海洋环境监测十篇

海洋环境监测篇1

 

1.我国海洋环境监测概况

 

1.1业务体系不断完善

 

我国海洋环境监测业务体系建设在经历了准备时期、起步时期、发展时期和提高时期四个阶段后，进入了目前的国家与地方共同发展时期。l999年国家海洋局召开的海洋环境监测工作会议提出了一个落实，二个突破，三个加强和四个提高的要求，标志着全国海洋环境监测工作进入了一个新的快速且健康发展时期。目前，全国省级海洋环境监测业务机构已经基本建立，并且开始陆续工作，市地级海洋环境监测业务机构也在建设之中。与此同时，在国家计委批准的中国海洋环境监测系统建设项目的带动下，国家海洋局原有的监测业务机构的能力水平有了大幅度的提高，初步形成了四级监测业务体系。所以，中央和地方海洋环境监测机构的合理分工与密切的合作，在很大程度上满足了各级政府与各级海洋行政管理部门的需求。完善合理的海洋环境监测系统的雏形已经初步形成。

 

1.2海洋环境监测管理法规、制度开始建立

 

中华人民共和国海洋环境保护法明确规定由国家海洋行政主管部门负责组织海洋环境的调查、监测、监视，开展科学研究。国家海洋局组织制定了海洋环境监测质量保证管理制度、海洋环境监测报告制度、海洋环境监测资料审核评价制度、海洋环境监测资料、资料、信息管理制度等一系列海洋环境监测管理的规章制度，经过几年来在国家海洋局系统内的试行，取得了较好的效果，初步形成了海洋环境监测管理法规、制度体系。

 

1.3业务管理不断深化，监测质量与技术水平不断提高

 

在多年的工作实践中，海洋环境监测计划方案逐步科学化、系列化，监测业务活动逐步规范化、统一化，监测资料信息管理逐步标准化、程序化，监测网路管理逐步制度化、系统化，我国的海洋环境监测业务管理已经步入正规。特别是国家海洋局成立了海洋环境监测质量保证管理小组，各分局也相应成立了本单位的质管小组，标志着我国海洋环境监测质量保证与控制体系已经初步形成。多年以来，海洋环境监测质量保证与控制体系一直得以有效运作，组织实施了从现场调查、站位布设、样品采集、运送保存到实验室分析、资料处理、综合评价等海洋环境监测全过程的质量控制，组织完成了国家海洋局4个监测中心人员考核上岗、部级实验室计量认证、标准物质研制、实验室互校、海洋监测质量保证手册的编制等工作，对于确保我国海洋环境监测资料资料的精密性、准确性、完整性、代表性和可比性、为海洋经济建设与海洋环境管理提供准确可靠的资料资料发挥了重要作用。

 

1.4监测领域不断拓展，监测内容逐渐丰富

 

目前，我国海洋环境监测的覆盖海区已近300万km2，包括滨海区、近岸海域、近海海域和远海海域。为沿海城市海洋倾废区的选划与管理，大中型港口疏浚物海上倾倒区选划，沿海电厂海上倾倒区选划及海洋自然保护区的规划等海洋环境管理方面，提供了大量的基础资料和科学依据。同时，海洋环境监测所获得的大量资料、资料，在沿海经济建设和海洋开发利用中发挥了重要作用。

 

近几年来，海洋环境监测工作获得了重大发展。在大幅度调整充实趋势性监测站位，不一断完善包括水质质量监测、沉积物质量监测、生物质量监测、放射性监测、大气监测等监测介质在内的全海域海洋环境质量趋势性监测工作的基础上，全面开展了陆源排污监督监测、江河入海污染物总量及河口区环境质量监测、海洋工程跟踪监测等监督性监测，增养殖区监测、海水浴场监测、海洋自然保护区监测、倾倒区监测等海洋功能区监测，海洋生态监测，海洋污染事故应急监测等不同目标、不同服务物件、不同层次的全方位的海洋环境监测工作，极大地丰富了海洋环境监测的工作领域与工作内容。

 

2.我国海洋环境监测所面临的新形势

 

2.1海洋环境面临的压力与日俱增

 

当前，我国海洋环境的总体状况主要表现为沿岸海区环境质量逐年退化，近海污染范围持续扩大，营养盐和有机污染呈快速上升趋势，突发性污损事件频率加大，海洋生态破坏加剧。究其原因，海洋环境的压力来自于以下几个方面：我国尤其是沿海地区近年来的经济发展迅速，排放到海洋的工业、农业、生活污染物逐年增多，通过不同途径入海的各类污染物质已达1500万t/a：海洋经济的迅猛发展所带来的自身污染：围海造地、滩涂开垦、海洋工程等其他人类活动对海洋生态的破坏等。十五和2010年前后将是我国经济发展的关键时期，沿海地区经济持续发展，人口继续增长，生活质量提高，城市化进程加快，海洋开发全面展开，新的经济热点不断涌现，我国海洋环境正面临比以往任何时期更大的压力。

 

2.2国家环境保护目标的实现对海洋环境监测提出了更高的要求

 

国民经济和社会发展，九五计划和2010年远景目标纲要中明确提出力争使环境污染和生态破坏加剧的趋势得到基本控制，部分城市和地区环境质量有所改善，国家环境保护九五计划和2010年远景目标也要求基本控制近岸海域污染和生态破坏的发展趋势，使部分污染严重的重点河口、海湾、港区环境质量有所改善。为实现这一目标，不仅必须不断加强海洋环境保护和执法管理的力度，而且有必要在一些严重污染海域实施环境整治工程，海洋环境监测的任务将更加艰巨。

 

2.3海洋环境监督管理的深化赋予了海洋环境监测新的任务

 

新修订的海洋环境保护法增加了海洋生态保护一章，随着对海洋环境的监督管理由以往单一的污染防治向对海洋生态的监督管理的深化，开展非污染要素对海洋环境影响监测、开展海洋生态监测等一些新的任务已经成为当前海洋环境监测工作亟待解决的重要课题。

 

2.4海洋经济建设对海洋环境监测的需求日趋加大

 

为贯彻开发与保护并举的国家环境保护基本政策，海洋渔业、海盐业、海洋制造业、海洋油气业、海滨砂矿业、海洋运输业、滨海旅游业、海洋服务业等各项海洋产业的发展，无论是在项目可行性研究论证与环境影响评价阶段、项目建设阶段还是在后评估阶段、项目运营阶段，都需要海洋环境监测为其提供强有力的环境技术服务。有些海洋产业如海水增养殖业甚至其生产过程自身都离不开海洋环境监测所提供的海洋环境资料资料。

 

2.5海洋环境监测工作必须为公众服务

 

随着社会经济文化事业的发展和人民生活水平的提高，社会公众的环境意识空前提高，人们对生产、生活、休闲娱乐空间的环境质量日趋关注。为人民群众的身心健康和活动安全提供环境信息服务、满足人民群众的环境信息知情权，已经成为各级监测业务机构的一项重要任务。因此，要求海洋环境监测工作必须走出政府的小圈子，走向社会大舞台。

 

2.6为维护国家海洋权益，要求尽快将监测拓展到全部管辖海域

 

海洋的全球流动性和国际社会对中国海洋环境问题的关注，使我国的海洋环境监测工作面临严峻挑战。一些国家将海洋污染问题的关注点放在中国，特别是我国周边的一些国家。科学的监测和评价结果将保障我国在复杂的国际政治和环境外交中处于有利位置。

 

3.海洋环境监测对海洋经济发展的影响

 

3.1海洋环境监测是监督管理海洋环境的重要手段，是海洋经济发展的重要前提。通过监测，一方面可以对海水的污染度进行有效的控制，为海洋经济的发展打下良好的基础，比如对海域中污染物的种类数量和浓度，污染物在海洋环境中的迁移转化规律进行掌握，提出防治污染的技术和措施予以及时的控制和治理，为海洋养殖业的发展创造良好的水土环境。

 

另一方面利用检测所获得的资料和资料，对沿海的经济建设和开发起到了非常重要的作用。潍坊市三北开发规划的制定，南海莺歌海油气开发，广东大亚湾核电站建设，辽河滩海油气勘探开发工程建设，香港策略性污水排放工程环境评价等都不同程度地使用了海洋环境监测获得的信息资料。这些信息资料在沿海省市海洋功能区划、海洋开发规划以及滩涂开发、水产养殖、防灾减灾、海上溢油事故索赔等方面也得到大量应用，对海洋经济的发展影响深远。

 

总之，虽然我国的海洋检测系统有了很大的发展，但是随着科技的进步，其中的不足也逐渐的显露出来，所以要求我们在实际的工作中对海洋环境检测的工作要不断的继续，并且不断的提高检测的水平。同时海洋环境检测对海洋经济发展的意义也是重大的，只有拥有了良好的海洋环境，海洋经济才有发展可谈，所以海洋环境检测势在必行。

海洋环境监测篇2

关键词：海洋；环境监测；质量控制

中图分类号：U469文献标识码： A

前言

海洋环境监测质量控制是海洋环境监测工作的重要组成部分，采取必要的、合适的质量控制方法是保证数据质量的重要措施之一。质量控制主要是为了达到监测质量要求所采取的作业技术和活动，是监测过程的控制方法，是质量保证的一部分，现文章就海洋环境的监测质量控制工作进行探究。

一、海洋环境污染的现状

海洋环境污染通常是指人类改变了海洋原来的状态，使海洋生态系统遭到破坏。有害物质进入海洋环境而造成的污染，会损害生物资源，危害人类健康，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动，损坏海水质量和环境质量等。海洋环境污染现阶段明显表现为石油污染、赤潮、有毒物质累积、塑料污染和核污染等。

人类的海洋活动、日益增多的海上船舶、油轮事故是造成海洋环境污染的重要来源之一。人类的海洋活动主要是航海、捕鱼和海底石油开发，据统计，目前全世界各国有近8万艘远洋商船穿梭于全球各港口，总吨位达5亿吨，它们在航行期间都要向海洋排出含有油性的机舱污水，仅这项估计向海洋排放的油污染每年可达百万吨以上。而一次的油轮突发事故会使海水大面积被油所覆盖，不但范围广而且危害时间很长，对海洋生态环境造成严重的破坏。目前海洋环境污染以陆源污染物为主的来源则包括工业废水和固体废物、生活垃圾、生活污水等。大型化工厂、造纸厂的增多直接导致大量的废水和废物排入河道，最终通过河水归入海洋，而工业废水其中则包括工业冷却水在流入海洋后会提高海洋的局部水温，使含氧量降低，影响海洋生物的繁衍生息；而工业固体废物严重的则会影响海洋生物的居住环境，直接导致生物灭绝。人口居住的密集致使生活垃圾、生活污水的排放的难度加大，尤其是滨海城市，于是海洋便成了他们倾倒生活垃圾及污水的最好去处。

