海洋环境监测技术篇1

Abstract: the high quality of the Marine environment is a very precious wealth, it can improve the quality of Marine biological reproduction, also can help human life health. China's Marine monitoring career after about 30 years' development, the initial set up complete Marine monitoring system, monitoring of the increasingly rich content, also adopted the new technology of monitoring, effectively improve the quality of the Marine environment. This paper carefully describes the Marine environment monitoring, and the importance of the current the most widely used monitoring technology was introduced.

Keywords: Marine environment; monitoring

中图分类号：[P76] 文献标识码：A 文章编号：

1.前言

当前各国的海洋技术空前发展，围绕海洋进行的竞争越来越激烈，据海洋专家预测，21世纪海洋将成为各国争夺的核心资源，它能帮助各国提高自身的经济、政治及军事地位，因为海洋的总体面积占据了地球表面积的71%，众多矿物能源、海水能源以及生物能源蕴含其中，这些实际上能直接或者间接创造经济效益，而且，对海洋资源的开发和利用能够帮助减轻陆地资源的重要途径，对人均资源占有量达不到世界人均资源占有量的中国，更要注重海洋环境监测工作，一方面能够最大限度保护海洋环境不被污染，为海洋生物提供一个安全的生活环境，提高其繁殖的质量和数量，而且有利于人类生存环境的优化；另一方面加强对海洋环境的监测，可以为海洋能源开发提供监测数据等，同时因为我国的海洋灾害高发的地区，因此加强海洋预报预警监测，尽量趋利避害，维护海洋环境，保持生态平衡。

2.海洋环境的监测技术

2.1实时监测岸基海洋环境装置

实时监测岸基海洋环境装置是一种实时采集地区海洋环境预报数据的系统，它的主要作用是：对岸基海洋的环境进行实时监测，有利于人们及时了解岸基海洋的环境状况。应用实例有：1991年美国国家海洋大气局在佛罗里达州坦帕湾安装了物理海洋学实时系统，能够实时获得该海湾的水深、风向、潮汐、潮流以及海面油膜移动等数据和状态，这些监测得来的数据对海上船只航行、海面油污移动或者海难搜救起到重要作用。平均每年给坦帕湾创造了超过200万的经济效益。

2.2海洋污染检测技术

目前，许多先进的海洋国家都是通过海洋调查进行水质、污染物、沉积物以及生物等项目的监测。实施海洋污染监测主要依靠高灵敏度的分析仪器，检测出的污染物能够精确到微克量或微微克量。海洋生物污染监测包含生态系统梯度分析法、指示生物法以及群落结构法等。现阶段，利用这些海洋污染检测法，探清了河口和海洋生物体内所含毒性物质的结构、痕量元素、蛋白质的解毒功能等；另外探测贝类、鱼类缺氧相关的碳循环和营养盐循环等，并根据监测结果建立了以某些贝类生物作为水质达标的标准。

由于近年来，海洋污染越来越严重，所以海洋污染检测技术得到广泛应用。尤其是对沉积物的监测技术，倍受重视。因为沉积物通常是处于海底，其稳定性较好，污染物的含量及成分可以准确地反映出海洋被污染的程度。检测出的数据还可以供海洋质量评价作为参考材料。实际的应用案例有：南加利福尼亚大学研制出深海着陆器采用程控装置，它可自动沉降海底，定期采集水界面的样本与该范围内的沉积物，供实验室进行海底沉积的化学营养物质分析。

2.3卫星遥感技术

随着计算机卫星技术的发展，卫星遥感监测技术已经广泛应用于海洋环境监测，并取得良好成效。应用的技术配置具体包含有多光谱扫描仪、海洋水色成像仪、沿岸带水色扫描仪和合成孔径雷达等。一般陆地卫星的多光谱扫描仪是用于沿海悬浮泥沙含量和其扩散状态的监测；用于工业排污与生活污水的监侧。应用实例有：在1972~1977年间出现了3次大范围海上溢油问题，采用海洋水色成像仪与沿岸带水色扫描仪用于悬浮物浓度或者海域叶绿素的分析，实现全天24h的海洋油污实时监测，具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、移动扩散状况和溢油量等。而合成孔径雷达可以自动生成油污染图像，能对热污染与城市污水排放成图，还能帮助追查突发溢油事件的污染源。

3.4航空油污监测技术

近十年来来，随着石油工业的发展，海上石油运输行业也形成一定规模，由此也引发了石油、原油泄漏等问题，针对这种情况，航空油污监测技术的应用逐渐成熟起来。这项技术具有反应快速等优点，在海洋环境监察及执法取证等方面成效显著。在上个世纪90年代初，英、法、美、日、丹麦等国家在固定海域联合投放了大概25~30台型号、功能不一的航空污染监测系统，而且这些国家的海域管理部门都配置了油污监测的实时预报系统，对本国的监测点实施24h不间断的实时监侧，不仅起到有效测量油溢海区的面积、油膜的厚度以及油溢量等，还能精确鉴别污染物种和污染来源，帮助对非法排污者进行有效取证。

4.结语

海洋环境监测技术在全球海洋观测系统中占有重要地位，随着以上各项海洋环境监测技术的普及应用，其功能作用将得到充分发挥，有效地保护了海洋环境。

【参考文献】

[1]辽宁省海洋环境监测总站[J].水产科学. 2011(12)

[2]郝菁.海洋要素垂直剖面测量系统控制电路研究[D].中国科学院研究生院（海洋研究所）2007

海洋环境监测技术篇2

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。

海洋环境监测技术篇3

2基层海洋站缺少应急监测能力，影响北海区应急监测时效性

目前，北海区海洋环境突发事件应急监测业务由中心站和海区中心承担，应急监测队伍抵达现场的航渡时间较长等问题，成为影响应急监测时效性的重要制约因素。同时，由于中心站和海区中心的海洋环境监测业务工作繁重，近年北海区绿潮、赤潮、水母等海洋生态灾害和溢油事故发生频率居高不下，应急监测工作对日常业务工作的冲击较大。亟须完善基层海洋站的应急监测能力，发挥其区位优势，就近开展对突发环境事件的应急监测，以提高监测的时效性，实现3h内海洋监测技术平台达到海洋生态灾害现场并开展工作。

3基层海洋环境监测站职能定位

3.1外业样品采集职能定位

外业样品采集是海洋环境监测工作的重要组成部分，目前海洋环境监测机构一般是由本单位自己完成外业样品采集。外业样品采集人力资源占用量大、耗时长、易受海况和天气影响，是影响海洋环境监测工作效率的主要环节。基层海洋站承担海洋环境监测的外业样品采集任务，能发挥各海洋站的区位优势和人员优势，由海洋站承担就近沿岸浅海的监测站点采样工作，可大幅度减轻中心站、海区中心的现场监测采样工作压力，降低监测成本，提高监测效率。由于海洋环境监测外业样品采集工作相对独立，采样操作有《海洋监测规范》（GB17378—2007）和《海洋调查规范》（GB12763—2007）可依据，工作流程和技术要求明确。监测单位采用外包的形式完成海洋环境监测的样品采集工作也符合计量认证的要求。因此，基层海洋站承担其他单位的海洋环境样品采集工作在监测质量控制方面也是可行的。美国、加拿大等国有志愿者采集养殖区水样，邮寄至检测单位分析的环境监测方式。根据目前的海洋环境监测业务需求和海洋站人员、装备条件，添置采水器、采泥器、浮游生物调查网具等样品采集仪器，配备手持GPS、绞车、样品箱等采样配套器材，形成海水、沉积物、浮游生物和底栖生物等生态监测样品采集能力，可开展海洋环境趋势性监测、海洋功能区环境监测、海洋环境监管监测等业务的样品采集工作。

3.2内业样品分析及现场监测职能定位

部分海水监测指标的样品不易保存，需要进行现场分析。针对此类样品，可采用现场监测仪器和室内分析相结合的工作方式。目前多参数水质分析仪等现场监测设备在pH、溶解氧、叶绿素a、浊度等指标的监测方面技术较成熟，设备性能稳定，易于使用和保养，且仪器购置费用较低。配备多参数水质分析仪，海洋站可完成pH、溶解氧、叶绿素a、浊度、盐度等水质要素的现场监测。海水硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐、硅酸盐等营养盐监测指标，《海洋监测规范》要求其样品保存时间不大于24h，而目前在线监测技术不能满足规范质量要求，需要进行现场样品分析。如果由于中心站或海区中心不在一地，则采样工作完成后当天需要样品运输和交接耗时较长。配备常规水质项目采样、预处理设备、分析仪器和多参数水质分析仪等现场监测设备，形成常规水质监测能力，满足水文气象、海水水质常规监测、资源与环境承载力监测的基本需求。近期需要具备的监测项目有海水pH、溶解氧、化学需氧量、叶绿素a、盐度、水色和透明度等。

3.3应急监视监测职能定位

近年来，北海区赤潮、绿潮及溢油灾害等突发环境事件频发，应急监测工作繁重。以2013年为例，北海区发生赤潮14次；绿潮灾害影响到山东日照、青岛、威海和烟台市沿海［3］，影响海域岸线近1000km；青岛东黄输油管线发生爆燃事故，造成胶州湾溢油污染。每年北海区海洋环境监测机构承担的应急监测都在100航次以上。大量的应急监测任务给日常监测，业务工作量已近饱和的海区中心和中心站造成较大的压力，有时不得不推迟日常监测，以完成应急监测任务。有些环境事件发生海域距海区中心或中心站较远，监测队伍抵达现场路途远，航渡时间长，降低应急反应效率。当前的海洋环境保护形势亟须基层海洋站承担起海洋环境应急监测职能。目前影响基层海洋站开展环境应急监测任务的主要限制因素有两方面：一是缺乏应急监视监测的技术设备，二是缺乏从事海洋环境监测方面的专业技术人员。根据海洋站现有技术条件，通过配备采水器、赤潮生物采样网具和油指纹样品采集器材、样品瓶及GPS等相关配套设备，即能满足赤潮、绿潮应急观测和样品采集能力的需要。专业人员可通过短期培训和中心站技术指导等方式，解决应急监测技术人员缺乏的问题。海洋站应急监视监测能力的建设目标应是具备就近应对1个环境突发事件的现场应急监视任务，具备独立开展溢油、绿潮、赤潮等环境突发事件的现场监视监测的能力，为形成北海区3h应急监测圈，提升海区环境监测覆盖能力奠定基础。

3.4基层监测机构辅助监测业务职能定位

建设通用实验室，为中心站、海区中心提供通用实验分析平台，提高北海区海洋环境监测体系的整体业务能力。发挥基于海洋站现有基础设施优势，开展海洋环境监测实验室改造，打造专业化通用实验室。每个海洋站完成通用实验室改造面积不小于150m2，以满足海洋站开展监测工作的需求，并为海区中心、中心站就近开展常规项目现场样品分析提供实验条件，将海洋站实验室打造成北海区海洋环境监测现场分析的通用实验室。建设远程生物鉴定信息采集终端，配备光学显微镜和显微照相系统等相关技术器材，具备海洋生物样品鉴定信息采集录入及远程传输能力。发挥中心站、海区中心的技术优势和基层海洋站区位优势，解决目前海洋环境突发事件应急监测中生物种类鉴定的技术困难，提高北海区监测体系生物样品的鉴定能力。

