海洋环境观测前景篇1

与欧洲发达国家相比，我国的海上风电起步比较晚，技术设备稍显落后，但是随着政府相继出台各种措施大力推进海上风电项目的建设，海上风电将会成为推动我国风电产业飞速发展的一股强劲新动力。由于海上风电场的开发建设规模较大，那么项目的建设、施工必然会给海洋生态环境造成一定的影响，如海上风机的打桩就会对水质、水流、海洋自我调节能力产生影响；海上风电场还会对鸟类、海洋生物的物种繁衍产生一定影响等等。

1 海上风电项目对海洋生态环境的影响分析

1.1 海底电缆及风机的施工污染了水质，对海洋生物造成一定伤害

海上风电场在建设施工过程中，风机基础通过打桩锤直接打进海底，海底输电电缆的铺设也需要深挖海沟，这都会导致海底泥沙悬浮，一些沉积物也会被带起来，水体浑浊，加上一些含油废水的不慎泄漏，该海域的水质就会被污染，浮游生物的繁殖遭到破坏，海洋底栖生物就会死亡，对海洋的生态平衡造成一定伤害。

1.2 海上风电项目的施工期和运行期对鸟类的影响

海上风电场对鸟类的影响主要表现在以下几方面：

（1）风电场施工期间，机器噪声、灯光、磁场都会对鸟类的觅食，繁殖和迁徙产生一定的影响。

（2）若风电场位于鸟类迁徙飞行路线上，鸟类与风机发生撞击导致死亡。

（3）近海上风电场的建设会直接占用鸟类的栖息地，影响了海鸟的筑巢和繁衍。

1.3 海上风电场的建设改变了原有的自然景观

海上风电场的建设必然会改变原有的自然景观，有些风电场选址在海洋深处，风机排列的比较规则、有序，随风转动起来也是一道风景线；可是有些风电场选址离海洋湿地生态区比较近，不仅会对动植物的生态圈产生不良影响，从视觉上也破坏了这种天然的美感。

2 海洋生态环境的防治措施

2.1 科学规划，合理布局，避开重点保护海域

与陆上风电场相比，海上风电场的规划、建设要求都比较高，必须要做到先科学规划，后建设施工，把对海洋生态环境的影响降到最低。

首先，海上风电场的规划选址要远离海洋生物的栖息地、繁殖地、迁徙路线等，向深海领域发展布局，以减少风电场在施工和运行期间对海洋生物和人类生活的影响。

其次，海上风电场要避开海上交通航道、城镇建设和港口工业区填海用地、湿地风景区等海域，减少对海上交通、渔业和港口建设的影响，同时避免风电场后期深度开发的不利因素。

海上风电场是对海洋资源的一种深度挖掘，是海洋新能源产业发展体系中的重要一环，积极做好统筹规划，科学引导，避开海洋生态保护区、渔业资源保护区、港湾河口、油田等重点保护海域，尽量减少对其他敏感海域的影响。

2.2 做好风电项目建设的监督和预警

一是风电建设相关部门要严格按照条例规定认真履行海上风电项目的建设审批和监管职责，对海上风电场项目的建设施工、后期运营展开全面的监督管理。如海域功能划分、施工时间、施工区域、施工范围、高压电缆铺设位置等都要监管到位，检查其是否与海洋生态环境有冲突之处。

二是海洋环保部门要将海上风电场纳入重点环保监测单位，不仅要对其进行定期的环境测评，还要对其环保信用进行评价，及时将评价结果向社会公布。对环境信用评级较差的单位，要求其严格按照环境信用评价进行项目建设和整顿，抓好海洋环境保护，维护生态平衡。

三是建立并完善海洋环境保护预警机制。进一步提升海上风电场的环境检测人员的综合素质和海洋环境检测方面的能力。扩大海洋环境检测范围，不再局限于海洋水质的监测，积极开展海洋生物、鸟类、海洋渔业资源的相关跟踪监测，要做到将问题解决在萌芽状态。

四是海上风电场项目竣工后，项目负责方要及时向环保部门申请环境质量验收。每一台海上风机都要接受严格的质量监测，海底电缆要接受电磁辐射标准的检验。海上风电场正式投入运营后，要定期接受环保部门的环境影响后评估，该评估报告会直接影响企业的信用等级。

2.3 风电场最初选址要远离海岸线，最大程度保留原有自然景观

海上风电场选址是一个非常复杂的过程，而且还要综合考虑各种因素的影响作用。目前我国很多海上风电场的选址都是在近海海域，在开发初期时非常方便快捷的，但是对于附近海域的海洋生物、鸟类、渔业、城市规划、交通航道影响较大。

随着海上风电的迅猛发展，近海海域风电场的建设已经难以满足风能发展的需要，且对海洋环境的影响较大，因此世界各国都开始着手向深海海域筹建风电场。我国海上风电场建设在未来规划中也要有意识避开已经开发利用的海域和功能多敏感度高的海域，逐步向深海海域发展海上风电，促进海上风电与其他产业的和谐共进发展。

我国在开展深海海上风电项目前期，要充分做好勘测、论证、实验工作，做好深海海域的风能和海底地质勘测工作；提前规划好风机部署路线和输电线路的方向；密切监测深海的地理、气候环境的变化，找出规律，做好验证；与西方发达国家共同开发深海海域风电场，学习经验和技术，逐渐形成自主知识产权。

对已经在近海海域选址的海上风电场，要与当地城市建设规划相融合，远离城市未来发展规划区域，尽量减少建设用地、用海，对于施工过程中修建的围堤，在风机安装完成后要及时拆除，恢复原有的自然景观。

3 结束语

我国海上风力发电正处于初级发展阶段，有着很大的发展潜力和空间，对缓解我国东部用电荒有着积极的意义，同时还促进了我国能源结构调整的步伐。目前，政府出台了一系列措施和法律法规，支持海上风电场项目的建设，大力发展新型能源。

上述分析结果表明，海上风电场对环境的影响主要是在建设施工阶段，对海洋浮游生物、鸟类的影响比较大，但并不是不可修复的破坏，随着建设施工的结束，这些影响就会随之变小，甚至消失。总之，海上风电场对海洋环境的影响并不是长期，具有严重破坏性的，是可以自行修复的。海上风电场建设是符合我国新能源战略规划要求的，大力发展海上风电的同时还要处理好海上建设与环境保护之间的关系，实现风电建设与环境保护协调发展。