因此，在海洋环境污染日渐加重的现状下，为防止海洋环境继续恶化，应进一步加强海洋环境监测工作，做好监测质量控制，需要从提高全员的质量意识、健全质量管理体系、监测质量控制等方面入手，才能确保监测数据的准确性和可靠性，为环境管理、环境规划、污染防治等提供科学依据。

二、海洋环境监测质量控制措施

（一）健全质量管理体系

监测质量的保证，需要一个科学完整的质量管理体系，以技术文件（质量手册、程序文件、作业指导书和质量记录）的形式，对各个监测环节、各个工作部门，对实验的环境和条件，对每个工作岗位和监测管理者的职责和行为进行规范。海洋环境监测的质量控制，首先要保证的就是监测质量体系的建立，监测机构严格按照本单位质量体系的要求开展监测、检测工作，在运行过程中不断完善，从而更加适用于本单位的监测、检测工作。因此，海洋环境监测机构要依据《监测和校准实验室能力的通用要求》和《实验室资质认定评审准则》建立适用于本单位要求的质量管理体系，并健全各种规章制度，保证质量管理体系的持续运行。海洋环境监测涉及监测机构的每个岗位，无论从试剂采购与管理、现场样品采集、实验室分析、数据综合评价，让每位员工从主观上意识所在岗位的质量控制要求，从源头保证监／检测质量，从而做到实时质量控制。

（二）提高全员的质量意识

从事海洋环境监测工作，需要从提高监测、检测人员的质量意识开始，海洋环境监测工作的特殊条件，在一定程度上无法和陆地实验室相比，出海人员要克服各种困难从事分析工作，加强质量意识的培训是很有必要的。在质量控制工作中，最重要的影响因子是人员，从采样、分析、计算、报表生成等环节，质量意识不能淡薄。监测人员的质量意识是开展监测工作的基础，只有主观上提高质量意识，才能保障监测结果的准确性。

（三）监测过程质量控制

我国海洋环境监测质量控制工作主要通过自控和他控两种方式开展，自控主要是监测机构内部采用的质量控制方法，内部质量控制的核心是针对监测数据质量开展的控制方法，监测数据质量控制最终体现在监测数据能否达到监测方法所对应的最佳测量不确定度。他控是指由监测机构以外的具有相关资质的机构对监测机构进行的质量控制方法，如上级主管部门或参加由中国合格评定国家认可委员会等组织的能力验证及实验室间比对，通过此类方式对实验室资质方面进行相应的考核。外控是在主要针对质量控制的监督工作中开展的，而对于实验室的质量控制管理工作主要是内部质量控制，所以应重视内控，即要重视本单位内部所采用的质量控制方法。

（四）监测、检测结果的质量控制

针对结果数据的质量控制，包括对监测仪器、方法、环境条件等备注信息进行审核，还要对准确性、一致性进行审核，重点要对数据的合理性进行审核。数据审核要有效溯源，因为监督人员无法对现场分析进行实时监督，主要通过监测数据的原始数据来体现整个分析过程数据的有效性。对提交的可疑数据并注明开展的质控措施及原因分析，若存在失误，应剔除可疑数据，在条件允许的情况下，建议重新开展监测工作。监测数据的审核涉及各个领域，审核人员要熟练掌握监测方法、仪器设备、监测频次和监测时间等信息，在保证监测结果的计算的前提下，为保证监测结果的准确可靠，需要从多个角度进行数据的合理性分析：

1、与执行标准相比较

执行标准是保证监测评价有法可依的有力保障，海洋环境质量标准中规定了对应水质等级下监测项目浓度范围，当监测结果高于执行标准数倍或者浓度较高时，此监测数据应视为可疑数值，应查找原因，对样品分析过程中的质控数据进行有效分析，确保监测数据的准确性及合理性。如某海域监测区域内的监测结果表明水质达到四类标准，超出了二类水质标准要求，应查找原因并对相应的可疑数据进行分析，必要时剔除以免影响评价工作。

2、站位间相比较

在海洋环境监测过程中，同一区域内相邻站位的监测结果相差不大，同一站位连续几天的监测结果也应相近，当变化较大时，应查找原因，分析异常值。首先要确定区域内是否存在新的污染源，其次要保证采样过程无异常，主要包括采样的规范性、采样的容器是否合格，样品固定是否需要固定等。再次要了解实验室分析过程中，是否存在不合理的操作。如某区域水质要求为一类水质要求，监测区域内某站位监测数据表明该养殖区水质达到三类时，首先应考虑站位布设的合理性，是否靠近污染源，从而进一步分析实验过程是否存在失误等。

3、相关性分析

海洋环境监测要素是互相影响的，相同水样中两个或两个以上的监测项目的含量往往存在相关性。如总氮＞溶解态总氮＞无机氮，总磷＞溶解态总磷＞活性磷酸盐，化学需氧量＞生化需氧量等，若与上述情况不一致，理论上是不合理的，需要从采样开始查找进行原因分析。根据监测区域环境特征或不同区域同类监测对象资料的统计分析, 确定不同空间位置监测要素浓度值的定性关系, 以此检验数据的合理性。下图为某海域06年9月份某排污口邻近海域中 3个站位的部分监测数据。

某海域9月份某排污口邻近海域中 3个站位的部分监测数据

4、合理性分析

对监测数据的合理性分析，最主要的是要参照历史资料。监测任务站位的布设考虑到与历史数据的对比，一般延用历史站位，这样在进行合理性分析时，可以针对往年的监测结果范围，对相同监测时间段、同一站位的数据进行比较，若某监测项目结果变化较大时，如由原来的一类水质变为三类，则需对该值进行合理性分析，查找原因。

若发现全部监测分析数据在审核后只有少量、明显的错误，质量控制人员可以在监测分析人员的确认下进行改正。若在审核过程中发现错误数据较多，或错误不易于改正，质量控质人员应把需要进行更改的内容列出列表，连同数据一同返回具体的分析测试人员，要求对错误的原因并进行修改。质控人员应对改正后提交上来的数据以及记录文件再次进行检查。同时，应将整个审核过程如实记录并形成文字材料，作为监测分析数据追溯数据的一部分。经过审核后的监测数据报表和数据审核过程记录数据要有采样人员和分析人员的签名，然后一并上报质控室。

结语

海洋环境监测数据作对海洋开展环境监测评价工作的重要手段，为确保监测结果的准确性、完整性以及合理性，就必须进一步强化对海洋环境监测质量的全过程控制，从而有利推进对海洋环境变化情况的科学分析，并有效的防治海洋环境的污染。然而因海洋环境条件具有特殊性，进行样品的采集与贮存过程中会有很多不可预知因素出现，从而增加了监测质量控制的难度。因此，应高度重视海洋环境的监测质量，进一步完善管理机制，加强专业技术的学习，同时增强全体员工的质量意识，不断提高海洋环境监测的质量，确保海洋环境管理和环境科学研究服务。

参考文献

海洋环境监测篇3

关键词：物联网；海洋监测系统；可行性；必要性

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）04-00-01

0 引 言

随着我国蓝海经济的快速发展，海水养殖业近年来发展势头迅猛，沿海养殖场及育苗场发展迅速。最近几年我国受厄尔尼诺现象影响严重，各大海水养殖场遭遇“冷水团”，造成了巨大的经济损失。

由于海洋监测范围大，不易监测，针对此现状，本项目提出了一种基于物联网技术的海洋环境监测系统的设计方案，以便更有效的监测海洋环境，节省人工监测成本。此项目利用物联网相关技术，将采集到的数据及相关信息发送给上位机软件接收系统，以便对海水中各项实时参数进行监测，反馈信息预测海洋各项指标发展动态。

1 必要性及可行性研究

近年来，我国大力发展蓝海经济以及环渤海经济圈国家战略的快速推进，并随着人们生活质量的提高，海水养殖业得到了突飞猛进的发展。由于近海网箱养殖海产品更接近原生态，该养殖方式逐渐成为海水养殖的首选。但对海水养殖中为促进养殖生物的生长所使用的大量饵料和化学品若不加以监管，将加剧邻近海域的水质污染，并引发赤潮等海洋生态环境问题，从而造成“失海”现象。

由于海水养殖面积大、分散度高等特点，人工监测成本高，监管难度较大。如何将空间分布的养殖区域进行统一化监管，缩短空间距离，这是海水养殖产业经济发展需要解决的难题。近年来，物联网相关技术快速发展，使得解决这些难题有了一定的技术支持。

随着芯片成本的降低，低功耗芯片的发展越来越成熟。近海的手机信号覆盖范围越来越广，给海上数据传输提供了通信保障。远距离供电方案可采用太阳能供电或移动电源供电方式，移动电源可为单片机供电数月至半年左右，能够满足供电需求。

2 方案设计与研究

根据项目实际需求，所设计的系统原始架构图如图1所示。

2.1 感知层

根据实用及成本考虑，感知层可采用STM32单片机，设计两路电压输入和两路电流输入，一路RS 485及一路CAN接口。单片机的选用主要考虑到STM32的低功耗和低成本特性。由于海洋环境监测的特殊性，只需对每天的特定时段进行采集，所以单片机在大多数情况下都处于休眠状态，STM32可以满足休眠功能的需要。采集接口的设计原则为够用即可，适当扩展。设计主要采集海水中的温度，根据特殊需要可以增加pH值、含氧量等传感数据的采集。

2.2 网络层

网络层采用GPRS、ZigBee与北斗导航相结合的无线网络通信方式。

考虑到海上手机信号的覆盖和信息传输量小等特点，远程数据传输以GPRS为主，北斗导航通信为辅的设计方案。对于局域密集型采集采用ZigBee局域网通信，由汇集节点通过远程数据传输方式，将数据发送至数据中心。数据中心将通过有线及无线的方式将相关数据展示在平台或手机上。

2.3 应用层

应用层中主要的功能有数据汇总，数据分析及展示，手机端数据查询。

使用C#开发数据接收端程序，使用Socket编程实现服务器端程序开发，将接收数据存储在相应数据库中。使用B/S模式开发Web服务程序，将所需数据通过Web界面显示出来，这样就可以在电脑和手机等相关设备中实现跨平台展示。

3 结 语

此方案是为海上恶劣条件下，数据远程采集及处理而设计。通过多种模式采集，将有线与无线等布网方式相结合，将局域无线网与广域无线网相结合，使用了跨平台等应用开发技术。将物联网技术应用于智能海洋环境监测中，优势明显，相关技术很成熟。此系统在提供了海洋环境相关数据的同时，能够及时进行数据分析，发出海洋环境相关预警。

参考文献

[1]钱志鸿，王义君.物联网技术与应用研究[J].电子学报，2012，40 （5）：1023-1029.

