象山港生态浮标自动监测数据比对结果统计与分析

生态浮标在线监测系统目前已广泛应用于污染物监测、灾害预警等多方面,监测数据的可靠性和准确性是浮标在线监测系统推广与应用的前提和基础。选取象山港海域生态浮标近3 a同时段的水质自动监测与实验室监测数据,利用SPSS软件对比对结果进行统计与分析,结果显示,浮标自动监测数据与实验室监测数据有较好的一致性,无显著的系统性偏差,大部分监测指标的正负偏差呈正态分布,可以用于对海水水质的实时监测,为决策部门及社会公众提供准确有效的海洋生态环境信息服务。     

浙江海洋浮标监测数据质量控制体系设计

准确有效的数据是开展各项海洋科学研究的基础和前提。与传统采样监测流程不同,海洋浮标在线监测从样品采集到数据结果完全实现自动化,数据质量控制的重点也不再聚焦于样品采集和分析测试阶段。文章选用浙江近年的浮标监测数据,结合浮标监测特点,从浮体稳定性、仪器设备校准、系统运行维护、数据传输接收、比对监测和异常值判定等关键环节,对浙江近岸海洋浮标监测数据质量控制体系进行设计,重点聚焦异常值判定和比对监测;建立质量控制方法库,提出浮标数据质量控制的有效、可信和相对准确3个层级的异常值判定规则,具有首创性,其中第一层为去除明显的故障值、异常值和离群值等无效数据后得到的有效数据集,第二层是经方法库选取合适的质控方法处理后得到的可信数据集,第三层是根据现场比对监测结果验证后的相对准确数据集。以浙江海洋浮标监测数据为基础提出的浮标监测数据质量控制体系的设计思路和方法,将有助于整体提升浙江近岸海域浮标在线监测数据质量,可为全国海洋浮标监测数据质量控制以及相关数据质量控制提供参考。     

水质浮标在赤潮快速监测预警中的应用研究

水质浮标监测作为一种在线监测技术,在海洋环境监测中具有重要作用。文章研究和探讨了浮标在线监测系统的组成和建设,介绍了水质浮标在＂863＂项目＂赤潮重点监控区监控预警系统＂和青岛奥帆赛场的实际应用情况,水质浮标在赤潮快速监测预警方面发挥了较好的作用,可进一步推广应用。     

海洋在线监测浮标在赤潮监测中的应用研究

利用布设在广西区钦州湾的GX11、GX13两套实时在线监测浮标, 研究钦州湾2016年5月发生的红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)赤潮前后实时监测数据的变化情况。结果表明赤潮的暴发与消退受水文气象因素影响, 当寒流过后, 出现风速降低、气温迅速回升, 尤其是气温呈现昼夜温差小的天气状况时, 应重点监控实时在线浮标监测数据的变化。赤潮过程中pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度存在明显的昼夜变化规律并高于正常范围, 三种环境要素具有显著的正相关; 当实时在线浮标监测中发现pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度呈现较明显联动的强烈波动, 并且数值相对正常范围迅速升高时, 可进行赤潮预警及布置现场调查; pH、溶解氧浓度、叶绿素浓度的实时在线监测可作为预警环境要素, 为赤潮预警提供科学参考。     

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.     

芦潮港潮位站在线监测数据比对结果统计与分析

我国研究人员已在海洋环境监测中大力开展在线监测工作,监测数据的可靠性是在线监测系统推广的基础。为充分发挥潮位站的区位优势,提升海洋站监测自动化水平,丰富海洋监测数据,选取芦潮港海域为监测对象,与国标法数据进行比对分析,以评估在线监测系统数据的可靠性。结果显示,连续监测数据变化趋势符合监测海域水质的季节自然变化趋势,且与国标法数据具有良好的一致性,在线仪器法数据的偏差分析满足规定要求。该在线监测系统可用于开展海水水质实时连续监测,实现水质监管的自动化运行。     

FZF2-3型海洋资料浮标系统研制

本文介绍用于我国海洋资料浮标网海洋环境监测的ＦＺＦ２－３型海洋资料浮标系统的设计方案。论述了该系统总体技术性能特征,在海洋监测领域首次研究应用ＩＮＭＡＲＳＡＴ－Ｃ卫星传输海洋监测数据情况及该系统推广应用前景。     

FZF2—3型海洋资源浮标系统研制

本文介绍了我国海洋资源浮标网络海洋环境监测的ＦＺＦ２－３型海洋资源浮标系统的设计方案。论述了该系统总体技术性能特征,在海洋监测领域首次研究应用ＩＮＭＡＲＳＡＴ－Ｃ卫星传输海洋监测数据情况及该系统推广应用前景。     

