加快国外海洋标准计量信息资料的采集与研究

海洋标准计量包括海洋标准化和海洋计量两个方面,其主要工作有海洋管理、海洋监测与调查、海洋科学研究与开发以及海洋环境预报等范畴的标准计量工作。海洋标准化的主要内容是海洋管理的标准化、海洋信息资料处理和交换的标准化、海洋监测与调查程序方法的标准化、海洋仪器设备和海洋标准物质的标准化、海洋环境预     

海洋底质专题图中底质要素表示方法研究

针对当前海洋底质专题图制作标准不统一,表示方法不完善的情况,在分析已有底质专题要素表示方法的基础上,研究了海洋底质专题图的需求原则及表示原则,结合多种专题要素表示方法,制定了一种以纯色普染为基本方法的海洋底质专题图表示体系。通过实验对比可知,相较于其他表示方法,合理的纯色普染表达体系在表示海洋底质分布方面具有更好的效果和速率,为进一步推进海洋底质专题图的标准化生产提供了一定的借鉴。     

S-101与S-57分类编码对比分析(二):属性

地理要素的分类编码是人类认知地理信息世界的成果,也是人类对地理信息世界再认知的入口和关键。在海洋地理信息领域,S-101数据标准即将替代现行S-57 ENC标准,分类编码方案也将会相应改变。先对S-57到S-101的属性变化内容进行整体描述,再从地理要素属性、元要素属性、图示表达属性三方面内容,对新旧两套分类编码中的属性内容进行对比分析,为涉海人员消化吸收新标准提供一定的参考。     

S-101与S-57分类编码对比分析(一):要素

地理要素的分类编码是人类认知地理信息世界的成果,也是人类对地理信息世界再认知的入口和关键。在海洋地理信息领域,S-101数据标准即将替代现行S-57 ENC标准,分类编码方案也将会相应改变。先对S-57到S-101的要素变化内容进行整体描述,再从地理要素、元要素、新增类型等三方面内容,对新旧两套分类编码中的要素内容进行对比分析,可为涉海人员消化吸收新标准提供一定的参考。     

南海海洋断面科学考察数据管理与共享

南海海洋断面科学考察具有显著的重要性和紧迫性,在2009-2012年不同季节共执行4个多学科和交叉学科综合考察航次,取得大量宝贵的南海水文、气象、生态、化学、地质等大范围、大尺度、多要素的现场观测数据,样品分析数据及其信息产品。按照"共建共享"的数据工作方针系统地、规范化地整编了全部数据资源,整合利用可视化数据管理(VDB)、云端协同工作套件(Duckling)、专业领域知识环境(SKE)等3个网络平台及技术方法,建成南海海洋断面科学考察数据管理与共享系统,实现了典型断面考察数据的在线共享应用。文章介绍了南海海洋断面科学考察航次工作,重点描述了数据工作机制及整编成果,共享系统架构及其功能等,以期通过南海海洋断面科学考察的多样化数据资源整编工作实践、管理模式探索和共享服务,推动海洋科学数据资源开发、整合与利用能力。     

海洋地图服务平台建设研究与实现

随着我国海洋信息化的发展,海洋空间地理信息在海洋各个领域的应用越来越多,基于海洋空间地理信息的系统集成和专题应用日益普遍。基于ArcGIS平台制作发布矢量基础地理底图、地形基础地理底图和遥感影像基础地理底图等多种类型的海洋空间地理信息数据服务。基于SmartEarth平台制作发布海洋三维球体服务,将多比例尺海洋空间地理信息数据服务化并共享应用。应用ESB总线技术、Portal技术、多源栅格数据分布集成技术构建海洋地图服务平台,实现数据的二三维可视化展示、空间查询分析、空间处理分析、在线专题制图、地图服务生产、个性化API调用等功能,提高海洋空间地理信息资源的利用率。     