[2]孙康，周武，王耕.辽宁省渔业产业结构调整及其优化研究[J].资源开发与市场，2015，31（1）：91-95.

海洋环境监测篇4

【关键词】 地波雷达 海洋环境监测 电磁波

一、发展历史

上世纪四、五十年代人们发现在海岸担任探测和警戒任务的雷达总是受到来自海面不明原因的“干扰”。有研究人员发现“数十米波长的电磁波与海洋表面的相互作用，将产生Bragg绕射现象”。原来那些干扰是波长等于无线电波波长一半、传播方向平行于（接近或远离）雷达发射波束方向的海浪与无线电波“谐振”散射所产生的回波。研究揭示了上述“干扰”的物理来源，使地波雷达超视距探测海面状态成为可能。1968～1972年，在NOAA工作的D.E.Barrick定量解释了海面对无线电波的一阶散射和二阶散射的形成机制，为高频雷达探测海洋表面状态建立了坚实的理论基础。Barrick创造性地运用一组交叉环/单极子天线（三个接收通道）即可获取大面积海流的分布信息。他的紧凑式雷达天线技术大大降低了地波雷达购置和安装成本，直接导致了高频地波雷达的规模化推广应用，为海洋学家和沿岸防灾减灾及环境保护提供了新型观测手段。

二、工作原理

无线电波朝海面发射时，在海水表面会存在一种电磁波传播模式，称为地波（Ground Wave）是一种表面波（Surface Wave），因此高频地波雷达也叫做高频表面波雷达（HF Surface Wave Radar）。在中波和短波段海水表面的地波传播衰减很小，而且地波在一定程度上会沿着弯曲的地球表面传播，到达地平线以下很远的地方，即实现超视距传播。因此利用地波超视距传播特性进行探测的高频地波雷达也称为地波超视距雷达（Over-The-Horizon Radar），探测距离根据发射功率和频率的不同通常可达到200～500km。另外两种类型的超视距雷达分别是天波超视距雷达和利用大气波导特征的微波雷达，前者通过电离层对高频无线电波的反射实现对数千公里外目标的探测，后者可以对一两百公里外的目标进行探测。

地波雷达海况探测的基础类似于晶格对X射线的Bragg散射，入射的两条射线（相同波源）被原子散射，在特定的观察方向上，如果两条射线的波长差为2的整数倍，那么将会观察到亮条纹；如果波长差比2的整数倍多，那么两射线能量相消，观察到的是暗条纹。

真实的海面不会是简单正弦波列，但是可以用类似于Fourier变换的方式把一个真实的海面分解成为千千万万简单正弦波列成分的叠加，这些正弦波列有不同幅度、周期、初相和传播方向。那么这无数列正弦海浪成分是否都对电磁波产生散射呢？当然都会！但是并非所有的成分都产生相同的贡献，贡献最大的海浪成分还是图1所示的那类正弦波列，即满足，并且波矢量方向位于电磁波入射平面内的正弦海浪。对于岸基雷达探测，即L = / 2，也就是波长等于雷达电波波长一半的海浪会对电波产生最强的后向散射（图1）。

综上所述，虽然海面由无数的波浪组成，但岸基地波雷达主要只对特定的海浪感兴趣：

A. 波长等于电波波长的一半；

B. 传播方向要么接近雷达，要么远离雷达。

海面上满足上述条件的海浪总是存在，因此雷达总可以收到较强的海面回波，这也是前面所说当初人们发现海面上总是存在雷达“干扰”的原因！

我们知道运动的物体可以对入射波产生多普勒效应，电磁波照射到动态的海面上时，回波也会由于多普勒效应而产生相对于雷达发射频率的偏移。对回波信号进行谱分析就会发现，回波谱峰相对于雷达载频有多普勒频偏，其特点有二：

1. 同时存在正、负频偏，频谱图上的正、负谱峰称为左、右Bragg峰；

2. 左、右Bragg峰的频率偏移量基本相同，且主要只与雷达工作频率有关。

导致这两个特点的因素正好与上述产生主要散射的海浪特点相对应：特点1对应上述特征B，特点2对应上述特征A。在理解特点2时需要明白海洋重力波传播的一个基本结论：海面上确定波长的重力波，其传播相速度也是确定的。相速度确定的话，它对电磁波所产生的多普勒频移就是确定的了，也就有了上述特点。

上面所说的是没有海水流动的情形。由于各类物理、化学过程的作用，海面上总是有海流存在，海流作为海水的整体运动，会在上面所说的由波浪传播相速度所导致的较大固定频移的基础上再附加一个由流速所导致的微小频偏，这个附加频偏对左、右Bragg峰的影响是相同的：远离雷达的流速分量使左、右Bragg峰均向负频率方向偏移，接近雷达的流速分量使它们向正频率方向偏移。

地波雷达就是通过测量这个附加频偏从而获知海面海流速度的。当然一部雷达只能测量到海流的径向分量，要获得矢量海流，要么用两部以上的雷达从不同方向探测，要么就需要结合海洋动力学模型进行推算。

三、发展现状及面临问题

（一）发展现状。海洋动力学参数（海面风、浪、流）的探测是高频地波雷达的一种主要用途。高频地波雷达可以以十分钟的时间分辨率连续获取数万平方公里海面的海洋状态参数分布，这是任何其它探测手段无法做到的。目前国际海洋界已普遍接受高频地波雷达能有效探测流场的观点，国内外主要地波雷达的海流探测已达到可用于常规业务化海洋观测的水平。而在海浪、风场参数的探测方面，地波雷达处于研究开发阶段，距离实际应用尚有一定的距离。主要困难在于提取海浪和风场参数所依据的回波信号比较弱（比海面的主要散射回波低20～40dB），容易受噪声和干扰的影响，相应的反演理论和技术也处于研究探索阶段。通过雷达实时选频系统选择干净频率、应用噪声抑制、多频率雷达探测和抗干扰技术可以在一定程度上缓解这一问题。

（二）抗干扰问题。地波雷达工作在短波段，而短波段是高频通信、广播和各类大气、天电噪声等比较集中的频段，同时在高频段中低端，电离层干扰是严重影响雷达探测性能的主要干扰。对于以目标探测为主的高频地波雷达，电离层干扰常常会导致一两百公里开外的目标基本无法探测。

（三）雷达结果的应用规范问题。海态探测用高频地波雷达输出的是时间上连续的大面积流场、风场和浪场的分布，时间分辨率一般为十分钟到一个小时，所提供的信息在时间、空间和采样方式所对应的物理含义上与其它测量方式（如浮标、船测、航空测量以及卫星遥感等）存在很大的不同。地波雷达距离制订明确的应用规范还存在较大距离。

（四）小型阵列条件下的目标探测问题。由于小型阵列的方位分辨率低、民用地波雷达发射功率低以及前述的噪声和干扰（包括海洋回波的干扰）等问题，对目标尤其是小目标和机动目标的检测概率、虚警率、定位和跟踪精度等方面都存在需要克服的一系列问题。

参 考 文 献

[1] 叶春明，卢雁.高频地波雷达发展动向与分析[J].舰船电子工程，2010年01期.

海洋环境监测篇5

1.1近海环境监测通信系统技术特点

水上无线通信。该系统的通信分为水上和水下两部分，水上采用的是现代移动网络通信技术，与传统的卫星转播通信技术、电台广播通信技术相比，现代移动网络通信技术在近海环境监测中有着很大的优势，尤其是随着现代3G移动网络通信技术的发展，使得传输数据的种类、速度和质量都得到了明显提升。与应用最多的卫星转播通信技术相比，大大降低了经济成本；与电台广播通信技术相比，其传播距离更远，信号衰减更少水下无线通信。而在水下，该系统的无线通讯采用水声调制解调通信技术，与传统的水下光纤通信技术以及电磁波脉冲通信技术相比，声波信号强度更好，而且声波信号也是目前水下传输信息的主要媒介，比如应用十分广泛的声呐系统。此外，声波信号也是实现水下远程信息传输的最可靠方式。海洋环境监测信息收集。该系统采用位于洋底的各种信息传感器，以及漂浮于洋面的具有信息收集功能的特制浮标来收集海洋环境监测信息，相比于单纯的洋底信号传感器和洋面浮标，以及船舶或潜标等单站监测方式，它实现了海洋环境监测的立体化、连续化，获取的信息更准确、更广范，通过监控终端操纵安装在洋底、洋面以及不同深度的传感器，可以实时获取近海、远海等不同海域的环境监测数据，实现大覆盖面、多采样点的海洋环境监测数据。

1.2近海环境监测系统相关通信技术

水上移动网络通信技术。现代近海环境监测通信系统的水上移动网络通信技术主要包括第二代的GSM（2G）、GPRS（2.5G），第三代的WCDMA（3G）、TD-SCDMA（3G）等移动网络通信技术，以及正待普及推广的TD-LTE-advanced（4G）通信技术。其中GSM技术主要以及短信息的形式进行简短数据的双向传输，通过两个或两个以上的GSM模块实现相互间的短信息发送和接收，开发相对简单，但是对于需要传送大量信息的海洋环境监测中，其传输成本较高，传输数据类型也较单一；而GPRS技术引入现代互联网传输技术，可以实现快速登录、长时间在线，其数据类型和传输速度都得到了扩展和提高；而WCDMA、TD-SCDMA则是在GPRS技术的基础上进一步优化了数据类型和传输速度，其传输速率可达几百kb/s，并且利用无缝漫游技术很好的实现了各种移动网络与互联网的融合，使得图片、数字、视频等各种信息可以高质量的传输。水下水声通信技术。水下水声通信技术是用于海洋环境监测数据传输的重要技术之一，其工作原理是先通过位于海洋不同深度、不同位置的各种传感器、浮标，将海洋环境的有关监测数据（数字、声音、图像等信息）转换成特定的电信号，再通过换能器将电信号转换成类似声波的声信号，声信号可以在海水中很好的传播，再通过位于洋面的接收换能器将声信号转回电信号，电信号再经移动网络传送到陆地监控终端的移动信息接收平台，经该平台破译电信号后即可得到数字、声音、图像等原始数据。

2基于移动网络通信技术的监测系统应用

现代移动网络通信技术在海洋环境监测中应用范围非常广泛，有海洋应急监测和定点连续监测。

2.1海洋应急监测

海洋应急监测主要包括对海啸预警、溢油、赤潮以及其他海洋污染或海洋灾害事件的检测。近海环境监测系统将收集到的各种海洋环境变动信息及时发送给海洋管理部门的相关技术人员和管理人员，技术人员和管理人员凭借对监测数据的分析结果，制定合理的应对措施。海洋应急监测一般是用于对海洋多发的、具有一定破坏性的事件的监测，其覆盖范围较广、分散较大，一般用于整个海域的监测。

