国际海底观测网络的发展及现状

海底观测网络是推动海洋科学技术发展，了解地球环境系统的重要基础，也是帮助人类了解海洋从而促进全球经济发展的重要方法。文章回顾了各国在海底观测系统发展过程中的研究计划和建设情况；介绍了当前各国海底观测网络及其投入业务应用后，在多学科综合观测、多网络交互融合、数据交换利用以及海洋科学应用等方面的发展方向，对我国海底观测探测网络建设，深海新型传感器发展，海底观测网标准化体系完善等方向进行了分析展望。     

人造海洋涌升流和海洋渔场

针对渔业资源日趋减少和鱼产品需求不断增加的矛盾，探讨了建造海底山脉、人工制造海洋涌升流、从而人工制造优良海洋渔场的可行性，分析了我国建造海底山脉的水深、海底和海流条件。介绍了建造海底山脉的建筑方法和国际上建造海底山脉的最新动态。论述了我国在200n mile以内建造海底山脉的有利条件。     

海洋生命灭绝和气候变暖

一项最新研究显示，0.93亿年前的海底火山活动引发了海洋生命大量灭绝，并在海底掩埋了一层厚厚的有机物质。美国艾伯特大学科学家们认为，海下火山喷发和物种灭绝期间，大量的海底营养物质被释放出来，供给和促进了植物和动物的生长。此外，当有机生物死亡后，它们分解并落在海底，导致氧气损耗，形成了全球海洋缺氧现象。缺氧事件在二氧化碳增多和气候非常温暖的时期是非常罕见的。     

大鹏湾海洋地质环境综合评价

2001年，我局在大鹏湾深圳海域开展了海洋地质环境与地质灾害综合调查研究，结合实测的海底地形地貌背景，根据潜在的海底地质灾害因素和海底工程地质条件等资料及水化学有害因子分析，综合研究了大鹏湾海域的海洋地质环境；利用综合指数法，对大鹏湾的海洋地质环境进行了定量、半定量的综合评价；为大鹏湾的海洋开发工程建设提出了几点建议。     

海底电缆路由的海洋环境研究

本文阐述了海底电缆路由的海洋环境。它包括地质，地理，海洋水文，渔业设施及各种海底障碍物等，是选定海底电缆路的关键因素。     

海底电缆观测系统的研究现状与发展趋势

随着世界各国对海洋研究和开发的高度关注，海底电缆观测系统越来越为人们所重视。首先简要介绍了海底电缆观测系统的定义及其发展史，并与其它海洋观测系统进行了对比，然后对各国海底电缆观测系统的发展现状进行了概述，指出了海底电缆观测系统的关键技术，最后讨论了海底电缆观测系统的发展趋势并给出相关建议。     

GPS技术在海洋开发中的作用

基于ＧＰＳ技术的新近研究成果，本文主要论述了ＧＰＳ信号在以下四方面的应用：（１）精确测定海洋测高卫星的运行轨道，为全球海洋学研究和灾害性海况信息探测提供数据处理基准；（２）建立陆地一海洋大地测量基准，为海洋划界和海洋国土建设奠定基础；（ ３）建立海底大地测量控制网，为海底工程建设和海底动力学研究提供测量基准，（４）测定海洋平台等海上设施的实时位置，确保海上设施的动态平衡。     

用声音杀“人”——水底噪声危及海洋动物

随着科学技术和商业贸易的发展，原本安详、寂静的浩瀚海洋如今也是热闹非凡。美国海军每年都要在海底进行水底爆炸实验，各国的商船在宽阔的洋面上往来如织，海底石油勘探和海洋开发活动也是方兴未艾。些活动都在海水中制研究人员指出，所有这些活动都在海水中制造了大量的噪声，给海洋动物带来严重的危害。人为制造的这些海底噪声将对海洋动物的听觉和行为造成干扰，迫使有些海洋动物不得不离开海洋，爬到海边和沙滩上。研究人员最近已经得到确切证据，表明所有这些海洋噪声已经导致海洋生物患上各种疾病。当鲸和海豚潜入水底时，其肺中的…     

国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动的协调研究

为适应国际海洋事务发展形势，促进我国积极参与国际海底区域活动，文章通过分析国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动的内涵、范围适用、支配原则和理论依据等，提出二者产生冲突的原因，并探讨协调途径。研究结果表明：国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动产生冲突的本质是人类共同继承财产原则与公海自由原则适用的冲突；公海自由原则不适用于国际海底区域；协调国际海底区域活动与其他海洋开发利用活动的核心是坚持国际海底区域的人类共同继承财产原则，发挥国际海底管理局职能，促进国际合作，相关国际组织和国际海底区域组织建立沟通机制，进一步建立健全国际和国内的立法和技术规范。     