海洋环境监测技术篇4

1海洋环境监测工作分类

海洋环境监测是一项较为复杂且系统的工作，涉及的范围相对较广，涵盖的内容也比较繁杂。大体上可将海洋环境监测工作分为以下几类。

1.1常规监测

此类监测又被称之为例行监测，是海洋环境监测的基础性工作之一，具体是指按照一定的要求和预先编制好的计划，定时、定点对污染源的排放情况进行测定，并根据测定结果对污染物的超标程度进行分析，评价海洋环境质量，同时预测其未来一段时期的变化趋势，为污染源治理工作的开展提供参考依据。

1.2应急监测

此类监测主要是指由于发生事故或突发性事件而引起海洋污染时，如赤潮、溢油、渔业污染等，对受到或可能受到污染的区域进行监测，以此来确定污染物的性质、污染程度、波及范围、持续时间、污染后果等，并为防治措施提供参考依据，从而减少污染对海洋环境造成的损害。此外，通过应急监测，还能为海洋污染纠纷调查处理提供依据。

1.3调查性监测

此类监测具体是指由国家或是地方组织的全国海洋环境现状综合性调查及专项调查，其主要目的是对海洋环境进行污染源和环境质量状况的监测。通过调查性监测能够及时了解并掌握海洋环境质量情况，进而作出科学的定量评价，为海洋环境保护政策、法规及相关措施的制定提供参考依据，为行使海洋监督管理权的部门提供技术保障。

1.4研究性监测

此类监测也被称之为专题监测，具体是指在海洋环境科学研究工作的过程中，为进一步确定或是研究某些污染物对周边环境的污染范围、强度、危害程度、变化规律而进行的监测。研究性监测的主要目的是为海洋环境的深入研究服务。

2海洋环境监测人员应具备的素质

2.1法律素质

海洋环境监测人员要具备良好的法律素养，能够了解、熟悉、掌握和执行有关海洋环境监测的法律法规，具体包括：《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中国人民共和国海域使用管理法》、《中华人民共和国环境保护法》、《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》、《中华人民共和国海洋倾废管理条例》、《中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例》、《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例》、《中华人民共和国防止陆源污染物损害海洋环境管理条例》等法律法规，以及《中华人民共和国海洋石油勘探开发环境保护管理条例实施办法》、《倾倒区管理暂行规定》、《海洋工程环境影响评价管理暂行规定》、《关于建立海洋环境污染损害时间报告制度的通知》等规章和规范性文件。

2.2专业素质

海洋环境监测人员必须具备从事海洋环境监测工作所需的专业知识，以及能够正确把握和灵活运用监测技术方法的能力，具体包括：海洋化学实验室人员应具备洁净实验室使用和管理经验，能够熟练使用ICP-MS、ICP-AES和AAS，掌握海洋环境样品中金属的分析测试方法、有毒有害物质的急慢性毒性测试方法等；海洋化学研究人员和海洋生态研究人员应具有生物、化学基础，具备海滨湿地外业调查能力，掌握海滨湿地植物种类，保护和修复海滨湿地植物；海洋动力专业技术人员应具备海洋水质模拟与评价、海洋生态环境模拟研究与评价等专业能力；海域管理调查研究人员应具备海洋地质调查能力、海洋测绘能力、海域资源监测与评价能力等。

2.3心理素质

海洋环境监测人员不仅要具备一般专业技术人员的心理素质，还要具备适应海洋环境监测工作目的、任务、特点要求的特殊心理素质，具体体现在以下几个方面：一是良好的社会适应能力。海洋环境监测人员要具备适应海洋气候、温度、环境的能力，具备人际关系适应能力以及独立完成海洋监测工作的能力；二是健全的人格。海洋环境监测人员要具备自我调节、自我控制的能力，做事有始有终，处事待人果断；三是稳定的情绪。海洋环境监测人员要保持愉快、积极的情绪，避免恐惧、紧张、忧郁、沮丧等负面情绪对监测工作造成不利影响；四是健全的思维。海洋环境监测人员要具备较强的综合分析能力、推理判断能力、抽象概括能力、语言文字表达能力。

2.4职业道德素质

海洋环境监测人员要具备良好的职业道德素质，在工作中形成正确的责任观和大局观，以及较强的海洋环保危机意识、海洋评价服务意识、海洋监测质量意识。在实际工作中，海洋环境监测人员要始终保持爱岗敬业、与时俱进、求真务实、积极向上的精神状态，重视工作质量和工作效率的提高，自觉遵守监测人员职业道德规范。

3提高海洋环境监测人员素质的有效途径

3.1优化海洋环境监测人才队伍结构

为了进一步提升海洋环境监测人员的整体素质，应当对其人才队伍结构进行优化调整，具体可从以下几个方面着手开展工作：其一，要逐步增加专业人才的引进数量，并拓展人才引进渠道和范围，采取科学合理的人才引进方式，同时，为留住人才，应给予其优厚的待遇。其二，要大力引进专业技术水平相对较高的人才，尤其是中青年高层次人才，为海洋环境监测工作的开展提供强有力的人员保障。其三，应当尽可能地使人才队伍结构覆盖到全部业务领域，并保证专业技术人员的持证上岗率达到100%。

3.2创新海洋环境监测人才管理机制

要从根本上提高海洋环境监测人员的综合素质，就必须对人才管理机制进行不断创新，具体可从以下几个方面着手：其一，应当建立健全并贯彻落实海洋环境专业人员资质管理制度，借此来规范海洋环境监测人员队伍管理。其二，应当对人才使用机制进行创新，构建起跨部门、跨机构的专家团队，从容应对各类突发性海洋环境事故，从而将事故的影响范围及损失将至最低。其三，应当定期组织开展海洋环境监测专业技术竞技、业务评比、技能考核等，借助上述活动，形成一种开放合作的良性竞争氛围，以此来促进海洋环境监测人员素质的提升。其四，建立并逐步完善针对海洋环境监测人员的职称评定及保障制度，并适当增加专业岗位的比例。其五，建立起以实际工作绩效为标准的人才评价和奖惩制度，并对现有的人才流动机制加以进一步完善，这样不但增强专业监测人员的工作积极性，而且还能达到留住人才的目的。

3.3加强海洋环境监测人员培训

大量的实践表明，培训是提升人员素质最为有效的途径之一。鉴于此，有必要不断加强对海洋环境监测人员的培训工作，具体可从如下几个方面着手：其一，构建科学合理、切实可行的海洋环境监测人员专业培训机制，全面开展技术人员定期培训工作，并进一步加大对高素质人才的培养力度，可由国家及海区海洋环境监测机构全权负责重点和难点技术方面的培训。其二，组建起由海洋环境监测机构、科研院所、业务中心以及相关部门相联合的专业培训团队，借此来培养专业复合型人才，为海洋环境监测工作的开展提供强有力的人才保障。其三，可以通过强化重点专项监测技术和交流与研讨来提升监测人员解决实际问题的能力，从而使其能够更好地胜任岗位工作。其四，综合运用多种教育手段，如视频、远程教育等，提升专业培训效果。同时，还应不断扩大专业监测人员深造和接受再教育的机会，为人员综合素质的提高创造有利条件。

4结语

海洋环境监测人员的素质高低直接关系到海洋环境监测工作成效。为此，必须加强海洋环境监测人才队伍建设，提高监测人员综合素质，加大人才引进和培养力度，健全人才管理制度和培训制度，力求建设一支高素质的专业化海洋环境监测人才队伍，从而促进我国海洋环境监测事业持续发展。

参考文献：

[1] 姜军成，夏锡荣，纪灵.海洋环境监测质量控制工作存在的主要问题及对策[J].海洋开发与管理，2013（4）.

[2] 苏晖.浅谈海洋环境监测工作及其质量管理关键环节[J].海洋信息，2013（2）.

[3] 姜军成，曲琳，宁璇璇.浅谈基层海洋环境监测中的质量保证与质量控制[J].海洋开发与管理，2014（3）.

[4] 马春生，潘红，周洪英.发展海洋环境监测的意义和作用[J].科技创新导报，2010（1）.

海洋环境监测技术篇5

中图分类号：TP27

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）007-096-02

随着环境监测技术和管理需求的不断发展，海洋环境监测已经逐步从费时费力的现场观测往自动在线连续监测的方向发展，我国海洋环境的在线自动监测系统也不断得到管理部门的重视和认可。与此同时，由于海洋环境水质评价自身的缺陷以及污染物的不断增加，海洋和环境管理对于环境评价也由原来的水质评价往生态系统健康等环境综合评价方向发展。因此海洋自动监测系统如何在海洋生态系统健康监测中发挥作用，对海洋环境保护和管理有着重要的现实意义。

1 我国海洋多参数在线连续监测浮标现状

海洋多参数自动在线监测系统是一个以在线海水分析仪器为核心，运用自动控制技术、计算机技术、无线传输技术以及相关的专业分析软件所组成的监测体系，该系统具有投资经济、功能强大、数据量大、响应及时、公正客观、稳定可靠、操作简单、维护量小等特点。为了实现对调查船难以做到的海洋环境长期、定点、连续、多参数的现场实时自动观测，国内外上世纪80 年代开始将资料浮标作为海洋环境监测的一种常规手段。尤其是在上世纪90年代，随着现代海洋环境自动监测技术的迅猛发展，在直接毗邻经济告诉发展都市的近海港湾，针对海洋污染或生态环境的水质自动监测网络纷纷成立，据统计1992年9 月一个月内, 全世界通过ARGOS 定位和数据传输的在用的锚碇浮标就达352 个。

多参数浮标主要由仪器设备载体、能量供应系统、海水水质分析仪器、数据采集与传输系统、岸站监控中心、安全防护系统、固定锚链系统等六大部分组成。从上世纪90年代开始，我国开始引入YSI等国外多参数浮标，我国部分海域开始布设多参数自动监测浮标。“九五”和“十五”期间，依托863等科技攻关项目的支持，我国开始自行研制海洋自动监测技术取得了较大进步，如“无人自动监测站与生态浮标系统”等，涌现了一批海洋自动监测科技成果。近年来随着监测数据技术集成技术的发展，多个自动监测浮标/探头集成性越来越高，自动监测浮标所囊括的监测项目得到不断补充，项目包括气象、水文、水质以及生态等方面。多参数浮标已经发展成为集成了传感器、数据处理、数据通讯等多项高新技术的测量项目齐全的海洋自动观测系统。

单个多参数浮标只能监控一个较小区域的海洋环境变化。近岸海域环境复杂多变，因此单靠一个或少数几个浮标难以监控较大或整个海区的海洋环境变化，需要建立多个浮标组成的自动监测网络系统。2004年起，厦门市海洋与渔业环境监测站在厦门湾陆续投放了5台海洋水质连续在线自动监测浮标，被成功应用于厦门同安湾赤潮短期预报，并取得了较好的效果，为自动监测系统在海洋生态灾害防治应用积累了经验。2008年起，广西北海海洋环境监测中心站陆续在广西近岸海域投放了16台海洋生态多参数在线自动监测浮标，形成了当时国内规模最大的海洋自动监测网络系统，为较为准确的监控广西近岸海域生态环境变化提供了良好平台。