2.2定点连续监测

定点连续监测一般是指对近海或深海中具有一定意义的特殊地点进行长时间的连续跟踪监测，比如架设石油钻井平台的地点、海洋洋盆与大陆架的连接地带或洋流路径点等对海洋环境可以产生明显影响的关键点。一般是在关键点安装传感器或海洋浮标，利用现代移动网络通信技术实时的把这些地点的监测数据传送到位于陆地的监控中心，以实现对海洋环境的连续监测，确保及时发现这些地点的海洋环境变动，从而制定有效的措施，保证生产的顺利进行和沿海居民的生命财产安全。

3总结

海洋环境监测篇6

我国沿海区域发展战略布局大势已定，开发和利用海洋资源已经进入快速发展阶段，大批的海洋建设项目即将上马，导致海洋经济快速发展与海洋环境保护之间的矛盾日益加大，这是面对海洋工作的机遇和挑战。

二、海洋工程建设项目增多，行政监管部门面临新形势

海洋建设项目增多，违法海洋项目也逐渐增多。国家海洋局《海洋行政执法公报》，2008年中国海监查出违法行为占海上项目的7.7%，2009年违法用海占用6.4%，2010年违法用海占用6.3%，主要涉及的问题是：填海工程、海上建设堤坝工程、海底管道、海洋资源开发等多种类型。从数据来看，海洋工程项目逐年增多，违法占用海的行为很难制止，用海项目向多元化发展。这就迫切需要国家的法律体系更新，行政部门监管到位，解决新问题。

三、海洋环境保护提高标准，行政监管迎接新挑战

随着社会经济的发展，对社会物资的需求急剧增大，陆地的资源已经无法满足，人们将眼光对准海洋资源，再加以各国对海洋环境保护的重视逐渐提高，保护海洋环境成为海洋监管部门的重要责任。国家出台了一系列的法律体系，例如《中华人民共和国海洋环境保护法》简称《海洋环境保护法》，随后又出台了《防止海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》简称《海洋工程管理条例》。这些法律出台为海洋行政监管部门提供有法可依，加强海洋工程项目建设的事前、事中、事后的监管，彻底监管到位。

四、海洋工程建设项目主要面临的问题，以及形成原因分析

随着海洋行政监管部门不断深入开展工作，在监管工作方面也逐渐凸显一些问题，主要表现在以下几个方面：

（一）执法部门与工程项目严重脱节，导致监管不到位

从国家程序要求每个海洋工程项目都要经历环评核准，也是海域使用论证，这一环节是判断工程项目是否合法的重要环节。但是有些省市在实际实施阶段，执法部门没有介入审批环节的参与，甚至项目信息也为反馈到行政监管部门，导致海洋项目工程监管不到位，地方行政监管部门收集信息只能依靠自己的企业检查得到获取，这就容易出现监管不到位，违法项目屡禁不止，导致审批部门还在为其建筑方积极办理合法手续。

（二）海洋行政执法部门技术含量低、科学性不强

海洋环境工程保护是一项多元化的综合性工程，与高科技产品紧密相连。海洋行政监管部门要想高校快速的正确履行职责，离不开高科技技术部门的支持和配合。综合统计近几年违法案件，海洋监管部门无依据执法，因为在海洋污染程度的鉴定需要一个科学体系的支撑，依靠执法人员很难做出正确的判断。技术标准和技术检测能力现在在海洋工作是一个盲区。国家对海洋监测采取动态监测，监测部门与执法部门沟通不健全，导致最新数据无法及时提供给执法部门，再加上检测部门缺少技术部门的支持，无法及时检验鉴定、验证，执法部门执法难度较大。

（三）海洋工程环境标准缺失，评价体系机制不健全

要真正做到海洋环境科学监测，不可能没有健全的评价体系。近几年，我国颁布了许多评价体系标准，例如《海洋工程环境影响评价技术标准》、《围填海工程填充物质成分限制》、《海洋溢油生态损害评估技术导则》。这些标准为海洋工程监管提供执法依据和指导原则。但是这些准则无法满足海洋工程发展出现的新问题，甚至有一些领域还没有制定有关条例，因此，海洋监管体系必须不断更新、完善。

（四）海洋工程动态发展较快，监测技术水平不高

海洋环境监测篇7

1.1我国海岸带生态保护管理取得的成绩

（1）关于海岸带生态环境保护管理的法律法规日益增多。随着人类对于海洋环境的日益重视，不同层级、不同部门政府都通过制定相关的法律法规来加强对海洋环境的保护（表1）海洋，环境保护的立法层次和立法部门骤增［1］，这为展开海岸带生态环境保护管理工作提供了保障。

（2）加强对海岸带生态环境的全面监测。加强对海洋环境监测是进行海岸带生态环境保护的首要环节。在国家海洋局的主导下，我国逐步建立起从国家、区域、沿海省、市、自治区到基层单位的四级海洋环境监测机构，依靠多种监测手段，全面开展海岸带生态环境监测工作。针对临海工业快速发展，带给海洋生态环境巨大压力的现状，我国进一步加强对沿海企业环境监督管理力度，对污染物实行排放总量控制，同时实施排污许可证制度，有效限制向海洋排放污染物。

（3）海岸带生态环境保护财政支持力度不断加大。海岸带生态环境作为一种资源具有明显的公共物品性质，单纯市场机制往往是无效率的。近些年来，我国高度重视海洋环境保护，对海岸带生态环境保护治理力度不断提升。截至2013年，政府共投资3100多亿元对重点流域和海域防治污染工程进行治理，完成氮、磷、化学需氧量等总量控制指标入海量计划削减任务。

（4）积极参与国际海洋生态环境保护行动。改革开放30多年来，我国逐步按照国际环境公约和有关协议，建立了各类海洋生态自然保护区［2］。与国际组织先后开展海域环境容量测算试点、陆源污染物入海通量调查和估算、海域环境容量测算模型系统、全球环境基金、南海项目、黄海环境调查、东亚海、保护海洋环境免受陆源污染全球行动计划（简称“GPA”）等专项研究，为进一步保护我国海岸带生态环境提供了重要技术支撑。

1.2我国海岸带生态环境保护管理中存在的问题

（1）法律法规缺乏完整性和连贯性［3］。我国对海岸带生态环境保护管理的法律法规的制定往往是“头疼医头，脚疼医脚”，多是针对专门问题才制定的，缺乏系统性。迄今为止，我国尚未出台一部比较完整的海洋环境保护工作管理条例或规定。海洋环境监测、评估工作中涉及的各个环节，缺乏统一的管理制度，尚不能做到规范化管理，严重影响了海洋环境保护工作的健康和有序发展。

（2）海岸带生态环境保护执法缺乏统一协调。由于海水具有流动性和使用多样性，在海岸带环境保护中，跨行政区域、跨行政部门管理就成为一种必然。由于我国海岸带综合管理执法体系尚未理顺，致使许多具有复杂性、跨区域性的海洋环境保护问题无法有效解决［4］。例如，目前除国家海洋局以外，水产、交通、环保、海军等部门和行业以及部分沿海省、市、自治区都根据各自的利益和需要进行了海洋环境监测工作。然而，国家海洋管理部门难以进行统一的组织、协调和管理，使得海洋环境监测不能更大地发挥作用，不仅造成海洋环境监测与管理脱节，而且重复监测，造成人力、财力和物力的严重浪费。

（3）海洋环境保护资金不到位。国家对海洋环保工作重视程度日益增加，其中投入的资金投入逐年递增。尽管如此，但还满足不了我国海洋生态环境保护的现实需求。资金短缺和不到位导致海洋环境监测技术更新较慢，监测体系尚不能做到全面，重点海域整治修复滞后，海洋生态建设举步维艰，停滞不前。

二、国外海岸带生态环境管理的经验总结

2.1制定海洋生态环境保护可持续发展规划

1999年12月，韩国制定了《海洋韩国21》来实施国家海洋发展战略。韩国提出海洋发展要达到四化，其中，提到为后代要建设舒适的海洋国土，以供子孙后代享用，这从侧面反映了韩国对海洋环境保护的重视程度。2002年，加拿大出台了《加拿大海洋战略》，提出在海洋综合管理中坚持综合管理原则、可持续发展原则和以预防为主的原则来发展加拿大的海洋经济。

2.2重视海洋环境保护的科研和技术提升

美国是世界海洋强国，也是海洋世界上海洋科技强国，其先进的科技水平在海岸带生态保护中起到重要作用，其经验可以总结如下：①重视基础研究。该国认为，基础研究有助于加强对海洋属性与海洋现象的认知，这恰好是认识、开发、改进海洋模型、预报模式、观测系统的基础。海洋基础领域研究的突破对所有海洋研究成果的创新起到决定性作用。②加快科研成果转化为社会成果的速度。美国注重搭建良好的平台，促进科研人员与社会各界的交流、合作，为使他们科研成果尽快转化成为提高海岸带生态环境保护的技术提供良好、宽松的社会环境。为了确保海洋开发能力的持续发展，韩国对海洋科技也十分重视，制订并实施了海洋科技开发综合计划，加强对海洋生物资源开发、海洋环境保护、海洋调查与预报等方面的研究，这为海岸带生态环境保护提供了技术支持。

2.3广泛的公众参与推动了海岸带生态环境保护管理进程

1972年，美国国会颁布的《海岸带管理法》（CZMA）中明确规定了公众参与海岸带综合管理过程的具体要求，这也是美国海岸带管理特色所在。为了保证当地海洋管理规划不侵害当地居民的利益，获得当地居民的支持，管理当局往往通过正式的讨论会、听证会、问卷调查等方式向当地的社会团体、企业法人以及其他公众利益团体进行平等谈话，了解他们对所实施项目的意见。

三、进一步提升我国海岸带生态环境保护管理水平的对策

3.1更新监测技术，实现海岸带生态环境“数字化”管理

海岸带生态环境“数字化”管理是对海岸带生态环境管理的一种技术创新，同时也是一种管理创新。在技术上，要求以高速的计算机信息网络为基础，对海岸带实施以“3S”技术为核心，通过各种各样的海岸遥感、遥测、监测、监控技术获取海岸动态监控的数据。在管理上，它涉及海岸带生态环境保护的决策、管理、研究、服务的综合功能，使海岸带生态环境保护管理工作实现一体化。针对我国当前的海岸带生态环境管理现状，我国应该尽快修订1999年实施的《海洋监测规范》，以适应海岸带生态环境“数字化”管理的要求。随着监测手段的不断更新，监测标准也应该同步加以更新［5］，进一步明确难降解有机污染物、赤潮、生物、应急和功能区监测标准。同时完善，海水水质标准、沉积物质量标准、生物残留量标准、入海污染源排放标准、近岸海域卫生标准、典型生态系统健康评价标准等。

