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摘要:目前,人类对海洋的观测已经进入了立体化阶段,由多种海洋观测平台共同观测的海洋观测网应运而生。本文主要对国内外的海洋观测网发展现状进行分析研究,并提出了建设建议。
关键词:海洋观测网;水文气象
引言
海洋是人类生命的摇篮、现代社会的交通要道,人类认识和了解海洋的主要手段是海洋调查。随着科技的发展,人们调查海洋的平台已从最初的调查船发展为浮标、深潜器、海洋遥感卫星、调查船等多种海洋观测平台共同观测,由多种海洋观测平台共同观测的海洋观测网应运而生。
建设海洋观测网的想法是冷战时期从美国海军的水声监视系统中获得的。随着传感器技术、互联网技术、机器人技术和海底光纤电缆技术等的快速发展,海洋观测网也开始向多科学、多功能的长期海底观测网络转变。[2]
1.国外海洋观测网发展现状
二十一世纪以来,世界各国纷纷制定和调整海洋发展战略计划和科技政策,以确保在新一轮海洋竞争中占据先机,比如日本的ARENA、DONET系统,美国的LEO-15生态环境海底观测站、蒙特利湾海洋科学观测站MARS,加拿大的海底观测网ONC、欧洲的海底观测网ESONET。[2]
1.1 美国的海底观测网
美国的LEO-15生态环境海底观测站距离新泽西州海岸带16千米。该海底观测网的目标是监测海水温度和水流数据,并同时将采集视频影像发送给岸上实验室,代表当今近海观测系统的水平。
蒙特利湾海洋科学观测站MARS位于美国加州蒙特利湾,这里处于美洲大陆板块边缘,有浅海区,还有深达4000米的峡谷,是世界上生物多样性最丰富的海域之一。由于它的地理条件的独特,已经成为国家/海军、科研部门的海洋试验基地,常年有实验船舶至少3艘,具有从海底到空间的立体海洋观测能力。
1.2加拿大海底科学观测网ONC[3]
加拿大海底科学观测网(Ocean Networks Canada)是目前国际上规模最大、技术最先进的综合性海底长期观测网,由维多利亚海底实验网络(VENUS coastal network)和加拿大海王星区域性电缆海洋观测网(NPETUNE)两部分组成。为了更有效地推动海底科学长期观测网科学技术的创新和可持续发展,2013年10月,加拿大将其所拥有的NEPTUNE和VENUS进行合并,组建加拿大海底科学海洋观测网(ONC)。ONC观测网的愿景是追求海洋观测及技术创新领域的世界领先地位。
2.国内海洋观测网发展现状
国内的海洋观测网主要有同济大学东海海底观测网、中科院南海所海底观测示范系统、中科院声学所南海海底观测网、浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台、山东省科学院海仪所青岛胶州湾海底观测网等。
2.1 同济大学东海海底观测网
同济大学东海海底观测网于2007年由中科院开始筹建,2009年4月东海海底观测小衢山实验站正式运作。该实验站设置在洋山国际深水港东南约20km的小衢山附近,平均水深15m。2011年,同济大学在小衢山实验站的基础上,在舟山东部的长江口区域布设观测网络系统。观测网络为环形布设,预设750km长,主要应用于科学研究,以声学多普勒海流计、浊度仪等形成观测点,通过光纤网络箱各个观测点供应能量、收集信息,实时监控海洋信息。
2.2 浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台
浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台主要出于观测及试验等因素,可提供较丰富的物理海洋观测资源,同时也可观测该地区海洋生物受盐度、温度、浊度及综合因素的影响情况,还可以为研究附近海域污染及防治措施提供资源,并为潮汐、潮流发电提供支持。
2.3 我国海上固定平台水文气象观测网