自动监测系统应用中最关键的是传感器。以目前国内常用的海洋生态监测浮标系统为例，其可以监测海水的几个方面：(1)温度、盐度、pH、溶解氧、溶解氧饱和度、浊度、电导率、氧化还原电位和光合有效辐射等基本物理参数；(2)氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等营养盐化学参数；(3)叶绿素和蓝绿藻含量等生物参数；(4)风速、风向、气压、气温、湿度、雨量、光照度等气象参数；(5)流速、流向、非方向波等水文动力学参数。此外国内外还在生态浮标上积极探索和应用COD、BOD、硫化物、浮游生物类群以及生物传感器等，拓展生态浮标的监测项目，为多参数自动监测系统的应用拓展提供了基础。

2 海湾生态系统健康动态监测发展概况

由于海洋水质评价方法的局限性以及海洋生态环境的被重视程度提高，海洋生态系统健康评价近年来不断受到科学家以及政府部门的重视，成为了海洋生态学和海洋管理的热点问题和发展趋势之一。然而由于海洋生态系统以及海洋环境本身的复杂性，海洋生态系统健康的概念一直处在争议当中，未能达成共识。祁帆等（2007）在综述了前人观点后提出了健康海洋生态系统的概念，指在特定的自然边界范围内，可维系其正常的结构和功能的海洋生态系统。

目前，海洋生态系统评估方法主要包括指示生物法和指标体系法两大类。相对而言，指示生物法比较简便，但容易遗漏重要信息，难以反映复杂的海洋生态系统；指标体系法可以更综合地反映海洋生态系统的健康状况。其中海洋生态系统健康评价尤其侧重在：(1)评估海湾富营养化状况；(2)评估入海污染物；(3)赤潮等生态系统病症等方面。

许多国家以及我国相应启动了海洋生态系统健康评价项目。随着海洋生态系统健康评价在海洋研究与管理领域中被越来越多的应用，海洋生态系统健康中关键指标的动态监测将会被逐渐重视和应用。如澳大利亚开展了“生态系统健康监测计划”，对河口生态系统健康进行评估和监测。可以遇见，在当前以及未来的一段时间里，我国将逐渐重视海洋生态系统健康评估，并对其进行动态监测。由于海洋生态系统健康评估体系囊括很广，采用船只航次调查将会较大的费时费力和费财，从经济角度上来看操作性较难。因此，从指标体系中选择部分重要指标，采用生态浮标系统进行连续动态监测，进而指示生态系统健康的变化情况，将为海洋生态系统健康动态监测提供了一个可行方向，有较大的应用前景。

海洋环境监测技术篇6

20*年*市在海洋环境监测站的建设方面主要突出了以下几点工作：一是进一步推进了机构建设。为了进一步明确海洋行政主管部门进行海洋环境监测和预报的职能，今年，我市在原来海洋环境监测站的基础上成立了*市海洋环境监测预报中心，该中心的建立使我市的海洋环境监测、预报职能以及海洋环境质量公报的职能得到进一步明确。二是大力提高了能力建设。为了保证我市海洋环境监测工作的开展，今年，我局在进行了实地调研的基础上，咨询有关专家，制定了实验室建设方案，对已有实验室进行了改造装修，并将实验室建设面积扩大到400多平方米，目前*市的海洋环境监测预报中心在技术设备上已建立六个实验室，拥有430多万元的仪器设备。为了提高现有科技人员的工作能力，选派了8名技术人员参加了技术培训，人员培训率达57%。

二、进一步加大了海洋环保经费的投入，确保海洋环保工作任务的圆满完成

20*年*市用于海洋环境保护工作的经费累计达到1*3.2万元。其中，奥帆赛区的海洋浮标系统建设投入573.2万元，海洋环境监测仪器设备投入350万元，海洋环境监测经费投入120万元。海洋浮标系统主要包括三套浮标系统、一套波流测量系统和一套常规单要素监测系统。监测仪器设备上添置了液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计等精密仪器。在监测上主要的投入为：海洋环境监测经费38.5万元，渔业环境监测经费11.5万元，奥帆赛区海洋水文、水质监测预报系统建设可行性研究前期经费35万元，*文昌鱼水生野生动物市级自然保护区建区监测、调查经费10万元，海洋环境执法检查和巡视以及“白泥”污染治理前期调研的经费5万元，各区（市）海洋及渔业环境监测经费约20万元。

三、我市开展的环保工作

（一）制定了地方性海洋环境保护法规、制度、规划、标准并做到了严格执行

1、进一步完善了*市海洋环境保护法规

为保护和改善我市海洋生态环境，合理开发利用海洋资源，推动我市海洋环境保护管理工作健康发展，今年我市完善了一系列*市地方性海洋环保法制法规。起草并送审了《*市无居民海岛利用与保护管理办法（草案）》；按照市政府的立法工作计划，完成了《*市海洋环境保护管理条例》立法调研和草案的编写工作、完成了《*市渔业资源增殖管理办法》、《*市胶州湾海域管理规定》的起草工作。

2、以制度和规划来规范和指导海洋环保工作的开展

为了促进我市海洋环保工作的科学化、规范化、制度化，结合《中华人民共和国行政许可法》的施行，制定了《海洋与渔业系统实施〈行政许可法〉办法》；结合*市海洋环保工作的实际需要，开展了海洋环境保护规划编制的前期调研，在*市编制的《海洋功能区划》的基础上，委托中国海洋大学拟定了《*市海洋环境保护规划编制方案》。准备运用系统工程的方法，以实现海洋经济的可持续发展为目标，以海洋生态保护为重点，以海域环境容量控制陆源污染物和海上污染物入海总量为手段，进行《*海洋环境保护规划》及海洋环境管理的对策研究，为海洋环境保护工作提供科学依据，实现海洋经济和区域经济的健康、持续、和谐发展。

3、制定了标准并做到了严格执行

为了推广生态养殖，减少因养殖而造成的海洋环境污染损害，20*年*市重点制定了《*市无公害食品日本对虾生态养殖技术规范》、《*市无公害食品刺参池塘养殖技术规范》、《*市无公害食品菲律宾蛤仔底播增养殖技术规范》等10个技术标准，并严格执行了已有的现行标准。

（二）认真组织落实海洋环境监测预报、海洋信息、海洋工程、保护区等方面的工作

1、建设了海洋水文、水质监测暨预报系统，准确提供了海洋环境预报信息

为了保证2008年奥帆赛的顺利举办，满足国际帆联关于奥帆赛对海洋水文的专业需求和对水质的要求，*市积极组织开展奥帆赛区海洋环境监测预报系统建设工作，完成了海洋水文数据通信系统改造扩容和“波浪骑士”浮标的电池更新改造工作，初步完成了小麦岛海洋环境监测站的技术改造，进行了通讯试验。自20*年8月1日起每天小麦岛监测站的部分海洋环境监测信息，并应奥帆委的要求，在雅典奥运会期间和残奥会期间同步向奥帆委提供小麦岛监测站逐时海洋环境监测信息。

2、海洋环境保护信息工作全面加强

为了提高海洋环境保护、海洋环境监测工作对政府、公众等各方面的服务作用，今年海洋环境保护的信息工作得到长足发展。主要工作有：为了让公众及时了解海水浴场的海洋环境状况，暑期在新闻媒体、浴场显示屏上每天了海水浴场的现场监测数据；向国家海洋局、国家海洋信息中心、省海洋与渔业厅等部门报送了12篇海洋环保信息；筹建了*市海洋与渔业网海洋环保专栏，专栏内将定期有关海洋环境保护的各类信息，目前该网站已投入试运行，市民可以上网查看；在各类报纸上了20多篇*市的海洋环保信息；在中央电视台、*电视台、广播电台等新闻媒体上了*市人民政府与国家海洋局共同开展奥运会帆船赛场海洋环境保护合作安排等内容的大量海洋环保工作信息。

3、强化了对海洋、海岸工程建设项目的监督管理

随着海洋环保法律法规的不断完善，以及《胶州湾及邻近海岸带功能区划》的实施，*对涉海工程项目的管理已逐步完善。今年对7项涉海工程项目进行了环境影响评价的初审、审批，对在建涉海工程项目进行了跟踪检查，开展了施工期监测，实施了对涉海工程的全过程管理。

4、自然保护区的建设和管理工作得到有效开展

20*年，*文昌鱼水生野生动物市级自然保护区获市政府批准建立，该保护区的建立推动了我市的水生野生动物保护工作进入一个新的阶段。开展了大公岛省级自然保护区的管理工作，联合有关部门加强了对保护区海域的执法检查，及时发现、制止各种违法行为，有效地保护了保护区的环境和资源。开展对保护区的资源环境调查，在综合调研的基础上开始选划长吻虫珍稀动物保护区和胶州湾特别保护区。

5、海洋标准计量工作

严格执行国家制定的关于海洋方面的标准，根据国家标准公布*市近岸海域环境质量总体状况。

（三）开展海洋环境保护的监督管理，依法保护海洋生态环境

1、进一步强化了海洋执法监督和巡查力度

加强了海上执法队伍的建设，加大海上执法的力度，认真贯彻《海洋环境保护法》等法律法规，对涉海工程项目实行严格控制和监督检查，建立起了海洋与渔业环境监视举报信息网和联动共管机制，重点打击破坏海洋生态环境及海洋资源的违法行为。我们今年开展了保护海洋国土“蓝箭专项执法行动”，有效地保护了我市近岸海域的生态环境。在“海盾20*”专项执法行动中，查出了多起围填海和海洋污染案件，并对相关责任人给予处罚。

开展海域使用、海洋生态保护执法检查，查处沿海一线的乱圈、乱占等违法养殖行为，对与*市海洋功能区划相抵触和违规破坏海岸自然景观的海水养殖建设项目坚决予以打击，爆破清理了在*前海一线非法筑造的3000余平方米鲍（参）池。通过执法行动维护了法律的尊严，规范了海域使用秩序，树立了海洋执法部门依法管海的权威，受到社会各界的好评。

严厉打击了非法采挖海砂行为，保护了我市的海洋资源和海洋生物栖息地。在海砂执法检查中，我们坚持长期检查和阶段性突击检查相结合，专项执法与联合执法相结合，做到常抓不懈，从严打击。自开展示范工作以来，共查处了多起船舶非法采砂行为。

2、强化了海洋赤潮防灾减灾工作

我们开展了赤潮防灾减灾和应急监测工作，编制并实施了《*市赤潮监控方案》，建立了*市赤潮监视信息网，成立了全市海洋赤潮防灾减灾领导小组。为避免赤潮对2008年奥帆赛带来不利影响，我市编制并开始实施了《*奥帆赛场及邻近海域赤潮防治行动项目建设方案》。主要内容包括赤潮监测预警、应急处置、应急反应预案等内容。

3、进一步强化了海洋环境监视监测工作力度

我市已经建立了*市海洋环境监测预报中心，新建了常规、微生物、病毒及生化等实验室，先后开展了近岸海域养殖区的环境监测和水产品产地环境监测与评价工作、养殖产品药残监测和贝类残毒监控等工作，初步发挥了监测机构为奥帆赛区服务的职能。制定并实施《20*年*市海洋环境监测工作方案》，开展了近岸海域海洋环境污染现状与趋势监测，海水浴场泳期环境监测预报、胶州湾底部重点底播养殖功能区等海域海洋环境监测和小麦岛污水处理厂、*碱厂、团岛污水处理厂排污口监视性监测及邻近海域环境状况监测，重点加强对奥运帆船赛区的监测，目前，各项监测已按计划要求完成任务。《20*年*市近岸重点海域海洋环境监测评价报告》也已编制完成。