3.2利用好政策制定工具，促进海岸带生态、经济、社会协调发展

海岸带生态环境保护管理是一个系统的工作，它不仅涉及自然科学领域，它与该区域的政治、经济、法律、文化、社会和教育等因素都有密切的联系。因此，应该用方位、多视角的战略眼光来制定海岸带生态环境保护政策。法律政策方面，细化我国海洋环境保护的实施细则，提高立法的整体调控效能和实施的有效性。经济政策方面，坚持海洋开发必须以有效保护生态环境为前提，正确处理当前与长远、整体与局部、发展与保护的关系［6］。进一步完善海洋排污交易政策。完善竞价拍卖、定价出售或无偿分配等交易规则，使排污权能够在交易市场合法交易。社会政策方面，合理控制海岸带人口数量，实施提升沿海公民环保意识的公益活动等。争取形成多管齐下，多种政策同时实施的局面，有效促进海岸带经济、生态、社会共同协调发展。

3.3强化中央与地方的协调，提高行政管理水平的效能

2013年，我国重新组建了国家海洋局，这改变了我国长期以来“五龙闹海”，海上执法力量分散、执法效能不高的现状的局面。我国海岸带面积辽阔，开发利用的广度和深度不断加深，国家海洋局改组重建有助于海岸带生态环境保护管理工作的展开。国家海洋行政主管部门应该在现有的行政管理机构设置的基础上，进一步明确国家机构和地方机构在海岸带生态环境保护中的具体职责。中央行政主管部门应该统筹规划，制订好海岸带生态环境保护的年度目标、执行计划、实施细则，通过布局合理、装备先进、功能齐全、全覆盖、立体化、全天候的“数字化”海洋环境管理网络对地方海岸带生态环境保护现状进行了解。逐步形成中央统一领导，地方多部门积极参与配合的管理体制，最终形成管理有序、资源共享、协调互补［7］的海岸带生态环境管理局面。

3.4鼓励社会成员参与海洋环境保护

我国海岸带面积辽阔，海岸带生态环境保护任务繁重，广大公众的大力支持和积极响应将有助于推动我国海岸带持续开发与保护。推动公众参与海岸带生态环境保护管理工作，要着重解决以下两个问题。（1）提高海洋环境保护意识。利用电视、广播和报纸等新闻媒体加大对海洋环境保护法规和政策的宣传，用典型的事实和例子教育公众和引导公众的关心，提高公众的海洋环保意识，从而增强全民保护海洋资源和生态环境的自觉性［8］。在海岸带区域建设项目时，政府官员要从单纯追求经济GDP增长，向海洋蓝色GDP经济增长转变，走可持续发展道路。（2）明确参与海岸带生态环境保护途径。公众参与海岸带生态环境管理途径可以通过“自上而下”的政策推动，即政府部门应该尽快出台公众参与海岸带生态环境保护的参与方式与参与途径。