参考文献

海洋环境观测前景篇2

海洋公园是海洋特别保护区的重要组成部分，与实施“严格保护、禁止开发”政策的海洋自然保护区不同，海洋公园侧重建立海洋生态保护与海洋旅游开发相协调的管理方式，在生态保护的基础上，合理发挥特定海域的生态旅游功能，从而实现生态环境效益与经济社会效益的双赢。2010年，国家海洋局一所对日照国家海洋公园进行了选划论证，根据日照的实际情况，确定海洋公园以海滨旅游、生态渔业等功能为主，严格限制工业和普通城市化开发。用海项目应注意保护海域的旅游景观，优先建设具有观赏性的用海项目。合理转移滨海景观区内的养殖业、盐业生产，实行规模和空间布局的限制，纯化本区域以滨海旅游为主的功能。严格管制污染源，避免新的污染源产生，实现污染影响最小化。 1　日照国家海洋公园概况 日照国家海洋公园（Rizhao　National　Marine　Park，Shangdong，China）是2011年国家批准的第1批部级海洋公园，其位于山东省日照市区，范围包括日照西北部滨海陆地及其东部海域：南界到灯塔广场南侧，北界到日照与青岛海域分界线，西侧以沿海路为陆地界限，东侧至离高潮线5．4n•mile以内的海域范围。整个范围涵盖日照市北部沿海的所有景点景区，包括已建成的灯塔广场、万平口景观区、帆船赛基地、水运基地、阳光海岸以及太公岛、桃花岛2个沿岸岛屿和两城湿地、大沙洼国家森林公园等。分成3个功能区（图1），总面积27　327hm2，其中，1）重点保护区，面积5　443hm2；包括：（1）两城河河口湿地保护区，（2）太公岛与桃花岛海岛保护区，（3）万平口泻湖湿地保护区，（4）鲁南海滨国家森林公园，（5）西施舌种质资源保护区，（6）梦幻沙滩资源保护区。2）生态与资源恢复区，面积4　943hm2；包括：（1）海岸带生态保护与景观区，（2）人工鱼礁保护区。3）适度利用区，面积16　941hm2；包括：（1）帆船比赛场地，（2）海洋生物增养殖观赏区，（3）管理与科学实验区。 2　重点保护区生态环境保护目标 2．1　两城河河口湿地保护区生态环境保护目标 1）禁止上游地区建设污染性工业，五莲县和两城镇承接青岛转移工业应以无污染工业为宜。2）逐步取消两城河口的工厂化养殖，维护本区的生态及自然环境，逐步恢复盐田、养殖区为湿地，保护河口生态环境多样性．3）沿潮河两岸建设100～300m的水源涵养林和护岸堤坝。4）取缔潮河南部潮间带的养殖区，恢复为沙滩。5）保护区2km范围内禁止建设有污染性质的开发项目。6）两城河口重点区域具体包括潮河与白马河地区湿地，生态及自然环境保护。 2．2　鲁南国家森林公园生态环境保护目标 1）严格保护森林，严格禁止任何风景旅游项目毁林建设。2）培育和改良疏林和危林地区，加强更新树种的培育工作。3）新建旅游车行道路不宽于7m，公园林地内的游览道路不宽于4m，道路线应避让树木，严禁毁林与添埋湿地，铺设道路。4）旅游区内严禁建设商品住宅。5）严格控制旅游区建筑密度，建设高度低于15m，色彩、形式与环境协调。6）加强海水浴场建设管理，禁止在沙滩上建设永久性建筑物，除必要的冲洗房、服务点等设施外，限制建设其它临时设施。7）考虑拆除防浪堤，恢复沙滩原样；禁止在海水浴场周边挖沙炸礁、填海造陆等活动。 2．3　泻湖湿地保护区生态环境保护目标 1）严格保护好泻湖水域，禁止填洼建设。2）合理恢复泻湖水面。3）整个区域普遍绿化，加强景观风景林建设，沟通南北泻湖水系。4）全区禁止发展住宅类房地产，积极发展旅游业，北部和西部个别地段可以适当发展少量服务业项目，包括星级酒店、博物馆、文化馆、图书馆等。建筑应与环境协调。5）严格控制开发强度，建筑高度小于15m（个别景观建筑例外）；区内董家滩村逐步引导发展为旅游度假地。6）严格保护海滨沙滩及林地，禁止毁林挖沙。7）严禁新建房地产项目，完善和改良海滨防护林和景观林。8）明确海滨路为旅游道路，合理组织海滨道路交通，调整道路线性，增加道路绿化，美化道路景观。9）合理规划，建设高品质的旅游海滨公园。10）泻湖沿岸地区宜作为公众可达的公共空间，严禁私人占有。 2．4　太公岛与桃花岛保护区生态环境保护目标 1）太公岛与桃花岛面积较小，植被稀少，并且距岸很近，生态环境十分脆弱，容易受到人为干扰而灭失，岛体和周围环岛水域共同组成的岛屿生态系统应予于重点保护，防止造成不可逆的生态系统破坏。2）严格保护太公岛与桃花岛各具形态、怪石矗立的天然景观，岛上有梳台、祭礼台、香炉石、试剑石、天女洗澡池等，具有一定的观赏和研究价值，应予以重点保护，防止人为因素的破坏。3）未经管理部门批准，私人严禁私自登陆岛屿。 2．5　西施舌种质资源保护区生态环境保护目标 以保护西施舌种质资源及其生境为目的，始终保持有利于种质资源保护的生态系统的稳定和种质繁衍的自然状态。在核心区禁止一切生产与开发活动的进行，同时通过保护管理和积极的资源与环境修复，使西施舌的栖息环境、产卵环境、种质特征等得到有效保护。 2．6　梦幻沙滩保护区生态环境保护目标 1）海滨公共沙滩靠近陆地的沿线应做好绿化建设，形成绿色、沙滩和海水三色相间、环境优美的自然景观。2）沙滩区域内各方位的噪音监测值符合GB3095－96《城市区域环境噪声标准》中的第一类标准［1］。3）沙滩区域海水监测中，各主要监测项目均符合GB3097－1997《海水水质标准》中的海水水质要求第1～2类标准［2］。4）沙滩区域内空气符合GB3095－96《环境空气质量标准》中的一级标准［3］，区域环境空气质量优良。5）海域使用造成海洋环境污染损害的，依照《中华人民共和国海洋环境保护法》等法律法规予以处罚。沙滩经营单位排放的污水应当纳入城镇污水处理厂集中处理；未纳入污水处理管网的，应当建设独立或者区域污水处理设施，污水经处理后符合GB8978－1996《污水综合排放标准》一级排放要求［4］。沙滩经营单位应当采取措施，防止固体废弃物和废水排入海域，污染海洋环境。在沙滩海域从事餐饮服务和游乐活动的单位应当设置垃圾、废水回收设施，将其产生的固体废弃物和废水运至处理场地集中处理，不得排入海洋。#p#分页标题#e# 3　生态与资源恢复区生态环境保护目标 3．1　海岸带生态与景观区生态环境保护目标 1）大力实施海岸带生态保护工程，海岸带200m范围内禁止围海造田、炸礁建坝、修路筑堤、修建永久性旅游设施等破坏海岸带的开发行为。2）逐步取缔本区全部海滨养殖，恢复自然礁石及沙滩景观。3）完善海滨防护林体系建设，建立连续的海滨防护林和景观林，形成一条绿色屏障，改善海洋生态环境。4）全区旅游开发必须合理规划，旅游开发必须严格保护海滨资源，禁止毁坏沙滩、礁石、林地。近期逐渐淡化沿海大道的交通功能，旅游旺季实行交通管制；远期在现沿海路以西一定距离（视地形走向而定）重建沿海大道，并在沿海大道与海岸带之间保留足够的宽度建设隔离林地。5）严格禁止城市化开发，严控开发强度与建设密度，建筑高度不超过12m。旅游道路杜绝“宽、直、密”。旅游度假设施及度假房地产应与农田及林地簇状交融，防止高密度连片发展。6）全区景观风貌必须协调、自然、平和，美观。7）完善全区基础设施，建立完备的污水收集和处理系统，严防海滨污染。 3．2　人工鱼礁保护区生态环境保护目标 人工鱼礁与海洋牧场具有极其重要的生态保护作用，可充分发挥其提供保护及其修复海洋生物栖息与繁殖生境的生态作用，实现海洋生物资源的恢复与生态系统重建。建设天然垂钓区、潜水运动区、应保护其不受娱乐活动的负面影响。加强日常巡逻，禁止渔船和游客随便入内。 4　适度利用区生态环境保护目标 4．1　海洋生物增养殖与观赏区生态环境保护目标 合理控制养殖规模和养殖密度，提高养殖技术，建立生态养殖系统，采用生物净化法和工程手段改善水质和底质，减少养殖区污染源排放。逐步拆除位于河口、沙滩的养殖池。禁止在海洋公园内的沙滩岸线进行近岸养殖和工厂化养殖。严禁在河口等重要生态环境保护恢复区与景观资源保护区新批建工厂化养殖项目。工厂化养殖限制并控制地下水开采量，避免海水入侵，养殖废水需经处理，达标排放。控制养殖强度，开展增殖放流活动，通过设施渔业资源修复行动计划，加大资源保护力度，通过资源种质保护区建设，加大资源的保护力度，使渔业资源衰退、水域生态环境恶化和濒危物种数目增加的趋势得到初步遏制。加强对海域生态环境的监测，有效控制渔船和有关单位向海域内排污、倾废等活动。 4．2　科学实验区生态环境保护目标 1）严禁破坏沙滩、礁石、林地等自然环境。2）建立完备的污水收集和处理系统，严防海滨污染。3）科学实验不得改变海洋生态环境，威胁海洋物种的多样性。海洋生态定位观测站设置在本区外缘。 4．3　帆船比赛场地生态环境保护目标 1）严禁破坏海洋生态环境，保持海水水质符合各类水上比赛项目的要求。2）取缔本区全部海水养殖，禁止各类渔业捕捞活动。3）以陆源污染防治为重点，使市区水污染物和化肥、农药等农业污染物入海量大幅下降，改善近海海域水质。4）改进日照污水处理厂目前的处理方案，污水处理采用二级生化处理工艺，经过处理的废水资源尽量回用，减轻对帆船比赛场地环境的破坏。 5　结　语 根据文章中所描述的项目，应依法界定海洋公园旅游开发的战略地位、对策、步骤、目标及各机构权限职责等，使海洋公园开发从长远利益出发，在保护环境的前提下立足生态环境承受力和资源永续利用，进行适度开发与建设，把严格保护、合理开发和科学管理纳入法制化轨道。积极探寻旅游业与社会文化、生态环境协调发展的模式，促进人与自然之间和谐共进。在考虑生态旅游资源开发建设、合理布局设施和维护生态平衡等前提下，紧密与区域内的重点发展项目、相关行业相配套，形成利用生态发展旅游、通过旅游保护生态的双向促进的特殊开发模式，从而实现海洋公园的保护目标。

海洋环境观测前景篇3

12沿岸海域生态系统受损围填海占用的是海洋空间，是将海洋变成了陆地，作为海洋的“原住民”———海洋生物所受的影响和冲击是最大的，海洋生物赖以生存的自然环境被破坏，迫使游泳动物举家搬迁，浮游动植物随波逐流，潮间带和潮下带底栖生物大部分遭遇灭顶之灾，红树林、芦苇等环境敏感湿地植物被砍伐填埋，从而丧失了生态调节功能，区域生物的种类、密度、多样性和群落结构都将随之改变、演替［9］，这种变化和影响会通过生态链、食物链逐渐延伸到沿海陆地生态系统、滩涂湿地生态系统、河口湾生态系统和沿岸浅海生态系统，而且其影响程度和结果都是不可测的。如胶州湾沧口潮间带的生物种类从60年代的141种锐减到90年代的不到10种，且在2007年的海洋生态系统评价中被评为亚健康。

13滨海湿地生态和景观破坏滨海湿地除了在净化海洋、降低海洋污染、防治海岸侵蚀方面有重要作用外，芦苇、红树林等滨海湿地也可为丹顶鹤、白鹭和黑嘴鸥等多种珍稀鸟类提供栖息、繁殖地及迁徙的中转地，独特的、优美的滨海景致和自然风光，也是进行户外活动、体验自然、促进身心健康的首选。可是当大片滨海湿地被围填海项目占用后，原有的自然景色风貌必然消失，原有的自然岸线变得趋于平直，曲折率大幅降低，使得高生态功能的自然景观向低生态功能的半自然或人工景观转变，沿岸生物栖息地遭到破坏，生物生境的自然性下降或丧失，生态功能衰退，严重的则造成珍稀物种的消失。兴化湾自20世纪50年代开始围填海，滩涂湿地景观生态人工化和破碎化日趋加剧，导致生物多样性下降，生态服务功能严重衰退；马玉等通过对珠江口滨海湿地调查发现受滩涂开发与围填海等的影响，珠江口滨海湿地围垦严重，使得天然湿地面积减少，湿地生产力不断下降，湿地环境状况不断恶化。

14渔业资源受损滨海滩涂潮间带、河海交界、沿岸海域是主要经济鱼类、虾蟹和贝类的产卵场或栖息地，围填海工程建设导致滩涂面积大幅减小，海岸带的自然生态平衡和鱼类洄游规律被打破，海洋渔业生物因生境遭到破坏而无法生存，尤其是各种水生生物的幼卵会被覆盖掩埋，使得渔业生物资源大幅减少甚至灭绝。舟山群岛作为我国四大渔场之一，近年来受大面积围填海影响，渔业资源锐减；被称为“中华蚬库”的大连庄河市蛤蜊岛附近海域生物资源亦因连岛大堤的修建，生态系统被破坏而彻底消失。

