基于SOA的海洋环境观测集成系统框架研究

针对海洋环境观测集成系统面临的分布式异构环境下的动态集成、计算密集与数据密集等问题,结合"十五""十一五"海洋"863"计划的成果,文章引入面向服务的软件体系结构(SOA)的设计理念,提出了一种基于面向服务架构的分布式开发集成系统框架。整个框架主要由基础平台、数据层、组件层、服务层和应用层等组成。各层内部采用面向对象的方法进行设计,各层相对独立,层间的耦合性比较小,服务层包含了所有分布式子系统的服务抽象和封装,以服务的方式供应用层使用,开放性好、可重用性强,开发效率高。采用该框架的系统可以在分布式环境中应用,解决了海洋环境观测集成系统分布式异构环境的动态集成,同时系统的一些子模块可以高效地加以复用、修改,以满足不断增加的应用需求。

海洋大气环境多参数走航观测系统的集成和应用

海洋大气环境是陆源污染物进入海洋的主要通道,也是陆海相互作用的主要桥梁。海洋大气环境调查研究及其技术发展已成为全球变化研究的重要内容。文中介绍海洋大气环境多参数走航观测系统的集成技术,并在我国近海海洋环境综合调查与评估的台湾海峡和南海现场调查中应用。该系统的集成技术可以适应海区大气环境多种参数走航观测量的需要,自动化程度高,精度高,为研究海洋大气环境中主要有害物质的状态、来源、迁移变化和入海通量提供现场走航直测数据。

海洋环境监测数据集成系统概论

海洋环境调查工作对于海洋资源的科学规划、合理利用和可持续发展而言,是一项非常重要的基础工作,同时也是一个错综复杂的过程,因此,建立一个科学的海洋环境监测数据集成系统就尤为重要。文章从其系统组成、网络平台及其应用软件的开发等方面阐述了海洋环境数据集成系统的典型结构,并介绍了海洋环境监测数据集成系统测评与检验的内容和方法,还对海洋环境监测数据集成系统的定型程序及其组织实施进行了详尽的说明。

多系统集成的全球地球观测系统与全球海洋观测系统

多系统集成的全球地球观测系统(GEOO S)是一个新概念,它从更高层次上规划全球的地球观测,国际社会十分重视这一系统的建设,其关键是综合、协调、持续的地球观测系统。全球海洋观测系统(GOO S)是GEO SS的重要组成部分,是它的一个子系统。文中阐述了GEO SS的基本概念及与GOO S的关系,综述了海洋环境基本要素观测技术特别是遥感观测技术的最新进展,它也是GEOO S的基本观测手段。

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立体观测框架的结构，加速开发与研究观测技术所需的仪器装备和建立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。

中国海洋环境观测系统的建设与发展

概述了中国海洋环境通杯祝词系统的现有框架结构和技术水平；介绍了当前重点研究开发的观测技术和仪器设备，以及现代化的观测资料通信网的应用，提出了发展我国海洋环境观测系统的实施对策和建议。

海洋环境自动观测系统气压现场校准方法及不确定度评定

文章依据JJG(海洋)01-1994《海洋资料浮标传感器检定规程》[1]、JJG860-1994《压力传感器(静态)检定规程》以及2013年8月13日最新实施的JJG1084-2013《数字式气压计检定规程》,结合海洋环境监测站和海洋资料浮标的海洋环境自动观测系统设备现场校准工作,研究总结了应用0.02级数字式气压计在现场校准0.1级气压传感器的校准方法,并在实际工作中得到使用,结果准确可靠。依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》,运用测量结果不确定度评定与表示方法,对测量结果不确定度进行了评定。符合条件要求的测量结果,一般可参照使用本不确定度的评定方法。