4、如期了*海洋环境质量公报

今年上半年，按照国家海洋局的要求，以2003年*市海洋环境监测结果为依据，对海洋环境质量状况进行了综合分析和评价，完成了2003年*市海洋环境质量公报的编制工作，并进行了，同时将质量公报上报了市政府、国家海洋局等上级部门和相关单位，为社会各界和广大公众进一步了解海洋环境质量状况提供了保证。

5、开展监测机构计量认证

*市的海洋环境监测预报中心在技术设备上已建立了六个实验室，拥有430多万元的仪器设备，其中2名技术人员获得了省技术监督局实验室内审员资质，并组织多人参加了培训；我市的海洋环境监测与预报中心与国家海洋局北海预报中心和北海监测中心采取合作共建的模式，实行边监测边建设边发展的原则，目前主要工作依托北海分局预报中心和监测中心来开展。与省计量认证委员会签订了计量认证咨询合同，由对方指导进行计量认证申请工作，正在积极申请进行我市海洋环境检测、渔业养殖水质的监（检）测和水产品产前、产中、产后全过程监控能力的计量认证资质，

（四）开展海洋环境保护的宣传工作

为了提高全社会海洋与渔业法律意识，保护海洋环境。在“两会”召开之际和“海洋节”开幕前夕，我们通过*日报、招商周刊等新闻媒体，以“提高海洋综合管理水平，履行海洋行政管理职能”、“大力发展高效渔业、加快渔业现代化进程”等为标题，分别以6个整版的篇幅进行报道，宣传效果明显。我们采取多种形式，利用重大节庆活动和深入基层召开环保知识宣讲现场会等广泛宣传环保知识。利用电视、报刊等新闻媒介，对严重的违规行为予以曝光。我们还多次在开展海洋和渔业环境监测时,邀请记者进行现场采访，向群众直观、详细地介绍监测的方法、过程，以及环境监测对海水养殖的重要作用，起到了良好的宣传效果，提高了全民海洋与渔业生态环保意识。

（五）积极开拓海洋环境保护工作的新领域新晨

1、开展了我市首例海洋生态污染损害整治恢复工程项目

海洋环境监测技术篇7

    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

海洋环境监测技术篇8

1引言

我国沿海海域面积只占全国陆域总面积的13%,但却贡献了60%的GDP[1]。海洋通过海水养殖、渔业捕捞、港口航运、滨海旅游、石油矿藏、潮汐风电、海洋药物等多种方式为我国的经济社会发展做出了巨大贡献。然而随着经济的快速发展,沿海自然岸线、滨海滩涂湿地不断减少[1],红树林、珊瑚礁面积大幅减少[2],海洋生态环境污染状况日趋严重,海水富营养化不断加剧,褐潮、绿潮、赤潮等海洋生态灾害频发,迁徙水鸟及海洋生物多样性面临严重威胁。十把“生态文明建设”纳入中国特色社会主义事业“五位一体”的总布局,指出要“保护海洋生态环境”“建设海洋强国”。海洋生态文明是生态文明的重要组成部分,也是建设海洋强国的重要意识保障。海洋经济又被称为“蓝色经济”,是以健康的海洋向人类提供可持续的物资和服务。要保持海洋的健康,就要走低能耗、低排放、少污染、可持续的绿色发展之路。绿色发展是十八届五中全会提出的指导我国“十三五”时期发展甚至是更为长远发展的新型发展模式。海洋经济的绿色发展是建立在关心海洋、认知海洋的基础之上的,海洋环境监测是认知海洋的重要技术手段。随着海洋强国战略的全面实施,海洋生态文明建设和绿色发展模式的深入推进,“水清、岸绿、滩净、湾美、岛丽”的健康美丽海洋建设目标,需要进一步细化落实到海洋生态环境监测网络布局[3],需要不断拓展包括在线监测在内的海洋生态环境监测业务体系。

2海洋生态文明

2.1海洋生态文明的内涵人类社会的发展经过了原始文明、农业文明、工业文明,以及到现在的后工业文明时代,人类的社会生产力得到了巨大的发展,科技进步神速。人类在利用生产力和科技实力肆意改造大自然的同时,也受到了大自然的惩罚。这使得生态文明成为人类社会发展进步的必然选择,是人类与自然协调发展和可持续发展的必经途径[4]。谢平[5]指出生态文明的本原是要维持好地球生命系统在一定平衡域附近震荡的良性循环,其自然基础是一系列生态系统的良性循环。ZHANG等[6]指出生态文明是以尊重和保护自然为基础,以实现人与人、人与自然、人与社会的和谐共生为目的,以建立可持续生产和消费为内容,强调人类的和谐、可持续发展。归根结底,生态文明是处理经济发展和环境保护的一种意识形态。海洋生态文明是生态文明的重要组成部分,是建立以海洋资源环境承载力为基础,以自然规律为准则,以可持续发展为目标的海洋开发、利用、保护等理念和活动方式,实现人与海洋和谐相处、协调发展[7]。建设海洋生态文明,一方面海洋经济发展应以维护海洋生态系统平衡为前提;另一方面以海洋生态系统的良性循环促进海洋经济的更大发展[8],即采取不同政策和市场手段调节不同空间和时间的人类(陆-海、海-海、当代与下一代)公平正义地共享海洋资源环境[9],实现海洋资源开发利用与海洋环境保护的协调统一。

2.2海洋生态文明建设的载体海洋生态文明建设主要包括海洋生态意识、行为、道德、制度和海洋生态产业文明等方面[10]。可以通过海洋自然保护区、海洋特别保护区、海洋公园、海洋风景名胜区、海洋生态文明示范区、海洋生态红线区、海洋牧场示范区七大载体来开展海洋生态文明建设研究。本研究只对海洋生态文明示范区和海洋生态红线区两大载体进行介绍。2.2.1海洋生态文明示范区(试验区)示范区即先行先试、引领示范。2012年2月国家海洋局下发了《关于开展“海洋生态文明示范区”建设工作的意见》,推动海洋生态文明建设进入一个新阶段。2013年2月和2015年12月,国家海洋局公布了两批24个部级海洋生态文明建设示范区名单[11]。2016年8月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于设立统一规范的国家生态文明试验区的意见》和《国家生态文明试验区(福建)实施方案》指出目前仅在福建、江西、贵州3省开展试验区试点,并且下发了福建方案。通过实验探索,到2020年,试验区率先建成较为完善的生态文明制度体系,形成一批可在全国复制推广的重大制度成果,资源利用水平大幅提高,生态环境质量持续改善,发展质量和效益明显提升,实现经济社会发展和生态环境保护双赢,形成人与自然和谐发展的现代化建设新格局。2.2.2海洋生态红线区海洋生态红线是生态红线的重要组成部分,目前其研究尚处于起步阶段,国内相关报道仅见于海洋生态红线的概念及其组成体系研究[12]。例如,黄伟等[2]以海南省为例,研究了海洋生态红线区划,并给出了海洋生态红线区的概念:是指依据海洋自然属性以及资源、环境特点,划定对维护国家和区域生态安全及经济社会可持续发展具有关键作用的重要海洋生态功能区、海洋生态敏感区和脆弱区并实施严格保护,旨在为区域海洋生态保护与生态建设、优化区域开发与产业布局提供合理边界,实现人口、经济、资源、环境协调发展的海洋管理制度。许妍等[13]从“生态功能重要性、生态环境敏感性、环境灾害危险性”3个方面建立了渤海生态红线划定指标体系。曾江宁等[12]对中国海洋保护区进行了系统研究,指出了从海洋保护区走向海洋生态红线区的必然性,同时认为海洋生态红线区划指标体系可以参照海洋保护区绩效评估、保护区选划与评估指标。

3海洋经济绿色发展

海洋经济是开发利用海洋的各类海洋产业及相关经济活动的总和,它的发展是一个不断向前的过程,这个过程以获取经济利益、满足人类各项需求为目的,其必然伴随着对海洋资源的开发利用、对海洋生态环境的污染破坏。绿色发展是建立在环境容量和资源承载力约束条件的基础上,将生态环境保护作为实现可持续发展重要支柱的一种新型发展模式[14],强调发展要低能耗、低排放、少污染、可持续。海洋经济绿色发展就是在获取经济利益的同时,兼顾海洋资源的开发利用与海洋生态环境的保护,在开发中保护,在保护中开发,保护是为了更好的开发,最终实现资源、环境、经济、社会协调发展。2012年6月,联合国可持续发展大会提出以发展绿色经济为主题,明确了全球经济向绿色转型的发展方向,由此绿色经济和绿色发展成为全球广泛共识[15]。近年来,江苏、浙江、福建、广东等省在海洋经济绿色发展方面进行了一定的探索,相关报道见诸于绿色发展的内涵、发展模式、政策制度、指标体系、存在问题及对策建议等方面[14,16-18]。长期以来,为了实现经济利益的最大化,海洋经济的发展很大程度上属于高消耗、高污染的粗放型发展模式,由此造成了渔业资源的大幅减少和海洋生态环境的严重破坏。实施绿色发展必须强调海洋渔业经济转型升级和海洋生态修复治理。

3.1海洋渔业经济转型升级传统的海洋渔业以海水养殖和捕捞为主。海水养殖主要集中在近岸和海岛周边海域,有围塘养殖、筏式养殖、网箱(鱼排)养殖等方式。圈滩围塘养殖对沿海滩涂的自然岸线造成了很大破坏,筏式和网箱养殖中的不合理投饵和用药对海洋环境造成污染,是水体富营养化的主要因素之一[19]。渔业捕捞以近海捕捞为主,存在违规捕捞、过度捕捞、采用资源破坏型渔具进行违法捕捞以及对“三无”渔船治理难度大等问题。走海洋经济绿色发展之路,必须实施海洋渔业经济转型升级,由近岸养殖向深海远海养殖转变,由近海捕捞向远海远洋捕捞转变,提高科技含量在养殖、捕捞中的比重,发展环境友好型海水养殖模式,发展远洋捕捞装备、冷冻、海产品加工、物流、渔船补给等关键技术[20];实施增殖放流、用海养海、耕海牧渔,积极发展海洋牧场;倡导渔民转产转业,开发滨海、海岛生态旅游,开办渔家乐。

3.2海洋生态修复治理健康的海洋生态环境是实施海洋经济绿色发展的基础和保障。2015年6月国家海洋局印发的《国家海洋局海洋生态文明建设实施方案》(2015-2020年)中指出要“加强海洋生态保护与修复,体现生态保护与修复整治并重,既注重加强海洋生物多样性保护,又注重实施生态修复重大工程”,以“蓝色海湾”“银色海滩”“南红北柳”“生态海岛”为载体开展海洋生态环境治理修复。“蓝色海湾”综合治理工程着重利用污染防治、生态修复等多种手段改善污染严重的重点海湾和沿海城市毗邻重点小海湾的生态环境质量。“银色海滩”岸滩修复工程主要通过人工补砂、植被固沙、退养还滩(湿)等手段,修复受损岸滩,打造公众亲水岸线。“南红北柳”湿地修复工程计划通过在南方种植红树林,在北方种植柽柳、芦苇、碱蓬,有效恢复滨海湿地生态系统。“生态海岛”保护修复工程将采取制定海岛保护名录、实施物种登记、开展整治修复等手段保护修复海岛。

