海洋空间的“领土化”构建与实践 ——以美国在南海地区的干涉行动为例

随着海洋与人类的联系越来越密切,控制人类海上活动的必要性,令海洋空间的“领土化”成为难以避免的趋势。主流话语开始从将海洋描述为无主之地,变成倾向于为扩大公共权力对海域控制的做法辩护,为海上力量投送和海域管控编织正当理由。由此,产生了一定的海洋空间“领土化”,国家从规范功能的角度逐渐控制海洋空间,将公共权力投射至领海和管辖水域外的海域。塑造符合自身利益需求的地区规范秩序,并在实践上强化地区军事力量投送,这两种海洋空间“领土化”扩张方式,鲜明地体现在美国在南海地区的干涉行动中。中国需在南海促进建设更有效的海洋治理体系,扩大行为规范塑造和海洋新秩序建设上的话语权,更好地维护国家海洋安全和发展利益。

GDCSM-Argo数据在全球海洋热含量评估中的应用分析

海洋热含量作为全球气候变化研究最关键、最稳定的指标之一,对其进行系统、准确的评估依赖于长时间序列、全球覆盖的海洋内部观测数据。利用立足Argo剖面观测构建并持续更新的全球海洋0~2000 m水深多参数再分析数据集(gradient dependent correlation scale method Argo,GDCSM-Argo),通过时空序列和滞后回归等手段分析热含量变化,研究了2004—2021年间全球海洋热含量的时空演变特征及其与异常气候的响应关系。结果表明:自2004年起,全球海洋0~2000 m水深热含量均有不同程度的增加,海洋热含量异常增幅超过2×10^(8)J m^(2)。2013年以后,700~2000 m水深的海域表现出持续增暖趋势,至2017年,全球0~2000 m水深变暖加剧。700 m水深的温度异常在海洋热含量整体变化中贡献突出。热带东太平洋海域在厄尔尼诺之前积蓄热量,在厄尔尼诺期间之后失去热量,同时也向南、向北散发热量以中和前期积蓄的热量,变暖范围向赤道南、北两侧扩展。热带东太平洋海洋热含量正异常峰值先于ENSO(El Ni o-Southern Oscillation)指数约0~1个月。由上述结论可知,GDCSM-Argo数据集能够更细致地刻画海洋热含量的时空演变。

基于地理时空网格的海洋大数据平台设计与实现

为解决庞大海洋数据的及时获取、科学管理和有效处理,满足日益增长的海洋科学研究和海洋应用需求,给海洋部门提供海洋管理科学决策依据,本文提出一种基于地理时空网格的海洋大数据平台设计与实现方案,通过利用地理网格剖分和Hadoop的大数据分析技术,对多源异构海洋数据进行收集、清洗、分类、整理和标准化处理,制定了地理时空海洋大数据融合标准,实现数据间的融合及优势互补,构建多元海洋数据分析系统,建设分布式智慧海洋大数据平台,促进海洋强国建设。

前沿空间法治演进:历史来路、现行思路与发展进路

前沿空间是人类活动的物理边界,前沿空间的探索开发能力是以科学技术为首的综合国力的象征,具有举足轻重的战略价值。从中世纪至今,前沿空间经历了从海洋到外层空间的沿革,在未来将拓展至更深远的太空空间。海洋法治、外空法治、深空法治分别代表了前沿空间的过去、现在、未来。通过总结海洋法治的历史经验,其法治进路经历了从封闭到开放、从自然法向实证法的转换;通过考察外空法治的现行规范,可知其法治精神借鉴了海洋法治的基本原则,并以成文法规则的形式承载着国家利益和人类共同利益之间的较量博弈。通过反思前沿空间法治演进的历史经验和规范逻辑,可以为未来深空法治提供法理指引:以实证法规治类自然状态;以国际机制填补原则下的规则空白;以人类共同利益取代国家利益。

星地融合切换在海域应用研究

卫星传输是船载通信在远海的重要通信方式,结合天地一体网络中船载通信的技术特点和应用需求,采用卫星传输和岸基基站连接两种方式,可实现了4G/5G网络的海洋连续覆盖。针对船载基站与岸基基站之间切换时面临的问题,提出了基于用户测量值综合判决和船载基站位置服务区感知的切换策略。该策略能够有效解决无法配置邻区和网络优先选择等问题,提高了海洋通信的用户体验和卫星资源利用率。

国土空间类型划分与主要特征分析

国土空间类型的综合划分是其后续规划、开发利用与保护的基石。首先,基于现有国土空间的主要类型及其深入划分的现实需求,选取空间维度、空间性质、使用用途、矿产资源价值/矿业空间规模和地下工程/空间规模作为文中对国土空间类型进行进一步划分的主要依据;其次,基于上述主要依据提出了较为完善的国土空间类型划分方案与体系,其涵盖了包括二维平面视角和三维立体视角的29类和45亚类陆域和海域国土空间;最后,简要分析了以上提出的不同类型国土空间的主要特征和规划开发要点,为其实现良性四维规划开发利用与保护提供了重要依据。