15海水质量下降海湾内围填海工程导致纳潮量减小，使得湾内水体交换能力变差，降低了海湾的环境容量，削弱了海水的自净能力，从而也引起水环境质量下降。胶州湾海域因受围填海养殖的影响，富营养化指数在20世纪60年代为0．03，本世纪初已上升至2，赤潮发生频率也日渐增多。根据海洋环境调查结果，泉州湾海域无机氮、活性磷酸盐含量近10几年来亦有大幅增加，富营养化问题依然严重。此外，围填海工程在建设期间涉及修建围堤、取沙、海上吹填、陆域推填等工艺，施工过程中泥沙、油污等或多或少的将进入海洋，影响到海洋环境。项目建成投产运营后，产生的生产生活污水、废弃物又将是海洋污染的一个来源。

2海洋生态环境保护建议

围填海使沿海地市的海洋经济得到了快速发展，以较低成本快速地取得了显著的经济增长，不过随着城市化、工业化的螺旋式发展，上述问题又逐渐转变成制约海洋经济继续向前的“瓶颈”，这就需要采取多种手段、措施来推进海洋产业结构的调整、转型和升级，强化海洋生态环境管理，保护海洋生态环境。

21切实优化用海项目产业布局要实现海洋产业的可持续发展，必须要确保海洋环境的可持续利用，也就是说要协调海洋产业的发展和海洋环境的保护，从优化结构、保证重点、合理用海、长远发展的角度来建立海洋产业布局，提高各级政府对围填海工程建设规划的宏观调控水平，摒弃高能耗、高污染的项目，防止粗放型用海造成的过度开发利用，对规模性用海项目在运营后的排污处理、防洪防涝做统一考虑和规划，做到合理选址、达标排放，降低用海项目叠加和累积带来的环境污染和环境容量压力增大。

22开展用海项目不可行性论证评估虽然围填海项目在申请用海之前都要进行可行性论证和环境评估等工作，但在地方社会经济发展的巨大政治经济利益面前，行政力量干预、经济利益交换甚至申报虚假项目等情况并不少见，更遑论在项目立项后改变用途，项目运营后造成环境污染等。因此，有必要针对某类大规模围填海项目开展不可行性论证，深入研究项目用海对海洋生态环境存在的风险，论证评估其可能造成的不良后果和环境代价，以供海洋行政主管单位综合考量决定。

23加强海洋环境动态监视监测和监管围填海项目建设涉及海洋生态、海岸地貌、水文动力等多学科多专业方面的工作，且在项目运营后带来的风险尚不可测，为保证其不会对海洋环境形成污染和影响，对某些重特大型围填海项目，从建设之初就要实施动态监视监测和监管，对于变更用途的进行严肃查处；对于施工或运营后对海洋环境的不利影响的，及时纠正甚至关停整改，同时通过在项目周边布设固定的监测站点，定期进行生态环境调查，长期跟踪生态环境的变化情况。

24建立区域海洋生态预警机制在某些典型的、脆弱的海洋生态系统海域可开展敏感指示生物研究，加强对环境质量出现明显变化时的监控，建立区域性海洋生态预警机制，当出现恶劣影响或污染时，能及时地、有组织地开展应急监测并对监测结果进行分析和评估，评估结果能及时提供给海洋行政主管部门或地方政府决策者，为其预防和处理突发事件提供依据，同时能及时通告社会民众，降低或减少突发事件带来的负面影响，避免对海洋生态环境的“涸泽而渔”。

25加强海洋生态文明示范区的建设迄今为止，我国已经建立各类海洋保护区210多处，面积大约3．3万km2，占海域面积的1．1％，海洋保护区网络已初步建立，下一步要深入开展海洋生态文明示范区建设，在示范区内加强珍稀物种的保护性研究，加强对海域环境容量的研究、加强对生态保护和修复技术的研究，探索海洋生态文明建设模式，制定完善生态文明建设的目标、指标体系和考核评估办法［19］，提高对海洋生态文明的认识和科研水平，并将技术成果转化为生产力，为保护海洋生态环境提供坚实的技术支撑和进步源泉。

26加强海洋生态文明建设的法制保障海洋生态文明是提高海洋资源开发能力、保护海洋生态环境、促进海洋经济可持续发展的需求或者说是基石，并不是作为政府或者管理者的政绩口号而存在，必须建立和完善相应的法律法规来保障海洋生态文明的建设、发展和不断改进，用现代的海洋经济理念和法律制度来管理海洋、开发海洋、保护海洋。通过海域使用金、海洋生态税的规范缴交和使用，为海域开发利用的科学推进和海域使用管理技术研究提供资金保障，促进海洋环境保护意识的提高，通过加强海洋执法的联动性、交互性，消除行业执法的孤立性，推动和扩展海洋环境保护的范围，通过建立公众参与用海监督的模式或渠道，增强公众参与海洋管理的意识，用广泛的群众路线来积极推进海洋经济发展和生态文明建设。

海洋环境观测前景篇4

关键词: 　全球定位系统; 地理信息系统; 遥感; 海洋资源; 海洋环境; 可持续发展

 

资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21 世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1 个基本组成部分,是1 种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1 ] 。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发,充分发挥海洋优势,进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多,人均资源匮乏,社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国, 海岸线长18 000km ,海域面积3. 0 ×106km2 ,约占全国陆地面积的1/ 3[2 ] ,海洋资源丰富。但海洋资源远未开发,机遇与挑战并存,而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200 海里专属经济区的权益之争问题。因而,应用高新技术,准确快速查明我国海域情况,主动保护海洋环境安全[3 ] ,既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要,也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21 世纪宏伟蓝图的重要出路[4 ] 。

作为建立数字海洋的三大支撑技术gps , gis 和rs ,在海洋空间数据处理中各具特点,又密切相关[5 ] 。gps 可在瞬间产生目标定位坐标, gis 具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,rs 可快速获取区域面状信息[628 ] 。3s 集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,即gps 和rs 向gis 提供或更新区域信息以及空间定位,gis 进行相应的空间分析。3s 技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前,3s 技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210 ] ,但在海洋领域的应用总体水平还较低,主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面,近几年扩展到海岸线测量[11 ] 、海域勘界[12 ] 、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13 ] 。

1 　我国海洋资源与环境的现状及应对策略

1. 1 海洋资源开发现状

改革以来,我国的海洋开发飞速发展。1980 年全国海洋产业产值为80 亿元,1990 年达482 亿元,1994年猛增到1 400 亿元,2000 年全国海洋产业产值已达4 133亿元,2004 年近1. 3 万亿元[14 ] 。但目前我国海洋产业规模较小,仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后,资源利用率低,浪费严重,缺少全局的、长远的兼顾,特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低,对远海及整体资源尚未进行综合开发利用,尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业) 发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理,管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不健全,不能适应市场经济的要求,尚未形成统一协调的整体开发战略[15 ] 。

1. 2 海洋环境及生态现状

1. 2. 1 我国海洋环境污染相当严重

许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣,近海污染范围不断扩大,n , p 等营养盐类污染明显。2004 年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1. 69 ×105km2 ,较上年增加约2. 7 ×104km2 ,近岸海域污染严重,污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时,陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等四大类43 个排污口进行的重点监测显示,受陆源排污影响,约八成入海排污口邻近海域环境污染严重, 约20km2 的监测海域为无底栖生物区[14 ] 。

1. 2. 2 海洋的自然和生态破坏范围广、程度深大量不合理的人为活动(如围海筑坝、河流建闸、大面积挖沙采石、乱挖珊瑚礁等) 已严重影响并破坏了我国海洋自然景观和生态环境,造成了大范围的海岸侵蚀或淤积,湿地及红树林面积减少[16 ] ,破坏了典型的海洋生态系统, 海珍品濒于绝迹, 渔业产量大幅度下降。《2004 年中国海洋环境质量公报》显示,由于陆源污染物排海、围填海侵占海洋生态环境及生物资源过度开发,莱州湾、黄河口、长江口、杭州湾及珠江口生态系统均处于不健康状态;沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题[14 ] 。

1. 2. 3 海域污损事件频发、环境灾害群现近年来,我国海域赤潮、溢油、违章倾倒等污损事件发生频率越来越大。2001 年全国海域共发生赤潮77 起,累计面积达1. 5 ×104km2 [17 ] ,对海洋环境、生物资源和渔业生产造成严重损害。海运业发展导致外来有害赤潮种类的

引入,全球气候变化也导致了赤潮的频繁发生。2004年中国近岸局部海域沉积物污染严重,近岸海域部分贝类受到污染,大面积赤潮和有毒赤潮多发,全年共发生赤潮96 次,赤潮累计发生面积较2003 年增加约八成多,海洋环境污染已成为海洋经济可持续发展的严重障碍[14 ] 。

1. 3 应对策略

根据我国海洋资源利用与海洋环境污染的现状,结合我国国情与21 世纪国民经济可持续发展的需要,应强化以下措施:要加强组织领导,建立和完善相应的管理体系和机构,制定海洋资源开发利用和环境保护的综合性目标、政策和法规;要提高全民热爱海洋、保护海洋资源与环境的意识;要建立我国海洋倾废区,规划近海海域环境容量,严格实行污染物总量控制;要按照合理、系统和科学的原则开发利用海洋资源,充分发挥海洋功能区域的社会经济和生态环境效益;要加强对各种海洋资源储量、分布的勘测勘探,调查了解各种资源量及海洋环境的现状和未来发展的趋势;而重中之重是要倡导科技创新、依靠科技振兴海洋:利用新技术、新手段原位实时地监测海洋环境,通过强大的地理信息分析与处理系统的支持,对获得的信息进行分析、模拟,及时有效地保护海洋环境、资源,预报灾情与突发事件。

2 　3s 在海洋资源与环境中的应用

多年来,国内外海洋工作者在海洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究,制定了一批大型的、多学科的国际海洋科学研究计划,如全球海洋观测系统( goos) 、topex/ poseidon 海洋地形试验、世界海洋环流试验(woce) 、热带海洋全球大气计划( toga) 等。通过系统地研究海洋,不断发现其内在规律,帮助人们充分利用海洋空间,合理开发海洋资源。