4海洋环境实时监测海洋生态文明建设

作为海洋经济发展的一种新的认知理念和意识提升已经上升为国家战略,绿色发展强调转变传统海洋经济发展方式,注重海洋资源保护和生态环境修复治理,是实现经济、社会、资源、环境协调发展、可持续发展的新型发展模式。海洋环境监测是认知海洋环境现状、保障海洋生态文明建设和海洋经济绿色发展的重要技术手段。

4.1在线监测海洋环境监测是海洋经济发展、海洋资源开发利用和海洋生态环境保护的重要技术保障。传统的海洋监测以网格化布点、船舶走航式监测为主,已经难以满足现代海洋发展的需要。区别于依靠船舶外出定点采样、带回陆上实验室进行分析测定的离线监测,在线监测是指监测载体(如,浮标)在远程指令控制下自动开展现场采样、现场分析测定,测定结果直接传输至岸站接收平台的一种自动化监测方式;在线监测具有自动、长期、连续、实时收集海洋环境资料的能力,且不受恶劣海况的影响。我国的海洋浮标在线监测研究起步于20世纪60年代,但直到1996年完成了FZF2-2型海洋资料浮标的技术改造,成功应用了Inmarsat-C卫星通信,才实现了浮标监测数据的实时在线传输[21]。2002年初我国正式加入国际Argo计划,并成立中国Argo实时资料中心,承担中国Argo浮标的布放、实时资料的接收和处理、资料质量控制技术/方法的研究与开发等[22]。自2004年起,厦门市海洋与渔业环境监测站在厦门附近海域陆续投放了5台海洋水质在线监测浮标,成为国内首批由海洋部门建设的在线监测系统。2006年,罗续业等[23]提出了区域性海洋环境立体监测系统的设计原则和设计方法。近年来,山东、广西、海南、浙江、广东、河北等地先后开展了近岸海域水质浮标在线监测系统建设。海洋水质浮标、海洋水文气象浮标、波浪浮标、潮位站(验潮井)、高频地波雷达和Argo浮标等构成了当前海洋环境在线监测的主体,此外,还有潜标、无人船、波浪滑翔器等辅助及新兴在线监测手段。

4.1.1海洋水质浮标由浮标体及传感器、供电及防护系统、通信系统、锚系和接收站等部分组成,监测要素包括水温、水深、盐度、电导率、pH值、溶解氧及其饱和度、叶绿素、浊度、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、碳氢化合物等,可自动完成数据实时采集、处理、存储及传输。浮标上还可以加载风向、风速、气温、气压、湿度、降水、光照度、紫外线等常规气象参数。浙江省自于2011年正式启动“浙江省近岸海域浮标实时监测系统建设”项目,计划在5年内基本建成能覆盖浙江省近岸海域海水增养殖区、海洋保护区、赤潮高发区、滨海旅游区以及海洋生态敏感区等区域的海洋水质浮标在线监测系统,以获取常规水文、气象、水质(含营养盐)、海洋生物(叶绿素a)以及油类等参数数据,为海洋生态环境保护和防灾减灾提供决策支撑,为社会公众提供海洋生态环境状况实时信息服务,为节能减排提供环境基础资料[24]。截至2015年12月全省(含宁波市)已完成17套海洋水质浮标系统建设,并实现了所有浮标监测参数的在线监测、实时传输、接收、存储和显示[24];预计至2016年12月将完成全部计划中的18套海洋水质浮标系统建设。

4.1.2海洋水文气象浮标、波浪浮标、潮位站(验潮井)和高频地波雷达海洋水文气象浮标通常是指直径大于或等于10m,能够全天候、连续、自动采集和传输海上水文气象资料的圆盘形浮标,由浮体、各类传感器、通信、锚系和岸站接收装置组成。主要观测海洋水文气象和水动力参数,包括:风速、风向、气温、气压、降水、湿度、能见度、水温、盐度、叶绿素、浊度、波浪和海流等。波浪浮标是专用于对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行自动观测的小型浮标,直径通常在1m以下。潮位站(验潮井)由验潮仪、井外水尺、井内水尺系统、基本水准点、校核水准点和测站潮高基准面(水尺零点)等组成[25],主要用于海水潮位观测,潮位观测数据是警戒潮位划定和防灾减灾的重要技术支撑数据。高频地波雷达(HFGWR),即高频表面波雷达(HFsurfacewaveradar),是一类利用短波(3~30MHz)电磁波沿海面绕射传播特性而工作的雷达。主要由天线和馈线、发射分机、信号分机和终端分机4个部分组成,利用垂直极化的高频电磁波沿导电海水表面的绕射传播时能量衰减较小的特性,实现对海洋环境状态和海上移动目标超视距的监测与探测定位[26-27],能够探测到300km外的目标。高频地波雷达常成对使用(如,浙江舟山的朱家尖、嵊山两站和福建的龙海、东山两站),可以全天候超视距监测海洋环境(风、浪、流)和海上移动目标(舰、船)。以上两类浮标、潮位站(验潮井)和高频地波雷达主要由国家海洋局负责建设和管理,分布于北海、东海和南海三大海区。据调查,水文气象浮标、波浪浮标、潮位站(验潮井)、地波雷达等在浙江管辖海域均有投放和建设,可实现间隔1h的数据采集传输,监测数据可用于海洋环境预报、防灾减灾(如台风、海啸预警报)、海上交通、海洋工程、海洋调查及海洋环境污染监测等。沿海风暴潮监测主要靠沿岸的验潮井进行,连续长期和准确的潮位资料对提高风暴潮预报起到了极其重要的作用。高频地波雷达对海流的探测已达到常规业务化观测水平,但对海浪、风参数的探测还有待突破[26-27]。

4.1.3Argo浮标Argo剖面浮标又称自持式剖面自动循环探测仪,是一种对海洋次表层温度、盐度进行剖面测量的循环探测浮标。布放后会自动潜入2000m深处,随海流保持中性漂浮,到达预定时间后自动上浮,在攀升过程进行温度、盐度剖面测量;到达水面后会再次下潜,进行下一个攀升循环测量。Argo浮标主要应用于ARGO(arrayforreal-timegeostrophicoceanography)全球海洋观测试验项目,计划在全球海洋中每隔3个经纬度投放一个浮标,总共约为3000个,每年可提供10万个温度/盐度(T/S)剖面和参考层速度[28],主要采用Argos卫星系统进行浮标定位和数据传输。目的在于快速、准确、大范围收集全球海洋上层的海水温度、盐度剖面资料,以提高气候预报的精度和有效防御全球日益严重的气候灾害。2002年初我国正式加入国际Argo计划,截至2015年年底,我国Argo计划已在太平洋、印度洋和地中海等海域布放了353个剖面浮标,已获取累计38000余条温度、盐度剖面资料[29]。Argo浮标资料已经在台风、风暴潮、海洋环流、中尺度涡、湍流、海水热盐储量与输送、大洋水团以及海洋天气/气候业务化预测预报等方面发挥了巨大作用。

4.2海洋遥感监测遥感即遥远感知,是在不直接接触的情况下,对目标或自然现象远距离探测和感知的一种技术,通常利用电磁波获取物体的信息[30]。常用的遥感监测有航空遥感和航天遥感。航空遥感主要利用飞机(载人机/无人机)、热气球、飞艇等搭载特定传感器开展有目的的监测。航天遥感主要是利用航空飞机、卫星等搭载一定数量的传感器开展短期或长期监测。目前用于海洋遥感的国产卫星主要有“风云”系列气象卫星(FY-1、FY-2、FY-3)和海洋系列卫星(HY-1、HY-2、HY-3)。FY系列卫星在海洋领域主要应用于海洋天气预报和台风、海啸、风暴潮等海洋灾害的监测、预报预警。HY系列卫星目前在轨运行的有HY-1B、HY-2A和HY-3高分卫星。HY-1B为海洋水色卫星,于2007年4月11日发射,目前已经在轨运行超过7年,以可见光、红外探测水色水温为主,重点满足赤潮、渔场、海冰和海温的监测和预测预报需求。HY-2A为海洋动力环境卫星,于2011年8月16日发射,目前在轨运行,以主动微波探测全天候获取海面风场、海面高度和海温为主,满足海洋资源探测、海洋动力环境预报、海洋灾害预警报和国家安全保障系统的需求。HY-3为海洋监视监测卫星,于2016年8月10日发射成功,是我国首颗C频段全极化合成孔径雷达(SAR)卫星,具有全天时、全天候对地观测能力,分辨力可达1m,以探测海面目标为主,满足海洋环境监测、海洋目标监视、海域使用管理、海洋权益维护和防灾减灾等多方面全天时、全天候、近实时监视监测需求。

5展望立足

“十三五”海洋环保和海洋生态文明建设需要,推进海洋环境监测由走航监测为主向走航监测与实时立体监测相结合的转变,提升在线、遥感等技术在业务化监测中的运用[3]。(1)以物联网技术整合现有在线监测和遥感监测系统,推进岸(岛)海天(空)全方位立体化实时监测观测网络建设。为切实落实海洋生态文明建设,推动绿色发展,未来可以:以岸(岛)基、海基、天(空)基组网监测为基础,构建国家海洋环境实时在线监控系统。岸(岛)基在线监测系统,在沿岸、海岛建设高频地波雷达站,开展海面风、浪、流等海洋动力监测观测;在陆源入海排污口、江河入海口、海岛入海排污口、重点港湾、码头附近区域建设岸基站(房)、潮位站(验潮井),开展海洋环境污染状况在线监测和潮位监测。海基在线监测系统,在近岸/近海滨海旅游区、海水增养殖区、海洋保护区、赤潮高发区、重大海洋工程区等海洋生态敏感区建设桩基站、鱼排站、水质浮标、波浪浮标、水文气象浮标,在远海海域建设波浪浮标、水文气象浮标、大型海洋综合观测平台,结合海洋综合观测调查船、志愿观测船、无人船等走航式监测,开展海洋水文、气象、水质、生物、生态和海洋动力等环境状况监测观测,开展赤潮、溢油、台风、海啸、风暴潮等海洋灾害监测预报和防灾减灾;借助潜标、Argo浮标、拖曳式浮标、波浪滑翔器等载体开展海水表层以下水体分层要素监测。建设近岸海底观测网,通过设置一定的海底节点,将观测仪器置于海底,通过光/电缆连接网络,向各个观测点供能、并收集信息,实现海面与海底的观测视角“从上向下看”到“从下往上看”模式的转变,随时了解海底生物及环境状况[31]。天(空)基在线监测系统,以航空飞机、航天飞机、遥感卫星为主,以无人机、热气球、飞艇等为辅开展海洋环境大面监测观测,开展大洋海流、湍流、中尺度涡等科学研究,开展台风、海啸、海冰、风暴潮等海洋灾害监测预报和防灾减灾。构建“岸-海-岛”“天空-海面-海底”“点-线-面-层”立体化、全方位、实时监测系统。(2)推进在线监测关键技术攻关及配套服务建设。推进海水水质多参数监测传感器国产化关键技术攻关,开展传感器及水下监测设备防腐、防污、防海生物附着等关键技术研究,开展以物联网为基础的浮标、岸站、船测、遥感等多源数据采集、加密、传输技术及数据质量控制研究。加强在线监测仪器设备维护技术队伍建设,建立在线监测配套服务准入制度,鼓励社会力量共同参与。