海洋环境监测篇8

0引言 发展海洋科学、维护海洋权益、开发海洋资源、建立海洋产业，首先应从认知海洋空间，了解海洋现象，寻求反映机理，探讨演变过程，发现海洋秘密，总结海洋规律等逐步做起。海洋环境监测是对海空、海面、海水、海底、海岸、海岛周边发生的物理、化学、生物、地质现象和过程进行的观察、感知、测量、记录、分析、监控。海洋环境监测途径一是天基的遥感卫星、测量卫星等;二是空中飞机、无人侦察机、飞艇搭载的光电探测雷达及空基遥感装置、高分辩率成像装置、气体气旋分析装置等;三是岸基或岛基的高频天波雷达、高频地波雷达、微波超视距雷达、激光雷达、光学探测与成像装置、无线电信号侦测及综合技术观测装置、临海陆地的气压、气流、风力、蒸发通量测量系统等;四是搭载于航行舰船及专用测量试验船、海洋工程平台、浮标、潜标、蛙人、潜水器的各种物理生化传感器、光电探测器、水声探测器、水质采样与分析装置、鱼群及相应生物链探测装置等;五是布放在海底的海床基、坐底式测量装置、海底光电缆、高中低压接驳器、声组合水听器、光纤传感器以及海底探测传输设备与海洋浮标、潜标、AUV、UUV、海洋舰船构成的海洋观测网。这5种监测途径的实现和信息获取，都需要数据通信网做保障，其包括卫星通信、短波和超短波通信、海底光缆和电缆通信、水声通信、中继组网通信等。海洋环境监测从功能上又分为海洋动力环境监测、海洋生态环境监测、海洋地质环境监测和海战场环境监测四大类，它们的监测方向各有重点，监测数据有很大的专业差距，但服务面向相关度是很紧密的，诸多海洋环境监测数据是多领域共享的。下面侧重海洋动力环境监测和海战场环境监测，论证海洋监测在海洋发展和维权活动中的支撑先导作用。 1海洋环境对海上维权平台和装备的影响 海军舰艇和各种海洋维权执法船在海洋航行，舰船装备在海洋应用，舰船载武器和水中兵器在海洋作战，信号在大气和海水中传输，都面临着海洋的风场、浪场、流场、声场、磁场、压力场、温度、盐度、深度、密度、腐蚀度和海面大气水气等环境参数的影响。海军及海警海监的典型装备包括:水面舰船、高速快艇、常规潜艇、核潜艇;海航飞机、舰船载直升机、无人机、空中飞艇;舰炮、舰载导弹、鱼雷、水雷;舰船载雷达、声呐、通信、导航、光电及电子战设备等。海洋装备是构成海上维权战斗力的物质基础，对保卫国家安全、维护海洋权益、治理海洋环境、开发海洋资源具有十分重要的作用。海洋维权装备的使用环境复杂多变，从热带到寒带、从水上到水下，从春季到冬季，海洋环境中的各种因素对装备性能的发挥都有重要影响。例如海风、海浪、海流、海冰、海雾对舰船航行安全有重大影响;云、雨、雷电对飞机飞行安全影响很大;海水的温度、密度、盐度、跃层对潜艇活动有重大影响;磁场变化影响舰船、飞机、潜艇的导航;电磁效应、蒸发波导和大气波导效应、电离层变化对雷达探测、无线电通信的传播特性和传输品质有影响;海杂波、雨、雾影响雷达探测和导弹精确制导;大气透明度和雨雾对光电设备的使用和性能有很大影响;海洋的温、盐、深、密、流对声呐探测、水声通信、鱼雷声制导有很大影响;低空风影响炮弹和导弹的弹道;潜器座底与海底地质相关，等。 1.1海洋环境对舰船水面航行的影响 对舰船水面航行影响较大的环境参数有风、浪、雾、海流和海冰。大风对舰船海上航行安全构成重大威胁，暴风对海油工程和停靠港口的船舶还有巨大破坏力;海浪是海上航行的克星，发生过多次巨浪将船体拦腰截断的惨剧;“睡浪”的最大波高可超过30m，船舶遇到后很难逃过这种灭顶之灾。海雾使海上能见度大大降低，使舰船容易发生严重相撞事故;海冰运动时的推力和撞击力巨大，能对舰船海上航行造成重大危害，“泰坦尼克”号邮轮撞击冰山，我国渤海“海二井”石油平台被流冰摧毁等是很著名的例证。 1.2海洋环境对潜艇水下航行的影响 海水的密度跃层、环流对潜艇活动有重大影响，当潜艇遇到海水密度跃层形成的“海底断崖”时，会突然下沉，危及潜艇安全。当潜艇遇到海洋环流和内波时，会产生严重的振动和颠簸，变得难以操纵和控制，甚至难于走出困境。 1.3海洋环境对雷达探测与无线传输的影响 舰载雷达肩负着对空探测和对海探测的功能，海杂波、云雨杂波对雷达探测会产生较大干扰，形成假目标和虚警，直接影响雷达探测和导弹精确制导。对于被动超视距雷达，海洋环境中的气象参数(如温度、气压、气温、蒸发通量等)会影响大气波导形成，从而影响雷达探测性能。无线传输与电磁波在海空介质中的传播特性和品质相关，空中电离层的变化会对海上通信产生干扰和多径效应，影响通信质量。 1.4海洋环境对导航的影响 海水表面和水下磁场的变化对舰艇、飞机、潜艇的导航有重大影响。通常海洋磁场是比较稳定和均衡的，但是在某些特殊情况下，如海底矿山和地质原因，会使区域磁场异常，使电罗经指示的方向发生偏差，影响导航精度。 1.5海洋环境对水声探测与传输的影响 海水对于声波的传输是一种时变、空变的随机不均匀变参信道。声呐在水下工作，其性能受海洋环境的影响非常大。声速会受到海水温度、深度、盐度的影响。声信号传播会受到季节、水域、内波、潮汐、海流、海面波浪、气流等气象因素和海底沉积层及其组成结构的影响;如我国中沙和南沙岛之间水深4km以上的海域存在稳定的深水通道，在传播实验中可清晰地收到600km以外的爆炸信号，而在南沙复杂海底地形区，同样爆炸声源的接收距离仅为1～2km;季节对声传播的距离影响很大，如有的声呐设备在冬季作用距离可达数十千米，而在夏季却发现不了肉眼都已经看到的目标。海洋中的生物群、水团、暗礁、海底山丘、泥沙等对声呐设备准确识别探测目标实非易事，最典型的困难当属对被泥沙掩埋的水雷的探测和识别。海洋环境噪声对声呐探测信号的提取也有着十分重要的影响，它是水声信道中的一种干扰背景场。海洋环境噪声包括:由风浪造成的湍流噪声、雨噪声、气泡噪声;生物噪声、地震噪声、冰噪声、热噪声等。这些海洋环境条件对声呐的探测距离和目标识别、对用声呐导航的潜艇航行安全性、用声制导鱼雷攻击的准确性、水声通信的作用距离等都产生重大影响。#p#分页标题#e# 1.6海洋环境对鱼雷与水下导航定位的影响 根据鱼雷类型的不同，海洋环境对鱼雷与水下导航定位的影响也不同。对线导鱼雷，主要是海流对其位置坐标的影响。鱼雷位置坐标是利用雷速、航向、深度等参数综合解算获得，这些参数直接影响到坐标的精度。而海流，尤其是分布于各大洋的海沟附近，若流速较高，则对位置坐标有较大影响，从而影响综合导引。对利用敌我坐标解算射击航向的UUV(无人水下航行器)，尽管航向正确，但若位置偏离，仍能影响UUV程序弹道的执行。对海/空投鱼雷而言，主要是海况(海风)对其入水姿态控制产生影响。 1.7海洋环境对水雷的影响 海洋环境对水雷的影响主要有以下几个因素:风浪流、海洋噪声(包括生物噪声)、海洋生物、海水压力等。其中，风浪流影响水雷布放位置的准确度、在水中姿态及攻击稳定性、水雷的声和磁及水压引信对信号的接收灵敏度;海洋噪声的总声级有时会达到100～110dB以上，能淹没舰船声特征信号;海洋生物吸附于水雷换能器表面，降低换能器接收信号;海水压力对水雷的耐压壳体直接产生影响。 1.8海洋环境对导弹空中飞行的影响 在海洋环境下，导弹出水姿态、空中飞行弹道与姿态参数的高精度测量非常重要，特别是在贴近水面数百米范围内的弹道测量更是关键环节。但是，由于这一区域的气温、气压、湿度、大气透明度等海洋环境条件变化剧烈，会给光学测量精度带来严重的影响。恶劣的海洋环境对于舰船和潜艇发射导弹后的初始弹道干扰较大，影响到导弹的飞行控制。对于反舰巡航导弹，其巡航高度数据的设定均需视海洋环境参数而定，以尽可能提高飞行的隐蔽性和突防能力。海洋环境对潜艇水下发射导弹，对导弹出水姿态和潜艇发射前后的稳定影响都较大。 1.9海洋环境对红外、激光等光电设备的影响 海上雨、雾、大气湿度等参数对红外、激光探测设备的使用和性能影响非常大。天晴时，大气透明度很高，大气对红外线、激光的吸收很少，红外、激光等光电探测设备处于最佳使用状态;而当遇到雨、雾、大气湿度很高的不良天气时，红外线、激光在大气中的衰减很快，使设备的性能明显下降，甚至无法正常使用。海水对激光衰减很大，激光探潜为了使传输损失降低到最小，激光器工作的频谱必须与海水的谱特征相一致，对于深海传输，仅在光谱的蓝－绿部分有一个很窄的透过窗口，对于沿海区域，这个透过窗向更长波长端移动，这就限定了激光器的工作波长，而这个波长范围内的激光器很难做到大功率。另一方面，海水中溶解有大量的杂质。从光学角度讲，海水不是全透明的，包含有散射杂质，这导致对光有较强的吸收，对蓝－绿激光也是这样。激光在海洋环境大气中传输时会受到大气分子和气溶胶的吸收与散射，并有可能产生热晕现象，影响激光对目标的破坏作用。同时，海洋环境的温度、湿度、霉菌、盐雾、大气湍流等因素也会对激光武器的舰用化产生影响，给高功率反导反卫的激光武器上舰船带来了很大难度，美国研制的“鹦鹉镙”大功率激光武器虽在陆地成功完成了反导反卫试验，但要上舰装备还有待于攻克难关。 1.10海洋环境对材料防腐蚀与防生物污损的影响 处于海洋环境中的海洋装备不可避免地要遭受化学腐蚀、微生物腐蚀、电偶腐蚀、空泡腐蚀以及冲刷腐蚀等。化学腐蚀发生在海洋装备的各个部位;微生物腐蚀加快材料腐蚀的速度;电偶腐蚀使异种金属接触中会出现其中的1种金属加速腐蚀的现象。海洋生物的附着引起的舰船航速下降、管道堵塞、水中机械部件动作和观通系统失灵以及加快金属腐蚀等综合效应是影响舰船性能的又一重要因素。海水和海洋大气中有很高的盐度，也会对海军装备有很强的腐蚀作用，会大大降低装备的使用寿命和性能。海水中藻类、贝壳类生物附着在船底、潜艇表面，也会破坏舰艇、潜艇表面的涂层，加速船体的腐蚀，增加航行的阻力和噪声，对舰艇安全也产生较大影响。 2海洋环境监测是海洋发展和维权的共用支撑技术 我国是一个海洋大国，有300多万km2的海洋国土和18000km海岸线，蕴藏着大量丰富的海洋资源。但我国相当一部分海洋国土、岛礁被他国占领，海洋油气资源被他国开采，保卫海洋国土和资源的责任需要我们发愤图强。我国是世界上第二大经济体，是经济全球化的重要支点，庞大的进出口贸易依靠海洋战略大通道航运实现，但大通道上部分海域经常出现海盗袭扰，瓶颈海峡地区受控于人，保护国家战略海运大通道就是保护国家经济稳定发展，新的历史任务召唤了我国海军编队走向亚丁湾护航。我国是联合国安理会常任理事国，我军是世界上知名的战力很强的军队，我们有义务也有权利参加世界维护和平的行动，在联合国统一安排下调解处理多方纷争;但是不友好国家在沿白令海峡外的阿留申群岛、千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、再往南从鹿儿岛、宫古岛经台湾东岸、巴士海峡、巴林塘海峡直到安达曼群岛，布设了探测声呐、水听器、组合传感器、固定信号侦察站、测向站等，形成了全长1万多km的水声监视线和组合感知线，配合侦察卫星过顶，侦察探测船，对我海上维权活动和经济开发活动进行监视，特别是对我潜艇兵力行动形成干扰和围困，影响我战略纵深和战术机动，潜艇的隐蔽性和生存力受到前所未有的威胁和挑战，海上威胁是我国安全威胁的主要方面。我国海洋维权装备发展，一要在重视舰船平台建设的同时，重视海战场基础建设，舰船平台建设应与海战场建设项目协调同步;二要在平台探测感知系统论证设计或改装换装的同时，同步策划和论证海洋环境监测感知系统，要做到技术匹配、功能互补、互联有标准、共享有规范;三要不仅重视面向海洋维权服务保障的天基、空基遥感、探测、通信、控制、对抗的技术发展、手段建设，同步重视海底和海中监测网的技术研究、工程建设，其对海洋维权的支撑更为直接、更为隐蔽、更为可靠;四要在军用技术和工程建设上“有所为，有所不为”、“有的跨越，有的不可跨越”，项目需要认真论证、尊重规律、科学选择，前进中跨越是倍增器，后退中跨越是灭顶之灾;我国海洋维权能力与使命要求还有较大的距离，我们必须尽快形成适应使命要求的海上攻防能力体系。在海洋维权装备建设过程中，海洋环境是影响海洋维权装备发展的重要因素之一，军事海洋技术研究重点应放在海洋环境效应技术与海军装备技术的结合上，以提高海军装备的效能、效率和效果。#p#分页标题#e# 2.1天基监测系统 1)加快发展我国“海洋监视卫星”、“地球观测卫星”、“海洋水色卫星”的研究步伐，扩大天基遥感遥测能力，提高探测侦察分辨力，并安排天基遥感监测地面应用系统建设。发射开放的海洋卫星，实现全球ARGO浮标为我所用，实现大范围海域、全天候、长期、连续监测。2)同步建设多个卫星数据处理与管理系统，对卫星地面接收站数据接收进行任务规划管理，根据重点海域环境参数进行业务化更新，对军事目标、重大灾害和易污染海域连续监测的卫星数据实时处理，并进行实时分发和归档处理。3)新建卫星地面接收站和增扩容卫星地面接收站相结合，主要接收海洋、气象系列卫星及国外涉海合作卫星，为海洋环境信息保障体系提供遥感卫星数据源。4)进行卫星地面机动接收处理站建设，车载站、船载站、南极遥感卫星机动接收处理站。接收处理海洋、气象等国外合作或非合作卫星原始数据。5)研究卫星遥感水下目标环境效应探测技术，分析海表环境遥感特征的异常信息，检测、识别潜艇水下航行环境效应，实现对水下航行潜艇的检测监视。6)研制卫星遥感海洋动力环境监测评估系统，建立海洋动力环境要素卫星遥感监测体系，建立海洋水文、水声环境信息军事应用系统，为海战场环境临境模拟、目标探测与打击结果预测和后评估提供技术支撑。7)建设海洋系列卫星定标场及海洋环境监测仪器试验场，对较混浊海域和清水海域选择海洋卫星定标场，在海岛、海岸带布设高精度基准点和高精度控制网。8)在飞机、飞艇和无人机上搭载海洋遥测遥感装置、激光探测装置、光电成像装置和综合侦察装置，机动快速获取海洋信息。目前军民维权队伍均具有空基手段，但搭载装置需要功能扩展和性能提高。 2.2岸基监测系统 1)在我国沿海海岸新建多对或多组中远程地波雷达，实现对半径约400km海域海洋海冰生成、海面风场、海浪场、海流场状态进行探测，对海上移动目标进行超视距监测和探测定位，为国防建设、海上工程建设、灾害和海情预报等提供基础数据。具有对海面探测距离远、面积大、超视距、全天候等优点。“十•五”期间，军民用863计划均已安排科研，近期取得了可喜的科研成果，目前正在样机调试和沿海试验阶段，并在我东南沿海长期获得海洋探测数据。2)在我国沿海海岸新建多对中短程地波雷达，实现对半径约200km以内海域的港湾、航道、河口、平台和海岸附近海冰、海面风场、海浪场、海流场的监测，获取实时、长期、连续性的监测数据，对海上移动目标进行超视距监测和探测定位，为国防建设、海上工程建设、灾害预报、海上运输等提供基础数据。