中国某海洋石油公司计划在中国近海约17个海洋石油平台新建水文气象监测系统,并对过去分散在各个海洋石油平台的观测设备进行维护、更换与升级,统一纳入水文气象监测系统运行管理。其中,这17个海上固定平台监测系统,加上已有的观测平台,总数超过25个,覆盖从渤海、东海到南海的整个中国近海海域。
3.发展海洋观测网的建议
3.1 加强军民融合
我国海域范围大,而海底观测网工程庞大、投入高,在建设海底观测网中,军队国防系统和相关部门、高校通力合作,整合资源,充分发挥海底观测网的作用。
3.2 完善观测网功能建设
目前,我国建设的海底观测网络主要都是以防灾减灾、环境治理、经济建设为主要目的,可以在建成的观测网络上预留标准接口,以备日后增加新的传感器。新建的观测网应尽可能完善功能,尽可能做到军民两用,既可以服务经济建设,也可以为军队建设提供数据支持,同时还可以在战时起到水下预警作用。
3.3 完善海洋数据共享
对于海洋数据建议分情况进行管理:一、保密数据。公开后有可能危害国家安全的,按保密数据进行管理;二、免费共享数据。国家政府部门拥有和政府資助获取的数据应完全开放共享。各单位应打破各种利益壁垒,对海洋观测网获取的数据进行统一管理。
4.结束语
海洋观测网是立体化海洋观测系统重要组成部分,目前各海洋强国均重视海洋观测网的建设,并建成了功能完备、技术先进的海洋观测网。我国海洋观测网尚处于建设的初级阶段,需要在多方面加强建设,才能最大程度发挥海洋观测网的作用。
参考文献:
[1]杨鲲、吴永亭等.海洋调查技术及应用[M].武汉大学出版社.1~22
[2]陶智 海底观测网络现状与发展发展分析[J].声学与电子工程.2014.4 45~49
[3]吴自军,周怀阳 加拿大海底科学长期观测网的研究进展[J].工程研究——跨学科视野中的工程.2006.2.1 31-138
[4]黄必桂等 我国海上固定平台水文气象观测网发展现状及存在的问题[J].海洋开发与管理 2016.5 104-108
作者简介:
张杰,男,1985.06,主要研究方向:海洋水文气象观测。
关键词:海洋观测网;水文气象
引言
海洋是人类生命的摇篮、现代社会的交通要道,人类认识和了解海洋的主要手段是海洋调查。随着科技的发展,人们调查海洋的平台已从最初的调查船发展为浮标、深潜器、海洋遥感卫星、调查船等多种海洋观测平台共同观测,由多种海洋观测平台共同观测的海洋观测网应运而生。
建设海洋观测网的想法是冷战时期从美国海军的水声监视系统中获得的。随着传感器技术、互联网技术、机器人技术和海底光纤电缆技术等的快速发展,海洋观测网也开始向多科学、多功能的长期海底观测网络转变。[2]
1.国外海洋观测网发展现状
二十一世纪以来,世界各国纷纷制定和调整海洋发展战略计划和科技政策,以确保在新一轮海洋竞争中占据先机,比如日本的ARENA、DONET系统,美国的LEO-15生态环境海底观测站、蒙特利湾海洋科学观测站MARS,加拿大的海底观测网ONC、欧洲的海底观测网ESONET。[2]
1.1 美国的海底观测网
美国的LEO-15生态环境海底观测站距离新泽西州海岸带16千米。该海底观测网的目标是监测海水温度和水流数据,并同时将采集视频影像发送给岸上实验室,代表当今近海观测系统的水平。
蒙特利湾海洋科学观测站MARS位于美国加州蒙特利湾,这里处于美洲大陆板块边缘,有浅海区,还有深达4000米的峡谷,是世界上生物多样性最丰富的海域之一。由于它的地理条件的独特,已经成为国家/海军、科研部门的海洋试验基地,常年有实验船舶至少3艘,具有从海底到空间的立体海洋观测能力。
1.2加拿大海底科学观测网ONC[3]
