海上锚定抗冰环境监测平台技术研究

海上锚定环境监测平台是海洋环境长期定点立体实时观测的基本手段,是海洋环境监测的重要技术装置。它可以在无冰海域实现无人值守的全天候、全天时观测,不仅可以观测海面附近的环境参数,还可观测水下剖面环境参数。冬季海洋结冰区域的环境监测数据长期缺失,一定程度上影响了海洋观测和海上资料的连续性,给预警预报、科研生产、国防建设和海洋开发等人类活动带来重大影响。文中提出了困扰我国科研及预报等部门的冬季冰期海洋环境监测数据缺失的问题,通过对锚定抗冰平台工作载荷的理论分析和结构设计计算,可为具有抗冰能力的平台结构设计和锚泊系统设计提供依据,完成海上相对固定抗冰平台系统的样机研制,对实时获取海上冰期和非冰期连续现场数据,以及海上抗冰平台的产业化具有重要意义。     

21世纪海上丝绸之路海表温度异常与气候变率的相关性初探

区域性海洋系统及其环境要素(尤其是海表温度等)受到局地和其他不同时空尺度气候变率的交互影响,加之全球变暖背景下,区域气候和海洋变化、变率及灾害风险的不确定性会进一步加强,因而分析其间的净相关性是研究海洋环境要素变化机制机理和预测预报的重要前提。文章选取主要的海洋、大气变率和遥相关型,在一定程度滤除干扰信号后,分析探讨各气候变率对21世纪海上丝绸之路沿途海区(简称丝路海区)海表温度异常变化的相关性特征和差异。通过分析可为我国有关气候变化下区域海洋环境响应、预报减灾研究和决策以及海洋环境安全保障提供新的依据和科技支撑。     

21世纪海上丝绸之路:海洋新能源大数据建设研究——以波浪能为例

文章构建国内外首份"21世纪海上丝绸之路"波浪能资源大数据框架,主要包括波浪能气候背景特征、波浪能等级区划、波浪能短期预报、涌浪能特征、资源长期变化趋势和资源中长期预测6大模块;按照三维网格和时间序列实现波浪能信息的全面数字化和全息化存储,对数据进行质量控制并实现四维可视化。研究成果可广泛运用于海上风能和海流能等海洋新能源的大数据建设,为国家和参与"21世纪海上丝绸之路"建设的决策人员、研究人员和工程人员提供数据支撑和决策支持,助力"21世纪海上丝绸之路"新能源开发。     

基于SuperMapGIS的厦门海洋环境预警综合信息服务平台开发与应用

文章利用SuperMapGIS地理信息技术,结合Oracle数据库技术和SOA架构技术,设计开发融合海洋环境数据信息管理、数值预报成果集中展示、海洋预警报和航线预报产品制作发布等功能于一体的综合信息服务平台,包括"一库一图一网十系统",为厦门市海洋防灾减灾、海上交通安全、海洋旅游安全等提供及时准确、内容丰富直观、形式灵活多样的海洋预警报产品,为应对海上交通事故、海洋生态环境风险提供科学决策支持,从而有效提高政府决策水平,提升厦门沿海地区综合防灾减灾能力。     

海上危化品漂移扩散过程三维动态可视化方法

全球化工产业的发展导致海上危化品泄漏事故频发,严重影响了海洋生态环境,如何开展快速、有效的应急响应已成为迫切需求。对泄漏危化品未来漂移扩散情况进行预测与可视化呈现是应急过程的一个重要环节,目前针对污染扩散可视化的相关研究在场景构建、渲染效率、可扩展性、交互控制等方面仍存在不足。该文提出了一种基于Unity3D引擎及其粒子系统的海上危化品漂移扩散过程三维动态可视化方法,在海洋周边三维场景构建和模型数据优化处理的基础上,通过粒子的动态更新实现了危化品扩散过程的可视化,并提供了针对场景漫游和扩散过程控制的交互接口。以杭州湾海域为例的模拟实验结果表明该方法的性能和效果满足实际应用需求,能够为海上危化品泄漏突发事故应急提供信息参考与辅助决策支持。     

水声环境通用决策保障图构建技术研究

重点介绍了依托三维虚拟地理信息技术,通过引入新的图层技术理念,构建水声环境通用决策保障图(underwater acoustics environment common operation picture,UAE-COP),为实现相关显示要素的便捷、有效管理以及各类专题信息的快速提取,从而提高决策者对水下环境的感知和认知能力提供了有效途径。经过检验,在构建的通用水声环境决策保障图中,可以很好地实现对水下环境的要素查询、要素预报、特征参数分析、传播损失分析、基于外部环境的水声装备探测效能分析、辅助决策等操作以及外部环境态势的可视化显示,为海上作业平台提供水下环境态势专题信息保障。     