目前,越来越多的地理信息已在国民经济建设诸多领域中显示出巨大的应用价值。在信息量激增的21世纪,要实现海洋资源与环境的可持续发展,关键是要及时准确地获取、分析海量的信息。而20 世纪下半叶发展起来的gis 技术功能强大,用于对空间环境数据进行管理、查询、分析,并且利用gis 的统计制图功能形象地展示出各种环境专题内容、环境数据空间分布与数量统计规律,以满足环境保护实际需要。3s、专家系统及决策支持系统是当今信息时代的尖端技术,它们相互结合、取长补短、相辅相成,为资源开发、环境保护提供比较完善的技术支持,有助于海洋资源与环境的可持续发展。借助3s ,应用计算机网络与通讯和数据库管理技术,建立现代化海洋实时立体监测管理系统,实现信息更新、信息共享,并通过图形方式对管理与决策前景进行动态模拟,为海洋资源开发、海洋环境和气候的监测、海洋防灾减灾以及维护国家海洋权益服务。

2. 1 3s 与海洋资源的开发利用

目前陆地上70 %的农业生产资料,80 %以上的工业原料、95 %以上的能源来自矿产资源。由于我国仍处于矿产消耗强度趋快的时期,要满足近期矿产资源的需求,并为今后一定时期内可持续发展保持后劲,寻找和开发矿产资源仍是地学工作的重要任务。海洋中蕴藏有丰富的石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、海底热液多金属硫化物等矿产资源,它们的分布、规模、储量评价、开发利用的环境条件及可行性等,无疑依赖于快速、高效、准确的探查技术。

根据海洋资源数据库中的物探、化探资料及gps和rs 提供的信息,应用gis 空间分析功能和虚拟现实技术来探索海洋成矿特点和规律,为海洋管理、海岸带和海岛资源开发提供科学依据。成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性。3s 技术可以对区域自然资源的分布及其量值的动态变化进行快速、准确的调查和评价,例如,确定资源量及其变化幅度、时空分布特征,分析、预测各类资源利用的现状与前景,探索解决自然资源供需矛盾的可能途径,评价资源管理的政策和方案等。

2. 2 3s 与海洋环境保护

利用3s 建立海洋环境和灾害信息库、海洋环境质量评价和灾害预报系统,能够为环境监测、管理、规划及评价提供重要的技术支持,为保护海洋环境及海上航行、生产安全服务。

2. 2. 1 环境监测

遥感技术在海洋调查中显示出大范围、多时像、高分辨率的特点,rs 在河口泥沙规律研究、海水海温监测、渔场监测、海洋污染监测等方面发挥了重要作用,对厄尔尼诺效应、赤潮等的监测也收到较好的效果[18 ] 。

2. 2. 2 环境管理

gis 等技术能对各种海洋环境、资源,如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新,并能有效地进行环境统计分析,进而进行环境总体规划;可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。

2. 2. 3 环保应急反应

对于重大环境事件,环境保护部门要具有应急反应能力,并能针对事件的特性做出迅速反应和决策,如水质污染、油船泄露等。

2. 2. 4 环境规划

污水排海工程的规划与设计由于涉及潮汛等原因,如何建立有效的模型进行近海水域模拟分析,是目前的难点和热点。而gis 的空间分析能力可较好地解决该类问题,应用gis 进行近岸海流模拟分析,同时还可以分析近海岸带悬浮物的分布情况。另外,gis 等技术可以快速、准确、客观、动态地对重点海域的环境质量进行趋势预报,为区域环境规划工作提供全面支持,为国家和地方进行宏观决策提供科学依据。

2. 2. 5 环境评价

我国目前正在或将要进行的资源开发和重大工程项目,如南海大陆架石油开发等,应用gis 等技术可以对其进行勘探、选址及建成前后的环境问题进行分析、预测和研究,并实现其动态、连续、准确的监测、评价与环境影响规划方案的制定。

2． 2．6 与海洋精细渔业

海洋精细渔业指将3s、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合,对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测,以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划,并在gps 和gis 集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式,综合应用了3s 等空间信息技术,将促进人类合理利用渔业资源,降低成本,提高产品产量和质量,改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向,也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。

3 　海洋资源、环境领域中亟待应用3s 技术的重大课题

美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略,我国的《21 世纪议程》和“数字城市”工程均包括3s 方面的内容[19220 ] 。作为“数字地球”的一部分,“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出,建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业gis、黄河口gis) 。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究,全国沿海66 个海洋站、200 多个验潮站和3 个海洋资料浮标网的长期观测[21 ] ,加之陆地/ 气象/ 国土卫星资料及航片资料,积累了大量的数据。所以运用gis 技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础,海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲,3s 应用范围窄程度低,海洋资源与环境可持续发展任重道远[22 ] 。在海洋领域利用gis ,首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的gis 工具和数据库管理系统,构成一个集成化的环境,以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟,为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状,结合海洋可持续发展的目标,当前,应尽快发挥3s 的优势,深入研究以下领域。

3. 1 数字海底系统

海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来gps 技术与海底测深技术相结合,提高了水下地形测量精度,但费用高且无法经常测量,对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。gis 与rs图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。rs 数据是地理信息系统的重要信息源,且大多数gis 已拥有独立模块进行图像处理。以gis 为平台, 利用各种海底探测技术所取得的资料,建立数字海底数据库,应用自动成图技术,集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨,促进海底资源的开发和海洋环境的治理。

与3s 具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术,在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低,这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。

3. 2 海岸带系统

海岸带是地球四大圈层交汇的地带,物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合,陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75 %～90 %归宿于海岸带,全世界60 %的人口和2/ 3的大中城市集中在沿海地区,海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此,海岸带陆海相互作用(loicz) 研究成为国际地圈- 生物圈计划( igbp) 的核心计划之一,旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响,提高对于未来变化的认识和预测能力。河口- 近海系统位处沿海经济带,是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言,占我国陆域国土13 %的沿海经济带承载着全国42 %的人口,创造着全国60 %以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性,同时也赋予海岸带沉重的环境压力。

海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段,尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中,是目前迫切需要进行的工作[23 ] 。通过rs 与gis 技术集成方法,结合海岸带综合管理所需的元数据(metadata) 技术和网络地理信息系统技术,充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料,构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究,进而开展陆海相互作用的研究。

3. 3 海洋灾害监测与预报

3. 3. 1 海水入浸实时监测

当前,全球气候变暖,海平面上涨,且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长,沿海地区面积大、海拔低,海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚,应运用3s 动态、实时监测海水入浸,分析、预报灾情,提供有效的措施及建议。

3. 3. 2 重大自然灾害监测预报

东部沿海地区为海洋灾害多发区,其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24 ] 。因此,如何准确预报重大灾害,提高区域综合减灾能力,已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息,用gps测定灾区的准确地理位置,结合gis 中已存储的灾区地形、交通等信息,即可对灾害进行评估、预测,并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比,向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。

3. 3. 3 海洋生态环境动态监测

海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖,造成环境质量下降、近海营养盐过剩,赤潮频发,严重危害着海洋生态平衡。因此,运用3s 建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统,对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。

3. 3. 4 海洋工程安全立体监测与预报

近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物,工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益,甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况,也取决于周围的环境荷载,如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。

4 　结语

海洋资源与环境是3s 技术大显身手的领域。3s是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3s 所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。3s 理论的日益完善,算法研究的不断深入,全球网络化的逐步实现,测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合,都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件,最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调,走可持续发展之路,才是中国发展的前途所在。 参考文献:

[ 1 ] 中华人民共和国国务院. 中国21 世纪议程[m] . 北京: 中国环境科学出版社, 1994 : 125-130.

[ 2 ] 郭芳. 蓝色的宝库———21 世纪的海洋开发[m] . 北京: 科学技术文献出版社, 1998 : 5-20.

[ 3 ] 张珞平, 洪华生, 陈伟琪, 等. 海洋环境安全:一种可持续发展的观点[j ] . 厦门大学学报(自然科学版) , 2004 , 43 ( sup. ) : 254-257.

[ 4 ] 张德贤, 陈中慧, 戴桂林, 等. 海洋经济可持续发展模型及应用研究[j ] . 青岛海洋大学学报, 2001 , 31 (1) : 143-148.

[5 ] 刘志丽, 马建文, 陈嘻, 等. 利用3s 技术综合研究新疆塔里木河流域中下游11 年生态环境变化与成因[j ] . 遥感学报, 2003 , 2 :146-152.

[6 ] 刘惠明, 伊爱国, 苏志尧. 3s 技术及其在生态学研究中的应用[j ] . 生态科学, 2002 , 1 : 82-85.

[7 ] 刘震, 李树揩. 遥感、地理信息系统与全球定位系统集成的研究[j ] . 遥感学报, 1997 , 2 : 23-26.

[ 8 ] 李德仁. 论rs、gis、gps 集成的定义、理论与关键技术[j ] . 遥感学报, 1997 , 1 (1) : 64-68.

[ 9 ] 闫志刚, 盛业华, 左金霞. 3s 技术及其在环境信息系统中的应用[j ] . 测绘通报, 2001 , s1 : 17-20.

[10 ] 王伟武, 王人潮, 朱利中. 基于“3s”技术的环境质量评价及其研究展望[j ] . 浙江大学学报, 2002 , 28 (5) : 578-584.

[ 11 ] 于永海, 苗丰民, 王玉广, 等. 基于3s 技术的海岸线测量与管理应用研究[j ] . 地理与地理信息科学, 2003 , 19 (6) : 24-27.

[ 12 ] 黄发明, 蔡峰, 孙书贤. 3s 技术在海域中的应用[j ] . 海洋测绘,2003 , 23 (2) : 20-23.

[13 ] 蒋兴伟. 我国海洋卫星的发展及其应用展望[j ] . 中国航天,2001 , 9 : 13-17.

[14 ] 国家海洋局. 2004 年中国海洋经济统计公报[ n ] . 光明日报,2005-02-05.

[15 ] 戴桂林, 王雪. 我国海洋资源产权界定问题探索[j ] . 中国海洋大学学报: 社会科学版, 2005 , 1 : 15-18.

[16 ] 谷东起, 赵晓涛, 夏东兴. 中国海岸湿地退化压力因素的综合分析[j ] . 海洋学报, 2003 , 25 (1) : 78-85.

[17 ] 徐质斌, 牛福增. 海洋经济学[m] . 北京: 经济科学出版社,2003 : 73-84.

[ 18 ] 黄敬峰. 论遥感技术与资源环境可持续发展研究[j ] . 遥感技术与应用, 1999 : 14 (1) : 65-70.