海洋环境自动观测系统湿度传感器误差测量与不确定度评定

为了使观测结果更加准确可靠,本文依据JJF1076-2001《湿度传感器校准规范》和JJG876-1994《船舶气象仪检定规程》,结合海洋环境监测站和海洋环境自动观测系统设备校准工作,论述了海洋自动化观测系统传感器误差测量不确定度评定对测量结果的重要性、方法以及评定过程。依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》,运用测量不确定度的评定与表示方法,对测量结果进行了不确定度评定。通过本方法对不确定度的评定,实现了湿度分量的量值溯源,具有准确度高、不确定度小、溯源途径清晰等特点,符合条件要求的测量结果,一般都可参照使用本不确定度的评定方法。

国外海洋环境观测系统和技术发展趋势

阐述海洋环境观测系统的内涵和重要作用,总结梳理了国际合作层面以及美国、英国、俄罗斯和日本等国海洋环境观测系统与技术现状,研究提出了国外海洋环境观测系统与技术在体系架构、观测手段和信息处理技术等层面的体系化、网络化、标准化等发展趋势,并给出了我国海洋环境观测的深度军民融合、利用成熟高新技术、扩展辅助决策应用等发展建议。

波浪滑翔器智能海洋环境噪声观测系统

利用波浪滑翔器进行海洋环境观测是一种新型的海洋观测手段,与调查船等大型平台相比,具有成本低、效率高的优点。由于波浪滑翔器依靠波浪进行驱动,依靠太阳能进行平台供电,且平台航行自噪声较小,因此适合用于水下环境噪声的长期观测。为了开展基于波浪滑翔器的海洋环境噪声观测工作,设计了一种波浪滑翔器智能海洋环境噪声观测系统,包含水声采集系统以及适配的水声数据冗余存储方案,能实现声学数据采集存储、数据卫星回传和远程控制等功能。其中,水声采集系统具有低功耗、稳定性高等优点;水声数据冗余存储方案具有存储灵活,数据保障等优点。海上试验结果表明,波浪滑翔器智能海洋环境噪声观测系统具有实用性高、续航时间长与采集存储智能方便等特点,能够较好地完成海洋环境噪声观测任务,具有较好的应用前景。

基于虚拟仪器的海洋环境水下电磁场观测系统设计

海洋环境水下磁场观测已经广泛应用于海洋电磁学研究和舰船水下电磁场测试领域。本文介绍了基于虚拟仪器技术的海洋环境电磁场观测系统设计方案,利用LabVIEW软件设计、开发观测系统的测控软件;介绍了系统硬件结构及功能、软件的功能模块及流程图。基于虚拟仪器研制的观测系统完成了对海洋环境水下电磁场的长时间观测任务。

海洋环境观测技术研究进展

回顾了近年来海洋观测技术发展的基本情况和主要成果,同时指出了海洋观测技术的局限性,与数值模拟技术相结合的必要性,以及加强发展海啸、风暴潮和孤立内波等灾害性强海洋动力过程的监测技术和预警研究的迫切性。

锚泊式海洋剖面观测浮标系统

观测技术是促进海洋科学逐渐走向成熟的关键因素之一，海洋科学从物理、生物到地质，从海气交换到大洋剖面水体，观测尺度和范围跨越时间和空间几十个数量级[1]。目前随着观测技术的发展，海洋科学发展所依赖的海洋数据获取方式正在从“考察”向“观测”转变[2]，而且海洋环境监测已进入从空间、沿岸、水面及水下对海洋环境进行全方位、全天候立体监测的时代。然而，目前我国大部分的海洋环境监测技术仍然依靠船舶观测和台站观测技术周期性地采集海洋表层或有限的一些水层的要素数据，对于海洋次表层以及深层水下的资料十分稀缺。随着人们对海洋科学认知需求的提升，仅仅依靠表层或有限水层的要素数据，难以对我国广阔海域的物理、生物、化学环境等多方面状况进行深入了解，无法满足全方位的立体监测要求，不能适应我国海洋经济发展的需要[3]。

