海底管道出露悬空环境风险的定量评价研究

海底管道是海洋油气输送的主要方式,其运行状况直接关系到海上油气田的安全和海洋生态环境的质量。本文先以海底管道出露悬空作为故障树的顶事件,分析出海洋环境中各项基本事件,构建针对海洋环境的海底管道故障树模型;再以灰色模糊识别为理论基础,量化对海底管道安全有影响的海洋环境因素,并以层次分析法对每个风险因素进行分级赋权,确定评价指标范围和权重,进而构建海洋环境条件的海底管道风险评价体系。利用该体系对平湖油气田海底管道4个区段进行环境风险评价,避免了将整段管道一同评价导致的信息均等化,评价结果不能真实反映风险等级高的区段的情况;评价结果与管道2014~2016年现场检测数据对比,两者均显示P2分区中海底管道的风险等级较高,说明了该模型具有一定的合理性和实用性。     

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。     

海洋标准评估方法研究

科学评估海洋标准是提高海洋标准质量的重要手段.分析了影响海洋标准评估因素确定的条件,建立海洋标准评估指标体系与评价集.利用层次分析法和模糊综合评价法对海洋标准进行评估,定量评估了海洋标准的质量.该方法为建立科学的、操作性强的标准评估体系提供研究基础,有利于完善对海洋标准质量的控制,提高海洋标准的管理水平.     

国际海洋观测技术发展趋势与中国深海台站建设实践

20世纪80年代以来,海洋观测呈现"多元化、立体化、实时化"的发展趋势,地区和国家的海洋观测系统在关键海域发挥着重要作用。随着技术的发展和理念的创新,区域海洋观测系统被广泛应用并得到不断完善。国际海洋观测台站如英国爱尔兰海区域、美国卡罗来纳州海区和加拿大维多利亚海底实验观测网的多元化观测系统(VENUS)都是值得借鉴的例子,他们把多元化、立体化的实时测量数据与海洋物理、生态和生物化学模式紧密结合起来,实现了海洋环境的可预报性。同时,美国、英德法等国和日本实施的一系列海底观测系统,使海洋观测更加完备化。在这种国际大背景下,我国积极推进的海洋观测研究网络工程中的第一个深海台站——西沙海洋观测研究站在2008年已经建设完成并投入运行,该台站实现了长时效的多参数海洋环境实时监控。西沙观测系统主要包括自动气象站、岛屿外缘坐底式海底和海底边界层观测子系统、生物捕获器、西沙上层海洋环境观测子系统和海洋光学监测子系统等。由于海洋环境结构复杂、工作环境恶劣以及资源缺乏等因素的影响,海洋观测一直是高风险的工作。最后希望通过比较国内外观测系统,中国海洋观测事业能够学习国外先进的思路和技术,自身取得更大进步。     

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。     

基于可变模糊评价法的渤海海洋生态环境综合评价

在环渤海地区经济飞速发展的同时,渤海的生态环境也不断地受到威胁,为了深入了解渤海海洋生态状况,有必要对其进行综合评价。首先建立了海洋环境评价的指标体系,并运用层次分析法确定各指标的权重;进一步收集了渤海相关统计数据,采用了基于唯物辩证法对立统一与质量互变定理的可变模糊评价方法进行综合评价;最后渤海海洋环境的评价值计算为3.046,表明渤海海洋环境等级介于中和良之间,并且更偏向中级。研究结果为政府管理部门在制定渤海海洋环境保护的相关政策提供了定量参考的依据。     

海底失稳调查与评价流程

不同于陆地滑坡,海底滑坡由于水动力条件这一特殊因素致使其难以观测,其致灾机理、失稳评价流程等也未形成标准。对海底失稳与致灾机理的深入研究,涉及海斗深渊的形成与演化、深水工程开发的商业利益、海洋地质灾害的预测及海洋工程的安全等诸多问题。海底失稳调查与评价流程分为地质调查、灾害机理分析、失稳评价3个方面,综合地球物理、海底原位监测、数值模拟、物理实验模拟等技术方法,形成从前期调查到后期评估的完整流程,对海底稳定性评价工作具有参考意义。     