[ 19 ] 陈述彭. 地理信息系统导论[m] . 北京: 科学出版社, 1999 : 11-12 , 220.

[20 ] 马蔼乃. 地理科学与地理信息科学[m] . 武汉: 武汉出版社,

2000 : 3032324.

[21 ] 许富祥. 海洋灾害特征及减灾对策[j ] . 海洋预报, 1998 , 15(3) : 45-50.

海洋环境观测前景篇5

资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21 世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1 个基本组成部分,是1 种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1 ] 。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发,充分发挥海洋优势,进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多,人均资源匮乏,社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国, 海岸线长18 000km ,海域面积3. 0 ×106km2 ,约占全国陆地面积的1/ 3[2 ] ,海洋资源丰富。但海洋资源远未开发,机遇与挑战并存,而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200 海里专属经济区的权益之争问题。因而,应用高新技术,准确快速查明我国海域情况,主动保护海洋环境安全[3 ] ,既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要,也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21 世纪宏伟蓝图的重要出路[4 ] 。

作为建立数字海洋的三大支撑技术gps , gis 和rs ,在海洋空间数据处理中各具特点,又密切相关[5 ] 。gps 可在瞬间产生目标定位坐标, gis 具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,rs 可快速获取区域面状信息[628 ] 。3s 集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,即gps 和rs 向gis 提供或更新区域信息以及空间定位,gis 进行相应的空间分析。3s 技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前,3s 技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210 ] ,但在海洋领域的应用总体水平还较低,主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面,近几年扩展到海岸线测量[11 ] 、海域勘界[12 ] 、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13 ] 。

1 　我国海洋资源与环境的现状及应对策略

1. 1 海洋资源开发现状

改革以来,我国的海洋开发飞速发展。1980 年全国海洋产业产值为80 亿元,1990 年达482 亿元,1994年猛增到1 400 亿元,2000 年全国海洋产业产值已达4 133亿元,2004 年近1. 3 万亿元[14 ] 。但目前我国海洋产业规模较小,仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后,资源利用率低,浪费严重,缺少全局的、长远的兼顾,特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低,对远海及整体资源尚未进行综合开发利用,尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业) 发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理,管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不健全,不能适应市场经济的要求,尚未形成统一协调的整体开发战略[15 ] 。

1. 2 海洋环境及生态现状

1. 2. 1 我国海洋环境污染相当严重

许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣,近海污染范围不断扩大,n , p 等营养盐类污染明显。2004 年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1. 69 ×105km2 ,较上年增加约2. 7 ×104km2 ,近岸海域污染严重,污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时,陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等四大类43 个排污口进行的重点监测显示,受陆源排污影响,约八成入海排污口邻近海域环境污染严重, 约20km2 的监测海域为无底栖生物区[14 ] 。

1. 2. 2 海洋的自然和生态破坏范围广、程度深大量不合理的人为活动(如围海筑坝、河流建闸、大面积挖沙采石、乱挖珊瑚礁等) 已严重影响并破坏了我国海洋自然景观和生态环境,造成了大范围的海岸侵蚀或淤积,湿地及红树林面积减少[16 ] ,破坏了典型的海洋生态系统, 海珍品濒于绝迹, 渔业产量大幅度下降。《2004 年中国海洋环境质量公报》显示,由于陆源污染物排海、围填海侵占海洋生态环境及生物资源过度开发,莱州湾、黄河口、长江口、杭州湾及珠江口生态系统均处于不健康状态;沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题[14 ] 。

1. 2. 3 海域污损事件频发、环境灾害群现近年来,我国海域赤潮、溢油、违章倾倒等污损事件发生频率越来越大。2001 年全国海域共发生赤潮77 起,累计面积达1. 5 ×104km2 [17 ] ,对海洋环境、生物资源和渔业生产造成严重损害。海运业发展导致外来有害赤潮种类的

引入,全球气候变化也导致了赤潮的频繁发生。2004年中国近岸局部海域沉积物污染严重,近岸海域部分贝类受到污染,大面积赤潮和有毒赤潮多发,全年共发生赤潮96 次,赤潮累计发生面积较2003 年增加约八成多,海洋环境污染已成为海洋经济可持续发展的严重障碍[14 ] 。

1. 3 应对策略

根据我国海洋资源利用与海洋环境污染的现状,结合我国国情与21 世纪国民经济可持续发展的需要,应强化以下措施:要加强组织领导,建立和完善相应的管理体系和机构,制定海洋资源开发利用和环境保护的综合性目标、政策和法规;要提高全民热爱海洋、保护海洋资源与环境的意识;要建立我国海洋倾废区,规划近海海域环境容量,严格实行污染物总量控制;要按照合理、系统和科学的原则开发利用海洋资源,充分发挥海洋功能区域的社会经济和生态环境效益;要加强对各种海洋资源储量、分布的勘测勘探,调查了解各种资源量及海洋环境的现状和未来发展的趋势;而重中之重是要倡导科技创新、依靠科技振兴海洋:利用新技术、新手段原位实时地监测海洋环境,通过强大的地理信息分析与处理系统的支持,对获得的信息进行分析、模拟,及时有效地保护海洋环境、资源,预报灾情与突发事件。

2 　3s 在海洋资源与环境中的应用

多年来,国内外海洋工作者在海洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究,制定了一批大型的、多学科的国际海洋科学研究计划,如全球海洋观测系统( goos) 、topex/ poseidon 海洋地形试验、世界海洋环流试验(woce) 、热带海洋全球大气计划( toga) 等。通过系统地研究海洋,不断发现其内在规律,帮助人们充分利用海洋空间,合理开发海洋资源。

目前,越来越多的地理信息已在国民经济建设诸多领域中显示出巨大的应用价值。在信息量激增的21世纪,要实现海洋资源与环境的可持续发展,关键是要及时准确地获取、分析海量的信息。而20 世纪下半叶发展起来的gis 技术功能强大,用于对空间环境数据进行管理、查询、分析,并且利用gis 的统计制图功能形象地展示出各种环境专题内容、环境数据空间分布与数量统计规律,以满足环境保护实际需要。3s、专家系统及决策支持系统是当今信息时代的尖端技术,它们相互结合、取长补短、相辅相成,为资源开发、环境保护提供比较完善的技术支持,有助于海洋资源与环境的可持续发展。借助3s ,应用计算机网络与通讯和数据库管理技术,建立现代化海洋实时立体监测管理系统,实现信息更新、信息共享,并通过图形方式对管理与决策前景进行动态模拟,为海洋资源开发、海洋环境和气候的监测、海洋防灾减灾以及维护国家海洋权益服务。

2. 1 3s 与海洋资源的开发利用

目前陆地上70 %的农业生产资料,80 %以上的工业原料、95 %以上的能源来自矿产资源。由于我国仍处于矿产消耗强度趋快的时期,要满足近期矿产资源的需求,并为今后一定时期内可持续发展保持后劲,寻找和开发矿产资源仍是地学工作的重要任务。海洋中蕴藏有丰富的石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、海底热液多金属硫化物等矿产资源,它们的分布、规模、储量评价、开发利用的环境条件及可行性等,无疑依赖于快速、高效、准确的探查技术。

根据海洋资源数据库中的物探、化探资料及gps和rs 提供的信息,应用gis 空间分析功能和虚拟现实技术来探索海洋成矿特点和规律,为海洋管理、海岸带和海岛资源开发提供科学依据。成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性。3s 技术可以对区域自然资源的分布及其量值的动态变化进行快速、准确的调查和评价,例如,确定资源量及其变化幅度、时空分布特征,分析、预测各类资源利用的现状与前景,探索解决自然资源供需矛盾的可能途径,评价资源管理的政策和方案等。

2. 2 3s 与海洋环境保护

利用3s 建立海洋环境和灾害信息库、海洋环境质量评价和灾害预报系统,能够为环境监测、管理、规划及评价提供重要的技术支持,为保护海洋环境及海上航行、生产安全服务。

2. 2. 1 环境监测

遥感技术在海洋调查中显示出大范围、多时像、高分辨率的特点,rs 在河口泥沙规律研究、海水海温监测、渔场监测、海洋污染监测等方面发挥了重要作用,对厄尔尼诺效应、赤潮等的监测也收到较好的效果[18 ] 。

2. 2. 2 环境管理

gis 等技术能对各种海洋环境、资源,如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新,并能有效地进行环境统计分析,进而进行环境总体规划;可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。

2. 2. 3 环保应急反应

对于重大环境事件,环境保护部门要具有应急反应能力,并能针对事件的特性做出迅速反应和决策,如水质污染、油船泄露等。

2. 2. 4 环境规划

污水排海工程的规划与设计由于涉及潮汛等原因,如何建立有效的模型进行近海水域模拟分析,是目前的难点和热点。而gis 的空间分析能力可较好地解决该类问题,应用gis 进行近岸海流模拟分析,同时还可以分析近海岸带悬浮物的分布情况。另外,gis 等技术可以快速、准确、客观、动态地对重点海域的环境质量进行趋势预报,为区域环境规划工作提供全面支持,为国家和地方进行宏观决策提供科学依据。

2. 2. 5 环境评价

我国目前正在或将要进行的资源开发和重大工程项目,如南海大陆架石油开发等,应用gis 等技术可以对其进行勘探、选址及建成前后的环境问题进行分析、预测和研究,并实现其动态、连续、准确的监测、评价与环境影响规划方案的制定。

2． 2．6 与海洋精细渔业

海洋精细渔业指将3s、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合,对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测,以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划,并在gps 和gis 集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式,综合应用了3s 等空间信息技术,将促进人类合理利用渔业资源,降低成本,提高产品产量和质量,改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向,也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。

3 　海洋资源、环境领域中亟待应用3s 技术的重大课题

美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略,我国的《21 世纪议程》和“数字城市”工程均包括3s 方面的内容[19220 ] 。作为“数字地球”的一部分,“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出,建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业gis、黄河口gis) 。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究,全国沿海66 个海洋站、200 多个验潮站和3 个海洋资料浮标网的长期观测[21 ] ,加之陆地/ 气象/ 国土卫星资料及航片资料,积累了大量的数据。所以运用gis 技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础,海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲,3s 应用范围窄程度低,海洋资源与环境可持续发展任重道远[22 ] 。在海洋领域利用gis ,首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的gis 工具和数据库管理系统,构成一个集成化的环境,以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟,为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状,结合海洋可持续发展的目标,当前,应尽快发挥3s 的优势,深入研究以下领域。