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海洋环境监测技术篇9

1、概述

海洋管理也可称为海洋综合管理，是各级海洋行政主管部门代表政府履行的一项基本职责。它的核心内容包括：海域使用管理、海洋环境管理以及海洋权益管理，协调机制。《中国海洋21世纪议程》关于海洋综合管理问题的定义是：“海洋综合管理应从国家的海洋权益、海洋资源、海洋环境的整体利益出发，通过方针、政策、法规、区划、规划的制定和实施，以及组织协调、综合平衡有关产业部门和沿海地区在开发利用海洋中的关系，以达到维护海洋权益，合理开发海洋资源，保护海洋环境，促进海洋经济持续、稳定、协调发展的目的。

当前我国海洋管理的业务化工作中海洋灾害应急监测、海域使用测量、入海排污口监测、海岸带调查等工作仍然以人工现场采样、调查船走航监测为主。这就造成了日常管理效率低、管理滞后、灾害发现不及时、应急反应速度慢等问题。

随着卫星遥感技术的日益成熟以及卫星海洋学的发展，遥感中的大量高新技术被应用到海洋日常管理中来，成为获取和更新空间数据的强有力手段。不仅可进行一次性的资料调查和环境监测，通过多时相信息的综合开发与利用，将遥感系统与地理信息系统有机整合，能够实现资源与环境的快速检测和预报。

2、遥感在海洋管理的应用

2.1 海洋灾害预警

我国大陆海岸线长，海岸带人口众多，经济发达，发生海洋灾害时往往损失巨大。我国沿海常见的海洋灾害包括：赤潮、台风、风暴潮、海岸侵蚀、海洋溢油和海水污染等。当灾害发生时，常规监测方法无法给出全面的灾情评估。

在赤潮监测中，应用最为广泛的卫星数据为美国的SeaWiFS资料，其空间分辨率为1Km，时间分辨率为1-2天。SeaWiFS被称为第二代水色传感器，拥有比前代传感器更多的波段、更高的信噪比（SNR）与更好的大气校正算法，在计算生物量、叶绿素a浓度和水体透明度等方面有更可靠的生物光学算法。如果采用补偿悬浮物散射的大气校正算法和适合当地的叶绿素算法，SeaWiFS能很好的估算叶绿素浓度数据，进而预测赤潮的发生。雷达是近年来溢油探测中十分重要的传感器，用于溢油探测的雷达主要有两种，即合成孔径雷达（SAR） 和侧视机载雷（ SLAR）。通过气象卫星也可以对台风的风速、气压、影响范围和移动路径等情况有比较准确的了解。通过陆地卫星如我国发射的HJ-1A/B以及资源三号卫星，可以对海岸带环境变化情况给出比较可靠的分析.

遥感技术是获得海洋信息的重要手段。由于卫星遥感技术具有实效性、大尺度、成本低、快速和长时间连续监测等其他方法不能比拟的优点，利用遥感技术建立全天候多层次立体海洋环境监测是海洋灾害监测、预警工作开展的基础，它也能够对我国沿岸海区的异常和灾害的发生提供足够多的基础观测资料，对改善我国现有海洋环境监测技术水准，减轻海洋灾害，促进我国海洋经济发展具有重要意义。

2.2 海域使用动态监管

当前我国海域管理自动化程度低，管理和各种业务数据分散，如何将复杂多样的海洋数据如功能区划、基础地理、海域使用、资源、环境、规划以及其它专题数据有机的管理起来，是海洋管理部门最关心的问题。

在海域使用管理系统中，利用遥感影像作为背景资料，叠加上海域使用数据，可以更加直观的显示和反映信息。如在遥感影像上叠加不同时期的海岸线，可以明显地看出海岸线的冲瘀变化情况，对岸线进行监测。通过遥感影像，可以确定新审批的填海面积，并根据该面积进行有计划的填海活动。同时还可以监测岸边的围垦活动以及河口地区冲瘀的变化情况。

目前，卫星数据被广泛应用在海域使用管理领域，如SPOT、LandSAT、我国资源三号卫星等。LandSAT卫星属于美国NASA的陆地卫星（Landsat）计划（1975年前称为地球资源技术卫星 ― ERTS ），从1972年7月23日以来， 已发射8颗（第6颗发射失败）。目前Landsat1―4均相继失效，Landsat 5仍在超期运行（从1984年3月1日发射至今）。 Landsat 7于1999年4月15日发射升空。Landsat8于2013年2月11日发射升空，经过100天测试运行后开始获取影像。

2.3 海洋环境参数反演

海洋环境参数包括：海表面温度，海流、海面风场、波浪、海面高度等.利用卫星数据可以对这些海洋环境参数进行反演，提高对海洋环境现状的认识，同时可以对海洋灾害如台风、海啸等进行预警.

目前最广泛使用的传感器包括：AVHRR、JASON-1、TOPEX/POSEIDON以及QickSCAT等。

AVHRR原本是为气象研究设计的，但其第3、4、5通道用于探测亮温数据，其数据经反演可得到海表温度。由于其具有重访周期短、可靠性高、成本低并有长时间序列的存档数据等特点，在气象之外的环境遥感应用领域中得到了很大的发展。由于NOAA卫星不断有后续卫星发射，因此用AVHRR进行海温反演的研究从未间断，并建立了丰富的模型与算法。1992年8月10日发射的TOPEX/ Poseidon卫星是NASA、美国航天局、法国国家空间研究中心以及法国航天局联合完成的卫星任务，其目的是用于地图海洋表面地形。

3、总结

海洋遥感技术对海洋资源管理和环境监测领域的影响日益增强，为研究、开发、利用和保护海洋提供了丰富的资料，成为人类认识海洋的关键技术。随着遥感技术的发展及其与GIS技术结合的日臻紧密，遥感技术在各个领域中的应用必将更加广泛。2I世纪是海洋的世纪，将遥感技术中的科技生产力转化为海洋管理部门的现实生产力，提高涉海部门的管理水平，增强办事效率，满足社会需求，是全体海洋工作者的责任和义务。相信通过海洋部门和其它部门的共同努力，我国海洋管理的科学化、信息化和网络化指日可待。

参考文献

海洋环境监测技术篇10

中图分类号：X87 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0016-01

环境监测是环境保护的重要组成部分，是进行污染源控制、污染治理和环境规划管理的技术支撑。传统环境监测方法由于受到自然条件和时空等因素限制，具有一定的局限性。随着遥感技术的不断进步，遥感技术在环境监测中的应用也越来越多。

1 环境遥感监测的意义

环境遥感监测是环境监测预警系统建设的重要环节。具有范围广、速度快、动态、客观等技术特长，是对地面环境监测的有效补充。它可以从点到面，促进中国环境监测发展，从静态到动态，从平面到立体。“生态环境监测网络建设计划”，提出了依靠科技创新和技术进步的“基本原则”，加强卫星遥感技术的应用，已充分认识到环境监测的重要性，一定要在环境监测中发挥重要作用，并指出了未来的环境遥感监测不仅成为“眼睛”环境管理中的应用，也成为一个“脑环境决策”。

2 遥感技术及其在环境监测方面的应用

2.1 水环境的遥感监测

（1）浊度监测。虽然水和地物性质不同，但他们有一个共同点，即光谱反射特征，基于这一前提，通过遥感技术、光谱图像来确定水污染水质的变化差异，水的浊度是目前污染相关研究结果表明，当一个基本特征水中浮游动物的数量增加，而相应的光谱衰减系数会增加，同时，在浑浊的水深度的增加，泥沙浓度，对入射光的散射会有所变浅，水的排放率会上升，因此可以准确地确定水的污染。（2）海洋监测。海洋面积约占地球表面的71%，其余29%是陆地面积，这使得海洋成为了地球环境的重要组成部分，为了防止海洋环境污染和破坏，必须加大对其的监测力度。自美国成功发射第一颗卫星进入太空以来，正式开启了海洋环境遥感监测的序幕。由于海洋中的各种人力资源，在海洋资源开发利用过程中，对海洋生态环境造成了一定的破坏，水体污染日益加剧，造成环境质量下降。遥感技术在海洋环境监测中的应用，主要是基于反射光谱特征，由于上面的空间没有任何障碍，和RS技术监测大景观，在大范围的海水扩散监测，还可以测量的污染物排放的原因。为海洋环境治理提供充足的依据。此外，海洋石油开采过程中石油资源极为丰富，必然会引起水污染，随着遥感技术的帮助下可以用来研究和分析海水中的石油污染状况，准确地确定范围，同时石油污染的地区，而且估计油含量在水污染区。水和油在光谱特性上有非常明显的差异，因此，可以在一定的油、水光谱区内分离，可以用微波辐射法监测海洋环境中的石油污染[1]。（3）城市污水监测。目前，中国的城市发展速度越来越快，这不仅促进了产业的快速发展，也使得城市人口激增，在这种情况下，排放量大幅度增加，城市污水和工业废水。因为水中含有一些有机物在分解过程中，消耗大量的氧气，产生较高的COD、BOD5、水会变黑，并发出一种很难闻的气味。通过在红外传感器中使用RS技术，可以有效地采集水中所含物质的红外辐射光谱，从而可以获知水体的污染程度和具体情况。

2.2 大气环境的遥感监测

（1）对大气成分的遥感监测。要充分了解大气环境的变化，需要相关人员充分掌握大气的相关内容，然后根据大气质量的变化。遥感技术在环境监测中，技术人员收集臭氧和活性气体，总的大气沉降现象变化的基本参数，并了解时间的大气环境目标区域内的总体变化。在当前备受关注的雾霾为例，通过遥感技术，技术人员可以监控烟雾密度和基本数据的范围，与传统的数据相比，确定在一段时间的阴霾，未来的变化，将为人们出行提供必要的指导。（2）对臭氧环境的监测。臭氧是地球的保护伞，但近几十年来，地球的臭氧层遭到严重破坏，已经成为一个不容忽视的环境问题。在遥感技术支持的环境下，我们的技术人员可以有效地测量臭氧不同高度的分布，了解在平流层和对流层臭氧的分布，在不同的气热层，臭氧的生产模式提供了一个更现实的分布对相关人员开展工作，帮助保护臭氧层的臭氧数据。

2.3 遥城市环境监测

遥感技术在城市热岛效应分析的主要城市在城市中的应用，时间和空间的变化，分析城市绿化面积分析，城市空气污染分析、城市土地利用、TM图像实现城市温度的主要用途，植被覆盖指数策略的比较分析TM图像的不同时期可以清楚地看到城市的绿化面积、养殖面积、建筑面积的变化，数据分析我们可以发现，城市的建筑密度和几何距离的合理性、城市道路绿化、垃圾处理区域的分布，地表水污染的定量关系，更全面的环境质量分析在城市和生态效益和经济效益。最后，我们可以发现，城市进一步合理规划和发展建议。对城市生活垃圾处理是城市的一个关键功能，对固体废物的光谱响应是不一样的，遥感技术可以将建筑垃圾、工业垃圾，如各种类型的垃圾，给城市绿化带来的便利，可以迅速找到一在该地区的大量的固体污染物，降低工人的劳动强度，清洁的城市。

