海洋环境监测与现代传感器技术

本文论述了海洋环境监测对传感器的需求,分析了现代传感器技术的特点和关键技术,概述了海洋环境监测化学和生物传感器的近期进展,最后对发展海洋环境监测现代传感器技术提出了建议。     

用于海洋环境生物监测的双壳类生理监测传感器

本文分析了生物监测技术在海洋环境监测中的地位和作用,指出了生物监测技术手段,特别是传感器对于海洋环境监测的重要性。详细介绍了采用紫贻贝和霍尔元件结合而研制成的双壳类生理监测传感器的基本原理、制作方法和实验。对双壳类生理监测传感器的应用前景作一展望。     

XP-2型弦式通用频率计

该仪器是测压振弦式传感器的二次仪表,与振弦式传感器配合使用,已广泛地用于水利、电力、交通等部门建筑物的测量与安全监测,也在围垦工程的海堤施工和安全监测中获得应用。该仪器不仅能用于测量与安全监测,也能对各种型号的振弦式传感器进行调试标定,还能对直读式弦式频率计进行计量校验。     

海珍品养殖水质微机自动监测系统

化学传感器用于海洋增养殖业水质环境监测领域，它与传统的物理传感器相比具有许多不便之处，如易漂移、难校准、受环境影响大等问题。因此在现场测量和实现长期连续监测方面受到了限制。文中主要介绍了海珍品养殖水质自动监测系统利用先进的电化学传感器技术（863－818－01－01课题研究成果）与计算机技术相结合，实现了海珍品养殖中必须监测的常规化学要素的现场定点长期连续监测，为水产养殖业提供实时的数据服务。     

海洋生态环境监测传感器的应用与发展

受人类活动的影响,海洋污染日益严重。我国海岸带、河口和海湾生态系统均受到了不同程度的破坏。海洋生态环境监测传感器的应用可实现实时海洋环境的监测和快速预警,对于预防海洋灾害、调节海洋经济发展与环境之间的矛盾有重要意义。文中归纳了海洋生态环境类传感器所应用的分析检测技术,总结了目前所研发的各类海洋生态环境传感器,预测了传感器的发展趋势,并对我国未来传感器的研究工作提出了建议。     

海洋监测传感器网络概念与应用探讨

通过介绍国外在军用和民用领域海洋监测传感器网络的应用情况,结合我国海洋监测技术发展的现状,分析了传感器网络在海洋监测中应用的概念和内容,并对应用技术研究问题进行了探讨。     

海洋环境无线传感器网络监测体系与应用技术研究

针对目前海洋环境监测中急需解决的主要技术问题.对海洋环境无线传感器网络监测的体系结构进行了研究,通过对Crossbow无线传感器网络的拓扑结构和软件架构进行分析与试验.提出其技术优势和有待解决的应 用问题.     

海洋环境参数监测传感器的稳定性评价研究

海洋环境参数监测传感器的性能是海洋环境监测参数数据质量的保障。文章以常用的海水温度、电导率、浊度和叶绿素传感器为评估对象,利用同一台仪器连续多年的校准数据实现传感器的稳定性评价。当漂移系数在1附近时,表明传感器性能稳定,当漂移系数大于或小于1时,表明传感器测量值发生漂移;由历年校准数据计算的漂移系数可实现各传感器校准周期内数据的修正,修正前各传感器的测量误差大且呈单向增量变化,修正后的误差降至传感器最大允许误差且呈正态分布。利用历史计量数据建立的传感器性能评价模型可为用户提供长期的传感器稳定性评价,有利于提升海洋环境监测传感器的性能和数据的准确性,拓展计量数据的服务能力。     