海洋测绘,观测技术在海图四维制图中的应用前景

海洋或陆地上的某些制图要素存在着某种随时间变化的规律，这些变化可能是周期性的、线性的或非线性的。由于近代测绘技术的发展和现代化建设的要求，人们已经开始重视对这种现象的空间分布进行研究，即制图要素的四维表示。海洋测绘要素的特点及海洋制图的现实性要求，有可能使这方面的研究和应用领先于其他测绘领域。本文结合某些专题海图出现的四维制图现象和数字海图在这方面的应用前景，做一个简单的论述。     

我国海洋专题制图的发展与问题分析

简要介绍了地图、海洋地图、海洋专题地图的概念,以及海洋地图的分类;重点介绍了国内外海洋专题地图的发展情况,分析了目前我国海洋专题制图工作中存在的主要问题,结合现今技术发展趋势和应用需求,提出了开展基于数据库的专题制图技术研究和应用、制定和发布权威的专题制图规范、提高专题图的设计水平、丰富专题海图品种等海洋专题制图的发展建议。     

GIS支持下的海洋光学调查成果专题图编制研究

制作海洋光学数据专题图可以充分展示项目调查成果,为海洋研究者深入了解我国近海水体光学特性提供直观、可靠的依据,因此快速编制高质量的海洋光学专题图件具有十分重要的意义.文中分析探讨了利用GIS技术进行专题图制作的过程及关键问题,重点研究了ArcGIS地理统计分析方法及原理,并利用该方法制作了海洋光学调查区块专题图.提出了一个基于GIS的专题图制作基本模式,既提高了制图效率,又提高了现有数据利用率.     

海洋测绘信息元数据标准研究

介绍了国际标准化组织关于地理信息元数据的定义和国际国内标准化的现状，以及国际海道测量组织关于电子海图元目标的定义；分析了我国关于数字海图的元数据现状。围绕海洋测绘信息元数据涵盖范围、分级分类、描述方法等方面，探讨了建立海洋测绘信息元数据标准体系的必要性和可行的方法。     

格陵兰岛 Nioghalvfjerdsfjorden 冰川表面运动特征研究

格陵兰冰盖是世界第二大陆地冰盖,其边缘分布的溢出冰川作为快速传输冰带,是造成冰盖消融的重要因素。本文 以位于格陵兰岛东北部的 Nioghalvfjerdsfjorden 冰川为研究对象, 探索开展基于 sentinel- 1A 和偏移量跟踪技术的溢出冰川表 面运动特征研究, 并利用非冰川区流速和 CP0M NRT IV 数据验证了结果的可靠性。对比分析 2017—2019 年三个时期的春季 冰流速, 发现该冰川在 2019 年春季出现了最大流速上移现象, 推断可能是由于 2018—2019 年间冰川融水渗透引起的底部润 滑加剧所致。     

海岸侵蚀作用下海岸带地区极端风暴洪水风险评估 —以上海石化为例

海堤是海岸带地区社会经济活动的重要保护屏障。海岸侵蚀的加剧将导致海堤稳定性和安全性降低, 增加海岸带地 区遭受极端风暴洪水的风险, 进而影响到海岸带地区的安全。本文选择上海石化这一遭受海岸侵蚀较为严重的区域作为研究 区, 利用 GIS 分析了 1972—2020 年近岸海床侵蚀特征, 并基于 2000—2020 年-5 m 等深线变化评估了上海石化近岸海堤的 稳定性。结果表明： 1972—2020 年间上海石化前沿海床整体以侵蚀为主, 石化近岸东侧以及西侧局部的浅滩侵蚀明显, 城 市沙滩中段、第 6 次围堤处以及码头东岸海堤稳定性最低。基于上述研究结果, 考虑海堤稳定性薄弱段出现极端风暴洪水漫 堤或溃堤情景, 模拟并分析了上海石化 2010 年 、2030 年和2050 年遭受千年一遇极端风暴洪水的风险。结果显示： 在 2010 年基准年情景下, 受海岸侵蚀作用最明显的城市沙滩和第6 次围堤区域遭遇极端风暴洪水的风险最高, 到 2050 年, 当前稳 定性较好的海堤安全性也将大大降低, 与 2010 年相比, 上海石化近岸地区的直接经济损失将会增加近 3 倍。     