创新驱动 积极发挥海洋科技在２１世纪海上丝绸之路建设中的作用

21世纪海上丝绸之路是我国在新时期构建全方位对外开放新格局的重大举措。促进海洋产业结构升级、实现海洋经济提质增效、开展海上综合保障能力是海上丝绸之路建设的重点方向。海洋经济活动与海上综合保障都需要海洋科技的基础支撑,21世纪海上丝绸之路建设对海洋科技领域提出了新命题。文章围绕科技创新政策伙伴关系、推进海洋经济和产业发展、培育创新品牌等方面,深入分析发挥海洋科技领域在21世纪海上丝绸之路建设中支撑作用的思路和途径。     

海洋仪器设备规范化海上试验发展现状和建议

海洋仪器设备规范化海上试验体系的不断完善为海洋高技术发展打造了坚实基础。海上试验平台建设已经成为体现海洋强国能力的主要标志之一,也成为各沿海国家竞相发展的一项海洋科技基础设施。近年来,我国规范化海上试验平台和体系不断优化,制定了一系列海试技术规程和管理规范,完善了海上试验信息管理系统的业务化运行,为航次管理、航次船时共享提供了保障。本文从海上试验平台、船时共享平台和制度规范等3个方面介绍了我国海洋仪器设备规范化海上试验在"十三五"期间的总体进展,分析了我国规范化海试工作中有待提升的5个方面,并结合发展需要围绕多试验平台协作试验机制探索、试验场体系完善等工作提出了后续建设考虑。     

海洋科技在21世纪海上丝绸之路建设中的作用

21世纪海上丝绸之路建设在海洋经济活动、海上综合保障等方面对海洋科技领域提出了新命题。在分析我国海洋技术优势领域的基础上,围绕科技创新政策伙伴关系、培育创新品牌、推进海洋经济和产业发展等方面,深入阐述了海洋科技领域在21世纪海上丝绸之路建设中的支撑作用,同时提出具体工作思路。     

经略“21世纪海上丝绸之路”:综合应用平台建设

由于缺乏系统性的基础理论支撑,目前国内外尚无专业的"21世纪海上丝绸之路"综合应用系统,而远洋航海、战略支撑点建设、海洋工程设计、海洋资源开发、防灾减灾等对这方面的需求尤为迫切。文章首先探析"海上丝路"综合应用平台建设的重要性、紧迫性,规划构建涵盖海洋环境、资源、人文、地理、经济、法律案例的综合性"海上丝路"大数据,为国内和国际同行的"海上丝路"研究提供数据基础;进一步以海洋大数据为支撑,融入团队前期系列研究成果,规划构建贴近实用、查询便捷、理论体系完善的"海上丝路"综合应用平台,增强我国的海洋建设能力、海权维护能力、对南海局势的掌控能力,落实国家战略,切实呼应党中央提出的加强"一带一路"学术研究、理论支撑、话语体系的建设要求,为迈向深蓝提供科技支撑、辅助决策,助力人类社会的繁荣进步。     

南海及周边海域风浪流耦合同化精细化数值预报与信息服务系统简介

面向社会需求,建立覆盖南海及周边海域的高分辨率风-浪-流耦合同化数值预报与信息服务系统。系统包含耦合同化数值预报模式、海洋动力环境数据库与可视化平台两部分。其中,耦合同化数值预报模式由中尺度大气数值预报模式、海浪数值预报模式和区域海洋环流数值模式,在C-Coupler耦合器中进行耦合,引入集合调整Kalman滤波同化模块,在耦合预报前进行大气、海浪和海流的同化后报模拟,为耦合预报模式提供更为精确的初始场。预报结果经海洋动力环境数据库和可视化平台处理后,通过二维和三维可视化展示,向用户提供直观的南海及周边海域海洋环境预报产品。     

海洋环境立体监测系统之信息产品集成与服务系统设计

为提高我国对海洋环境的观测，预报能力，提高对海洋国土的管理能力，在了解，分析国内外现有技术的基础上，本文提出了一个适用于我国特点的区域性海洋环境立体监测系统的信息产品集成方案，设计出一种集数据采集，存储，处理，发布于一体的信息服务系统的框架，并在融合现有技术的基础上，建立了区域海洋环境立体监测和信息服务系统，实现了信息产品的集中管理，自动更新，产品的网络展示和用户服务。     

基于食品供需网的第三方集成化海洋水产品供需追溯信息管理平台

为解决传统食品追溯系统信息难以共享和企业参与积极性不高等难点和弊端,促进海洋水产品的政府监管、信息追溯和查询、企业的自我监督以及市场销售和合作,文章基于食品供需网理念,构建第三方集成化海洋水产品供需追溯信息管理平台。该平台具有信息多样性、信息共享性、管理独立性和服务集成性的特点,采用面向服务的架构中的Web服务技术,提供海洋水产品供需信息管理、海洋水产品追溯信息管理、人才信息管理和用户管理以及各类辅助服务功能,可使海洋水产品供需网中的生产商、分销商和消费者等快速获取相关信息,实现数据信息的交互和共享。     

