海洋环境无线传感器网络监测体系与应用技术研究

针对目前海洋环境监测中急需解决的主要技术问题.对海洋环境无线传感器网络监测的体系结构进行了研究,通过对Crossbow无线传感器网络的拓扑结构和软件架构进行分析与试验.提出其技术优势和有待解决的应 用问题.     

用于海洋环境生物监测的双壳类生理监测传感器

本文分析了生物监测技术在海洋环境监测中的地位和作用,指出了生物监测技术手段,特别是传感器对于海洋环境监测的重要性。详细介绍了采用紫贻贝和霍尔元件结合而研制成的双壳类生理监测传感器的基本原理、制作方法和实验。对双壳类生理监测传感器的应用前景作一展望。     

自治式海洋环境监测系统的低功耗设计

针对海洋环境监测系统中供电电池组有限储能与仪器长期工作之间的矛盾,进行了自治式海洋环境监测系统的低功耗研究.从节能降耗、充分利用水体能源出发,将定点锚泊潜标和浮标技术相结合,采用双浮体技术,基于能量守恒,研制了一种储能型的传动装置;在分析了影响系统功耗的各种因素的基础上,对单片机数据采集控制存储系统进行了低功耗设计,为海洋环境监测系统长期在位作业提供了有力的能源保证,很好地解决了海洋环境监测系统的能源供应问题,使得该系统可以依靠单一的传感器组完成深达55 m以上的水体次表层海洋要素的长期连续垂直剖面观测.     

海洋生态环境监测传感器的应用与发展

受人类活动的影响,海洋污染日益严重。我国海岸带、河口和海湾生态系统均受到了不同程度的破坏。海洋生态环境监测传感器的应用可实现实时海洋环境的监测和快速预警,对于预防海洋灾害、调节海洋经济发展与环境之间的矛盾有重要意义。文中归纳了海洋生态环境类传感器所应用的分析检测技术,总结了目前所研发的各类海洋生态环境传感器,预测了传感器的发展趋势,并对我国未来传感器的研究工作提出了建议。     

海洋污染监测传感器

本文综述了海洋环境污染自动监测中传感器的现状、遥感器在海洋环境污染监测中的应用以及今后海洋污染监测传感器的发展动态。     

物联网在海洋环境监测中的研究进展

物联网作为世界信息产业的第三次浪潮,受到各国政府的高度重视.物联网的兴起为实现智能海洋环境监测提供了一种新的技术手段.回顾了近年来无线传感网络在海洋环境监测中的研究现状,并对基于无线传感网络构建海洋环境监测系统的原理及框架进行了介绍.同时,对物联网在海洋环境监测应用过程中面临的技术标准、信息安全、无线传感器网络构建、海量信息处理等方面提出了关注.     

基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统关键技术研究

深入分析了我国海洋环境监测技术的不足与现实需求,提出一种基于水下三维传感器网络的海洋环境立体监测系统,探讨了系统的组成、架构及其涉及的关键技术。设计了可自主沉浮的水下传感器节点,探讨了水下传感器节点间、系统与控制中心间的通信方式,对网络拓扑结构进行了三维仿真,最后对水下三维传感器网络的应用前景进行了展望。     

基于LabVIEW队列状态机的岸基海洋水质集成在线监测系统控制方法研究

随着经济社会的发展,海洋环境监测受到越来越多的关注。针对当前海洋环境监测中,采用海洋水质集成在线监测系统,开展现场自动化监测的实际需求,以国家海洋技术中心自主研发的四参数水质仪、浊度传感器和营养盐自动分析仪为基础,开发岸基海洋水质集成在线监测系统。按照海洋水质集成在线监测系统的总体工作顺序,将工作流程划分为多个状态进行管理。应用LabVIEW编程语言,采用队列状态机,对各状态进行合理安排,最终实现了岸基海洋水质集成在线监测系统工作流程的有序调度以及可靠控制。     

卫星遥感监测人类活动所致海洋环境污染研究进展

随着沿海地区城市化及工业化快速发展,人类活动对近岸海洋造成了陆源、气源、海源三类源头污染,导致海洋环境质量下降。卫星遥感具有覆盖范围大、快速、准确的监测能力,是全球海洋环境动态监测与评价研究重要手段。从三种海洋环境污染源出发,辨析人类活动造成的不同种类污染及其监测指标,梳理国内外卫星遥感监测相关海洋环境污染研究,检视卫星遥感技术方法在这些海洋环境污染上的应用,发现（1）人类活动造成的海洋环境污染主要是海洋水质污染、海洋垃圾和微塑料、海洋大气污染沉降污染三种类型。（2）水质污染的遥感监测应用有效针对水质环境恶化、灾害的大面积沿海水质环境等常规现场监测方法无法满足的情况,而海洋垃圾与微塑料污染监测方法已经从遥感反演到机器学习,海洋大气污染沉降的遥感监测应用中需要更多大气污染参数以达到精确监测。（3）海洋环境污染卫星遥感监测仍然受到影像数据的分辨率限制,同时受海洋的立体性和流动性影响,因此未来研究应集中于立体化的海洋遥感探测技术,同时利用卫星、航空、船舶、岸基等多源、多时空的监测数据,将光学物理传感器与生物传感器相结合,构建海洋多源监测数据库,为政府及相关商业部门提供即时海洋管理依据,辅助完善海洋文明与海洋空间规划。     