渤海叶绿素 a 浓度与环境因素的响应关系研究

基于 2003－2018 年的遥感反演和再分析数据, 分别在时域和频域上分析了渤海海表面温度、光合有效辐射、气溶 胶厚度、风速与叶绿素 a 浓度之间的响应关系。通过傅里叶变换在频域上得到各因素之间的相关性系数, 其显著高于直接在 时域上计算得到的相关性系数, 表明由于相位差的影响, 直接在时域进行相关性分析很可能会低估各因素之间的相关性。傅 里叶变换后的频谱图显示, 叶绿素 a 浓度存在一年、半年、4 个月与季节周期; 风速与气溶胶厚度存在明显的一年和半年周 期; 海表面温度和光合有效辐射具有明显的一年周期, 半年周期较其他几个因素不明显。交叉谱分析的结果表明： 叶绿素 a 浓度和所选的环境因子都在一年周期下具有最大的交叉振幅, 表明在此频率下响应最大; 风速、气溶胶厚度、光合有效辐射 分别超前于叶绿素 a 浓度约 5.0 个月、0.2 个月、0.2 个月, 海表面温度则滞后 1.9 个月。各环境因子之间相互关联, 共同影 响叶绿素 a 浓度的时间分布。     

投弃式温度/温盐剖面测量仪的应用及其数据处理进展

投弃式温度剖面测量仪 (Expendable bathythermograph, xBT) 以 及 投 弃 式 温 盐 剖 面 测 量 仪 (Expendable Conductivity-Temperature-Depth profiler, xCTD)是观测海洋温深/温盐深剖面的重要仪器,由于其易于操作,成本较低且技 术成熟,因此被广泛地应用于海洋边界流、海洋热含量、气候变化和经向热输送研究。本文首先介绍国内外 xBT/xCTD 仪器 的发展及其现状,然后针对国际上 xBT/xCTD 仪器的误差来源以及数据处理过程中存在的问题进行分析,并对较为先进的数 据校正方案及其应用进行了方案调研和比对。最后,本文总结当前 xBT/xCTD 在国际合作项目中的应用现状,并对国内外相 关的数据处理方法进行总结归纳,对目前 xBT/xCTD 仪器存在的问题以及未来的发展趋势进行进一步的探讨,为国内投弃式 剖面测量仪的数据处理方法的进步和仪器的进一步发展提供了参考。     

渤海湾连片开发对湾内水沙通量的影响研究

渤海湾内海岸的连续开发导致岸线 、海床发生较大变化, 同时影响着湾内的水沙通量。根据不同时期的遥感影像、 实测地形和水文泥沙资料, 统计分析了渤海湾岸线 、面积和海床冲淤变化, 构建了渤海潮流泥沙数学模型, 模拟了 1984 年、 2006 年和 2015 年三个时期的水沙分布, 探究了海岸连续开发对水沙分布和通量引起的累积效应。结果表明： 渤海湾岸线和 海湾面积变化主要发生于 2005 年后, 与 1984 年相比, 2020 年的岸线长度增长超过 185%,海湾面积减少近 19%;曹妃甸港 区南侧海域冲刷基本在 2 m 等深线以内, 而近岸和港池水域基本呈现淤积状态, 淤积幅度在 2 m 以内; 海湾的连续开发利用 使得湾内分潮波振幅增大 、传播速度减缓, 近岸海域的余流变化较为明显,南部较北部海域更甚;西北湾顶 0.2 kg/m3 悬沙 分布区域不断缩小, 西南近岸 0. 15 kg/m3 悬沙分布区域向中部海域推进; 悬沙通量变化与潮流通量并不完全一致, 呈外海增 加、近岸整体降低的变化特征, 湾内向外海输移泥沙的能力减弱。     

1977—2017 年芝罘连岛沙坝地貌演变

本文基于 GIs 技术对 1977—2017 年芝罘连岛沙坝的岸线变化和海湾冲淤动态进行分析, 发现了连岛沙坝的变化情 况及其影响机制。结果表明： 在此期间, 连岛沙坝东西两侧始终处于向海推进趋势; 在快速城市化进程下导致沙坝附近的岸 线总体长度增加, 形状趋于复杂, 自然海岸消失, 人工海岸建设不断向海延伸; 通过等深线反映附近海域冲淤变化, 主要体 现在芝罘湾侧以人为干预为主, 近岸海域的港口 、码头等地侵蚀剧烈, 海湾中心呈严重片状淤积。本研究对明确人类活动、 流域水沙及水动力环境变化等对芝罘连岛坝地貌演变的影响, 以及本地区海岸带的可持续利用具有重要指导意义。     

