关于美国观测技术创新和应用的借鉴和思考

海洋观测技术是有效管理海洋事务、行使国家主权的重要手段。海洋观测技术的自主与可控对我国具有十分重要的意义。创新与应用是实现海洋观测技术自主与可控的核心,海洋观测网是实现海洋观测技术创新与应用的载体。文章梳理美国三大观测网(全球海洋观测系统、综合海洋观测系统和海洋观测倡议)的发展历史,提出政府在以观测网为代表的海洋观测技术发展的组织、实施和管理方面发挥主导作用;根据我国海洋观测的现状,借鉴美国海洋观测网的发展经验,对我国基于创新与应用的海洋观测网的组织、实施、管理和发展提出建议。     

《2019年美国NOAA科学报告》对我国海洋观测网建设与发展的启示

海洋观测网是海洋灾害预警监测、海洋资源开发保障、应对气候变化和海洋科学研究的重要基础设施。我国海洋观测网虽然具备了一定规模,但发展质量和运行效益较美国等海洋强国仍有一定差距。借鉴学习国外先进经验,对建设和发展我国海洋观测网大有裨益。本文通过分析研究《2019年美国NOAA科学报告》提出的海洋观测领域相关成果,对照我国海洋观测网发展中存在的问题,提出了促进我国海洋观测网高质量发展的建议。     

海洋观测网规划支撑体系与系统架构设计探讨

在概要综述我国海洋观测网现状的基础上,紧密结合我国海洋观测网建设的实际需求,基于海洋观测网布局状况分析、资料类型及时空分布状况分析、资料传输与质量状况分析、仪器设备效能状况和海洋观测网建设规划合理性等5个方面,提出了制定海洋观测网建设规划支撑体系的必要性和可行性。从业务化海洋观测网运行评价、海洋观测站点选址分析、海洋观测资料类型选定、海洋观测仪器选型、可视化与规划报告输出和系统运行监控等6个方面,提出了海洋观测网建设规划支撑系统的功能架构设计,为我国海洋观测网建设规划的制定提供科学的技术支持和能力支撑,为我国海洋预报提供数据基础。     

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。     

海王星海底长期观测系统的技术分析

美国和加拿大为建立全球最大海洋观测网而联合开展的海王星计划被誉为人类的水下“哈勃”。文中首先介绍了海王星计划的由来与背景,然后分析了其基础架构及实现的关键技术,并对我国海底观测技术的发展提出了建议。     

天津市海洋观测服务系统设计研究

展望了国内外海洋观测服务系统的发展趋势,根据天津市海洋防灾减灾、海洋经济和海洋生态环境保护等发展需要,对天津市建立海洋观测服务系统的重要性和必要性进行了论述,提出了天津市海洋观测服务系统的组成,即近岸观测网、近海观测网、航空和卫星遥感系统、应急机动监测系统、通信传输系统以及海洋观测网管理中心等几方面,为政府部门领导决策提供建议。     

加拿大VENUS海底观测网

加拿大在海底观测网研究方面居于世界领先地位,它的"海王星"海底观测网(NEPTUNE-Canada)被誉为人类的水下"哈勃",是全球首个深海海底大型联网观测站。维多利亚海底试验网(VENUS)与NEPTUNE都从属于加拿大海洋观测网络(ocean networks Canada,ONC),有着许多相同的概念和设计。VENUS支持研究近海观测,本文主要介绍VENUS的背景及科学研究目标,并在分析其基础设施及构建进展的基础上,提出对我国开展海底观测网建设的启示。     

国外海洋观测系统对我国的启示

本文基于国内外海洋观测网现状及其优缺点,从目标融合、技术创新、科学管理、发展趋势的角度,提出国外海洋观测网对我国海洋观测网的启示与建议。在目标融合上,建议寻求多部委、多单位的目标融合,实现海洋观测系统与观测参与者、仪器供应商、信息产品应用方、科研工作者、公众等用户之间的有效沟通;实现中央决策、海洋防灾减灾、海洋预警预报、海洋管理治理、海洋生态保护与修复、海洋科学研究、海洋公益服务等多样化需求的融合。在科学管理上,建议实现海洋观测站点与设施的分类、共享与长期维持,迎接高难区域的挑战,实现信息的整合与服务,促进国际化合作与推广。在技术创新上,建议加大海洋观测技术的创新与投入,促进传感器技术、卫星技术及其他相关观测技术的创新与发展;建议加强新仪器、新技术的试用、评价,加快新仪器的业务化使用;建议加强海洋观测系统模块化、智能化研发。未来海洋观测仪器将是低成本化、模块化、自动化和智能化的天下,海洋观测会逐步向着立体化、精细化、智能化转化。本文可为未来海洋观测网的设计与规划、管理与融合提供一定的参考,并为我国海洋观测系统的规划与发展提供借鉴。     

锚定式海洋水体剖面观测技术的研究与应用

介绍了国际上基于海底观测网、浮标和海床基等设施的锚定式海洋水体剖面观测的技术手段,国内西太平洋深海科学观测网、南海潜标观测网和中国科学院近海观测研究网络三大体系中应用的锚定式海洋水体剖面观测技术手段,通过对这些技术特点的分析,指出一些国际上较为成熟的锚定式海洋水体剖面观测技术手段并不适用于我国近海的水体剖面观测,自主研制的基于大浮标的锚定式水体剖面观测技术在我国近海则较为实用,能够长期稳定地运行,而且应用前景广阔。     