3. 1 数字海底系统

海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来gps 技术与海底测深技术相结合,提高了水下地形测量精度,但费用高且无法经常测量,对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。gis 与rs图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。rs 数据是地理信息系统的重要信息源,且大多数gis 已拥有独立模块进行图像处理。以gis 为平台, 利用各种海底探测技术所取得的资料,建立数字海底数据库,应用自动成图技术,集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨,促进海底资源的开发和海洋环境的治理。

与3s 具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术,在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低,这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。

3. 2 海岸带系统

海岸带是地球四大圈层交汇的地带,物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合,陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75 %～90 %归宿于海岸带,全世界60 %的人口和2/ 3的大中城市集中在沿海地区,海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此,海岸带陆海相互作用(loicz) 研究成为国际地圈- 生物圈计划( igbp) 的核心计划之一,旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响,提高对于未来变化的认识和预测能力。河口- 近海系统位处沿海经济带,是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言,占我国陆域国土13 %的沿海经济带承载着全国42 %的人口,创造着全国60 %以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性,同时也赋予海岸带沉重的环境压力。

海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段,尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中,是目前迫切需要进行的工作[23 ] 。通过rs 与gis 技术集成方法,结合海岸带综合管理所需的元数据(metadata) 技术和网络地理信息系统技术,充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料,构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究,进而开展陆海相互作用的研究。

3. 3 海洋灾害监测与预报

3. 3. 1 海水入浸实时监测

当前,全球气候变暖,海平面上涨,且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长,沿海地区面积大、海拔低,海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚,应运用3s 动态、实时监测海水入浸,分析、预报灾情,提供有效的措施及建议。

3. 3. 2 重大自然灾害监测预报

东部沿海地区为海洋灾害多发区,其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24 ] 。因此,如何准确预报重大灾害,提高区域综合减灾能力,已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息,用gps测定灾区的准确地理位置,结合gis 中已存储的灾区地形、交通等信息,即可对灾害进行评估、预测,并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比,向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。

3. 3. 3 海洋生态环境动态监测

海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖,造成环境质量下降、近海营养盐过剩,赤潮频发,严重危害着海洋生态平衡。因此,运用3s 建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统,对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。

3. 3. 4 海洋工程安全立体监测与预报

近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物,工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益,甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况,也取决于周围的环境荷载,如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。

4 　结语

海洋资源与环境是3s 技术大显身手的领域。3s是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3s 所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。3s 理论的日益完善,算法研究的不断深入,全球网络化的逐步实现,测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合,都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件,最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调,走可持续发展之路,才是中国发展的前途所在。 参考文献:

[ 1 ] 中华人民共和国国务院. 中国21 世纪议程[m] . 北京: 中国环境科学出版社, 1994 : 125-130.

[ 2 ] 郭芳. 蓝色的宝库———21 世纪的海洋开发[m] . 北京: 科学技术文献出版社, 1998 : 5-20.

[ 3 ] 张珞平, 洪华生, 陈伟琪, 等. 海洋环境安全:一种可持续发展的观点[j ] . 厦门大学学报(自然科学版) , 2004 , 43 ( sup. ) : 254-257.

[ 4 ] 张德贤, 陈中慧, 戴桂林, 等. 海洋经济可持续发展模型及应用研究[j ] . 青岛海洋大学学报, 2001 , 31 (1) : 143-148.

[5 ] 刘志丽, 马建文, 陈嘻, 等. 利用3s 技术综合研究新疆塔里木河流域中下游11 年生态环境变化与成因[j ] . 遥感学报, 2003 , 2 :146-152.

[6 ] 刘惠明, 伊爱国, 苏志尧. 3s 技术及其在生态学研究中的应用[j ] . 生态科学, 2002 , 1 : 82-85.

[7 ] 刘震, 李树揩. 遥感、地理信息系统与全球定位系统集成的研究[j ] . 遥感学报, 1997 , 2 : 23-26.

[ 8 ] 李德仁. 论rs、gis、gps 集成的定义、理论与关键技术[j ] . 遥感学报, 1997 , 1 (1) : 64-68.

[ 9 ] 闫志刚, 盛业华, 左金霞. 3s 技术及其在环境信息系统中的应用[j ] . 测绘通报, 2001 , s1 : 17-20.

[10 ] 王伟武, 王人潮, 朱利中. 基于“3s”技术的环境质量评价及其研究展望[j ] . 浙江大学学报, 2002 , 28 (5) : 578-584.

[ 11 ] 于永海, 苗丰民, 王玉广, 等. 基于3s 技术的海岸线测量与管理应用研究[j ] . 地理与地理信息科学, 2003 , 19 (6) : 24-27.

[ 12 ] 黄发明, 蔡峰, 孙书贤. 3s 技术在海域中的应用[j ] . 海洋测绘,2003 , 23 (2) : 20-23.

[13 ] 蒋兴伟. 我国海洋卫星的发展及其应用展望[j ] . 中国航天,2001 , 9 : 13-17.

[14 ] 国家海洋局. 2004 年中国海洋经济统计公报[ n ] . 光明日报,2005-02-05.

[15 ] 戴桂林, 王雪. 我国海洋资源产权界定问题探索[j ] . 中国海洋大学学报: 社会科学版, 2005 , 1 : 15-18.

[16 ] 谷东起, 赵晓涛, 夏东兴. 中国海岸湿地退化压力因素的综合分析[j ] . 海洋学报, 2003 , 25 (1) : 78-85.

[17 ] 徐质斌, 牛福增. 海洋经济学[m] . 北京: 经济科学出版社,2003 : 73-84.

[ 18 ] 黄敬峰. 论遥感技术与资源环境可持续发展研究[j ] . 遥感技术与应用, 1999 : 14 (1) : 65-70.

[ 19 ] 陈述彭. 地理信息系统导论[m] . 北京: 科学出版社, 1999 : 11-12 , 220.

[20 ] 马蔼乃. 地理科学与地理信息科学[m] . 武汉: 武汉出版社,

2000 : 3032324.

[21 ] 许富祥. 海洋灾害特征及减灾对策[j ] . 海洋预报, 1998 , 15(3) : 45-50.

海洋环境观测前景篇6

中图分类号：X826 文章编号：1009-2374（2017）01-0087-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.043

1 我国海洋概况

我国海洋面积约300万平方公里，海岸线延绵达1800公里，海岸线资源异常丰富，具有得天独厚的渔业资源、旅游资源、港口资源和辽阔发展的空间。有极其丰富的海洋生物资源，海洋生物物种多达26000多种，鱼类3000多种、浅海和滩涂生物资源2200多种，长久以来在平衡生态环境，保持社会经济快速发展发挥着极大的作用，当然我国的海域划界也存在着激烈的争端，在黄海、东海、南海与周边各国均存在着或多或少的管辖权争议。在资源日益枯竭的今天，因为科学水平的因素，被保存完好丰富的海底能源，将会为国家发展提供巨大的Y源保障。目前，其他国家在清洁的可再生能源方面投入颇大，海水也是不少可再生的能源，如潮汐能、浪能、水温能、盐度差能等。随着开发的深入，我国也前所未有地污染和破坏着海洋生态环境，海水富养化、物种多样性快速减少等问题，使海洋保护工作迫在眉睫。

2 海洋环境保护现状及原因分析

2.1 我国海水受污染情况非常严重

2.1.1 海洋环境问题的首要表现就是海洋水体遭到污染，随着近海岸海域富营养化程度的不断加剧，赤潮现象频频发生，且不断扩大规模，不断出现新的赤潮生物种，给海洋生态环境、人民群众健康和海洋经济造成了重大危害。

2.1.2 在经济社会的快速发展的同时，作为能源战略的石油在陆续大量建设开发，海上运输石油频繁如织，开采石油规模不断扩大，风险源更加分散分布更广，风险源强度更大，溢油的潜在风险也在不断增加，发生突发性溢油污染事故的概率也在大幅增加。近几年，我国油船溢油事故和海上开采石油的泄露与井喷事故迅速攀升，每年石油排入大海约12万吨。渤海湾“7・16”溢油事故和山东蓬莱“19-3”重大溢油事故更是给海洋生态环境以沉重打击同时给人们敲响了安全的警钟。

2.1.3 海运航行和作业中的船舶所产生的污染物源源不断的排入海洋，也可能发生事故，如碰撞、爆炸等，所产生有害物质排到海水中，使海水再次受到污染。

2.1.4 海洋环境保护的主要因素并不是这些源污染物，一半以上的污染物来自于陆地废弃物的排放。人类在日常的生产、生活中，不经处理随意排放废弃物和污水，直接进入河流系统；农事生产所用如农药、化肥等化学成分污染物，经过雨水浸泡，流入地下暗河，随着河流和地下水，最终进入大海，海洋环境受到了污染，海洋生态遭到了破坏。海水的自净能力是有限的，更需要漫长的时间消化，无限度流入污染物，海水自身净能力必然会入不敷出而导致水体污染。

2.2 过度开发海洋资源，生物多样性减少

我国海域内海洋生物种类繁多，还有很多珍稀品种，过度的捕捞极大地破坏了海洋物种资源的繁殖能力，致使海洋生物极速减少，严重的甚至濒临灭绝。与此同时，环境质量下降，生态系统异常，致使鱼、虾、蟹和贝类以及有保护水环境功能的大量藻类等因无法适应环境而快速消亡。虽然采取休渔期的政策，投放鱼苗、虾苗，但在利益的驱动下，仍然出海作业的大批渔民将还未长大的鱼、虾、蟹捕捞上来，其既无法从数量上的增长形成种群，之后便出现了更加尴尬局面，原本数量不多的海洋珍惜物种濒临灭亡，而数量众多的物种将成为珍惜海洋生物。

