì)算出采集點(diǎn)視電阻率，根據(jù)采集點(diǎn)視電阻率和步驟33獲取的采集點(diǎn)位置構(gòu)建視電阻率剖面圖。由于采集點(diǎn)位置包括有橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，為二維位置，二維位置結(jié)合每個(gè)位置的視電阻率數(shù)據(jù)，可以構(gòu)建出水下視電阻率剖面圖。具體構(gòu)建過程可以參考現(xiàn)有來實(shí)現(xiàn)。

步驟35：對視電阻率剖面圖作反演計(jì)算，獲得真電阻率剖面圖；根據(jù)真電阻率剖面圖判定氣體噴發(fā)的規(guī)模及速度。

反映計(jì)算獲取真電阻率剖面圖的具體實(shí)現(xiàn)過程可以采用現(xiàn)有技術(shù)。根據(jù)真電阻率剖面圖即可對氣體噴發(fā)的規(guī)模及速度進(jìn)行定性判定。具體來說，是根據(jù)真電阻率剖面圖中異常區(qū)電阻率值、尤其是高電阻率的值的來判斷氣體噴發(fā)區(qū)的規(guī)模及氣體噴發(fā)速度。

圖4、圖5和圖6示出了采用圖3實(shí)施例的方法所獲得的不同水域的真電阻率剖面圖，且為一個(gè)測量周期內(nèi)的真電阻率剖面圖。

在圖4中，真電阻率剖面圖中的電阻率異常區(qū)（也即高阻帶）主要位于橫坐標(biāo)為4-7m的范圍內(nèi)。根據(jù)該剖面圖，可以判定在探測區(qū)域存在著氣體噴發(fā)，且氣體噴發(fā)區(qū)的范圍小于八個(gè)測量電極的長度。氣體噴發(fā)的速度根據(jù)電阻率的大小來判定。

在圖5中，真電阻率剖面圖中的電阻率異常區(qū)（也即高阻帶）主要位于橫坐標(biāo)大于6m的區(qū)域內(nèi)。根據(jù)該剖面圖，可以判定在探測區(qū)域存在著氣體噴發(fā)，且氣體噴發(fā)區(qū)的范圍大于八個(gè)測量電極的長度。氣體噴發(fā)的速度根據(jù)電阻率的大小來判定。

在圖6中，真電阻率剖面圖中整個(gè)探測區(qū)域內(nèi)均為電阻率異常區(qū)，也即全斷面均為高阻帶。根據(jù)該剖面圖，可以判定在探測區(qū)域存在著氣體噴發(fā)，且氣體噴發(fā)區(qū)的范圍大于八個(gè)測量電極的長度。氣體噴發(fā)的速度根據(jù)電阻率的大小來判定。

采用上述實(shí)例的系統(tǒng)和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)水域走航式氣體噴發(fā)的原位探測，探測過程簡單、快捷、準(zhǔn)確、成本低，且可以實(shí)時(shí)、反復(fù)進(jìn)行探測。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。