无人水下智能海洋测绘装备的机遇与挑战

针对海洋测绘面临的问题,分析了无人时代海洋测绘技术的发展机遇,提出了无人水下智能海洋测绘的新模式,讨论了无人水下智能海洋测绘的技术体系和无人水下智能海洋测绘装备的关键技术,以及无人水下智能海洋测绘的装备产业链,展望了无人水下智能海洋测绘装备的发展趋势及应用前景。     

环渤海地区油气资源探查的思考

回顾过去渤海勘探实践的经验,对于指导今后的研究工作是十分重要的。40年来渤海地区发现大量新老第三纪陆相石油资源,成为中国的重要产油区,也积累了丰富的勘探经验。深化环渤海地区油气资源的探查,首先应考虑前新生代海相油气资源。但其勘探是高难度的,前景是诱人的。应该认真贯彻下列认识原则：（1）区域指导局部;（2）深部制约浅层;（3）在地震处理解释创新的同时,大力发展综合地质地球物理研究。     

海洋地理信息系统理论基础及其关键技术研究

传统的海洋环境数据集成与共享存在共享模式单一、数据服务效果不明显等突出问题。随着云计算等技术的出现,数据共享模式发生了巨大的变化。提出基于云计算的海洋环境数据共享体系,通过基础设施即服务（infrastructure as a service,IaaS）、数据资源即服务（data as a service,DaaS）及软件即服务（software as a service,SaaS）实现海洋环境数据共享模式的转变。在海洋环境数据云中,用户既是数据的使用者也是数据的提供者,通过数据发布与发现、数据需求发布与发现等功能,解决数据共享中“用户-数据”之间的矛盾,并激励普通海洋科研工作者贡献自己的数据,保障数据资源有效、可持续利用。以南海海域为实验区,以表层漂流浮标数据及中尺度涡旋数据为实验数据,构建了原型系统验证该方法。     

基于景观格局分析的厦门市生态风险评价

厦门市已成海岸带城市中高质量发展的典范,为科学制定土地利用政策,维护区域生态安全格局,有必要基于景观格局开展生态风险评价。本研究利用1990、2000、2010、2020年厦门市土地利用数据,基于ArcGIS 10.8和Fragstats 4.2平台揭示景观格局变化特征与生态风险的时空分布规律。结果表明：(1)1990—2020年,厦门市耕地、林地、水域面积减少,建设用地面积增加,草地面积保持稳定。(2)耕地是厦门市土地利用的主要转出类型,共转出了238.63 km²,在2000—2010年期间土地利用类型变化最为活跃。(3)除建设用地外其他土地利用类型的干扰度指数均呈上升趋势。(4)厦门市景观生态风险以中风险、较高风险为主,高生态风险区域面积呈下降趋势,平均生态风险指数由0.035 1降低至0.029 8。本研究结果可为海岸带城市生态风险控制提供有用信息,为优化沿海地区景观格局、促进社会经济可持续发展和生态文明建设提供参考。     

厦门市滨海砂质岸线生态化改造提升与适应性管理策略研究

滨海岸线作为休憩娱乐的主要目的地,是滨海旅游发展的资源基础。本研究以厦门市滨海砂质岸线为对象,采用指标评价、对比分析等方法,开展岸线环境质量评估、生态保护修复与开发利用适宜性分析、生态化改造提升方向研判和适应性管理策略研究工作。研究结果表明：(1)厦门市滨海砂质岸线环境质量整体良好,自然环境和开发利用层面环境质量均处于中等以上的砂质岸线长度约24.7 km,占砂质岸线总长度的96.2%;(2)根据岸线环境质量评估结果,厦门市总体上可以归纳为1至5级和无居民海岛型6大滨海砂质岸线类别,以及现状网红型、游憩娱乐型、观光游览型、休闲娱乐型、潜在发展型、保护修复型、严格保护型7大管理类型;(3)厦门市滨海砂质岸线的保护修复与改造提升方向主要体现在浴场、游乐场、休憩场所、公共卫生、交通等基础设施建设、人力资源服务、岸线修复工程项目建设三方面;(4)在维持岸线自然属性、保障岸线风险识别与管控目标要求、完善基础设施建设与人力资源服务基础上,进一步创新和提升厦门市岸线分类施策管理方式,以特许经营管理理念和模式进行一/二/三级砂质岸线的商业化开发利用与管理,并加强法律法规及管理办法等文件制定,明确岸线分类管理与协调利用权属信息,最终实现滨海砂质岸线资源自然 社会 经济与生态效益。本研究能够为厦门市滨海砂质岸线管理体系制定、保护修复格局优化等研究提供理论基础与实际案例支持,具有一定的理论与实际意义。     

厦门文化服务类海洋生态产品核算研究——以休闲娱乐服务为例

文化服务类海洋生态产品是海洋生态系统为提高人类生活质量提供的非物质收益,包括休闲娱乐服务、景观增值服务、科学研究和教育服务。休闲娱乐服务作为文化服务类海洋生态产品的关键构成要素之一,可为人类提供有价值的休闲旅游机会,为沿海城市经济发展做出贡献。本研究以厦门市海洋生态系统提供的休闲娱乐服务为研究对象,从核算的角度,研究了2006—2020年厦门市休闲娱乐服务实物量和价值量的变化情况。结果表明：①厦门市休闲娱乐服务的实物量即滨海旅游人次由1 677.70万人次增加到6 036.55万人次;②厦门市休闲娱乐服务的价值由67.60亿元增加到251.97亿元;③基于休闲娱乐服务价值的核算结果,厦门核算区范围内单位海域面积的平均价值由22.14元/m²增加到82.97元/m²。核算结果反映出在城市经济加速发展的背景下,虽然厦门市海域面积有所减少,但厦门市海洋生态系统提供海洋生态产品的能力并没有下降,反而明显提升;而且随着人民收入水平的提高,反映出人们对文化服务类海洋生态产品的需求在不断增加。本研究还提出了明晰产权归属、创新经营模式和鼓励多元主体参与等有关提升并实现休闲娱乐服务价值的机制建议。     

