海洋环境数据三维可视化系统设计与实现

针对目前海洋环境数据可视化技术存在的问题,结合海洋环境要素特点和我国对海洋环境信息化建设的实际需求,设计并开发了海洋环境数据三维可视化系统,重点从海洋环境数据组织和管理、海洋环境数据可视化表达、海洋环境数据查询分析、三维场景交互与视图控制四个方面入手,实现海洋多源信息的集成与可视化共享,为智慧海洋管理提供深入的信息集成、分析与可视化服务。     

热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响——中国科学院海洋先导专项介绍

本文重点介绍海洋专项的科学意义、聚焦的关键问题、研究区域的选择、总体研究思路、实施方案与预期成果。海洋专项面向国家重大战略需求和国际海洋科技前沿,以西太平洋及其邻近海域海洋系统为主要研究对象,从"海洋系统"的视角开展综合性协同调查与研究,在西太暖池对东亚及我国气候的影响机制、邻近大洋影响下的近海生态系统演变规律、西太平洋深海环境和资源分布特征等领域开展系统研究,同时进行我国深海研究探测装备的研发与应用,为提升我国深海大洋理论研究水平,为我国海洋环境信息保障、战略性资源开发、海洋综合管理、防灾减灾、海上丝绸之路建设提供科学依据,为建设"海洋强国"提供科技支撑。     

全面提升海洋综合探测与研究能力——中国科学院海洋先导专项进展

中国科学院海洋先导专项的主要任务是针对国家对海洋的战略需求,瞄准海洋领域国际前沿问题,建立海洋综合探测与研究体系,从海洋系统的角度研究海洋的各种现象、过程和规律、提出应对措施。海洋科学的发展在很大程度上依赖于技术的进步和装备水平的发展,能力建设是实现海洋先导专项科学目标的前提和基础。本文重点介绍海洋专项实施以来在能力建设方面的主要进展,包括近海与深远海观测网建设、深海综合探测与研究平台体系建设、海洋装备研发,以及随着能力建设水平的提高所带来的科学认知上的突破。通过科学目标与技术研发的有机结合、国家海洋战略目标与基础科学发展的有机结合、海洋科学与经济社会发展有机结合的实践,海洋先导专项全面提升了我国海洋综合探测与研究的能力,为深入认知、预测、预警预报、综合管控、开发和保护海洋奠定了基础,推动我国海洋科技向纵深发展,从陆架边缘海走向广袤的深海大洋,从中国近海所面临的资源环境与可持续发展问题到探索全球海洋运作机制与未来海洋发展战略。     

深海作战战场环境保障需求问题研究

深海战场空间的独特性和超前性引发了深海军事的发展和变革,并逐步改变军事斗争的战略态势。因此,迫切需要加速形成深海战场环境保障能力,为维护我国安全和海外利益拓展等提供基础支撑。总结归纳了深海概念及环境影响,提出面临形势与未来挑战,深入分析深海战略威慑、水下航行、导航定位、 预置武器和预报预警等场景下的战场环境保障需求,最后提出深海战场环境保障建设的措施建议。     

远海深海搜救装备建设思路研究

文章根据海上搜救装备现状评估,界定远海深海搜救范围;围绕海上通道安全、海洋经济开发和海洋权益维护等要求,分析远海深海搜救面临的形势和需求;遵循战略引领、军民融合、整体布局和提质增效原则,确定远海深海搜救装备建设总体要求;基于卫星通信监控系统、中远程搜救飞机、大型搜救船舶、深海扫测打捞装备架构体系,制定远海深海搜救装备建设主要任务和保障措施。本文提出的思路已在"十三五"相关专项规划中得到体现和落实。     