海洋环境观测信息分类编码研究

从海洋环境观测信息分类编码对海洋环境观测信息化建设的重要性,以及海洋环境观测信息多渠道、多层次、多时效、多格式的特点出发,结合海洋环境观测数据管理工作现状,研究了海洋环境观测信息的分类与编码的原则和方法,通过对海洋环境观测数据业务链以及应用需求的分析,确定了海洋环境观测信息基本框架和分类对应的类型编码,以期为海洋数据管理的创新与发展提供参考。     

美国近海海洋观测实验室及其对我们的启示

近海海洋环境对国家的社会经济发展和环境安全十分重要,完善的近海海洋观测、研究与服务系统,是发展海洋经济和建设海洋强国的重要支撑条件。文章介绍了美国Rutgers大学的近海海洋观测实验室(COOL)的建设及运行情况,重点介绍了其技术特色、开展的海洋科学研究、提供的信息产品与服务以及承担的教育功能,并据此对我国海洋观测系统的建设提出几点粗浅的看法。     

海床基海洋环境自动监测系统

本文介绍８６３－８１８支持研究的最新成果“海床基海洋环境自动监测系统”的功能、特点及关键技术、海底基海洋环境自动监测系统是一种在海底工作的、自容式综合测量装置,它可布设于河口、港湾或者近海海底,对悬浮泥沙参数以及引起悬浮泥沙运移的海洋动力参数进行长期,同步、自动测量。为分析研究各种海洋动力条件下特别是大风浪条件下悬浮泥沙的运移规律提供资料。它对于海洋工程建设、航道疏浚、海港整治下水管缆铺设,海上安     

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。     

海南省志愿船综合观测系统设计

志愿船观测是海洋观测系统的重要组成部分,其获取的近海、中远海和远洋航线上的观测资料是对固定观测站点空白海域观测数据资料的重要补充。为提高海洋预警报能力水平,海南省于2016年建设了志愿船综合观测系统。文章重点介绍了该系统的架构设计、主要观测设备及系统功能,同时总结系统优势,并对如何保障志愿船观测系统长期稳定运行提出了争取省级财政专项经费支持,增加志愿船数量和观测要素,建立完善志愿船管理条例和标准体系及加强专业技术人才队伍建设等建议。     

基于大数据的复杂海运环境下船舶路径自动生成方法

随着全球经济的快速发展，海上运输由于其运力大、运费低而变得更具实用性。然而，这也意味着在海上航道行驶的船只正变得越来越多，这将导致在复杂的海洋环境中航海船只发生事故的可能性会很高。据相关历史的统计，在海域中航行缺乏高精度导航数据会导致大量事故，这种累积的事故信息可以被用来提高航海的安全性。本文通过将蕴含在AIS (Automatic Identification System) 大数据中的经验导航信息挖掘出来，以辅助实现复杂海事环境下安全可靠的船舶路径的生成。本文提出了一种基于大数据自动生成船舶路径的新方法。该方法首先在大量船舶轨迹上通过DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise) 聚类形成不同的轨迹矢量簇。然后，迭代计算轨迹矢量簇的中心线，并从这些中心线之间的节点-弧段拓扑关系来构建航道网络。最后，基于航道网络来实现船舶路径的生成，对于航道网络未覆盖的海域，则通过海洋环境风险栅格的路径规划来实现船舶路径的生成。不同海域不同AIS数据集进行的多次实验结果表明，本文提出的船舶路径生成方法是有效性。     

基于层次分析法的海洋站（点）综合评价体系研究

本文针对目前海洋观测网业务化运行的海洋站（点）缺少评价体系的现状,首次应用层次分析法进行海洋站（点）观测能力、运行质量等综合能力评价的研究。通过构建评价指标层次结构,结合定性和定量分析,构建判断矩阵,建立了层次分析法模型。对海洋站（点）的特点和影响其运行质量的主要因素进行分析,从海洋站（点）的布局、观测环境代表性、仪器设备、基础设施和运行管理等方面,设计了海洋站（点）综合评价体系,评价指标权重合理准确,可为海洋站（点）的综合评价和分级管理提供理论依据。     