基于最大熵模型的厦门黄厝海域文昌鱼潜在适生区分析

文昌鱼作为脊索动物门头索动物亚门的幸存物种,是无脊椎动物到脊椎动物进化过程中的重要过渡物种,在脊椎动物起源与演化研究中占有极其重要的位置。本研究利用最大熵模型(maximum entropy model, MaxEnt)对位于厦门黄厝海域的厦门珍稀海洋物种国家级自然保护区（文昌鱼）（下文简称保护区）的文昌鱼潜在适生区进行了模拟预测,并探讨了其受环境因素影响的限制条件。结果表明,保护区内文昌鱼的潜在适生区总面积为575.48 hm²,占保护区总面积的30.76%,高适生区面积仅为63.39 hm²,呈斑块状分布,栖息地破碎化明显。影响文昌鱼空间分布的主要环境因子是粒径大于0.125 mm沉积物的占比和水深。鉴于目前厦门海域文昌鱼种群枯竭和栖息地退化的现状,应持续进行文昌鱼种群和栖息地的长期跟踪监测,积极开展文昌鱼栖息地质量和适宜性评估,不仅可为科学选划修复目标区提供依据,而且对保护文昌鱼种群、维护生态平衡也具有重要意义。     

次溴酸盐 盐酸羟胺转化法测试铵态氮同位素方法研究及应用

铵态氮作为氮元素的一种重要存在形态,是水体污染状况的指标之一。鉴于目前铵态氮同位素测试方法都存在预处理过程复杂,转化率低,所需样品量大,检测效率低下,对测试NH⁺₄浓度低的水样存在困难,本研究建立了次溴酸盐-盐酸羟胺转化法测试铵态氮同位素的方法,并应用于三种类型的水样（海水、河水和土壤浸提液）铵态氮同位素测试。通过测试铵态氮标准样品的氮同位素,确定该方法的转化率、精密度、准确度和检出限等指标,并建立铵态氮同位素校准曲线。实验结果显示,铵态氮标准溶液NH⁺₄浓度范围2.5~50.0 μmol/L 之间,NH⁺₄氧化还原为N₂O的转化效率均大于90%,不同浓度δ¹⁵N_(N2O)标准偏差均在0.5‰以内;4种丰度铵态氮同位素标样校准曲线斜率为0.489,相关系数R²为0.999,相关性良好,转化过程氮同位素未见分馏;水样中NH⁺₄浓度的检出限为2.5 μmol/L。实测三种类型水样δ¹⁵N_(NH⁺4)的标准偏差分别为0.18‰、0.27‰和0.30‰（n=5）,与次溴酸盐 叠氮化钠转化法测得δ¹⁵N_(NH⁺4)的差值分别为-0.03‰、0.86‰和-0.95‰,表明两种方法测试结果差值在误差范围之内,其结果可相互验证。本转化法中用盐酸羟胺替代剧毒易爆的叠氮化钠试剂,对环境更友好,且具有更高的方法精密度和准确度,能够满足环境中不同类型水样铵态氮同位素分析测试要求。     

红毛菜与坛紫菜光合作用和品质的比较分析

为研究两种经济红藻红毛菜(Bangia fucscopurpurea)和坛紫菜(Pyropia haitanensis)的光合作用和品质差异,选取一株野生型红毛菜CY和一株野生型坛紫菜NSD35作为实验材料,分别测定二者在相同培养条件下的关键光合参数和营养成分指标。结果显示：红毛菜的最大电子传递速率、净光合速率、藻红蛋白含量分别比坛紫菜高29.6%、96.8%、60.5%;必需矿质元素钾、钙、镁、铁、锌的含量分别比坛紫菜高59.5%、39.5%、34.1%、86.2%、68.4%;红毛菜的必需氨基酸和风味氨基酸含量都高于坛紫菜。此外,二者的呼吸速率、最大光量子产率、叶绿素a、总糖、总蛋白和碘含量没有显著差异。研究结果表明,与坛紫菜NSD35相比,红毛菜CY的光合速率更快,矿质元素积累能力更强,必需氨基酸和风味氨基酸含量更高。研究结果有助于了解红毛菜和坛紫菜的光合作用和品质特点,为开发红毛菜种质资源提供数据参考。     

基于PIES观测东沙群岛附近声传播变化

本研究旨在将PIES观测数据应用于海洋水声环境的监测。利用一次南海PIES观测数据,反演得到温盐剖面,进而计算声场信息。结合观测期间的暖涡及台风事件对反演及计算结果进行了分析验证。结果表明,PIES能够在长期连续观测中较为敏感地捕获上层水体及表面声道的变化特征,为水声通信、探测及潜航路径规划等提供参考,在水声研究及海洋军事环境保障中都具有良好的应用前景。