海底有缆在线观测系统研究与应用综述

获取高质量海洋观测数据是维护国家安全和权益、保障人类生存与可持续发展、应对全球气候变化、开发利用海洋资源、防灾减灾等的重要基础。随着海底观测技术的发展，海底有缆观测已成为地球观测的第三个平台。通过借鉴国内外海底观测网的成熟技术，设计研发单节点海底有缆在线观测系统，主要包含海底观测、电力信息传输和陆上人机交互信息管理等三个子系统，具有高度可扩展性，可根据监测需求集成安装常用的各类海洋观测仪器和水下高清摄像头，从而实现海洋环境和水下生物资源的原位、长期、连续、稳定的在线观测。研发的海底有缆在线观测系统构造简单、扩展性强、经济成本低，已广泛应用于山东省海洋牧场观测网的海洋生态环境和渔业资源、辽东湾的冬季海冰、海洋牧场与海上风电的融合效应、河流入海口水质、海上溢油等不同领域的业务化监测中，为我国海洋生态环境保护与修复、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾等提供了高质量的科学数据支撑。海底有缆在线观测系统是业务化海洋在线观测技术领域里的创新研究，具有重要科学意义和广泛应用前景。     

基于Cesium的海洋环境要素三维可视化研究

基于海洋环境要素数据多源的特点,三维地球的可视化显示更有利于海洋复杂信息传递。Cesium是一款免费、拥有诸多API（application programming interface）的开源地图引擎,本文将二维可视化渲染效果较好的点方式可视化法、点图标映射法和流线法应用在Cesium三维地球引擎中,以NetCDF数据格式为例,实现了基于Cesium开源地图框架的海洋环境要素可视化,直观形象地模拟了真实海洋环境。     

基于Python的离线Google地图操作实现

在线Google地图以及开放的基础地理数据为GIS系统开发提供了便利。运用Python语言,针对离线Google地图瓦片数据文件,实现了地图瓦片拼接、卫星和平面地图切换、平移、缩放、鼠标响应、轨迹显示等地图操作,对于提高测绘质量及其实时显示与交互技术具有重要意义。     

Google Earth: A New Resource for Shoreline Change Estimation—Case Study from Jaffna Peninsula,Sri Lanka

Abstract

Estimation of shoreline change using satellite images is considered as a very effective method because the coastline is found highly dynamic. This study focuses to develop a methodology to detect shoreline changes using satellite imageries obtained from Google Earth platform. The study was carried out in north-east coastline of Jaffna in Sri Lanka. Shorelines from 2002 to 2017 were delineated on the multi-temporal satellite images in the Google Earth software by visual interpretation and change was detected using Digital Shoreline Analysis System in ArcGIS. Tidal variation, digitizing error, and geometric errors were considered to calculate the uncertainty. Mean End Point Rate, mean Shoreline Change Envelop, mean Net Shoreline Movement, and mean Weighted Linear Regression Rate were used as main shoreline change statistics. Result shows that there is net shoreline accretion of 6.13?±?8.74 m with an annual rate of deposition of 0.5?m/year. During the study period, 76.12% of the observed shoreline is found accreted while the 23.88% of the shoreline is eroded. Mean Uncertainty of the shoreline is 3.73?±?0.59 m. The study revealed that the satellite images from Google Earth platform can be used for time series analysis of shorelines after appropriate corrections.     

基于GMT的潮汐信息图件制作软件设计和实现

基于通用制图软件GMT(generic mapping tools)和中国近海精密潮汐模型,开发了潮汐信息图件制作软件。软件以交互界面设置图幅、验潮站及分区以及等值线分布等信息,可制作主要分潮的潮波图、潮汐类型数与深度基准面等值线分布图。两个测量实例的测试表明,软件可在沿岸潮汐复杂海域制作潮汐信息图件,可作为技术文档中验潮站设计的佐证材料。     

Signatures of ocean storms on seismic records in South China Sea and East China Sea