海洋区域地质调查技术方法进展

近年来,我国海洋区域地质调查工作取得长足进步,在完成了中国海域1∶100万海洋区域地质调查全覆盖基础上,在海洋环境、油气和天然气水合物等方面均有新发现和新突破。文章综述了我国区域地质调查中常规和非常规的各种技术方法,以及调查船和平台的特点和适用性,并指出目前我国海洋区域地质调查技术方法已步入快速发展阶段,虽然部分海洋区域地质调查技术在国际上已成为行业标准,如深海钻探技术,但仍存在部分高端技术方法短缺、调查装备受制于人等问题。期望随着我国海洋地质调查投入的不断加大,调查技术方法预期会不断突破,未来有望达到国际海洋区域地质调查领域的领军水平,不断为海洋区域地质调查提供支持和注入新动力。

中国海洋空间资源性资产流失渠道及测度方法

21世纪是海洋的世纪,海洋资源性资产是发展海洋事业的物质基础,它的流失会动摇发展海洋事业的根基,甚至会威胁到国民经济的稳定运行。本文研究了作为海洋资源性资产重要组成部分的海洋空间资源性资产的流失问题。首先文章给出了海洋空间资源性资产的界定及其包含的资产类别,在此基础上分析了海洋空间资源性资产所具有的自然特性和人文特性,指出了决定其价值高低的因素。接着,文章通过实例分析了我国目前海洋空间资源性资产的流失渠道。针对目前海洋空间资源性资产流失严重的现状,本文提出了一种测度海洋空间资源性资产的思想和方法,运用此方法进行海洋空间资源性资产流失的测度,可以明确我国海洋空间资源性资产流失的严重程度,从而能让我们提高警惕,采取措施治理流失。最后,文章从单位价值、数量和两者混合三个方面说明了海洋空间资源性资产流失的动因,并给出了相应的计算方法。

天基通信系统在智慧海洋中的应用研究

针对国家智慧海洋各类信息通信传输的需求和通信能力现状,综合考虑高轨和低轨通信卫星的通信能力,提出高轨+低轨天基通信系统架构,并对相控阵天线、终端网络架构和波束切换等关键技术,以及海上宽带接入、应急通信和航海监视等九大应用服务模式进行分析。最后提出了统筹规划与分步实施相结合、工程示范与商业应用相结合等通过天基通信系统后续发展智慧海洋的建议。

深海采矿扬矿软管流固耦合力学分析

采用三维流固耦合有限元模型,研究在复杂深海工况下扬矿软管的初始平衡构形、空间位移、主应力等特性,探讨外部海流速度内部矿物流体的提升速度、屈服应力、粘性系数以及软管的弹性模量等因素的影响。计算结果表明:随着集矿机向中间仓水平移动距离的增加,软管弯曲变形和侧向位移均增加;当流体的提升速度vi较低(vi≤4m/s)时,软管最大侧向位移Ymax与最大主应力σ1随vi的增大增幅均较小;当vi较高(vi>4m/s)时,Ymax与σ1均随vi急剧增加;软管Ymax与σ1均随着流体屈服应力τ0的增加而增加,随着流体粘性系数μ和软管弹性模量E的增加反而减少;为确保管道系统的安全稳定,提高深海采矿效率,建议控制集矿机的工作行程(如100m以内)和矿物流提升速度(如2.5～4m/s),并采用有效的集矿方式(如延长集矿机内矿物破碎和脱泥时间、降低矿物粒径及矿物流浓度、减少泥沙含量等)以降低τ0和增大μ,同时选用弹性模量适中的软管材料。

机载海洋激光雷达信号中噪声的混沌行为初探

以机载海洋激光雷达试验数据为依据，通过接收信号中噪声的相空间重建，相关维分析及李雅普诺夫指数的计算，首次初步揭示了其噪声内在的混沌特性，为提高海洋激光雷达系统的检测性能提供了一条新的途径。

海域空间层叠利用的立体功能区划研究

影响海域空间层叠利用海域价值的指标众多,为了分析不同指标影响程度的大小,文章从海域空间层叠利用立体功能区划的划分依据出发,构建了基于叠置分析的海域空间层叠利用立体功能区划模型;同时对胶州湾层叠用海情况进行了实证研究,利用GIS技术空间分析中的空间叠置分析方法,完成层叠用海兼容方案。

滨海城市用海规划策略研究——以天津滨海新区为例

通过对当前我国滨海城市的用海现状调查,结合国内外城市用海的研究动态,以天津市滨海新区为例,分析其城市用海的生态安全、平面形态、用地布局以及专项规划与管理调控机制方面现存的主要问题,提出生态保护与复育、规划平面形态优化、规划用地布局优化、规划管理四方面的策略,为我国滨海城市的用海规划提供一定的借鉴和引导。