海南省海洋经济发展趋势分析

对快速增长的海洋经济做出可靠的预测,可以深化对海洋经济发展规律的认识,对确定海南省海洋经济增长前景和目标、制定海洋开发战略具有重要的实践和参考意义。文章在对比不同预测方法的基础上,基于现有的数据基础,遴选出灰色系统模型与时间序列模型作为预测工具,对海南省海洋生产总值进行预测。研究结果表明:①与时间序列模型相比,灰色系统模型在海南省海洋经济预测方面更为有效。②目前海南省海洋经济正处于成长期,未来10年仍将保持快速增长。③根据预测结果,到2025年海南省海洋生产总值将达到3 340亿元,年均增长率约为12.5%。     

区域性海洋业务化预报系统建设研究——以福建省为例

文章以福建省区域性海洋业务化预报系统为例,阐述其在为政府决策提供依据、为公众提供服务以及为经济发展和安全生产提供保障等方面的建设需求;以需求为导向,从基础能力、技术研发和支撑能力、预报产品、综合应用和服务系统以及信息发布和公众服务等方面,介绍福建省区域性海洋业务化预报系统建设的发展现状;在此基础上,以目前存在的人才、技术、产品和服务等方面的问题为导向,提出加强人才队伍建设、大力发展海洋预警报技术、不断丰富海洋预报产品以及健全海洋预警报信息服务系统的系统建设发展方向,旨在为其他地区的区域性海洋业务化预报系统建设提供有益参考。     

海南省现代海洋渔业发展现状与对策建议

为促进海南省海洋渔业经济高质量发展,本文分析了海南省现代海洋渔业发展现状、存在的主要问题,在此基础上提出相应的对策建议。研究结果表明：海南省海洋捕捞业趋于稳定、海水养殖进入转型关键期、苗种业已成为区域优势产业、水产品加工业面临较大压力、休闲渔业迅速兴起,目前主要在生产方式、基础设施、产业实体、技术创新和资金配套等方面存在不足。本文提出了优化养殖空间布局、打造产业综合发展平台、夯实科技创新支撑能力、扶持培育领军企业、推进苗种品牌建设、提高融资服务水平等对策建议。     

Bohai Sea oil spill model: a numerical case study

An operational Bohai Sea oil spill serving module (BSOSSM) that can provide users with trajectory and movement information of the released oil is developed for the purpose of informing mitigation of oil spill incidents in the Bohai Sea, China. BSOSSM is one of the serving modules that had been integrated in China digital ocean prototype system, a marine information platform for managing, displaying and disseminating all the data investigated by China 908 Program. The oil spill trajectory is calculated by an oil spill model (OSM), which serves as a component in BSOSSM. The impacts of wind, current, as well as Stokes drift on oil spill trajectory are studied by sensitivity experiments conducted using OSM. Simulation results indicate that wind forcing is the most important factor in controlling the oil trajectory at the sea surface in Bohai Sea, whereas current and Stokes drift play relatively less important roles. However, because the direction of waves generally follows that of the wind, Stokes drift does lead to an increase in oil drift and spreading velocity. Case studies of the Penglai 19-3 oil spill incident (June 2011) and Xingang oil spill (April 2005) demonstrate that OSM can generally reproduce the oil spreading, and is therefore capable of supporting the emergency response of future oil spills in the Bohai Sea through BSOSSM.     

基于WebGIS的海洋信息共享发布系统平台

为促进海洋信息的共享和应用,充分发挥海量数据的价值,满足各类用户对海洋信息的浏览和应用需求,文章利用ArcGIS for Server软件平台的相关模块,构建基于WebGIS的海洋信息共享发布系统平台。该系统平台汇总海洋功能区划、海洋环境保护规划、海洋生态红线和海洋公园分布、海域使用现状以及航拍遥感影像等海洋信息,以GIS专题地图的形式通过互联网发布和共享,具有地图操作、地图查询、空间分析、制图、出图打印和数据更新6大功能,用户可随时随地在各种平台客户端访问和浏览。     

海洋生态预报的研究进展与发展应用

从介绍海洋生态预报的概念和作用开始,根据赤潮、绿潮、水母暴发、珊瑚白化等海洋生态灾害的致灾种类和涉及的富营养化、低氧和致病菌等灾害指标,阐述了国内外近年来海洋生态预报的研究进展,进而探讨了河口区、陆架海以及全球大洋等不同海域差异所涉及的海洋生态预报的发展应用,论述了经验预报、统计预报和数值预报等海洋生态预报的国内外研究进展与实际应用,最后展望提出海洋生态预报在未来发展中面临的挑战和亟需解决的关键科学问题。     

面向海洋信息管理的轻量级CA 的设计与实现

面向海洋信息管理的需求,基于J2EE平台,使用Bouncy Castle提供的加密算法与工具,遵从PKI(Public Key Infrastructure,公钥基础设施)相关标准,实现了一个适用于中小型海洋信息管理系统的轻量级数字证书认证机构(CA,Certificate Authority)。该CA提供了适用于中小型海洋信息管理系统的数据存储与传输加密功能,为通过网络实现高效的海洋科研数据收集与共享管理提供了技术上的安全保障。