西太平洋深海科学观测网的建设和运行

西太平洋科学观测网是由中国科学院海洋研究所自主建成的大洋观测网络。深海数据的连续获取和实时传输对海洋与气候预报和海洋环境安全保障意义重大,世界海洋大国纷纷致力于其关键技术和系统集成的攻关。在中科院战略性先导科技专项的资助下,中科院海洋所经过统筹安排和周密部署,3年多来先后组织西太平洋综合考察航次3次,成功布放和回收深海潜标73套次,建成了由16套深海潜标组成的我国西太平洋科学观测网并实现稳定运行,获取西太平洋代表性海域连续3年的温度、盐度和洋流等数据。在2016年航次中,中国科学院又攻克了潜标数据长周期稳定实时传输的海洋观测难题,实现了深海数据的"现场直播",截至2017年9月,深海数据已成功连续实时回传260余天。以此为标志,我国的大洋科学观测网建设实现了批量化、标准化和常态化。深海观测数据的长时间连续积累和实时化传输,将提升我国深海科学研究能力,加速我国海洋与气候预报业务系统建设步伐,满足海洋强国建设、"一带一路"倡议对海洋环境安全保障的重大需求。"十三五"时期,我国正全面推进深海进入、深海探测和深海开发的深海战略,深海科学观测网建设技术和潜标数据实时传输技术对我国深海探测能力的提升意义重大。     

海洋微塑料污染与塑料降解微生物研究进展

塑料垃圾在近海、大洋水体和沉积物中均广泛存在,并不断累积,对海洋生态系统构成了重大威胁,引起了国际社会的高度关注。本研究从环境生态和塑料降解微生物两个角度回顾了近几年相关方向上的研究进展,包括国内外海洋塑料特别是海洋微塑料在近海与深海等环境中的分布与丰度,以及近海、大洋等环境中降解菌多样性及其降解机制。总体而言,微塑料广泛分布在多种海洋环境,特别是在河口和近海的海水和沉积物,近岸沙滩,以及大洋环流中心;目前已报道的塑料降解菌及其降解酶主要来自陆地土壤和塑料垃圾处理环境,并以聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)降解菌和降解酶的研究最为深入。当前,中国科学家已在近海、大洋深海(深渊)以及极地等大洋环境中,开展了微塑料分布特征和丰度调查,并在生态危害方面开展了研究,但在海洋塑料降解微生物方面还鲜有报道。塑料在海洋环境中的最终归宿以及微生物在塑料降解过程中的作用亟待评估,建议在大洋深海科考中整体布局、联合开展这两个方面的相关研究。     

基于海洋命运共同体理念的深海战略新疆域建设

为加快我国深海事业的发展，促进全球海洋命运共同体的构建，文章基于海洋命运共同体理念，分析深海战略新疆域的内涵、地位及其与海洋命运共同体的关系，并提出发展建议。研究结果表明：深海是保障经济社会可持续发展的潜在战略基地和全人类共有的资源宝库，是开展科技创新和推动科技进步的新场所，是保障国家安全和维护国际海洋秩序的重要领域，是深度参与全球治理和构建海洋命运共同体的新领域；我国应充分履行勘探合同承包者的义务、持续开展深海科技创新、加强深海支撑保障能力建设和系统开展深海战略问题研究。     

深海采矿的环境影响

20世纪70年代以来,随着大洋多金属结核勘查和开发活动的日益频繁,深海采矿可能引起的环境问题亦引起了国际社会的广泛关注,联合国建立了多种临时委员会和常设委员会来研究开发海洋矿产资源的法律、经济、科学和技术方面的问题,《联合国海洋法公约》等有关法律和法规相继出台。而在《联合国海洋法公约》框架基础上成立     

浅析国家深海活动能力建设及其构成要素

深海能力建设是海洋强国建设的重要组成部分,是国家有效利用深海、保障海洋权益综合国力的体现。广袤的深海区域赋存着人类社会可持续发展的战略资源,同时深海区域还是科学家开展宇宙起源、生命起源、气候变化等研究的天然实验室。文章从论述资源勘探开发和科学研究对国家深海活动能力的需求出发,分析了我国深海技术装备研发、应用现状和存在的问题,最后提出国家深海活动能力构成三要素:完善的深海技术装备体系、健全的深海装备应用平台、有效的深海装备应用体制和机制。