3 环境监测遥感技术的发展前景

高空间分辨率和高光谱分辨率是遥感技术发展的总趋势，将推动热红外遥感技术的发展。主要是由于对遥感数据的精度不断提高，资源环境遥感技术的要求，随着新型高性能传感器发展水平逐步提高，卫星遥感图像获取技术的高空间分辨率和高光谱分辨率的要求也在提高。随着遥感信息模型的发展，人工智能决策支持系统和不确定遥感信息模型的开发和应用也将被研究。此外，具有地球表面穿透能力和获取全天图像能力的雷达遥感技术将得到更广泛的应用。集成化数据采集系统是当今和未来遥感技术发展的一个重要方向。地理信息系统（GIS）集成，专家系统（ES）、全球定位系统（GPS）和污染遥感监测技术（RS），对环境污染的综合系统遥感监测的有效利用，提高环境监测、智能和科学合理性，对环境监测实施的范围可以扩大。多功能遥感信息技术的发展，将GPS、RS、GIS、ES技术于一体，适合环境保护技术领域，也是未来环境遥感技术发展的重要趋势[2]。许多实践和研究结果表明，环境保护遥感技术的合理运用，可以促进环保事业的发展，基础工作，可以节省大量的时间和繁琐，从而有效地提高了经济效益和社会效益，具有非常广阔的发展前景。

4 结语

综上所述，随着科学技术的不断提高，遥感技术作为环境监测的重要技术之一，其监测结果准确，对生态环境的可持续发展起着关键性的作用。在环境监测、应对国际环境卫星系统资源的充分利用，提高了遥感技术在中国在环境监测中的应用，提高环境监测系统，为人类的发展的可靠保障和美化环境。

海洋环境监测技术篇11

“海洋二号”将在海洋环境监测与预报、资源开发、维护海洋权益及科学研究等方面发挥重要作用。通过连续有效地监测风暴潮和巨浪等极端海洋现象，提高海洋灾害预警的时效性和有效性；提供识别大洋中的锋面和中尺度涡的重要大洋渔场信息，为大洋渔业资源开发提供技术保障；卫星获取的数据能够有效监测全球海平面变化和极地冰盖变化，为研究全球气候变化提供科学依据。

对此，国家卫星海洋应用中心主任、海洋卫星地面应用系统总师蒋兴伟表示，无论是海洋系列卫星的发展，还是其他海洋技术的发展，不仅仅意味着国家海洋意识的觉醒和国民海洋素质的提升，更重要的是在强调一种真正的海洋综合实力的提升。

业务化应用稳定运行

海洋一号A卫星和海洋一号B卫星分别于2002年和2007年发射，并完成了我国海洋水色环境监测的试验与应用任务，使得我国海洋水色卫星的探测能力从无到有，由弱到强，并真正进入到遥感卫星业务化运行状态。

据蒋兴伟介绍，海洋一号两颗卫星一方面改变了我国海洋遥感卫星数据长期依赖国外卫星的局面，另一方面也为我国在海洋水色环境监测与应用方面打下了很好的基础。

在海洋水色要素监测方面，通过对叶绿素、悬浮泥沙、可溶性有机物等要素的有效探测，我国实现了海洋遥感卫星从无到有的蜕变，并逐步实现了业务化监测能力。

在卫星数据应用方面，我国实现了对海温、海冰的预报，实现了对赤潮和大洋渔场环境以及海岸带动态变化的监测等，各方面应用能力和水平都有了较大的提升。

今后，海洋水色卫星将进入业务化监测和运行阶段，随着后续海洋一号C星和D星双星的发射入轨和组网运行，将实现长期的、连续的、不间断的海洋卫星数据产品服务，使海洋水色环境在应用中取得更好的发展。

系列化卫星齐头并进

据蒋兴伟介绍，海洋二号卫星跟海洋一号卫星有很大的不同。前者是利用主被动的微波遥感技术，实现对海洋动力环境要素的监测；而后者则是利用可见光和红外探测技术，实现对海洋水色环境要素的探测。

海洋动力环境要素和海洋水色环境要素，对于人们了解和认识海洋而言，是相辅相成、互为补充的，并不能相互替代。

二者的结合能够更加全方位地实现对海洋环境的监测，有利于加深对海洋的了解和掌握，提高海洋环境预报的时效性和准确性，为海洋防灾减灾和我国经济建设、国防建设提供服务。

海洋二号卫星成功交付后，也将发展成具有业务化运行能力的卫星系列。在“十二五”乃至后期实现多颗卫星同时在轨，满足业务化运行要求，以保证对海洋动力环境要素业务化应用的需要。

对于海洋环境的监测，我国还计划发展第三个系列的海洋卫星，也就是海洋三号卫星——海洋监视监测卫星。它主要利用合成孔径雷达遥感器，实现对海面目标、海洋溢油等灾害的监测。

三个系列的海洋卫星将在太空中遥望海洋，共同构成海洋空间监测体系，作为海洋立体监测的重要组成部分，实现对海洋更大范围、更多要素的同步、连续观测，为我国海洋事业发展和国家经济建设、国防建设发挥更重要的作用。

30年差距一朝立潮头

美国1978年发射了世界上第一颗海洋卫星，我国第一颗海洋水色卫星则一直到2002年才发射升空。

“可以说，我国海洋卫星事业的发展起步滞后了近30年的时间。”蒋兴伟分析说，“但我们的起点并不低。”

通过海洋一号系列卫星的试验、验证和完善发展，尤其是通过海洋二号卫星的众多破冰之举，目前，我国海洋卫星在研制、发射、测控技术和地面应用技术等方面部已经达到或部分达到了国际先进水平。

蒋兴伟介绍，海洋二号卫星从功能性能上来讲，已经达到了海洋动力环境监测卫星的国际先进水平，其有效载荷也已经与国际同类卫星的水平相当。

但他也透露说，就整体能力而言，我国的海洋卫星与国际发达国家相比，还是存在着一定的差距，尤其是在有效载荷的探测精度和性能指标上，部分器件还是长期依赖进口，卫星的长寿命、高可靠等方面的指标，地面应用对于数据的反演、定标等方面的能力也有待于进一步提高。

可喜的是，曾经一度依赖进口的脉冲行波管放大器，已经实现了国产化，并在此次海洋二号任务中首次进行在轨验证获得成功。蒋兴伟说，无论是对航天事业的发展还是海洋卫星事业的发展而言，此次仪器设备的国产化部具有深远意义。

同时，海洋二号卫星集多种主、被动微波遥感载荷于一体，每天可观测全球近90％区域的海面风场，观测数据将有效补充国际上同类微波遥感卫星数据的不足。

应用效应日渐凸显

海洋二号卫星的应用效应首先体现在对海洋动力环境的监测上，它可以全天时、全天候获取海上风、浪、流、潮汐和海温等海洋水文气象信息，为我国的海洋观测开辟了一个崭新的领域。

海洋环境监测技术篇12

（二）联席会议由省人民政府领导主持，成员包括沿海各地市人民政府、省环保局、省计委、省经贸委、省财政厅、省海洋与渔业厅、省交通厅、省农业厅、省建设厅、国家海洋局北海分局、山东海事局、烟台海事局和海军青岛基地的负责同志。参加联席会议的各委、厅、局和其他单位各指派一名处长为联络员。

（三）联席会议的任务是：研究审定有关山东海洋环境保护的方针、政策和“山东碧海行动计划”；指导、组织、协调和监督行使海洋环境监督管理权的部门和沿海地方各级人民政府的海洋环境保护工作。

（四）联席会议办事机构的设立在省环保局。

二、成立山东碧海行动技术组

（一）技术组由青岛海洋大学为组长单位，成员单位包括省环境监测中心站、青岛市环境科研所、中国科学院海洋研究所、沿海市地环保局及海洋与渔业局等。

（二）技术组在省环保局和海洋与渔业厅的共同领导下开展活动，其主要任务是：为山东碧海行动提供技术支持；规范碧海行动中的科学技术问题；对有关的科学技术问题进行咨询和指导。

（三）技术组的主要职责是：

1、对各地区、各部门实施山东碧海行动中的技术问题进行指导和提供咨询；

2、负责编制《山东碧海行动环境专项调查报告》；

3、为编制《山东碧海行动计划》提供技术支持和保障；

4、对沿海各地市进行海洋环境专项调查和编制碧海行动计划，实施指导、协调和检查。

三、成立山东碧海行动专家组

省环保局、海洋与渔业厅、其他职能部门经推荐，聘请有关院士、专家、教授等，组成山东碧海行动专家组，指导《山东省碧海行动计划》的实施。

四、实行海洋环境保护行政领导责任制

（一）近岸海域环境保护，是沿海地方各级人民政府海洋环境保护的一项重要工作。根据国家制定的海洋环境保护目标、任务和本计划，省环保局、海洋与渔业厅会同有关部门和沿海地市人民政府编制山东省海洋环境保护规划，纳入政府工作计划。

（二）沿海地方各级人民政府要把碧海行动纳入政府工作计划，采取措施，定期研究和及时解决海洋环境保护问题。

（三）沿海地方各级人民政府应根据海洋环境保护的任务，健全海洋环境保护机构，加强基层海洋环境执法队伍建设，增强执法力量，根据职责权限，制定和完善海洋环境保护法规的实施办法，健全地方海洋环境保护法规。

（四）沿海地方各级人民政府要切实加强对本行政区碧海行动的统一领导。

五、实行海洋环境保护目标责任制

（一）有关部门应实行环境保护目标责任制，共同实施山东碧海行动计划。

（二）计划、经贸部门负责做好国民经济和社会发展计划、生产建设和科学技术发展中的山东碧海行动计划的综合平衡工作，并制定有利于海洋环境保护的经济、技术政策，促进海洋环境保护同经济和社会发展相协调。

（三）省环保局对全省海洋环境保护工作实施指导、协调和监督，省环保局、海洋与渔业厅及有关职能部门在各自职责范围内，负责山东碧海行动计划的实施。《碧海行动计划》办公室设在省环保局，统一协调行动计划的实施。

（四）海事和军队，应当依照《环境保护法》和《海洋环境保护法》规定的职责严格执法，做好管辖范围内的海洋环境保护工作。

（五）土地、矿产、农业、林业和水利部门，要加强海洋资源保护的监督管理，沿海农田、林场农药化肥的使用控制，对海岸侵蚀和海水入侵地区进行综合治理。

（六）城建、市政、园林、环卫部门要大力开展沿海城市排水管网和城市污水处理工程及城镇园林和绿地建设，加强城市污水、生活垃圾和其他固体废物的综合整治。

（七）沿海地区的石油、石化、化工、冶金、纺织、印染、造纸、食品、制革等行业，要保证环保资金投入，推行清洁生产，建立环境保护责任制度，严格执行国家或地方规定的排放标准和污染物总量控制制度。

六、建立监督检查制度

（一）沿海各市人民政府要加强对辖区内实施《行动计划》工作的领导，将《行动计划》纳入当地国民经济发展规划和“十五”计划，认真组织实施。要将《行动计划》与“海上山东”建设密切结合起来，正确处理好经济建设与环境保护的关系，不断改善近岸海域环境质量，维护海洋经济的可持续发展。