基于荧光猝灭溶解氧传感器的校准方法研究

溶解氧是海洋水质监测的常规关键参数,基于荧光猝灭原理研制的溶解氧传感器具有准确度高、稳定性好和可长期在线测量等优点,已经被广泛用于海水溶解氧浓度监测。针对传感器可能发生的数据漂移和显著偏差可能造成的准确度问题,本文设计了一套专门的校准装置和校准方法。通过严格控制校准水体的温度和溶解氧浓度,测量待校准传感器和参比传感器的相移、温度和溶解氧浓度数据,拟合获取传感器校准系数,实现对光学溶解氧传感器的单个多点校准。传感器校准值与参比值偏差在±8μmol·L^–1以内。实验室和海水现场比测结果显示,校准结果达到传感器性能指标要求。此校准装置及方法并不局限于光学溶解氧传感器,具有良好的推广价值。     

C8051F单片机在海洋化学传感器中的应用

将具有体积小、低功耗、运行速度快等特点的C8051F单片机,应用于海洋现场监测的化学传感器数据处理中,为现场测量传感器要求的高可靠性、低功耗提供技术保证.简要介绍了C8051F单片机的性能特点,以及如何应用于负二价硫传感器数据处理.     

海洋遥感的应用与展望

海洋遥感利用电磁波与大气和海洋的相互作用原理观测和研究海洋，以海洋及海岸事作为监测、研究对象，具有快速、多波段、周期性、大面积覆盖等观测能力的空间遥感技术，回顾了海洋遥感发展的4个阶段，介绍了海洋遥感在海洋资源环境调查、动态监测以及海洋污染等方面的应用，最后，提出了海岸带遥感动态监测技术的精确化和定量化研究、海洋遥感地理信息系统建设以及海洋小卫星遥感的应用是未来海洋遥感研究和应用的重点。     

SAR卫星组网观测技术与海洋应用研究进展

SAR卫星的组网观测,较之于单卫星工作方式,不仅能够提高观测频率,还能挖掘SAR的多模式探测能力。本文介绍了SAR卫星组网的遥感观测技术发展现状,并总结了基于卫星组网的海洋动力环境监测和海上目标监测研究进展。在海洋动力环境遥感监测方面,多SAR卫星联合获得的同步数据能够互为补充,提高海洋动力环境信息的探测精度;在海上目标遥感监测方面,多卫星联合能够实现从传统的单星目标检测到跟踪的跨越,提高海上动态目标的跟踪监测能力。     

中国海洋卫星遥感应用进展

我国海洋遥感应用自20世纪70年代起步以来，取得了长足发展，构建了覆盖海洋水色、海洋动力和海洋监视监测的三大系列海洋卫星，并初步形成了具有优势互补的卫星海洋遥感业务化应用体系。本文回顾了我国海洋卫星遥感应用取得的重要进展，重点介绍了卫星遥感在海洋环境与资源监测、海洋灾害监测、海洋权益维护、海洋环境预报与安全保障等方面所构建的典型应用示范系统，以及开展的典型业务化监测应用。最后，文章对我国海洋卫星遥感应用下一步发展进行了展望分析。     

中国海洋卫星遥感技术进展

新中国成立70年来，中国在海洋卫星遥感技术领域取得了丰硕成果。中国制定了长远的自主海洋卫星发展规划，构建了海洋水色、海洋动力环境和海洋监视监测三大系列的海洋卫星，逐步形成了以中国自主卫星为主导的海洋空间监测网，在中国海洋资源与环境监测、海洋防灾减灾、海洋安全管理等方面发挥了重要作用。本文回顾了中国在海洋水色、海洋微波(海洋动力环境)卫星遥感技术的发展历程，重点介绍了中国在海洋卫星遥感技术领域所取得的新成果，并对中国海洋卫星遥感技术的未来发展进行了展望。     

Progress in Marine Oil Spill Optical Remote Sensing: Detected Targets,Spectral Response Characteristics,and Theories