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 MODWT航行数据滤波方法变换的海洋重力观测

厄特弗斯效应是动态海洋重力测量的主要误差来源，厄特弗斯改正精度与航速和航向角精度密切相关。本文从最大重叠离散小波变换系数的分布特性入手，利用改进的定量化 Lipschitz 条件来确定观测曲线的正则性，提出了一种海洋重力观测中含噪航行数据的滤波方法，该方法在抑制噪声干扰的同时能够很好地保留测量信号的局部特征。本文提供了两组海洋重力测量中航速和航向角数据的处理结果，充分验证了本文方法的可靠性与有效性。     

船载观测设备计量检定与海上标校试验的现状和发展建议

计量检定和海上标校试验是目前船载观测设备在室内和室外开展测量精度评价的2种常用手段。为进一步推进我国计量检定和海上试验建设发展,文章系统归纳和总结室内计量检定和海上标校试验的原理、特点和工作现状,分析当前各自存在的问题,并提出具体建议。研究结果表明：军、地对于船载观测设备计量检定和海上标校试验的需求越来越迫切,我国虽已基本建成海洋设备计量技术规范体系,并强化海试全过程的质量控制,但仍存在计量标准、评价体系、维修保障和室外检定手段不足,海上试验环境和比测精度不确定以及缺少标准化海上试验设施和平台等问题;计量检定机构应综合分析计量要素的特点、社会效益和难易程度等,研究并制定行之有效的标准规范和保障措施;还应充分发挥海上试验的综合检验评价功能,研究完善比测校准方法,建设标准化的海上试验设施和平台。     

船舶的微生物腐蚀与防护技术*

海洋环境中的微生物腐蚀已被公认为是海洋工程金属构筑物的腐蚀破坏的重要形式。航行在海洋中的船舶不仅受到海水腐蚀的影响,各个部件还会受到微生物腐蚀的影响。严重的微生物腐蚀会导致管路阻塞、部件失效和腐蚀穿孔,不仅影响船舶设备正常运行,也严重威胁船舶安全。本文系统分析了船舶微生物腐蚀发生的位点和危害、不同位点的腐蚀微生物群落结构特征、船舶材料的微生物腐蚀以及不同防护技术的适用范围,并在此基础上提出对船舶微生物腐蚀研究工作的建议。     

基于GNSS浮标的波浪反演技术研究

波浪观测在海洋环境预报、海洋工程建设、海洋资源调查、航海安全等领域具有重要作用。基于全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）浮标进行波浪观测的方法具有全天候、实时、准确度高、价格低等诸多优点,同时还可以在浮标上集成其他海洋环境测量仪器,因此越来越受到世界各国研究者的重视。本文提出一种基于GNSS浮标的波浪参数反演方法,并成功应用于浙江温州海域,在海试过程中,同公认的波浪骑士浮标对比,平均波高相关系数达到0.95,标准差为4.06 cm,平均波周期相关系数为0.92,标准差为0.24 s,完全符合国家标准。本文所用浮标系统还可以搭载多种海洋环境要素观测传感器,可将数据实时传输至接收终端,具有较高的应用价值。     

不同方式地磁观测数据对磁测精度的影响分析

地磁日变改正数据的合理选取直接关系到海洋磁测的成果精度。通过在南海南部海域布放的一个4 000m长的地磁观测潜标及同步开展的磁力测量,并在收集周边陆域地磁台站数据的基础上,对水体中获得的地磁日变观测数据和水面磁测数据进行综合分析和研究,得到几点认识:(1)浅水海域获得的日变观测数据用于海洋磁测数据处理时,其测量准确度比深水海域的好,且与陆域地磁台站数据曲线的一致性要高;(2)船磁校正曲线是否对称与地磁日变观测数据的合理选取密切相关;(3)在远海区磁测时,为确保详尽记录局部磁扰,建议海底地磁日变观测站应布放于靠近工区、水深较浅的水体之中。