（二）沿海地市涉海管理部门，应定期向山东碧海行动联席会议报告实施山东碧海行动计划及管理范围内的海洋环境污染防治和海洋生态保护工作。

（三）省环保局、海洋与渔业厅应会同有关部门，开展海洋环境保护行政执法检查活动，及时处理和纠正有法不依、执法不严、违法不究等违法违纪行为。建立举报奖励制度，鼓励公众对污染损害海洋环境的单位和个人、以及监督管理人员的违法失职行为进行监督和检举。

（四）省环保局要把山东碧海行动计划实施情况列入全省环境状况公报。

第二节加强法制建设加大执法力度

一、加强地方海洋环境保护立法

（一）省和具有地方立法权的沿海市，应加强海洋环境保护地方立法。要尽快组织制定有关近岸海域环境保护的规章制度，强化对近岸海域的管理。

（二）为减少和控制氮、磷营养物对海洋环境的污染损害，应制定有针对性的地方性法规和地方政府规章。由省环保局会同省经贸委、工商行政管理局、技术监督局等有关部门制定“关于在全省限制生产、禁止销售和使用含磷洗涤用品的通知”；由省海洋与渔业厅和省环保局组织起草“海水养殖业环境保护规定”。

二、健全海洋环境管理机构，加强队伍建设

（一）依照《海洋环境保护法》的规定，各级政府要明确海洋环境管理执法主体和职责，理顺部门之间的关系。

（二）沿海地方各级人民政府要根据各部门职能和职责的需要，加强海洋环境管理机构和管理队伍的建设，充实人员，加强对中、小港口和小型运输船舶及渔船排污监督及港区水域的监督管理。

（三）沿海地方各级人民政府环境保护部门和其他行使海洋环境监督管理权的部门要加强监督管理队伍的建设。

（四）沿海港口城市都要在当地政府的统一领导下，由环境保护部门组织海洋、海事、渔业部门和海军，采取多种组织形式开展联合执法，促进各部门、各单位的海洋环境保护工作不断规范化、制度化，从总体上推进海洋环境保护工作。

三、加强海洋环境管理能力建设，提高海洋环境管理现代化水平

（一）尽快扭转海洋环境管理手段不足、监测和监视水平低、技术装备落后的局面，提高海洋环境管理的现代化水平，使行使海洋环境监督管理权的部门的监督管理能力适应碧海行动的要求。

（二）省环保局组织沿海各地市环境保护部门建立重点污染源排污监控系统，配备污染源连续自动监测和规范化计量设施。重点污染源要实行在线监测，使环保部门及时、准确地掌握重点排污单位的排污状况。

（三）海洋、海事、渔业部门要根据各自的职责需要配备执法船舶和自动监测、监视设备和器材。

（四）按照全国环境监测能力建设规划，对各级环境监测站的仪器设备进行补充、更新，提高监测自动化水平和快速开展突发性污染事故应急监测的能力。

四、加强海洋环境污染与生态破坏的监督管理

（一）省环保局负责根据国家主要污染物排放总量控制计划和海洋环境功能区划，确定近岸海域主要污染物排放总量控制指标，按照规定的程序由地市或县级环保部门对主要污染源分配排放控制数量，采取严格的监测、监视、检查措施，确保主要排污单位在规定的限期内完成污染物排放削减任务。

（二）沿海各级环境保护部门要依照《海洋环境保护法》的规定，严禁在沿海陆域内新建不具备有效治理措施的化学制浆造纸、化工、印染、制革、电镀、酿造、炼油、岸边冲滩拆船以及其他严重污染海洋环境的建设项目。新建、改建、扩建海岸工程必须严格执行环境影响评价制度及“三同时”制度，把环境容量作为环境影响评价的重要依据，建设项目投产使用后，必须确保达到规定的排放标准和排放总量。

（三）现有陆地主要污染源在巩固“达标”成果的基础上，要向源头和全过程控制、调整结构和合理布局转变，推行清洁生产。要加强对工业企业、服务行业、医院排污的监督管理，对不符合国家产业政策、严重污染海洋环境的落后生产工艺和落后设备，按照规定的权限，坚决予以取缔、关闭。在沿海地区和重点流域，严禁销售和使用含磷洗涤用品，工商、技术监督和环保部门按各自的职责，加强监督和管理。

（四）各级环保和水利部门都应当按照水污染防治有关法律的规定和省政府批准的《山东省地表水环境功能区划》，加强入海河流管理，防治污染，确保入海河口处的水质符合近岸海域环境功能区划的要求。

（五）省环保局会同省计委、经委、农业厅等有关部门，制定政策，调整沿海农田、林场化肥农药结构，控制化肥农药的使用，减少化肥农药流失对海洋环境的危害。

（六）海洋与渔业厅、省环保局规范海水养殖活动，加强对养殖区环境的监督监测，防止和减少养殖业对海洋环境的污染损害。

（七）海事部门、渔业部门应当依照《海洋环境保护法》和《海上交通安全法》的规定，健全海上交通安全和船舶防污监督管理体系，加大对船舶海上交通安全和船舶排污监督管理执法力度。在抓好船舶正常操作排污管理的同时，加强港口水域和船舶重大海上污染事故的应急计划编制和防范工作。

（八）省环保局会同沿海各地市环境保护部门和有关部门完善海洋环境管理信息系统，为强化海洋环境监督管理提供科学、政策和法律服务。

海洋环境监测技术篇13

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）173-0094-02

物联网技术的发展，不仅有效地改变了当前人们与物之间的关系，而且建立起了物与物之间微妙的关系，这对我国的环境监测带来有益的启示，将这一技术运用在环境地监测中，可以提高监测的准确性，从而为人们对环境的实际情况了解与掌握提供有效的数据信息，因此需要大力推进物联网技术发展，使得环境监测工作能够走向信息化、智能化以及网络化的方向，进一步地提高工作人员对环境监测工作的效率，以便及时发现问题，采取应对的措施，对环境保护工作提供参考。

1 阐述物联网技术的基本含义

物联网顾名思义就是建立物与物之间相联系的互联网，它是以互联网为基础而发展和延伸的信息技术，从之前人与物之间的联系向物物之间联系地发展，物联网包括3个层次，分别是网络层、感知层以及应用层，网络层是指在物联网的系统中，通信信号和网络中心，其中包括了信息处理与智能控制等中心，感知层在物联网的系统中主要是传感设备，如摄像头、传感器、GPS、识读器等，通过感知、识别各个物体的方式采集信息，而应用层则是指物联网在实际工作中的运用方向，目前，物联网技术与各个行业相结合而到广泛地应用，实现行业发展的网络化与智能化。随着物联网技术的发展，物联网在人们的生产与生活中的使用范围更加广泛，同时也为人们带来便利，有效地传递信息，提高质量、效率控制的目的[ 1 ]，尤其在环境监测的应用中，通过物联网的传感器能够有效地收集环境中相关信息，然后在物联网技术的支持下，将信息传递给监测人员所使用的移动终端，在应用中，物联网打破了地域和时间地限制，从而促使了信息地传递质量与效率地提升，这对环境监测的效果以及环境保护都带来积极的意义。

2 物联网技术在环境监测中具体的应用策略

将物联网技术应用于环境监测中，能够有效地提升环境监测合理性与有效性，下面从大气与空气地监测、生态监测、海洋监测以及水质监测4个方面分析物联网技术在环境监测中的具体应用策略，以及在物联网的技术支持下，可以有效地为环境监测提供可靠的数信息，进而提升环境监测的效率。

2.1 大气与空气监测

在大气与空气质量的监测中，主要针对的是大气中环境与降尘地检测，明确大气中空气质量的情况，通过物联网的技术在环境监测中地运用，能够通过自动监测的方式实时对大气的状况进行有效地管理，从而实现对空气质量有效检测与管理的目标，为管理人员制定出科学地管理方案以及紧急天气的应急预案带来方便，使得空气质量的变化减少对人们身体伤害。除此之外，针对空气中的污染严重区域实施监测，以及对易爆、易燃区的监测[2]，在物联网技术地应用中，能够对空气污染物以及易燃、易爆物的含量进行判断，如发生超标的情况，通过传感器及时发出信号，从而有效地规避事故发生。

2.2 生态监测

生态监测是把监测区域实施划分，然后根据实际的监测区域对传感器地使用，一方面是通过传感器监测环境情况，另一方面是在通过传感器实时收集信息，再通过物联网实施信息传递，从而使得不同区域生态环境能够得到较好地管理，此外，物联网还可以对生态信息进行接收与传递，然后再清晰地显示出区域的环境状况，从而对生态监测提供有效的信息，此外，通过物联网的技术应用与生态监测的过程中，还可以为生态监测建立一个实时性的定位表，在这个定位表中，可以有效地获取最佳的生态数据并通过传感器的途径传输给管理人员，便于管理者对生态环境的质量以及现状做出分析，在物联网地帮助下，提高生态信息的传输效率以及传输质量，从而为生态环境监测与管理提供有效性[3]。

2.3 海洋监测

物联网监测技术应用和海洋的监测中，主要是将传感器的网络置于海洋中对应的监测点，并在无限信息传递方式中，将海洋的实际状况反应给管理人员，从而使得管理人员能够对海洋中的现状充分地掌握，尤其是对海洋中的污染问题进行实时监控，把海洋中富营养化以及重金属的污染等情况加以监测，获取相关的信息，从而做到有效获得关于海洋以及海洋中生物的情况，为我国的海洋环境监测带来了具有提供参考价值的信息资料，通过不同的连接点获取监测点情况，进一步提高了海洋监测环境的质量。

2.4 水质监测

水资源在人们的生产与生活中是一个不可或缺的元素，它是整个人类乃至自然界都可以赖以生存与发展的资源，由此对水质监测工作是非常重要的，一方面是可以对水质中各种元素的含量进行严格得检查，从而保证人们的饮用水是符合相关质量的规定，为人们的健康提供重要地保障，另一方面通过水质监测工作还可以有效地发现水体污染，这对人们的身体健康产生重要地影响，由此在物联网这一新型技术的支持下，通过它感知层面的各项仪器，能够对水质进行科学地分析，将水质中各种元素的含量以及水质信息，在传感器的作用下，传输给水质管理人员，通过分析这些有效的数据[ 4 ]，可以进一步地优化其中水质分析，给人们的健康饮水带来积极作用，此外在结合物联网实时监控措施，可以实现水体环境数据的整合和采集的目的，再经过控制中心的工作人员加以分析，从而使得水质管理工作能够得到科学的解读，从而有效地提高水体监测质量，促进水质监测管理工作效率的提高。

3 结论

在信息技术不断进步与发展中，物联网这一新型的技术在当今的社会中也得到较好地发展与应用，而这对环境监测来说，可以借助于物联网的技术优势，在收集环境信息、传输数据以及为工作人员提供分析资料等发挥着重要作用，一方面是提高对环境进行监测的精确度，另一方面在积极推动我国环境监测准确性以及可靠性中带来积极的作用，从而能够有效地规避环境监测中所出现的不合理情况，这对积极推动我国的环境保护质量以及实现生态环境和谐发展做出贡献。

参考文献

[1]容会，王晓亮，陈震霆，等.物联网技术下无线传感器网络在环境监测系统中的应用研究[J].昆明冶金高等专科学校学报，2013，3（15）：20-24.