云环境下海洋环境监测大数据处理平台的研究

目前,Hadoop已成为大数据技术的实施标准,不少企业纷纷采用Hadoop技术处理自己业务中遇到的问题。Hadoop被认为是解决数据密集型科学问题的第四范式,其影响也越来越广。论述了海洋环境监测的数据特征和大数据技术相互适应,进一步探讨了大数据技术在海洋环境监测中可能的应用场景,最后对云环境下海洋环境监测大数据处理平台架构进行了讨论。     

海洋监测传感器网络概念与应用探讨

通过介绍国外在军用和民用领域海洋监测传感器网络的应用情况,结合我国海洋监测技术发展的现状,分析了传感器网络在海洋监测中应用的概念和内容,并对应用技术研究问题进行了探讨。     

一种新型海洋环境长期连续监测系统及其防生物附着装置的设计

主要介绍了一种海洋环境连续监测系统的设计与实现。现有的水下监测仪器一般长时间放置在水下,不可避免地会遭受海洋生物附着和损坏,通常3个月到6个月左右需要清理或者更新一次。设计采用新型监测结构,将被测海水抽样到舱内进行相关参数的检测,检测完成后,将海水排回海中,舱内仪器采用消毒液和清水自动冲洗。通过这种方式,避免了海洋生物的附着和污染,检测仪器可以长期可靠地运行,减少了设备的维护次数,在海洋监测领域具有重要的意义。     

中国海洋卫星遥感技术进展

新中国成立70年来,中国在海洋卫星遥感技术领域取得了丰硕成果。中国制定了长远的自主海洋卫星发展规划,构建了海洋水色、海洋动力环境和海洋监视监测三大系列的海洋卫星,逐步形成了以中国自主卫星为主导的海洋空间监测网,在中国海洋资源与环境监测、海洋防灾减灾、海洋安全管理等方面发挥了重要作用。本文回顾了中国在海洋水色、海洋微波(海洋动力环境)卫星遥感技术的发展历程,重点介绍了中国在海洋卫星遥感技术领域所取得的新成果,并对中国海洋卫星遥感技术的未来发展进行了展望。     

中国海洋卫星遥感应用进展

我国海洋遥感应用自20世纪70年代起步以来,取得了长足发展,构建了覆盖海洋水色、海洋动力和海洋监视监测的三大系列海洋卫星,并初步形成了具有优势互补的卫星海洋遥感业务化应用体系。本文回顾了我国海洋卫星遥感应用取得的重要进展,重点介绍了卫星遥感在海洋环境与资源监测、海洋灾害监测、海洋权益维护、海洋环境预报与安全保障等方面所构建的典型应用示范系统,以及开展的典型业务化监测应用。最后,文章对我国海洋卫星遥感应用下一步发展进行了展望分析。     

应用于海洋监测的负二价硫化学传感器研究

海水中负二价硫的含量是表征海洋环境质量的重要参数。文章主要对负二价硫化学传感器研制过程中的关键技术,包括透气膜、电极的稳定性和可靠性、内参比电极和盐桥的设计、温度补偿和数据处理方法等方面的研究,确立用于监测海洋中负二价硫参数的现场监测传感器研究和实验方法。     

海床基自动监测平台技术的研究应用

介绍了海床基自动监测技术国内外进展，就海床基自动监测平台系统的关键技术进行了论述。海床基自动监测平台系统是携带众多海洋环境观测传感器在海底工作的、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、海洋动力参数、温、盐和水质进行长期、同步、自动测量；系统回收后，通过系统软件建立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；建立温、盐、水位、流速剖面和通量、水质的时空变化规律。将多个站点的监测数据进行综合处理建立起海洋水体交换生态环境的时空联系，为科学地管理、治理和利用海洋自然环境造福人们提供决策依据。     

中国海洋环境观测系统的建设与发展

根据海洋减灾防灾工作的需要,建设与发展中国海洋环境观测系统已成我国海洋事业发展的当务之急。为此,本文就建立一个完整的海洋环境体观测框架的结构,加速开发与研究观测技术所需的仪器装备和建产一个现代化的观测资料通讯网络提出概要介绍,供有关部门和同行参考。     

基于大浮标的海洋放射性原位监测系统研究

海洋放射性原位监测相比于传统采样回实验室分析可以实现连续、实时、自动化监测。文中研究了基于大浮标的海洋放射性原位监测系统,使用放射性测量传感器测量周围环境的放射性数据,使用GPS确定所测环境坐标,通过北斗通讯的方式将所测得放射性数据、位置信息等发送给岸站,岸站收到数据后计算并显示放射性测量传感器所测周围环境放射性数据能谱;研究设计了一种分包发送数据,数据丢包补发机制,解决海洋放射性数据量大、传输时间长、数据不全会造成解谱不准确的问题。最后通过实验室长期实验验证,长期数据平均接收率达到98%以上,能够利用海洋放射性原位监测系统实现准确可靠的监测。