具有对海面和沿海探测、面积大、超视距、全天候等优点。在“九•五”后期，863计划已安排科研，并分别应用于舟山和厦门沿海试验运行。中心频率在7MHz附近，有采用一发八收的阵列式天线、也有采用收发共用的小型相控阵天线。3)考虑到海洋运输战略大通道海情探测的需要，船载地波雷达的技术方案也已提出，在国内研制地波雷达取得成果的基础上，在短波波段，实现天线小型化、克服多普勒效应的专用算法、探测判别海面目标、地波雷达组网是需要重点突破的关键技术。4)研制移动式X波段雷达系统，并在渤黄海、东海、南海海域分别选取一站点，布设X波段测波雷达，用于海浪要素动态监测，并进行海洋卫星校正。5)建设面向海洋的高频天波雷达发射站，扇形半径2000km，在海岛、海岸及海洋舰船上安装高频雷达接收站。通过数据组网处理大面积的获得海情数据，通过多途径传感数据采集、历史数据建库，用理论、反演验证、经验获得算法与实时数据作相关加权分析，判别和预报海情海况变化态势，乃至预报海洋灾害及报告海面受污染事件。6)在近海继续建设水文观察站、光电多传感技术观察站、警戒雷达站、水听器信息处理站等，打破部门与行业的分割，组织统一的数据传输网。 2.3海基监测系统 1)建设海洋大气边界层监测系统。统一安排新增海洋浮标、潜标监测点，统一配置舰基、船基搭载专用监测设备，为获取海气通量、风温湿廓线、皮温、辐射、大气波导、蒸发波导、表面波导等资料，不仅是满足海洋气象水文预报的需要，也是分析电离层变化、气层波导形成的重要参量。2)海上应急机动海洋环境监测能力建设。包括海洋航空遥感应急监测系统建设，船载/车载应急机动监测能力建设(水面舰船、潜艇、UUV、AUV、沿岸车辆载的应急监测设备和应急监测站)，海洋自然灾害、海洋油气工程事故灾害、海洋运输突发事件处理、海上恐怖活动应急处理等，对现场态势观测、形态检测、危害监控都需要应急机动力量去服务和支援。国家海洋部门除储备一批应急监测仪器仪表、专用设备之外，还应借鉴国家动员办体制，建立海洋环境应急监测能力数据库，充分利用国内的相关部门和企业院校的专业资源。3)组织重点海区精密调查与监测。包括海洋水文、气象、重力、海地磁、基础声学、底质环境、悬浮体、海底地形地貌、光学、深海加强声学等。建设验潮井，深水锚定潜标，安排多航次调查环境数据等，甚至在附近的礁盘上扩建人工岛。调查和监测获得的数据，需建立安全、可控、共享使用制度。4)表层漂流浮标建设。购置数百个国际通用的ARGO漂流浮标，主要布放在西北太平洋地区，观测海流、海潮等。第一步从国际通道获取数据，而后争取利用我国自己的卫星保障通信。购置并布放经过我方改造的ARGO浮标，布放在第一岛链和第二岛链之间或其他重要海域，主要依托、利用我国自己的卫星通信系统获取数据。5)浮标和海基监测数据管理中心建设。建立基于不同观测平台的数据管理中心，及时将原始监测数据转换为工程数据，并对获取资料的质量情况进行评估，最后将工程数据分发到最终用户。新建和改造大型浮标，监测风向、风速、气温、气压、能见度等气象要素和温度、盐度、浪向、浪高、波浪周期、剖面流水文要素，有的加载新的ADCP(声学多普勒海流剖面仪)、海啸监测仪、温度跃层识别链等。6)志愿船观测系统。面向工程测量船、调查船、公务船、商、渔船进行志愿船搭载改造或性能升级，配备走航式CTD剖面仪、走航式ADCP(声学多普勒海流剖面仪)、激光粒度仪、多波束水下地形测量仪器、海洋声学剖面仪、海气边界层观测仪器及室内现场分析仪器等，在其完成海上作业的同时，进行观测海流、温盐深监测、气象要素监测和海洋断面调查。通过数据采集传输网，将志愿船观测信息准实时地传送给志愿船资料处理与分发中心，对无人值守的设备提升数据处理能力，提高对设备状态和获取资料质量的实时监控能力，将获取的原始数据转换成相关单位使用需要的科学数据并进行自动分发。#p#分页标题#e# 2.4水下监测系统 1)研制不同功能的海床基搭载海底坐底式测试仪表等，布放于港口和重要航道，独立工作模式海床基，每年布放和回收2次，读取数据和更换电池，检修或更换部件;连网形海床基根据产品有效服务期限，2～3年更换1次，其数据传输和馈电由水下网完成。海床基主要配置ADCP、压力式波潮仪、自动泥沙采样器、多参数水质仪、水声记录仪等。布放在敏感地质地区的海床基，配置海底地震和海啸监测装备及配套的声、磁、生化、地质环境传感器。2)潜标建设，实现重点区域和灾害关键区域的隐蔽式定点连续监测;并以水下监测阵无线通信方式，或与海底宽带观测传输网联通，或带轻形浮力天线以卫星通信方式等完成实时数据传输。监测剖面流、温度、盐度、深度、环境噪声等。3)水下监测系统及试验，建议在台湾海峡、海南三亚海区建立海底光缆/电缆组成的环形监测示范系统，并进行试验。以高压(10kV)、中压(490V)、低压(48V)接驳器和信号中继器为节点站，分别给各种传感器、监测仪器实时供电和提供信号路由，通过无线水声通道或有线光电通道，与浮标、潜标、潜器、船基、光纤传感器阵之间形成通信网，并具有良好的抗毁性和生存能力;高、中压接驳器具有为AUV、UUV充电和信息中继功能，为潜器水下隐蔽工作提供重要保障。该系统不仅能监测海流、潮汐、海浪、温盐密、地磁、地震和海啸信息、海洋背景噪声等，还能与水下声呐和水听器链接，探测发现水下目标。 3海洋环境要素应纳入海战场辅助决策数据库 维护国家权益涉及非常广阔的科学技术领域，维权斗争加速了高科技装备的诞生，特别是现代化海上维权斗争，广域信息获取、远程精确打击、隐身隐形技术、智能指挥网络、战略投送能力、陆海空天电相互支持体系等，为海军维权更增添了一层神秘而又科学的面纱。军队信息化建设是一个长期的过程，军队信息化的范围和内容有一个认知和扩展的过程，信息化在未来战争中的支撑作用有一个新老兼顾和挖掘过程，把感知的信息要素纳入战场辅助决策的各方面技术有一个学习渐进和深入探讨过程。下面围绕感知的海洋海空、海面、海水到海底的环境要素信息，通过对进入战场的空中平台、水面平台、水下平台、杀伤性武器、电子系统、水声系统等装备的影响，根据战场态势，进行战术效能评估，纳入战场想定方案和实施方案的辅助决策。 3.1海洋环境要素对海洋维权装备的影响分析 海洋环境要素很多，从影响海战场辅助决策的环境要素上考虑，建议进行分类(见表1)。 3.2未来海战的重要特征 未来海战的重要特征主要包括以下5个方面:1)广域网络+多介质多技术手段传感带来的战场透明;2)高密能杀伤+精确制导带来远程精确打击;3)舰载预警+多功能反潜+中近程密集防卫带来海上平台安全性提高;4)潜艇隐身+深潜+战略洲际导弹带来海上机动核打击威慑力提高;5)防空能力和制空能力大幅提高，作战半径扩大，通信、探测、搜索、跟踪、打击、对抗的超视距性能要求大幅提高，水面平台的功能向空天平台和水下预置平台分交转移。以上这些能力的保障需要强大的信息支援和网络支撑，这些信息和网络也都受海洋环境参数的多方面影响。研究高科技的海战受海洋环境要素影响，必须从研制现代化海洋装备开始，研制海军现代化装备必须有海洋科学支撑，从研究海洋维权装备受海洋环境影响的技术入手，逐步建立海战与海洋关联知识库。 3.3海洋环境要素纳入战场辅助决策的结构流程 战场各级指挥员根据作战任务、根据敌情我情制定作战方案，实施攻防部署，统一指挥、协同配合、计划推进、抓住战机、获得主动。在战场辅助决策结构流程中，必须服务和支撑好主决策系统。在对主决策意图的快速理解的前提下，用积累的智慧、数据、经验，理智的分析、科学的引导、与实时战场态势的快速融合和响应等，是战场辅助决策的重要功能。海洋环境要素纳入战场辅助决策，与海洋环境要素对海战装备的功能和性能有关，与海战类型、海战对象、主战武器、海战区域、海战季节和时间等都有关。不同的海战，辅助决策系统结构流程和支持形式不同。建立海战辅助决策系统，首先应建立作战行动环境效应模型、海洋环境数据库、海上军事行动条件与模型库、作战效应模型库、大型军事演习计划生成系统海洋环境辅助决策子系统、合同训练与战术评估模型库、预案模型库、条件关联库、海洋知识库、辅助决策专家系统等，以满足多兵种联合封锁、联合登岛、联合反空袭、海空岸岛协同作战、特别形势下的联合核反击及多兵种的实兵实弹联合作训演习以及单一海军兵种的潜艇战、舰艇反潜战、直升机反潜战、水雷战、水面舰艇作战、海军航空兵作战等。 1)海洋环境要素获取的基础工作流程 ①收集、调查海洋环境数据;②逐步建立海洋环境立体监测网络;③同步建设海洋环境数据传输网络;④按地理、地质、季节、昼夜、海空、海面、海水中、海底、生物、动力等特征分类，建立海洋环境数据库、海洋知识库，特别是海洋气象水文数据库、海洋水生环境数据库、海空大气环境数据库;⑤不断循环发展，从近到远、从浅到深、从低到高、从粗到精，逐步完善、逐步扩大海洋环境数据库、海洋知识库。 2)海战武器装备受海洋环境要素影响的模型建立流程 ①建立水面作战平台航行状态、潜艇潜望状态航行、潜艇潜航状态航行受海洋环境影响的数学模型或描述图表;②建立飞机从舰面起飞、降落、海空飞行状态受海洋环境影响的数学模型或描述图表;③建立雷达、通信、导航、侦察、监控、对抗、引导、制导等电子系统和设备性能参数受海面、海空环境要素影响的数学模型或描述图表;④建立声呐、水声通信、水听器、水下制导、水下导航、水中目标特征识别等水声系统和设备性能参数受海洋及地质环境因素影响的数学模型或描述图表;⑤建立水面发射、空中飞行的导弹，水面发射、空中飞行的炮弹，水面发射、入水潜行的深水炸弹;水下发射、空中飞行的洲际导弹，水下发射、水下潜航的鱼雷;飞机或水面发射的空投鱼雷，深水布(水)雷、深潜水雷识别目标并自动打击目标等过程受海洋环境要素影响的数学模型或描述图表。#p#分页标题#e# 3)海战武器装备受海洋环境要素影响的关联数据库 ①以作战平台为基点，分别根据平台总体性能、海上航行特性、平台配载的导航系统及设备、电子系统及设备、水声系统及设备、武器系统及设备、光电系统及设备、动力系统及设备等，在设计性能评估的基础上，根据海洋环境参数影响的经验数据或历史数据，进行海洋环境影响后的性能评估，从评估结果中找出系统性能受海洋环境影响的程度、特征和统计规律，推演并计算出不同的作战平台受海洋环境影响后的作战指数，逐步建立海战武器装备与海洋环境的关联数据库;②以海上作战编队为基点，对编队组成的各作战平台和单元协同指挥网络、协同作战能力、信息感知半径、作战区域半径、信息支援能力、火力支援能力、战场态势控制能力等受海洋环境要素的影响后，都有不同程度的性能下降或功能丧失，必须根据积累和已获取的海洋环境参数、已建立的相关数学模型和图表，作战前的战术评估，从评估结果中找到编队能力受海洋环境影响的主要方面，从而获得克服不足方面的方法或警示内容，逐步建立海上作战编队协同能力与海洋环境的关联数据库。 4)涉海网库的建设 在建设和整合海洋立体监测网、海洋环境数据库、知识库、海洋维权装备与海洋环境关联库的同时，建立部级、区域级军民兼用的海洋综合信息网、数据传输网、预报预警系统、近海水下监测与警戒系统，平战结合，供战时和应急状态下使用。 5)海洋环境要素对海战装备性能影响的计算机仿真 ①以一定规模的海战想定，海洋环境影响不纳入作战要素加权，以理想的作战背景制定方案，并在计算机上进行演习对抗和合同计划推进;②分步将海洋环境对平台航行、信息感知、信息传输、导航定位、无线制导、水声制导、雷弹攻击等过程的影响要素纳入加权，分别按同一想定制定方案，并在计算机上进行演习对抗和合同计划推进;③比较海洋环境要素纳入加权前后，在计算机上仿真出现的不同结果，再结合对应关联的数学模型或图表描述，计算或分析生成供辅助决策的单项修正数据流;④根据海战装备战术性能受海洋环境参数的影响分析和这些修正数据，对原计算的对空、对海、反潜等作战指数进行校核计算，从中分析得到不同的海洋环境要素对作战指数是正贡献还是负贡献。 6)海洋环境要素纳入战场辅助决策系统 ①根据本编队、本平台作战任务和拥有的海战装备的需求出发，从海洋环境综合信息网获取作战区域的历史数据和实时数据，充实自载的子数据库;②根据前5项流程建立的基础工作，积累了自载装备受海洋环境影响的各种模型库和基础数据，并按相关的规律设计数据结构;③根据监测、侦察、预报预警、信息支援等途径获取的信息，及本平台基础网库的支撑，自动生成海洋环境实时数据库和态势要素图，作为战场态势的一部份，态势数据在处理过程中得到融合。④海洋环境要素通过对作战系统和设备、对作战方案形成和态势融合、对战役推进和战术实施等过程产生的影响，提供背景场建模、知识支撑、数据加权、态势引导、预案仿真等，在这些过程中间完成辅助决策。 4结语 海洋维权装备由于使用环境的特殊性，决定了在设计、研制过程中必须要充分考虑海洋环境因素的影响，确保海洋装备能在各种海洋环境下充分发挥理想的战斗力。1)针对目前国内的研究情况，我们认为首先应加强国外相关情况的跟踪研究，掌握世界先进的研究设计方法;加强维权作战训练指挥人员与海军武器装备科研人员的交流与策划，加强海洋科研人员与武器装备研制人员的交流和联合;在海洋环境参数分析和海洋环境适应性研究方面提高我国的研究设计起点。2)在海洋武器装备研究专业中，开展基础海洋学研究和海洋基础理论应用研究，认识和利用海洋环境效应对海洋维权装备的影响机理。3)海洋环境监测装备的研究，清理海洋环境调查的技术成果，建立海洋环境状态与参数数据库，逐步重点掌握热点海区环境要素及变化规律，为海战辅助决策和战术评估提供信息支撑。4)武器装备的环境适应性研究，包括理论和试验研究，为海洋维权武器装备设计、研制、生产及应用提供科学依据。5)建立海洋维权装备和系统适应海洋环境设计规范和装备标准，统一维权指挥部门与装备管理部门的发展需求思路，统一维权装备使用人员与装备研制人员发展技术路线，指导装备顶层策划、研制方向、维护使用保障等。6)完善相关的海洋试验站，加大对海洋环境试验研究的支持力度，在设计初期尽可能考虑海洋环境因素的影响，降低装备的全寿期费用;军民共建共用，减少重复投资。7)建立系统的海洋环境参数分析研究模型，为海洋环境的科学研究和海洋维权装备的研制提供支持和引导。8)加快建设海洋状态与环境的信息感知和通信传输网，建立我国领海及邻海的历史数据库和实时数据库，充分考虑军民共用，加强海洋相关信息的安全管理，提高海洋环境数据利用效率。

