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。

青岛市海洋环境观测产业发展

为进一步加快青岛市海洋环境观测产业化进程,对青岛市海洋环境观测产业现状、市场需求、发展瓶颈、关键技术攻关以及研发需求、创新资源配置等方面进行了深入研究,绘制出青岛市海洋环境观测产业创新路线图,并从开展关键技术攻关,突破制约产业发展的技术瓶颈、建设高层次创新载体,提升产业自主创新能力、引进培育高层次海洋环境观测人才,提高核心竞争力、加强国内外合作交流,促进海洋环境观测产业的国际化发展等角度提出青岛市发展建议。

海洋环境观测信息分类编码研究

从海洋环境观测信息分类编码对海洋环境观测信息化建设的重要性,以及海洋环境观测信息多渠道、多层次、多时效、多格式的特点出发,结合海洋环境观测数据管理工作现状,研究了海洋环境观测信息的分类与编码的原则和方法,通过对海洋环境观测数据业务链以及应用需求的分析,确定了海洋环境观测信息基本框架和分类对应的类型编码,以期为海洋数据管理的创新与发展提供参考。

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。

海洋环境移动平台观测技术发展趋势分析

对海洋环境移动平台观测技术的发展趋势进行研究是保障此类观测技术在我国国内的应用能发挥出预期效用的关键。文章将首先针对这一技术现阶段的发展状况进行分析,进而在此基础之上研究海洋环境移动平台的主要构成,最后一部分则对这一技术未来的发展趋势做了展望。

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。

我国海洋环境调查和观测技术的发展

海洋科学研究、海洋探测、海洋资源开发是海洋活动的三大主题。海洋调查、观测(监测)是海洋探测的主要组成部分。新中国成立50年来,海洋调查和观测(监测)技术的各个方面都取得了很大发展,但与先进海洋国家相比,总体上落后约5～20年,海洋调查和观测(监测)高技术产品全部依赖进口。

海洋环境观测仪器外协外购件质量控制措施浅析

海洋环境观测仪器恶劣的工作环境和运维难度对其质量水平提出了极高的要求。海洋环境观测仪器外协外购件所占比例较大,外协外购件的质量对于最终海洋环境观测仪器质量的形成具有重要影响。本文针对目前存在的外协外购件供方选择不合理、质量控制措施不到位等问题,就如何在海洋环境观测仪器研发生产过程中保证外协外购件质量提出了一些针对性措施,对于相关仪器研发单位有一定借鉴作用。

双向转发检测技术在海洋环境观测数据传输网多链路冗余中的应用实践

在我国海洋环境观测数据传输网业务化运行体系当中,观测数据的实时不间断传输是保障数据传输网业务化运行的重要基础,而多链路冗余技术是保证观测数据实时不间断传输的重要技术手段。要实现多链路冗余,必须要通过双向转发检测技术结合策略路由配置等技术手段,达到主链路及备用链路无缝切换的目的。所以,需要研究双向转发检测技术和策略路由及浮动路由的配置技术,并通过上述两种技术手段的结合,最终实现多链路冗余,为海洋环境观测数据传输网业务化运行提供强有力的技术支撑。

岐口海洋地震观测台的建设

天津市建设项目"海上地震观测试验系统",是"十五"期间天津数字地震观测网络项目中的重点实验任务,该项目的建设将有效提高渤海海域地震监测能力,为天津经济社会发展建设、为滨海新区开发开放提供服务。通过建设海洋地震台,提高了天津市测震台网在渤海地区的监控能力,对于海啸预警能力也大有提高。

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，

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 。

基于强化学习的海洋移动观测网络观测路径规划方法

合理有效地对移动海洋环境观测平台进行规划,有利于海洋环境观测网络的设计和海洋环境信息的采集。针对庞大的海洋环境,在有限的观测资源下,使用深度强化学习算法对海洋环境观测网络进行规划。针对强化学习算法求解路径规划问题中的离散和连续动作设计问题,分别使用DQN和DDPG两种算法对该问题进行单平台和多平台实验,实验结果表明,使用离散动作的DQN算法的奖赏函数优于使用连续动作的DDPG算法。进一步对两种算法求解的移动海洋观测平台的采样路径结果进行分析,结果显示,使用离散动作的DQN算法的采样结果也更好。实验结果证明,使用离散动作的DQN算法可以最大化对海洋环境中有效资料信息采集,说明了该方法的有效性和可行性。

刘赐贵局长为我国海洋领域第一个海外联合观测站的启用揭牌

在国务院温家宝总理即将对印尼进行重要国事访问前夕，国家海洋局刘赐贵局长于2011年4月27日视察了位于西苏门答腊省巴东市的中印尼巴东海洋联合观测站，并为联合观测站的启用揭牌。巴东海洋联合观测站是我国海洋领域在海外建立的第一个联合观测站，其正式建立并投入运行将为开展海洋环境观测与监测、防灾减灾和应对气候变化研究提供重要合作平台，在促进区域社会经济发展中发挥重要作用。

美国海军海洋测量船发展及使用研究

海洋测量船是世界各国推进海洋战略的重要抓手,对海战场保障具有重要的战略地位。美国作为世界头号海洋强国,其海战场环境保障能力不容小觑,拥有完善的海洋探测体系和相关机制。海基观测方面,美国海军拥有技术最先进,作业能力最强的测量船队。本文旨在通过对美国海军海洋测量船发展历程的研究,对我国装备建设及使用提供参考借鉴。

经验正交函数与广义数值环境模式重构声速剖面的比较

本文利用Argo资料对经验正交函数(EOF)和GDEM模式拟合声速剖面的效果进行了比较。结果表明,两种方法都能较好地重构局地声速剖面。EOF方法的拟合精度与选取的EOF阶数有关,阶数越高,精度越高;GDEM模式的拟合精度介于EOF的前5阶到前10阶之间。EOF易受到样本数量和采样深度的限制,难以提供完整的声速剖面;而GDEM模式能够将剖面扩展到更深的深度,与仅有上层海洋采样数据的声速剖面相比,结合深海水团的信息可使拟合结果达到更高的精度。

海洋生物水下原位监测技术及其在偏振维度的信息拓展

监测监管海洋环境并合理开发利用海洋自然资源需要先进的观测手段。海洋光学技术作为一种具有高时空分辨、高通量数据采集能力的成熟化信息感知方式,在海洋科学研究中具有重要的作用。面向偏振光学的研究扩充了传统光学成像及测量技术的信息模态,目前已在海洋观测及其以生态学为代表主题的衍生领域展开了大量的研究应用。文中基于海洋环境观测和海洋生物观测2个方面重点回顾了偏振光学技术在其中的研究进展,一方面,偏振光学辅助了复杂物理过程和环境理化性质的深入解析;另一方面,偏振光学在生物观测领域实现了成像维度拓展、特异性目标检测和生物理化特性感知等增量功能。同时对偏振光学成像及测量方法的模型进行了系统介绍,并结合研究团队在水下原位生物监测领域开展的系列工作,展望了引入偏振光学实现新一代实时在线监测系统的应用前景。