国内海洋浮标监测系统研究概况

文章介绍了国内海洋浮标监测系统的类型、系统组成、监测资料的质量控制和应用概况。将国内常见的海洋浮标监测系统划分为８个类型。监测系统通常由浮标系统、锚泊系统和岸站系统３部分组成,其中浮标系统通常包括浮体、标架、供电设备、防护设备和各类传感器等。近年来研制开发集水文气象水质生物监测于一体的多参数海洋自动监测浮标系统是一个重点,但已有浮标系统监测资料的质量控制和应用还有待进一步研究。     

深圳市海域浮标监测网的站位设计和数据应用

深圳市基于不同海洋功能区环境监测的需要,充分考虑各海域环境要素,构建了由13个浮标组成的较为合理的海洋浮标监测网。文章重点介绍分布在大亚湾、大鹏湾、深圳湾和珠江口海域的13个浮标站位的具体设计情况,主要包括所在(邻近)海洋功能区、基础(选配)观测参数、数据应用方向以及监测参数和监测频率等。此外,提出海洋浮标监测系统可为海洋功能区环境评价和重要赛事提供环境数据支撑、实现重点功能区的长期在线监测以及对海洋环境灾害信息进行全过程记录,数据应用前景广阔,亟须在今后的工作中加强应用研究。     

海洋垂直剖面水温实时监测浮标系统研制与应用

为了实时、连续地监测獐子岛海洋牧场养殖区域不同深度的温度状况,为海洋牧场构建和运行提供数据支持,项目组自行研制了海洋垂直剖面水温实时监测浮标系统,可以在水深≤50 m、风速≤60m/s、波高≤15 m的环境下应用。该浮标系统主要包括水面浮标载体子系统和剖面链观测子系统两部分,浮标载体子系统提供了安全可靠的工作平台;而剖面链子系统上的不同位置挂有多个水下传感器,用于测量相应位置的海水温度。耐压试验、温度标定、室内拷机、现场比测、海上拷机的检定数据表明该系统无渗漏、误差小、数据接收率100%。海上运行18个月的结果同样表明,浮标系统运行稳定,数据采集和接收率高,浮标电压稳定。实践表明该浮标系统具有测温精度高、结构简单、使用方便的优点,具有广泛的应用前景。     

GNSS漂流浮标实时在线波浪测量技术及其软件实现

波浪是一种重要且复杂的海洋水文要素,对海浪进行稳定、长期、有效的监测具有重要意义。针对传统波浪观测设备价格昂贵、实时性差的问题,本文研究了基于全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）载波相位历元差分算法的漂流浮标实时在线波浪测量技术及其实现方法,包括硬件选型及组成、实时在线软件的设计思路和工作原理。通过比较分析近海及远海试验的实时回传测波结果,验证了GNSS漂流浮标实时在线波浪测量技术及其软件的可行性和精确性。在近海试验中,对比2套测试浮标实时回传结果与Datawell DWR-G4浮标事后导出结果,表明两者有效波高差值的均方根（Root Mean Square, RMS）分别为6 cm和4 cm,优于主流测波浮标产品技术指标（0.1 m+5%H,H为波高）,两者平均周期差异RMS分别为0.48 s和0.49 s,要素反演性能良好。在远海试验中,4套测试浮标实时回传的有效波高和平均周期结果与再分析产品呈现出较高的一致性。     

基于海洋生态文明及绿色发展的海洋环境实时监测

随着海洋强国战略的全面实施,海洋生态文明建设作为生态文明建设的重要组成部分已经上升为国家战略,绿色发展强调转变传统海洋经济发展方式,注重海洋资源保护和生态环境修复治理,是实现经济、社会、资源、环境协调发展的新型发展模式。海洋环境监测是认知海洋环境现状、保障海洋生态文明建设和海洋经济绿色发展的重要技术手段。文章论述了海洋生态文明和绿色发展的内涵,给出了海洋生态文明示范区(试验区)和海洋生态红线区两大海洋生态文明建设载体,重点论述了当前以海洋水质浮标、海洋水文气象浮标、波浪浮标、潮位站(验潮井)、高频地波雷达、Argo浮标等为主的海洋环境在线监测和海洋遥感监测技术手段。从构建"岸-海-岛""天空-海面-海底""点-线-面-层"立体化、全方位、实时监测系统,推进在线监测关键技术攻关及配套服务建设等方面进行了展望。     