海洋环境监测篇9

技术特点

本系统水下无线通信采用的是水声通信技术，相比较水下电磁波和水下光通信技术，声波在水中衰减最小，因此声波是目前水中信息传输的主要载体，并且水声通信是当前唯一可在水下进行远程信息传输的通信形式［7］。本系统综合应用浮标和海床基，相比较浮标、海床基、船舶和潜标单站监测方式，是一种无线观测链的监测方式。这种方式可提高监测数据质量、扩展监测范围和监测信息，并可在监控终端准实时获取远程、长期水下监测数据，也符合海洋环境监测具有覆盖面广、站位分散、数据间断和频繁少量的特点。

技术原理

第二代GSM技术利用SMS(短消息)进行数据传输和双向控制，系统通过发送和接收短消息进行数据传输，依靠2个或以上的GSM通信模块实现，开发相对简单，传输成本相对较高;第二代GPRS技术引入智能天线、双频段等技术，有快速登陆、永远在线、高速传输和按流量计费而节约成本的优势;第三代技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术，速率一般在几百kb/s以上，主要优点是能极大地增加系统容量和提高数据传输速率，并且利用不同网络间的无缝漫游技术可将无线通信系统和Internet连接起来;第四代TD-LTE-Advanced技术可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，比通常意义上的3G快50倍，下载速度最高可达100Mb/s、上传速度最高可达20Mb/s，可极大的满足海洋监测数据的传输要求。目前第二代和第三代技术已趋于成熟，基站已基本形成对我国近海的全覆盖，相应的通信技术已在港口航道、海水浴场、水产养殖、能源开发等海洋领域广泛应用;第四代技术已形成，但国际标准仍未统一，尚不具备推广应用条件。水声通信技术水声通信是通过声波在海水里传播实现。工作原理是首先将文字、语音、图像等信息转化成电信号，发射换能器又将电信号转化为声信号，声信号通过海水介质以应答或自动方式传递到接收换能器，这时声信号又转化为电信号，解码器将数字信息破译后，经电接收机转为文字、语音、图像等信息。水介质与空气介质的特性不同，水声信道与空气中的无线电信道具有许多明显的差异。水下声信道是时间散布快速衰落信道，具有多普勒不稳定性［9］。水声通信的衰耗因素较多，特别是在海水中传播，声传播损失不仅与频率有关，而且还受海水的盐度、温度、密度、深度以及传播距离等因素的影响，造成中远程水声信道带宽极其有限。水中的声速计算公式可见下式:c=1449．2+4．6T－0．055T2+(1．34－0．010T)(S－35)+0．016D(1)其中:T是海水温度，S是盐度，D是深度。海水中不均匀分布的声速剖面造成声线的弯曲，而声波的界面反射和随机散射又引起声波接收信号的多途效应。在实现高速通信时，有限的信道带宽和信号的多途传输会引起严重的码间干扰，造成接收数据的严重误码［10］。同一声源发出的声波，在不同的海区或不同的季节，传播情况可能都不同。从信道中的各种限制因素到时变、空变性，水声信道都远比无线电信道复杂。

基于通信技术的监测系统应用

系统水下通信采用美国Linquest公司的UWM2000声学调制解调器(全方向模式、波束宽度210°，在比较复杂的环境条件下允许有相对的运动);水上移动通信采用GSM通信模块。系统可对剖面流速、流向、温度等环境参数和仪器姿态进行数据实时传输，通信技术可在赤潮、溢油、危险化学品泄露等海洋突发污染事件应急监测中应用，管理者可根据实时监测数据现场指挥和快速决策;也可在海水浴场、海水养殖区、海洋保护区等功能区监测和入海污染物质输运监测中应用，获取定点、实时和连续的监测资料。本系统若结合地理信息系统和物联网技术，将改变现有的海洋环境监测状况。通过无线通信方式形成一个基于物联网的海洋环境监测系统，可采集和处理网络覆盖区域中监测信息，以实现智能化识别、定位、跟踪、监测和管理［11］。

海洋环境监测篇10

关键词：110mAg 放射性流出物 海洋生物

1 前言

自1994年大亚湾核电基地投入运行以来，广东省环境辐射监测中心（GERC）依据有关法规对大亚湾核电基地环境辐射水平进行连续的监督性监测。110mAg主要来源于核电站运行过程中反应堆燃料芯块内的裂变过程中其他材料受照产生的活化产物以及液体放射性流出物，由核电站废液排放系统排出。废液中核素110mAg所占份额较大，且110mAg在海洋生物中具有高积累和长生物半排出期，因此110mAg的行为是核电站常规监测的重点之一。

本文根据大亚湾核电基地放射性流出物中110AmAg年排放量（见表1），以及GERC多年来对海洋生物中110AmAg的含量的监测结果，分析了大亚湾核电基地周围海洋生物中110mAg水平。

2 监测方法

2.1 测量仪器

本文数据由GMX-50220-S HPGeγ能谱仪和GMX30P4-76HPGeγ能谱仪进行测量，γ谱仪由美国ORTEC公司生产，其主要技术指标见文献[1]、[2]，测量依据标准为GB11713-89和GB11743-89。

2.2 布点

放射性监测主要在西大亚湾海域，特别关注核电站液体总排放口附近的海产品。牡蛎和珍珠贝对110mAg浓集系数较大，马尾藻能较迅速地吸附水体中的溶解态110mAg，其含量与周围水体含量也有较好的直线相关性[3]，因此选择珍珠贝、牡蛎和马尾藻作为110mAg环境监测的指示生物。按照大亚湾核电基地监督监测方案[4]，GERC对海洋生物包括珍珠贝、牡蛎和马尾藻等（1～2次/a）进行了长期监测。

2.3 样品处理

马尾藻洗净凉干，海洋生物样取可食部分，生物样品在烘箱中105℃烘干后，于快速程序灰化炉450℃灰化。

3 监测结果与讨论

历年来西大亚湾牡蛎、珍珠贝和马尾藻样品110mAg放射性比活度见表2。

2000年至2014年牡蛎样品中每年都检测到110mAg，110mAg含量范围为0.014～1.120Bq/kg（鲜），2002年检测到活度浓度最高。随着110mAg排放量的逐年减少，牡蛎样品中检测到的110mAg含量逐渐减少，其变化趋势见图2。

1996年至2002年西大亚湾珍珠贝样品中每年都检测到微量的110mAg，1996年～2002年范围值为0.03～2.19Bq/kg（鲜），2002年检测到活度浓度最高，而2003～2013年所有珍珠贝样品中均未检测到高于探测限的110mAg。随着110mAg排放量的逐年减少，2003年后所有珍珠贝样品中均未检测到高于探测限的110mAg，其变化趋势见图3。

1994～2002年西大亚湾马尾藻样品中可检测110mAg，110mAg含量范围为

4.结语

根据多年来对大亚湾核电基地监督性监测表明，在海洋生物海藻（马尾藻）、牡蛎、珍珠贝等中检测到高于本底水平人工放射性核素110mAg存在，其来源于大亚湾核电站液态排放中的110mAg。海洋生物中的110mAg含量与110mAg排放量呈现明显相关性，成一定正比关系。随着110mAg排放量的逐年减少，海洋生物样品中110mAg的含量也有逐年减少趋势。

【参考文献】

[1] 宋海青，陈志东，林清.大亚湾核电站环境监测中核素110mAg的初探.辐射防护， 1999，19（1）：71.

[2] 陈志东，邓飞，林清，大亚湾核电站放射性液态流出物排放对周围海洋环境的影响，全国放射性流出物和环境监测与评价研讨会论文汇编