2.3 水域面积缩减、海岸侵蚀状况严重

大量海岸因受经济开发的影响，人为改造滩涂在不断增加、自然的原始景观在逐渐缩减、很多重要的海湾面积在不断缩减；大量的填海造地投入其中，更是兴建了大面积的海参、鲍鱼养殖场，疏于管理的大面积养殖场，使海滩面积和海岸湿地急剧减少，养殖场内的污染也十分严重，污染物随着潮汐进入海中，海水受到了污染。另外，开发海洋工程建设、石油、天然气的海上开采作业、海洋生物制药等化工产品的开发过程中产生的污染物，都从侧面给海洋环境以沉重打击。

2.4 法律体系的不健全和缺失的管理机制

我国海洋的环境立法工作发展较晚，相关法律体系相对滞后，然而在海岸线的立法管理方面有很多漏洞。海洋环境的政府管理部门责任不清，职能重叠现象、推诿扯皮、效率低下等问题极易出现，与之相关的监测预警、监督管理机制不健全，执法队伍需要进一步提高水平，以上均严重影响着海洋生态环境保护工作的开展。

《中华人民共和国环境保护法》是环境保护的基本法，明确了在保护海洋环境方面的规定，《中华人民共和国海洋环境保护法》是1983年颁布施行的，是我国专门保护海洋环境方面的法律，在海洋经济的可持续发展方面，科学合理开发利用海洋资源方面意义非常重大。法律体系中保护海洋方面的，是以《中华人民共和国环境保护法》为根本，以《海洋环境保护法》为中心，三个辅法律：（1）《防止船舶污染海域管理条例》《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》《防治海岸工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》《海洋倾废管理条例》《防治陆源污染物污染损害海洋环境管理条例》《防止拆船污染环境管理条例》六个相关法律法规；（2）和海洋防治法相关的法律法规，如《水污染防治法》《大气污染防治法》；（3）有具体执行标准的保护海洋环境性法规，如《海水水质标准》《渔业水质标准》等。以上法律、法规、准则构成了在保护海洋生态环境法律体系的基本框架，在保护海洋生态环境中起到了法律支撑的作用。由此不难看出海洋环境保护的法律体系并不健全，并不能适应新时期保护海洋环境的重任，且相比其他发达国家对于海洋的立法方面，还需要进一步完善。

3 我国面临保护海洋生态环境的不足与对策

目前，在大力发展海洋经济之时，保护海洋近岸生态环境与前者成为了不可调和的利益矛盾点，承受着继续破坏和污染不断加重的巨大压力，有些部分重点地区海洋环境受损情况触目惊心，已无持续发展的后劲可言。所以加强产业结构性调整、优化产业部局，严控污染源，在减轻沿岸近海和流域污染现象之时，进一步加大海洋生态保护力度。提高生态系统的自我保护功能和的抵御灾害的综合能力，保持生物基因多样性、恢复海岸自净能力、逐渐提升海洋生态环境安全防卫能力，具体措施：

3.1 加大建设海洋环境保护设施和机制措施力度

3.1.1 要大力兴建部级保护区，各地也要以改善海洋环境，保护海岸带生态系统为目标，建立生态保护区或海岸生态隔离带，极大保护及恢复海岸生态系统，加强海岸生态建设。

3.1.2 恢复海洋岸线原生态景观，在沿海重点旅游区、经济开发^，加大力度修复沙滩海岸、退耕退垦还滩还海，建设原生态自然景观和廊道，让人与自然和谐相处，构建蓝色空间和愉悦、唯美的滨海景观。

3.1.3 加强污水处理水平，控制海洋污染，建立污水排海标准，制定统一污水、废水排放浓度标准，排放污染物要定时监测、申报登记、控制入海污染物总量等，以保证海产品质量，保护群众身体健康。

3.1.4 建立评估海洋生态环境风险体系，开展海洋生态环境安全风险评估体系建设，对海洋安全事故的发生、发展、消除及生态恢复都至关重要。

3.1.5 加强海洋环境应急处置能力。把深入开展海洋环境灾害的防治工作和应急处置管理机制有效融合，在多样性的海洋灾害频发的形势下，严重威胁了人们的日常生产生活。为了人民群众的生命财产安全，根据发生生态灾害种类如赤潮、绿潮和海洋生物病毒病害、重大海上安全生产突发事故等，有针对性地开展监测防控工作，设立监测点、完善浮标、探头，利用航拍、卫星遥感技术建立全方位立体化的监测系统，提高预警机制和应急响应能力，在发生海洋环境污染事故或生物灾害时，能够及时解决问题，最大限度地降低事故灾害造成的损失。应急工作要常备不懈，宁可备而不用，不可用而不备。

3.2 建立适应新时期发展的法律体系

3.2.1 应当适时出台一些法律法规来填补法律空白，又能解决新问题。在建设大量人工养殖场以用来替代和缓解渔业资源枯竭压力，而随之产生了许多问题，如生态环境被破坏、海水被污染、生物链严重失衡等，需要法律制定科学合理的标准来规范养殖行业，严格禁止养殖密度过大，坚决防治养殖疾病等，建立高标准人工养殖场；同时重视生物入侵，越来越多的生物入侵案例，惨痛的表明同样是破坏生态的重大因素，这些问题的逐渐凸现，迫切的需要用法律手段进行制约。

3.2.2 海洋的经济价值与海洋的生态价值相比后者更应得到重视。在取得经济价值的同时，而损害生态价值是不可估量的，应当完善、强化、细化相关法律法规，制定完善的补偿制度，海洋环境生态保护区的建设制度，所有的海洋经济行为都应在合法的前提下进行，保存好生态环境，保持物种多样性和基因品类多样性的生态环境。

3.2.3 持续加大海洋执法监督力度。制定的法律能否保护海洋环境，关键就是要执法必严，如执法监督力度不够，就会导致其形同虚设变成一纸空文，而且还应该有完善的处罚措施，使触碰法律的自然人、法人心生畏惧，法律所赋予的责任、义务，严格按照规定执行。

4 结语

我国现已进入经济体制改革的深水区，社会发展的战略机遇期，使得资源环境的约束与发展之间的矛盾更加显现。为突破陆地资源环境短缺的瓶颈，保护海洋环境，可持续开发利用海洋资源显得极为重要，要使其具有更为广阔的前景，就要立足当前，放眼未来，不谋万世者不足以谋一时的眼光看待海洋生态环境问题。统筹兼顾，合理布局，科学谋划，构筑蓝色的海岸生态屏障，树立海洋道德意识、海洋文化意识、提高蓝色国土意识，促进文化强国、海洋强国建设。

参考文献

[1] 刘伊娜.浅析我国海洋生态环境保护现状及对策[A].

中国环境资源法学研究会论文集[C].2014.

[2] 马凤媛.我国海洋强国战略视角下的海洋环境保护

海洋环境观测前景篇7

1 数字化试验海区建设内容

1.1 数字化试验海区的基本概念

所谓数字化试验海区，就是指信息化的试验海域，它包括了试验海区大部分要素的数字化、智能化、可视化的全过程，是依托各种测量设备，利用地理信息系统（GIS）、卫星遥感（RS）、全球定位系统（GPS）等技术与现代海洋技术相结合，把大量的、多分辨率的、动态的各类海洋信息资源进行整合、集成、分析处理、利用和有效管理，组合形成一个大系统，快速、完整、便捷地为决策者提供全面、多层次的试验海区海洋环境信息，为试验的组织实施和结果评定提供强有力的技术支撑。

1.2 数字化试验海区的建设内容

数字化试验海区的建设是一个复杂的系统工程，从我部试验任务对海洋环境的需求考虑，主要建设内容包括数字化试验海域海洋环境信息基础平台、数字化试验海域原型系统两大部分。

1.2.1 海洋环境信息基础平台

1.2.1.1 数字化试验海域标准规范的确立

海洋空间信息的来源多种多样，要把这些数据资料按统一的参考坐标系统、统一的结构组织到数据库中，应制定数据标准化处理、数据库建设、数据交换、产品制作等系列规程和规范，以确保有效地开发与利用信息资源和信息技术。

1.2.1.2 试验海区海洋环境信息的获取

实现数字化试验海域的基础和关键是数据。海洋数据反映了海洋基本特征和动态变化，是海洋自然特征的数字化表现形式。随着数据获取方法手段的更新，数据获取的时效性大大提高，数据更新周期已由过去的按年、多年，逐步发展为按日、时，甚至按分钟计量。海洋数据的快速获取和更新，将使海洋观测数据形成海量积累，并逐步实现海洋的数字化，同时也为海洋的数字化表达及利用数字化和虚拟现实的手段还原海洋的真实情境创造了条件，这对靶场更客观地认识了解海洋现象，探究发现海洋规律等具有重要的意义。

1.2.1.3 海洋环境信息数据仓库的建设

数据仓库系统是数字化试验海域信息基础平台的核心，通过数据仓库系统的建设和运行，实现海洋环境数据的统一高效管理，把分散的、多源的、海量的、内容多样的、标准不一的各类海洋数据进行处理，为数字化试验海域原型系统提供多源、多尺度的数据支撑。

数据仓库由海洋水文、海底底质、海洋基础地理数据库等几大类数据。具备数据查询检索、统计分析、数据抽取及更新等功能。

1.2.2 数字化试验海域原型系统

数字化试验海域原型系统是指在对大量海洋基础数据和产品进行整合的基础上，形成的一个信息集成与可视化显示基础平台。它集成了海洋环境信息基础平台的各种数据和海洋计算模式，并基于三维球体模型，利用三维可视化、动态仿真等技术，对这些海洋环境信息进行空间分析和动态、直观的可视化表达，并可以实现多类信息的综合查询。根据我部试验任务的特点，此原型系统包括基础信息模块和海洋环境模块等三大模块。

1.2.2.1 基础信息模块

可以实现试验海域海底地形的三维可视化表达与定位查询。从不同角度对几大试验海区的海底地形地貌进行海洋基础信息的全方位展示。

1.2.2.2 海洋环境模块

利用统计、再分析、预报等多种类型数据，以单点查询、过程曲线、颜色梯度填充、三维虚拟仿真等多种形式动态表达温度、盐度、密度、声速、流速流向、波浪等水文要素。

2 数字化试验海区建设方案

2.1 制定相关的标准规范

依据数字化试验海域建设的总体要求和顶层设计，开展数字化试验海域标准的总体设计，确定标准化目标、标准体系框架，编制数字化试验海域标准化工作指南。分析现有与数字化试验海域相关的行业标准、国家标准，研究确定拟采用的国际标准和国外相关标准，指定基础性、关键性标准。

