Морские геологи также не имеют прямого доступа к объектам своих исследований. Представление о форме морского дна дают промеры глубин лотом. На смену промеров лотом, требующих большой затраты времени и позволяющих вести только дискретные определения глубин, пришли промеры эхолотные. Основу эхолота создал в 1912 г. немецкий физик Бем. В 1922 г. американское судно проложило первый эхолотный профиль через северную Атлантику, а в 1925–1927 гг., в процессе океанографических исследований, «Метеор» впервые выполнил обширные промерные работы с помощью эхолота.
Эхолот измеряет время, которое требуется посланному звуковому импульсу для того, чтобы пройти расстояние от судна до морского дна и обратно. Это время пропорционально глубине, так что, если известна скорость звука в воде, можно рассчитать расстояние «судно — морское дно». С помощью специальных эхограмм можно определять не только глубину: звуковые волны проникают также и в мягкие напластования дна, что позволяет судить о мощности осадочной толщи, т. е. отложении на морском дне. Некоторые виды эхограмм показывают распределение планктона или косяков рыб и являются важным вспомогательным средством при изучении биологических основ рыболовства.
Дночерпатели, работающие подобно грейферам землечерпалки, захватывают только самые верхние слои морского дна, в то время как геологические трубки проникают в него глубже. Они представляют собой опускаемые с борта судна длинные трубки, которые вонзаются в дно либо под действием собственного веса, либо с помощью разрывного заряда или вибрационного устройства. С помощью такого рода приборов, вес которых иногда превышает 2 т, на «Витязе» удалось поднять с морского дна колонку грунта длиной свыше 30 м.
Наконец, о строении морского дна позволяют судить геофизические методы. При сейсмических методах, например, в определенном районе возбуждаются сейсмические волны, которые после отражения различными поверхностями морского дна регистрируются в другом районе. О структуре строения морского дна дают представление также и измерения гравитационного и магнитного полей Земли или тепловых потоков, идущих из земных недр.
Подводная фотография и подводное телевидение дополняют океанографические методы исследований. Главной проблемой подводной фотографии является создание оптимальных искусственных источников освещения. Вследствие сильного поглощения и рассеяния солнечного излучения в воде естественного светового поля даже на небольших глубинах недостаточно для фотографирования. Еще в 1893 г. французский зоолог Бутан, который сделал первые снимки под водой с помощью плоской камеры на глубине 10 м в Средиземном море, применял осветительную вспышку, а позднее — угольные дуговые лампы.
Все возрастающее распространение в океанологии получает и подводное телевидение, в особенности для наблюдений за морским дном. Телевизионная техника была впервые применена под водой в 1951 г. при поисках подводной лодки, утонувшей в устье Темзы. В настоящее время существуют установки, которые позволяют вести передачи по кабелю длиной несколько километров.
Наряду с исследовательскими судами в последние годы появились автоматические измерительные буи, ведущие метеорологические и океанологические наблюдения и передающие данные в центры управления. С развитием и эксплуатацией этих буев связаны многочисленные технические, экономические, а также юридические проблемы, которые до сих пор еще далеко не все решены.
Как к самим измерительным датчикам, так и к устройствам для обработки и передачи данных предъявляются следующие основные требования: небольшие размеры, малое потребление энергии и высокая надежность.
Измерения, полученные на буе, должны передаваться наземным станциям. Это в общем возможно, исключая применение подводных кабелей в прибрежных районах, только с помощью радиосвязи. Система передачи должна быть пригодна для автоматической работы и действовать один-два года без технического обслуживания. Следует также учитывать возможность использования искусственных спутников в качестве радиорелейных станций при связи между буем и Землей.