三十年观风测浪 新系统圆梦今朝——国家海洋局南沙岛礁海洋环境观测系统建设始末

2017年1月1日，我国南沙岛礁海洋环境观测系统业务化运行正式启动，目前涵盖海洋观测、环境监测和海洋预报三大领域。距1987年我国选定在南沙永暑礁建立海洋观测站整整30年。在浩渺的南中国海，

东海海洋环境监测网浮标观测站布设及其科学意义

基于海洋环境监测现状与发展,针对目前东海区浮标站位较少、布局不均和观测功能设置不完善等限制了其在海洋预报、防灾减灾、维权执法等方面保障功能的提高问题,为满足东海区观测形势需要,结合重要流系和重要海洋现象监测、台风与风暴潮预警预报、海洋权益维护及保障等需求,设计了较为科学合理的东海区浮标观测网布局。在现有浮标观测系统的基础上增加18个浮标站位,其中包含11个10m浮标、7个3m浮标和3个潜标,新的东海区浮标观测网系统将与海洋(台)站、海上平台、海基床、岸基雷达等观测系统共同构建东海区实时立体海洋观测网。

浅海环境观测专用浮标和潜标锚泊系统的研究

文中着重介绍为改进浅海环境观测专用浮标和潜标锚泊系统所做的三件工作。一是提高水面标志浮标的抗台风、抗倾覆和抗沉能力以及连接件的流线型化 ;二是通过理论计算和水池试验 ,选用抗风能力强的配套的浮标 /潜标系统系列 ;三是应用设计新型的打捞钩 。

深海海洋动力环境原位实时监测系统研究

针对海底观测网中海洋动力环境参数的长期实时监测问题,研究和设计了深海海洋动力环境原位实时监测系统。该系统采用温盐深仪(电导率、温度、深度(CTD)测量系统)、声学多普勒流速剖面仪(ADCP)、声学多普勒流速仪(ADV)、浊度传感器和溶解氧传感器等海洋仪器作为数据采集设备,搭建了以嵌入式ARM内核微处理器为核心的硬件平台,基于Linux操作系统设计了长期实时监测软件。该深海海洋动力环境原位实时监测系统于2011年4月至10月,在美国蒙特利海湾在接入海底观测试验网——蒙特利加速研究系统(MARS)下连续运行187天,试验结果表明该系统可以长期稳定地实时获取海洋动力环境原位数据。

海洋环境观测预报技术需求与“十三五”发展重点——以北海区为例

发展海洋环境观测预报技术是认识海洋、开发海洋的一项基础性工作,是发展海洋经济、开发海洋资源的必然要求,具有迫切的国家需求。我国提出了建设海洋强国的宏伟目标,在新的形势下如何进一步提升我国海洋环境观测预报技术水平及业务应用能力,满足海洋事业全面发展的迫切需求,值得我们深入思考和研究。以我国北海区为例,概述了我国海洋环境观测预报技术体系的发展现状,指出了面临的突出技术问题,据此提出了"十三五"期间我国海洋环境观测预报发展的重点,主要包括:数据考古、研发新型观测技术与装备、推动新型观测技术的业务应用、发展智能化的海洋观测数据管理技术、海洋环境组网观测、海洋环境预报精细化、加强国际合作、产学研用结合的业务化支撑体系建设等方面。

典型海洋环境观测数据产品应用现状及对我国的启示

海洋环境观测资料在海洋科学研究、海洋安全保障与权益维护、辅助决策支撑方面发挥了重要作用。世界范围内应用比较广泛的海洋环境观测数据产品主要由海洋科技强国研制发布并持续更新,我国贡献较少。以典型海洋环境观测数据为例,系统梳理了数据特点、质量控制流程、管理应用和开放共享现状,对比分析了我国研究现状及存在的问题,并针对问题从数据共享机制、平台搭建、数据研制等方面提出提高我国海洋科学数据产品的应用服务能力的建议。