加拿大海底科学观测网(Ocean Networks Canada)是目前国际上规模最大、技术最先进的综合性海底长期观测网,由维多利亚海底实验网络(VENUS coastal network)和加拿大海王星区域性电缆海洋观测网(NPETUNE)两部分组成。为了更有效地推动海底科学长期观测网科学技术的创新和可持续发展,2013年10月,加拿大将其所拥有的NEPTUNE和VENUS进行合并,组建加拿大海底科学海洋观测网(ONC)。ONC观测网的愿景是追求海洋观测及技术创新领域的世界领先地位。
2.国内海洋观测网发展现状
国内的海洋观测网主要有同济大学东海海底观测网、中科院南海所海底观测示范系统、中科院声学所南海海底观测网、浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台、山东省科学院海仪所青岛胶州湾海底观测网等。
2.1 同济大学东海海底观测网
同济大学东海海底观测网于2007年由中科院开始筹建,2009年4月东海海底观测小衢山实验站正式运作。该实验站设置在洋山国际深水港东南约20km的小衢山附近,平均水深15m。2011年,同济大学在小衢山实验站的基础上,在舟山东部的长江口区域布设观测网络系统。观测网络为环形布设,预设750km长,主要应用于科学研究,以声学多普勒海流计、浊度仪等形成观测点,通过光纤网络箱各个观测点供应能量、收集信息,实时监控海洋信息。
2.2 浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台
浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台主要出于观测及试验等因素,可提供较丰富的物理海洋观测资源,同时也可观测该地区海洋生物受盐度、温度、浊度及综合因素的影响情况,还可以为研究附近海域污染及防治措施提供资源,并为潮汐、潮流发电提供支持。
2.3 我国海上固定平台水文气象观测网
中国某海洋石油公司计划在中国近海约17个海洋石油平台新建水文气象监测系统,并对过去分散在各个海洋石油平台的观测设备进行维护、更换与升级,统一纳入水文气象监测系统运行管理。其中,这17个海上固定平台监测系统,加上已有的观测平台,总数超过25个,覆盖从渤海、东海到南海的整个中国近海海域。
3.发展海洋观测网的建议
3.1 加强军民融合
我国海域范围大,而海底观测网工程庞大、投入高,在建设海底观测网中,军队国防系统和相关部门、高校通力合作,整合资源,充分发挥海底观测网的作用。
3.2 完善观测网功能建设
目前,我国建设的海底观测网络主要都是以防灾减灾、环境治理、经济建设为主要目的,可以在建成的观测网络上预留标准接口,以备日后增加新的传感器。新建的观测网应尽可能完善功能,尽可能做到军民两用,既可以服务经济建设,也可以为军队建设提供数据支持,同时还可以在战时起到水下预警作用。
3.3 完善海洋数据共享
对于海洋数据建议分情况进行管理:一、保密数据。公开后有可能危害国家安全的,按保密数据进行管理;二、免费共享数据。国家政府部门拥有和政府資助获取的数据应完全开放共享。各单位应打破各种利益壁垒,对海洋观测网获取的数据进行统一管理。
4.结束语
海洋观测网是立体化海洋观测系统重要组成部分,目前各海洋强国均重视海洋观测网的建设,并建成了功能完备、技术先进的海洋观测网。我国海洋观测网尚处于建设的初级阶段,需要在多方面加强建设,才能最大程度发挥海洋观测网的作用。
参考文献:
[1]杨鲲、吴永亭等.海洋调查技术及应用[M].武汉大学出版社.1~22
[2]陶智 海底观测网络现状与发展发展分析[J].声学与电子工程.2014.4 45~49
[3]吴自军,周怀阳 加拿大海底科学长期观测网的研究进展[J].工程研究——跨学科视野中的工程.2006.2.1 31-138
[4]黄必桂等 我国海上固定平台水文气象观测网发展现状及存在的问题[J].海洋开发与管理 2016.5 104-108
作者简介:
张杰,男,1985.06,主要研究方向:海洋水文气象观测。