Different oil spill pollution types could be produced in oil transport and weathering processes. Investigation of these pollution types is beneficial for oil spill recovery and processing. Optical remote sensing techniques play an important role in marine oil spill monitoring and have the ability to identify different oil spill pollution types. Recently, research on oil spill optical remote sensing has made much progress in detecting targets, identifying spectral response characteristics, and formulating theories. Floating black oil, oil slicks, and oil-water mixture in marine oil spill accidents are the main targets to be investigated by optical remote sensors. The visible spectral response differences of these targets are the base of oil spill optical remote sensing research. Bi-directional reflectance distribution function, light interference, absorption, and scattering of targets produce different spectra. Therefore, oil spill optical remote sensing could be used to identify the main oil spill pollution types and estimate oil spill volume.     

Simulation of seagrass bed mapping by satellite images based on the radiative transfer model

Seagrass and seaweed beds play important roles in coastal marine ecosystems. They are food sources and habitats for many marine organisms, and influence the physical, chemical, and biological environment. They are sensitive to human impacts such as reclamation and pollution. Therefore, their management and preservation are necessary for a healthy coastal environment. Satellite remote sensing is a useful tool for mapping and monitoring seagrass beds. The efficiency of seagrass mapping, seagrass bed classification in particular, has been evaluated by mapping accuracy using an error matrix. However, mapping accuracies are influenced by coastal environments such as seawater transparency, bathymetry, and substrate type. Coastal management requires sufficient accuracy and an understanding of mapping limitations for monitoring coastal habitats including seagrass beds. Previous studies are mainly based on case studies in specific regions and seasons. Extensive data are required to generalise assessments of classification accuracy from case studies, which has proven difficult. This study aims to build a simulator based on a radiative transfer model to produce modelled satellite images and assess the visual detectability of seagrass beds under different transparencies and seagrass coverages, as well as to examine mapping limitations and classification accuracy. Our simulations led to the development of a model of water transparency and the mapping of depth limits and indicated the possibility for seagrass density mapping under certain ideal conditions. The results show that modelling satellite images is useful in evaluating the accuracy of classification and that establishing seagrass bed monitoring by remote sensing is a reliable tool.

     

海洋牧场生态环境在线监测物联网技术研究

海洋牧场生态环境在线监测网是海洋牧场建设的重要发展方向之一.传统海洋监测系统体积大、功耗大、价格昂贵,受牧场建设的经费限制,无法大量投放组成监测网,迫切需要一种低成本的海洋监测手段,可负担大面积、高空间密度的投放,并以分布式的物联网方式进行组网监测,解决这一难题.本文基于MEMS技术研发可大量"群蜂式"布放、高时空分辨...     

高光谱遥感技术在海洋研究的应用及展望

在分析高光谱遥感特点的基础上,从其在海洋应用的基础研究和在海洋与海岸带资源环境监测研究2个方面,论述了高光谱遥感在海水叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、污染物和表层水温、海冰、海岸带探测的应用和研究进展,最后本文提出了高光谱遥感在海洋研究中着重发展的几个问题:(1)建设海洋及海岸带要素的地物光谱数据库;(2)开展海洋遥感信息系统建设;(3)开展基于高光谱遥感数据的海洋系统光学特性提取模型的研究;(4)开展基于高光谱遥感数据的海陆系统交互作用的环境效应研究.     

典型海岛生态环境物联网信息感知及传输技术

海岛生态物联网是海岛生态环境监测与物联网相结合的新技术, 对生态环境监测信息的集成共享、灾害预警、资源合理开发利用具有积极推动作用。文章结合庙湾岛珊瑚生态修复应用需求, 基于海岛生态人文环境特点, 对海岛生态环境物联网技术展开研究, 重点研究了珊瑚修复区海底生境参数感知技术、岸基供电控制及信息中继技术、物联网数据传输技术及远程服务器终端遥控及信息接收和管理技术等生态物联网关键技术, 可望为海岛生态物联网建设提供参考, 为海岛生态修复及健康评估提供技术支撑。