海洋动力环境观测设备综合测试平台技术研究

随着海洋观测预报事业的不断发展,建立一套针对海洋观测仪器设备进行验证、测试、评估的入网认证体系越发重要。构建海洋观测仪器综合测试平台对推进海洋观测仪器标准化工作有着极大的帮助,是对海洋观测仪器设备标准化检验的有益探索。通过该平台可对海洋观测网中的设备进行入网前的检验与业务考核,提升入网设备的可靠性指标并对提升海洋观测网的整体鲁棒性具有积极意义。     

机载激光测深技术研究进展

分析了国内外机载激光测深技术的发展动态,指出了我国研制机载激光测深系统存在的问题。针对机载激光测深系统测深数据量大、条带拼接难度大、环境参数改正难以准确进行的瓶颈问题进行了分析,并提出了针对性的建议,为进一步研制该系统提供了借鉴。     

海上溢油与治理

随着世界海洋石油工业和海上石油运输业的迅速发展，海上溢油及其对海洋环境的污染已成为人类面临的一大难题。目前，许多沿海国家都在开展与海上溢油有关的研究，发展溢油治理技术和设备，建立溢油应急反应系统。本文简要介绍了重大溢油事件及溢油对海洋环境的影响，同时介绍了海上溢油的治理技术、部分国家的研究情况和溢油应急反应队伍的建设情况。最后，就我国的海上溢油防治工作提出了一些建议。     

海洋遥感卫星发展历程与趋势展望

海洋是对地观测卫星的重要领域,在对地观测卫星中就具有专门用于海洋观测的海洋遥感卫星。海洋遥感卫星是一种利用所搭载的遥感器对海面进行光学或微波探测来获取有关海洋水色和海洋动力环境信息的卫星。海洋卫星有效弥补了传统海洋观测手段的不足,基于多种遥感器连续对海洋的观测,使人类极大的加深了对海洋的认识,在海洋灾害的防灾减灾、资源开发、海洋维权、海洋生态和环境保护等诸多领域发挥着重要作用。本文在详细梳理西方主要航天大国海洋遥感卫星(包括了对地观测卫星中具有海洋观测功能的卫星)的发展历程,在此基础上对未来海洋遥感卫星的发展趋势进行了论述,可为我国海洋遥感卫星的发展提供技术发展参考。     

我国近海波浪浮标的历史、现状与发展

回顾了我国波浪测量技术特别是近海波浪浮标技术的发展历程,提出了今后发展的若干建议。     

雌雄比对海带雌配子体发育的影响

本实验进行了不同雌雄比对海带雌配子体发育的影响。结果表明：雌雄比(鲜重)为1：1及2：1，实验组出现排卵时间最早，且发育率高，实验第20天，发育率超过70％，孢子体正常。5：1，10：1，20：1实验组随着雄性比例的减少，发育率逐渐降低，随着培养天数的增加，三个实验组均出现未受精卵及畸形孢子体，雌雄比越大，未受精卵数目越多。     

海洋领域重点实验室建设与运行管理思考

重点实验室是国家科技创新的重要平台,在科技兴海理念和创新驱动发展战略的指导下,我国海洋领域重点实验室蓬勃发展,但也存在着原始创新不足、共享程度低等问题,一定程度上制约了重点实验室的持续健康发展。针对这些问题,文章介绍了部分国外实验室的经验和存在的问题,总结了海洋领域重点实验室在理念定位、人才培养和运行管理等方面的具体措施,为海洋领域重点实验室的发展提供参考。     

论福建海洋资源的合理开发

本文分析了当前福建海洋开发存在的问题，主要是缺乏对海洋开发的统一规划与管理，开发利用盲目性较大；近海捕捞过度，渔业资源衰退；技术水平较低，综合开发不够；环保重视不够，局部质量较差。要尽快解决这些问题，必须加强宣传教育，提高海洋意识；加强宏观调控，统筹规划管理；改造传统产业，发展新兴产业；完善法规体系，严格依法管海；依靠科技兴海，提高开发水平；开发保护并重，保护生态环境。     

海洋经济可持续发展模型及应用研究

运用可持续发展理论 ,在改进了国内著名学者潘家华所提出的模型基础上 ,构造了海洋经济可持续发展理论模型。新模型的构造与应用得到了一些有意义的结果 ,为制定海洋开发利用政策提供了更充分的理论依据。     

山东海洋经济发展制约因素的思考

从山东海洋产业发展现状出发，通过对资源与产业及科技等问题的具体分析，用辩证的观点，阐述了影响山东海洋经济发展的深层矛盾和制约因素，指出了以往认识中的盲区，同时提出了改善与修补的基本思路。     

“数字辐射沙脊群”资源与环境信息管理平台设计与关键技术

针对江苏中部岸外辐射沙脊群海洋资源与环境数据的综合管理和信息辅助决策需求,基于Client/Server(C/S)和Browser/Server(B/S)混合架构完成了"数字辐射沙脊群"资源与环境信息管理平台的研制。平台采用组件式模块化方法开发,实现了基本的海洋信息管理、查询、分析与共享发布功能以及面向海洋深层次应用的数据挖掘、专题图自动生成、数据产品制作、海洋二维动力场可视化及浅海三维地形可视化模拟功能,为辐射沙脊群资源的合理开发利用提供了技术支撑。论文详细介绍了平台的设计思路,并对建设过程中采用的关键技术进行了深入探讨,目的为实现我国"数字海洋"的一体化建设提供参考。