我国海岸带及近海卫星遥感应用信息系统构建和运行的基础研究

我国海岸带和近海的高度开发极大地促进了沿海经济的发展,也引发出一系列的资源和生态环境问题.研究和发展适用于我国海岸带及近海卫星遥感综合应用技术系统,旨在实现宏观、动态、同步监测区域资源开发和保护,以及为生态环境问题提供全新的技术支撑和协调解决整体技术方案,对此着重阐述了面向海岸带及近海卫星遥感应用技术系统的构建.本技术系统主要包括海岸带科学数据平台和信息提取模块、针对海洋过程的应用模块、我国海岸带及近海生态环境集成用户平台等,其目的是推进我国海洋遥感由研究阶段转向应用阶段,并为实现数字海洋提供技术基础.     

基于北斗卫星的海洋测量数据传输系统

针对目前我国海洋测量船上测量数据无法实时传输的现状,采用我国自主研发的北斗卫星导航系统为无线信道单元,结合数据压缩及长报文通信协议等技术,设计了基于北斗卫星的海洋测量数据传输系统,解决了海洋测量船上测量数据实时传输的问题。     

Huffman与LZW算法在海洋观测浮标通信数据压缩中的应用研究

在现有两种比较主流无损压缩算法基础上(Huffman算法和LZW算法),根据海洋观测浮标采集的观测数据特点,比较两种压缩算法的优缺点,并通过布放在西太平洋海域的一套观测浮标数据进行数据验证。结果表明,使用Huffman算法和LZW算法分别对海洋观测浮标数据进行压缩,两者的压缩率都基本可达50%左右甚至更低,Huffman算法压缩率较优,而LZW算法复杂度较优。通过分析,可证明这两种无损压缩算法都能有效地提高深远海通信效率和降低通信成本,同时也提高了科学观测数据的安全性和保密性,可根据实际情况选择在深远海观测浮标数据通信中应用。     

波浪涌动机®通讯中继在海上应急协同组网监测中的应用

如何突破海气界面的通讯壁垒,将地球上层大气的卫星遥感观测/光电通讯与地球底层水体中的海底节点观测/水声通讯连接起来,成为在垂向上认识海洋,实现海洋数据观测和实时传输的关键。而波浪涌动机~?由于机动灵活、能够长时间进行海上无人值守,即可作为海洋观测的通信中继,又可作为海上无人移动监测平台进行多台组网协同作业,特别是在构建小卫星应急组网监测的空天一体化建设中,为我国领海内的权益岛礁和海上溢油预警监测提供了一种全新的监测手段。本文将对基于北斗数据链的波浪涌动机~?在我国未来海上应急组网观测建设中的优势特点和应用场景进行详细阐述,供相关学者参考。     

关于加强海洋监测工作的几点建议

海洋监测是国家一项长期的基础性、公益性海洋工作,其基本任务是对海洋要素不同时空尺度的状况及其变化趋势进行全方位、全天候、全自动的立体监测。海洋监测的基本手段包括：卫星、航空、调查船、志愿观测船、浮标、海洋站、海洋观测平台和岸基遥测等。海洋监测资料是为开发利用海洋、保护海洋环境、开展海洋预报、维护海洋权益和海洋工程建设等提供有效的基础数据。海洋监测在各项海洋工作中处于先行基础地位。     

基于CUDA的海洋监测数据并行压缩技术研究

为了提高海底观测网系统的运行效率,针对海洋仪器设备中海量监测数据的存储及传输问题,进行无损数据压缩算法的并行化技术研究。根据海洋监测数据的特点,进行压缩测试,选取出适合并行化的压缩算法,针对原有算法执行速度慢的问题,创新性地提出一种在CUDA架构上利用GPU并行加速平台,多线程分块并行实现数据压缩的方法。实验结果表明并行压缩算法的执行速度有大幅度的提升,压缩加速比最高可提高一个数量级,满足了海洋仪器设备中无损数据压缩的实时性需求。     