基于近岸海域自动监测浮标的水华发生过程分析

利用位于广西廉州湾的自动监测浮标从2010年开始监控到的水华监测数据,分析水华发生前后溶解氧、pH、叶绿素等数据变化,结合气象、浮游植物密度数据,探讨不同赤潮藻增殖过程环境因子的变化规律,为赤潮机理及预警预报研究提供科学参考。廉州湾水华的叶绿素自动监测数据高值范围为24.5~77.0μg/L,浮游植物优势种为硅藻,浮游植物密度接近赤潮爆发的阈值。自动监测浮标能捕捉并监控到水华发生全过程,其长时间高频率的观测资料可有效应用于水华及赤潮的预警预报。不同藻种水华的自动监测数据变化具有差异性,在进行水华预警时应综合考虑叶绿素、溶解氧以及pH的变化。气象因素是水华诱发的因素,降雨过后,气温突升,风速小于等于三级时,可结合自动监测网络监测数据,发布水华预警。     

基于海洋石油平台的生态环境监测系统研究

本文研究基于海洋石油平台的在线生态环境监测技术,采用有缆在线监测系统架构,设计多功能可扩展的监测系统主体结构,搭载多种环境在线监测通用传感器,监测电导率、叶绿素a、溶解氧、pH、VOC、浊度6种海洋生态环境参数和流速、流向、水温、盐度4种海洋自然环境参数,数据由数据采集器经水下信号电缆实时传输至平台终端,对监测数据进行...     

海洋水质在线评估可行性分析

立足我国当前海洋生态在线监测的发展情况,文中主要论述了开展海洋水质在线评估的可行性。理论上分析了在线评估的技术基础和评估对象,认为稳定可靠的综合在线监测系统是实现海洋生态在线评估的技术基础,而在线监测获取的监测数据是在线评估的主要对象。还对在线估软件的基本设计思路进行了初步探讨。在线评估软件可实现海水水质等级实时分析、参数测量结果的实时展示和水体富营养化等指标的实时计算。在线评估充分体现了实时、在线的特点,可满足用户对海洋水质状况实时获取的需求。通过分析,认为目前我国开展海洋水质在线评估工作面临的主要工作有两个:一是有限的在线监测要素制约了在线评估数据产品的丰富和多样性,二是在线监测和在线评估工作与现行海水水质测量和评估标准之间的关系有待进一步规范。     

在线浪流监测浮标研制及其在深中通道施工海域的应用

深中通道是现代综合运输体系中的重大交通基础设施项目,也是国家“十三五”重点工程。深中通道每节沉管在50km的浮运过程中需要经历7次航道转换,作业海域来往船舶繁多,流系规律复杂多变,需要高精度、高频次、高到报率的实时水文数据以保障沉管浮运安全。基于此需求,南海调查技术中心设计研制了在线浪流监测浮标,浮标系统由浮标体、系留...     

厦门建成海洋水质在线连续自动监测系统

厦门海域水质自动监测浮标分别布设在厦门同安湾鳄鱼屿、金厦东部海域、白石炮台外海、九龙江口鸡屿海域共4个监测站位。该系统经过了厦门市政府的审批并进行统一招标采购,于2006年底和2007年底分别进行了第一期和第二期的投资建设,从两年的运行情况看,效果良好,达到了预期的效果,目前进入规范化运转阶段。该系统的作用已日益显现,利用实时的监测数据,     

感潮河段流量在线监测方法研究

针对滦河下游水文站最终控制断面距离入海河口较远,以及流量测量存在空白区域的问题,在滦河入海口感潮河段处建立了流量在线监测站。本文采用指标流速法进行流量测验,利用垂向平均流速作为指标流速,得到了指标流速与断面平均流速间回归方程,进行了误差分析及检验分析。研究结果表明,回归方程的决定系数为0.948,均方误差仅为0.000 4,且三种检验的各项统计参数误差均符合规范要求,指标流速法可以用于感潮河段流量在线监测。对比分析了滦河入海口处与最下游水文站处的流量监测数据,结果表明流量增大了124%。将水文控制断面设在河流最终入海处,可填补此区域内数据空白,有效提高水文监测精度。     

多系统GNSS浮标潮位提取精度研究

为实现多频多模GNSS浮标在远距离海洋潮汐测量中的应用,基于精密单点定位(precision pointing positioning,PPP)数据处理策略获取潮位信息,以压力验潮仪为参考,对GNSS浮标测量海面高进行经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD),滤去高频波浪和噪声,获取潮位进行精度分析。结果表明:多系统可以提高PPP解算潮位精度。GPS/GLONASS双系统和GPS/GLONASS/Bei Dou三系统PPP提取潮位与验潮仪潮位差值的最大误差均小于18cm,RMSE小于6. 5cm。因此,多系统PPP解算GNSS浮标海面高可以实现远离海岸的潮位获取与监测,能够提高海上潮位测量的效率。