海洋激光雷达系统接收信号噪声的相空间分析

通过对海洋激光雷达信号噪声的相空间分析，并通过与确定信号、随机信号、混沌信号相空间的比较，首次发现了海洋激光雷达接收信号噪声与混沌信号相似的相轨迹特征，初步揭示了海洋激光雷达信号噪声的混沌特性．

海洋地理信息产学研结合实践教学4A服务模式创新与实践

提出以创造良好的培养学生动手能力的环境,保证实践性教学支持能力满足:任何学生(Any student)、随时(Anytime)、随地(Anywhere)、选择任何实训岗位(Anything)的4A服务需要,开放式产学研结合实践新理念,阐述了设计与江苏海事局等单位共建网络化的产学研实践平台的指导思想,对实训平台的系统构建、产学研实践模式开发、创建网络化工程化能力实训教学体系等进行了具体分析和探讨。为海洋信息技术产学研结合实践提供了最佳的解决方案和技术平台。

海洋背景下运动目标的天基红外探测场景生成系统

围绕海洋背景下飞机和海面舰船等运动目标的探测需求,本文研究了目标和载荷在多个坐标系下的空间位置与运动特性,建立了天基探测场景的几何模型;通过Pierson-Moskowitz海洋谱模型计算海面起伏,实现大气层外海面辐射亮度的建模仿真;利用多种目标的三维几何模型,实现目标辐射特性的建模仿真。在上述研究的基础上,利用MATLAB平台,开发了一套海洋背景下多种运动目标的天基红外探测场景生成系统。结果表明:该系统生成的海洋辐射亮度均值在中波红外谱段优于Modtran的生成结果,在长波红外谱段与Modtran的生成结果之差小于3%。该系统可生成连续的海面背景下运动目标的辐射亮度图像,为开发天基红外探测系统提供技术支撑。

成层海床波浪响应的状态空间解及其应用

针对成层海床的波浪响应问题,采用Laplace-Fourier变换和状态空间法求解控制方程,得到表征该问题基本状态量之间的传递矩阵。利用矩阵递推规律、边界条件及逆变换技术实现成层海床波浪响应的计算。以北海和密西西比三角洲的波浪和海床特征为参数进行算例分析,结果表明该方法具有较高的效率和精度。结合北海的工况指出在砂质海床的表面铺设一层砾石土可以增强海床的抗液化能力,起到保护海床的作用。

海洋环境视景仿真方法研究

针对海洋工程领域仿真可视化的需求 ,系统研究了海洋环境的视景仿真方法。以三维图形高层开发环境———Vega软件为开发平台 ,基于Longuet-Higgins海浪模型和纹理映射实现了动态海面仿真 ;基于“EnvironmentEffect”仿真模块生成了海空效果 ,并设计运动路径 ,在场景中添加了飞翔的海鸟 ;利用三维建模、雾化、粒子系统等方法模拟了水下空间效果 ,利用Creator创建了海底地形模型 ,通过循环纹理映射实现了海底闪烁光斑的显示 ;对舰船尾流特效进行了仿真 ,并概述了各种海洋特效的仿真方法。应用于基于微机平台的虚拟海洋战场实时视景仿真软件中 ,生成的图像逼真 ,帧频高于 3 0帧

海洋监视监测SAR卫星任务初步分析

以海浪、船舶、溢油、内波和海冰等海洋现象为主要的观测目标,海洋监视监测卫星利用多极化SAR的高分辨率模式进行精细成像,识别目标细节特征,利用宽观测带扫描模式进行快速覆盖观测,获取全球海洋遥感信息。针对各观测目标要素,借鉴ERS和RADARSAT-1的观测结果,结合理论分析与仿真,初步分析了海洋监视监测SAR卫星轨道参数和有效载荷工作模式等卫星任务。

2016年中国边疆治理研究述评

边疆及边疆治理在中国的国家治理和发展中的意义越来越凸显,使得各种学科背景的学者们纷纷从各自视角对其展开研究,所产出的学术成果丰硕,催生了边疆治理研究热。通过对2016年中国知网上有关边疆治理研究的期刊论文的搜索及分析后发现,学者们主要从四大维度展开对边疆治理的研究:宏大视野的边疆治理、陆地边疆治理、海洋边疆治理以及太空边疆治理,使得边疆治理研究更为全面和深化。美中不足的是不仅缺乏对利益边疆、信息边疆等软性边疆的研究,对国外边疆治理的研究也不够,同时还缺少对各种形态边疆之间的关联性研究,陆地边疆治理研究当中的一些基本问题也难以形成共识。因此,未来的边疆治理研究需要从利益边疆、信息边疆、边疆治理的国外比较、各种形态的边疆之间的关系或影响、基于共识之上的陆地边疆治理研究的深化等方面多加努力。