Ocean storms on seismic records reveal coupling mechanisms between Earth’s spheres. We analyzed temporal and spatial signatures of ocean storms on seismic records in the South China and East China Seas. The main points are: (1) the landing of ocean storms directly influences spectrum amplitudes of microseisms, showing an “increase-peak-decrease” pattern, whereas they exert no direct influence on Earth’s hum and the high-frequency noise; (2) for microseisms, spectrum amplitudes of short-period double-frequency microseisms are increased greatly during ocean storms’ landing, implying that storms preferably excite short-period ocean swells; (3) while the “increase-peak-decrease” pattern of spectrum amplitudes is observed for both short-period double-frequency microseisms and long-period double-frequency microseisms in South China Sea, the peak arrived and disappeared much earlier for long-period double-frequency microseisms, which can be explained by their causal mechanisms; (4) in East China Sea, only the spectrum amplitudes of short-period double-frequency microseisms show an “increase-peak-decrease” pattern and extraordinary spectrum pulses are observed reflecting thick sediments there; (5) spatial features of microseisms revealed from predominant polarization directions indicate that local coastlines play very important roles in deciding where ocean waves impact; (6) high-frequency noise is caused by local offshore wind-generated ocean waves instead of ocean storms; (7) the influence of ocean storm landing processes on microseisms can propagate through continents and is observed at inland stations; (8) seismic motions are excited more efficiently in horizontal directions when ocean waves impact seafloors. Our work clearly exhibits how effectively local ocean events are coupled with the Earth’s lithosphere in Chinese seas.     

南海及邻近海区科学数据中心资源建设初探

南海及邻近海区科学数据中心是国家地球系统科学数据中心的分中心, 其目标是通过联合热带海洋生物资源与生态、热带海洋环境动力领域和边缘海与大洋地质研究领域的优势力量, 建成具有南海特色的海洋科学数据资源共享服务平台, 促进海洋科学数据资源的开放共享与高效利用。南海及邻近海区科学数据中心资源在建设和实践过程中, 整合和共享了1985年以来南海水文、气象、生态、地质等多学科、多要素、多尺度的海洋科学数据资源, 一方面为南海海洋学各学科的科技创新提供精确、完整和可靠的海洋科学数据资源, 增强我国海洋科技创新能力; 另一方面为国家重大战略需求、海洋经济社会发展和相关决策活动提供数据基础支撑。     

等面积可伸缩地球网格投影分析与应用

详细介绍了等面积可伸缩地球网格(EASE-Grid)投影,包括参数设置、特征以及如何定义该投影。选择南半球的海洋环境数据——海表面温度进行了研究分析。结合常用的地图投影软件ArcGIS,实现了海表面温度基于等面积可伸缩地球网格投影的显示和应用,为我国捕捞南极磷虾提供数据支撑。     

支持海洋遥感信息提取技术的可视化建模系统流程设计

根据海洋遥感信息提取可视化建模应用需求,以用户可视化模型建立及流程设计实现为目标,采用统一建模语言UML面向对象分析方法,设计海洋遥感信息提取可视化建模系统软件结构、用户需求用例(use case)结构、类(class)结构及流程图表示法,同时完成流程定义器、流程调度的设计和实现.结果表明,可视化用户建模系统可以使广大海洋用户在使用遥感数据时无须在数据预处理及转换工作上花费较多的时间,也不要学习很多遥感信息处理专业知识即可适应和使用组件式海洋遥感数据处理和信息提取通用软件,并且在该软件平台上进行他们的研究和应用开发工作.     

出版用地图数据格式转换软件的研究

分析了目前地图出版的现状以及存在的问题,提出了开发基于MapGIS的数据格式转换软件,实现多源数据到MapGIS的转换,利用MapGIS的出版功能进行地图出版,从而解决制图与出版的衔接以及多数据源出版的问题。     

“数字辐射沙脊群”资源与环境信息管理平台设计与关键技术

针对江苏中部岸外辐射沙脊群海洋资源与环境数据的综合管理和信息辅助决策需求,基于Client/Server(C/S)和Browser/Server(B/S)混合架构完成了"数字辐射沙脊群"资源与环境信息管理平台的研制。平台采用组件式模块化方法开发,实现了基本的海洋信息管理、查询、分析与共享发布功能以及面向海洋深层次应用的数据挖掘、专题图自动生成、数据产品制作、海洋二维动力场可视化及浅海三维地形可视化模拟功能,为辐射沙脊群资源的合理开发利用提供了技术支撑。论文详细介绍了平台的设计思路,并对建设过程中采用的关键技术进行了深入探讨,目的为实现我国"数字海洋"的一体化建设提供参考。