CTD海洋观测数据多重压缩加密算法设计

对数据进行压缩、加密是解决海洋观测数据卫星传输通信费用高、数据安全性低等问题的有效手段。针对温盐深仪(Conductivity Temperture Depth,CTD)海洋观测数据,提出了一种新的加密算法——多重压缩加密算法。该算法结合数据特点,将数据压缩和加密技术结合在一起,不仅能对数据进行有效加密,同时还能对数据进行有效压缩。为保证数据解密时能够完全还原,算法需首先对整体数据进行误码检测,将数据分为误码区和正常数据区,然后对误码区保持原码不变,对正常数据区进行压缩加密编码。最后通过编程实现了该算法,并对算法的应用效果进行了测试。结果表明,该算法具有很好的压缩和加密效果。     

渤海海域多源遥感溢油风险评价与长序监测

渤海海域溢油事件频发,所以进行海洋溢油风险时空特征分析,对于开展卫星遥感溢油精确监测具有重要意义.作者采用多源高分辨率卫星遥感数据,提取渤海海域船舶及石油平台两类主要溢油风险源分布状况,结合2015—2020年间渤海海域海上溢油卫星遥感监测结果,分析多种传感器下不同类型溢油的成像特征,通过溢油风险源核密度分析方法,获得...     

我国卫星海洋遥感监测

卫星遥感是20世纪50年代发展起来的一种新技术.运用这项新技术,可以对浩瀚的海洋进行实时、全方位的立体监测,长期获得稳定可靠的海洋观测资料.本文介绍了我国卫星海洋遥感监测现状,包括对海上台风、海洋赤潮、海冰、溢油、海温、海岸带等方面的监测,还简要介绍了我国海洋卫星和海洋卫星遥感监测的未来发展.     

基于北斗系统的海洋环境监测数据传输系统设计

适应复杂海洋环境条件的数据通信传输技术是获取海洋监测数据、确保海洋环境立体监测系统业务化运行的关键技术.对卫星通信设备通信稳定性和可靠性提出了很高的要求.基于北斗卫星系统开发适应海洋环境条件的通用通信控制终端.并通过将控制终端安装在浮标上,将浮标采集的监测数据按规定的传输协议传输到地面数据接收站,构建从海上监测设备到地面接收站的数据链路,实现离岸监测数据利用我国自主卫星系统的可靠传输.     

基于北斗短报文的海洋观测实时通信系统的设计与研发

北斗一代和北斗二代短报文每次通信数据长度只有78个字节，每次通信后间隔60秒或者300秒才能进行下一次通信，远远满足不了海洋观测实时通信的需求。设计了一套基于北斗短报文的海洋观测实时通信系统，北斗多卡机作为数据发送端，采用哈夫曼压缩算法将观测数据压缩后分成多个数据包，通过多个北斗卡分别发送，岸站接收系统接收到分包的数据后，将接收的数据包解压缩并整合成完整的观测数据。哈夫曼压缩算法将观测数据压缩50%左右，将1组观测数据压缩后发送3次，通过岸上3个月和海上1个月的测试，观测数据接收成功率达到了96%以上，验证了基于北斗短报文的海洋观测实时通信系统的可行性和实用性。     

海洋环境监测数据卫星通信系统技术研究与设计

结合我国海洋环境监测数据传输现状技术分析及其今后技术发展方向，阐述了海洋环境监测数据的通信需求和特点以及建立海洋环境监测数据卫星通信系统的必要性和可行性。并就系统建设所涉及的组成体系结构、数据通信流程和实现功能及其关键技术进行设计与论述。     

卫星海洋遥感数据的无损压缩及解压算法

在分析卫星海洋遥感单轨三级数据产品特征的基础上,针对游程编码无损压缩算法特征,提出了优化游程编码压缩算法,运用该算法实现了海洋遥感三级数据产品的无损压缩,并与流行的WinRAR压缩软件进行了比较测试,结果表明上述算法对海洋遥感数据均有较高的压缩率,优化游程编码压缩算法在空间复杂度及时间复杂度上均有明显的比较优势,可极大节约海洋遥感数据的存储与共享发布空间。     