用EOF展开和人工神经网络方法预测ENSO的研究

本文利用EOF展开技术和人工神经网络方法进行了预测ENSO的研究，研究结果表明，二种方法的结合对预测ENSO有较好的效果，但预报效果依赖于预报时效，依赖于预报因子的合理选取。     

海运船舶尾气洗涤废水中多环芳烃对海洋污染的研究现状及展望

分析了海运船舶尾气洗涤废水排放对多环芳烃（PAHs）类污染物的海洋富集行为的影响以及对PAHs控制的制约因素和净化技术发展现状。PAHs的海洋富集趋势与船舶的发动机尾气排放行为呈正相关性,且船舶尾气洗涤废水排放加速了PAHs向海洋中富集。国际海事组织（IMO）尚未对在PAHs中占比大且毒性强的烷基化多环芳烃进行立法限制,但单方面采取措施禁止船舶尾气洗涤废水在其所属海域排放的国家和地区日益增多,洗涤废水排放的PAHs类污染物亟须净化处理。将高级氧化光催化技术应用于洗涤废水排放的PAHs净化具有发展前景。我国应抓住机遇,大力开展针对海洋PAHs的排放限制立法以及船舶尾气洗涤废水处理先进技术的研究,这对于提升我国海事管理水平、增大国际话语权,以及保护海洋生态安全具有重要意义。     

我国海水贝类养殖低碳效应评价

食物生产系统的碳排放占人类活动碳排放总量的 30%, 碳汇渔业是一种重要的面向人类社会高质量食物蛋白质供给 的低碳发展路径。本文基于常见的 11 种养殖贝类的固碳系数和蛋白质含量特性研究,系统评估了我国2019 年养殖牡蛎 、蛤 类、扇贝、贻贝和蚶类等在养殖周期内碳捕集特性以及对低碳发展的贡献。研究表明： (1) 11 种养殖贝类之间贝壳和软体 组织含碳量的差异并不明显,但干重比和出肉率差异显著。因此,贝类固碳量核算不能忽视种类差异。 (2)所选 11 种贝类 软体组织皆属于高蛋白食品,虾夷扇贝软体组织 (干重) 的蛋白质含量最高。针对单位质量贝类养殖,长牡蛎的碳封存贡献 度最大,而华贵栉孔扇贝提供的蛋白质最多,两者都是碳汇渔业的优势种。(3) 据估算,我国2019 年海水养殖贝类中牡蛎、蛤 类 、扇贝和蚶类总共吸收固定了约 117.98 万吨 C02,提供了 40.65 万吨蛋白质 。这些蛋白质相比于牛肉源蛋白质可减少 4 048.74 万吨 C02 当量的排放量。由于贝类固碳强度大,探索低碳可持续的贝类养殖是绿色渔业经济的重要引擎, 也是建立可持续高质量“蓝色粮仓”和生物固碳的重要路径, 将在我国低碳产业发展中发挥重要作用。     

珠江口海域营养盐比及与浮游植物的关系

根据2004-2006年珠江口海域的调查资料,对营养盐含量和比值与浮游植物群落结构的关系进行分析.结果显示,调查海域维持丰富的氮、磷、硅,其中氮、硅以东宝河口最高,磷以深圳湾最高;丰富的氮、磷、硅和较高的N:P均可能是形成调查海域多年来浮游植物群落以硅藻类占优势的主要原因;但是在深圳湾、桂山岛、万山列岛及横琴岛附近海域(主要是4月),营养盐含量及其之间的比例发生变化(深圳湾主要是 N:P,后三个岛屿附近海域主要是Si:N),对浮游植物群落结构变化产生影响;并且近年来珠海高速发展的养殖业造成其海域赤潮的频发.