海洋湍流数据实时压缩方法研究

海洋湍流因具有随机性特点,目前多采用统计学理论进行研究,因此需要获取大量的湍流观测数据,这给湍流观测设备的数据存储和传输带来挑战。针对上述问题,本文在分析海洋湍流数据特征的基础上,提出了一种高效实时的无损数据压缩方法。以大量的湍流数据增量信息作为数据源构建霍夫曼编码表,并以此作为湍流压缩和解压的字典,从而提高了压缩效率。通过对历史海洋湍流数据进行压缩实验,证明该方法的湍流数据压缩比低至25%,并且具有压缩速度快、处理器占用率低等特点。     

Development of means and methods of drifter technology applied to the problem of the Black Sea research

During the last ten years, autonomous drifting platforms for data collection (drifters) equipped with Argos satellite communication devices have become one of the main components for the observation system in the upper layer of the ocean and surface atmosphere. This article presents the results of the Black Sea drifter monitoring in 2002–2006 within a number of international programs and projects. During this period, about 70 drifters manufactured by NPF Marlin-Yug Ltd. (Sevastopol, Ukraine) were deployed in the western part of the Black Sea. The drifters were mainly standard barometric Lagrangian tracers and a part of them were principally new temperature profiling buoys. Unique long-term data were obtained about the circulation of the surface currents and the dynamics of the temperature stratification within the seasonal thermocline and the cold intermediate layer.     

多参数海洋浮标实时采集系统的设计

提出了一种深海浮标实时数据采集的设计方案。该方案基于数据库和卫星通信技术,通过多通道数据采集,能够实现深海环境要素的实时获取,完成在无人值守状态下浮标周围海域的环境监测,有助于推动特定海域海洋环境的研究。     

Optical moorings-of-opportunity for validation of ocean color satellites

Buoy-mooring platforms are advantageous for time-series validation and vicarious calibration of ocean color satellites because of their high temporal resolution and ability to perform under adverse weather conditions. Bio-optical data collected on the Bermuda Testbed Mooring (BTM) were used for comparison with satellite ocean color data in an effort to further standardize sampling and data processing methods for high quality satellite-mooring comparisons. Average percentage differences between satellite-measured and mooring-derived water leaving radiances were about 20% at the blue wavelengths, decreasing to as low as 11% in the blue-green to green wavebands. Based on a series of data processing methods and analyses, recommendations concerning rigor of quality control for collected data, optimal averaging of high-frequency data, sensor self-shading wind corrections, and instrumentation placement requirements are given for the design and application of optical moorings for ocean color satellite validation. Although buoy-mooring platforms are considered to be among the very best methods to validate ocean color satellite measurements, match-up discrepancies due to water column variability and atmospheric corrections remain important issues.     

"采用SCADA通信系统通过国内卫星传输资料浮标数据研究"及其应用

海洋资料浮标测量数据传输的安全、可靠、经济和方便,是多年来浮标工程研究的课题。文中介绍我国海洋资料浮标数据传输方式的变革,国内卫星(中卫-1号)的性能及覆盖海域,"全线通"双向数据卫星通信系统原理特点以及"采用SCADA通信系统通过国内卫星传输资料浮标数据研究"成果在我国东海、南海的应用情况。     

我国海洋卫星数据应用发展现状与思考

海洋科学是一门依赖于观测的学科, 而卫星是海洋研究的重要观测平台之一, 海洋卫星数据在海洋科学研究中具有重要的意义。21世纪初以来, 我国陆续发射了多颗专门用于海洋观测的卫星, 初步拥有自主海洋卫星全球观测网络。本文针对国内外海洋卫星资源基本情况, 总结了我国海洋卫星数据应用发展现状, 特别是海洋卫星数据接收、处理、管理、应用等方面的情况, 并分析、探讨了我国海洋科学研究对卫星数据的需求, 以及我国海洋卫星数据科学应用存在的问题和发展策略。