2.2 建立数字化试验海域海洋信息获取与更新体系

信息获取与更新体系是数字化试验海域建设的重要基础和保持生命力的重要保障。目前，依托我部的水下环境测量系统（包括温盐深剖面仪、多普勒流速剖面仪、GPS罗经、侧扫声纳、单波束测深仪、风速风向仪、测波雷达等）已初步形成由海底到海面的海洋立体监测数据获取体系，形成了分布密度合理、监测要素齐全的数据采集体系，为实现海洋数据获取与更新的实时化、自动化提供了技术支撑。

事实上，海量的海洋信息是数字化试验海域建设的重要基础。目前靶场已投入部分资金购置了水下环境测量系统这套海洋环境调查设备，并结合试验任务和锚训进行不同时间和不同地点对进行了观测。但这些有限的数据量远远不能满足数字化试验海域建设低于海洋信息的大范围、高精度、时空连续的全面要求。后续应在全面收集、利用各类海洋调查资料的基础上，加大对海洋环境调查的投入力度，充分利用我部的水下环境测量系统进行海洋环境调查，为建立海洋数据仓库系统提供强有力的数据支撑。

2.3 研究数字化试验海域建设的关键技术

2.3.1 海洋信息处理技术

由于海洋是流动的水体，并且边界模糊，导致获取的海洋数据的误差和用来描述海洋自然要素属性或海洋物理性质的数据的复杂性。因此，有必要开展有关海洋数据的资料处理与质量控制技术、海洋特征的信息提取技术以及海洋重构与预测技术等。针对我部水下环境测量系统的设备组成，主要研究温盐深剖面仪、多普勒流速剖面仪、GPS罗经、侧扫声纳、单波束测深仪、风速风向仪、测波雷达的的信息处理技术。

2.3.2 海洋数据组织与管理技术

随着测量数据的爆炸性的增长和不断积累，在海量的数据面前，反而更不容易发现有用的信息和知识。为此，有必要充分利用信息技术的最新研究成果，对海洋数据的组织管理等进行深入的研究。

2.3.3 海洋信息可视化与虚拟现实技术

可视化技术涉及计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，是研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。利用此项技术，可以使海洋自然属性与要素的表达更逼真，更有利于揭示隐藏在大量数据和信息背后的海洋现象和变化规律。

3 结束语

数字化试验海域建设是一项长期的具有战略性和前瞻性的系统工程，是当前乃至今后一段时期靶场信息化领域的重要工作。在今后工作中，要在吸收和借鉴国内外相关领域工作经验的基础上，结合靶场试验任务实际，尽快建立数字化试验海域基础平台，建立健全海洋信息更新能力和机制保障，建立权威的海洋信息基础平台，搭建逼真的原型系统，探索符合靶场实际的海洋信息化建设模式，使之在为试验组织实施和结果评定等方面发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]Walk J D，杨景飞.海洋的作用于海洋科学面临的挑战[J].海洋信息，1996（5）：32-34.

[2]李国庆，等.信息是海洋综合管理的基础[J].中国海洋综合管理研究，1998.

海洋环境观测前景篇8

中图分类号：X834 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）01-0328-02

1 背景

大海虽然为我们提供了丰富的食物和矿产，但是环境污染以及风暴潮等海洋环境的变化正在影响着海洋生物的栖息和繁衍，甚至危机着人们的生命。我国拥有18000多公里的海岸线以及300万平方公里的管辖海域，采用高新技术对海洋进行全方位检测迫在眉睫。为此，我国政府把“海洋监测技术”列入国家863计划“九五”研究计划中，此技术作为国家863计划的一个主题，对推动我国海洋检测高技术的发展具有重大意义，“九五”期间投入1.2亿元海洋检测高技术研究经费，“十五”期间投入2.4亿元，“十一五”期间为了加强海洋监测高技术研究，更加大了投入。

2 与国外监测技术差距

目前，在海洋仪器中，主要以国外仪表为主，比如应用最广泛的美国的声学海流剖面仪（ADCP）、挪威的安德拉海流计、HYDOLAB公司的MiniSonde型多参数水质监测仪和美国SEABIRD温盐深测量系统等，他们在国际市场上有很高的占有率，都是集技术、生产、商贸为一体的产品。而国内的海洋仪器基本是研究所的产品，仅有山东省科学院海洋仪器仪表研究所立足于海洋仪器行业。研究所由于生产能力不足、企业技术素质和开发产品的能力不高，因此在现有体制下很难互补，这是海洋仪器行业存在的通病。由于海洋仪器基本属于科学仪器范畴，技术复杂、市场面窄以及批量小，加上国内元器件市场混乱，导致了国内海洋仪器缺乏竞争力。如果不从体制上进行解决，很难扭转我国目前海洋仪器仪表行业日渐衰退和产品没有竞争力的局面。

3 国内外海洋监测技术

3.1 海洋监测参数 随着海洋环境检测技术的不断创新，目前监测的物质和参数主要有：

第一，水文气象参数：风速、流速、气温、波浪、流向、水温等；

第二，物化指标参数：pH值、有机物、溶剂氧、盐度等；

第三，营养物质和毒性参数：各种营养盐、重金属、核辐射等。

海洋环境污染监测技术包括物理、化学以及生物监测技术等。长期以来在监测各种有毒有害物质时主要通过现场取样分析或取样进行实验室化学分析方法，因此缺乏实时性。面对海洋污染现状的复杂性，为了研究他们之间的函数关系以准确掌握海洋污染物的分布情况，探索海水的细微结构和海洋污染程度，要求对海洋水质污染的重要参数进行现场综合的自动、长期和连续的监测。因此，此技术的研究和应用得到了各国的重视。

3.2 海洋监测传感器的技术状况 采用海洋生态环境监测常规指标从目前国际来看，在线监测海流、溶解氧传感器以及盐度等的技术十分成熟，可靠性和精度都已经达到了相当高的水平。但是，在营养盐和重金属等毒性指标方面的化学分析技术和生物传感器技术还不过关。国内外的传感器都向着智能化、模块化以及网络化、小型化、自动化以及多功能化发展。化学和生物传感器是正在发展的载体平台自动取样分析技术的关键。

根据国际海洋环境检测技术的发展动态，结合我国现状，目前我们的总体目标具体表现为：第一，在物理、化学传感器研究方面向模块化、智能化、网络化发展，向小型化和多功能化发展；提高分析和测量的精度；环境生态自动连续监测系统的研究；与国际接轨共同开发新的分析原理和方法。第二，发展现场、连续、自动监测系统；信息采集、传输、存储和处理的模块化和集成技术；自动浮标站的研制等。

3.3 近海环境自动监测技术 近岸海域是污染和生态环境监测的重点，适合发展各种小型轻便的传感器集成平台技术，适宜在海湾、河口及浅海增养殖区的使用，形成了多种便携式水质监测仪器。目前，生物学研究、污染和生态环境检测、卫星遥感定标以及真实性检验研究等应用的传感器或仪器是发展的重点。目前，微电极和阵列电极在实验室已取得一定的研究成果，测量痕量物质的微电极已有样品，pH和溶解氧电化学传感器的性能也得到了显著改善，总体上，生物传感器还处于实验室研究阶段。模拟动物味觉和嗅觉系统由多传感器阵列组成的电子舌和电子鼻的研究也有所进展。

3.4 海洋遥感技术 在海洋和近海环境的观测和检测中，海洋监测结合传统常规的手段取得了过去常规手段无法取代的重大成果。虽然此技术能够利用海洋水色遥感探测与海洋水色环境有关的参数，但是需要借助卫星等通讯设备，不仅造价高，并且建设周期很长。遥感飞机作为监测海洋环境的遥感平台，具有全球、连续、大尺度以及费用低和实施是环境影响小等特点，此技术对于周期短和尺度小的海洋环境变化具有独特的优势，不仅在海洋环境遥感检测方面起到了巨大的作用，更为广大海洋遥感作者和管理决策部门提供了大量的科研数据和决策依据。

3.5 痕量物质测量和分析仪器 随着海洋污染物的种类越来越多，为了分析和测定重金属、有机污染物以及放射性物质等痕量物质，将大量的海水样品带回实验室进行分析测量是常规的办法。取样分析方法和微电极测量方法都在国外得到了发展，美国在便携式分析方面发展了用微电机测量Cd、Pb、Cu、Zn等重金属的方法，采用阵列微电极技术测量多种重金属成分。

3.6 营养盐现场自动分析仪 亚硝酸盐、磷酸盐以及硅酸盐等营养盐虽然是海洋生物生存的基本营养物质，但是富营养会又可能引发赤潮以及生物的病害。因此，生态环境和污染环境的必测项目就是营养盐。目前的方法，微机控制的全自动测量并使其微型化的方法代替了原来的人工操作的实验室分析方法，即在现场建立一个全自动的微型营养盐分析实验室，一般采用实验室的化学分析流程。

3.7 多参数水质监测仪 海洋监测设备多讲究小型化、多功能化和多参数化，小型多参数海洋环境浮标监测核心是水质传感器。该水质传感器选用美国YSI公司的6600V2型多参数水质监测仪，水质传感器的外观如右图所示。

4 结论

海洋监测作为一门技术含量高且作为一个独立的专业，刚步入社会时，总会遇到各种困难，如：技术人才不足、技术集成环境差、市场容量有限以及外国技术市场垄断等，而民族海洋检测技术作为一个海洋大国，必须发展自己独立的海洋经济、海洋管理以及海洋服务和海洋军事。我国的海洋监测与国外相比，还有很多的差距，主要体现在监测能力、监测设备和监测技术方面，想要在海洋监测中立足，必须要有自己的新技术，目前最欠缺的技术就是重金属污染物、有机污染物、石油类污染物和营养特征污染物的在线实时监测技术，如果在这些方面有所突破，必然会给海洋监测带来很大的技术变革。

参考文献：

海洋环境观测前景篇9

中图分类号：G642.0；G434 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）05-0240-02

一、引言

船舶驾驶是一项非常复杂的“人-机-环境”工程。它不仅要求驾驶人员具备丰富而扎实的理论知识，而且更需要具有相当的航海实际经验，能应付各种紧急情况、保障航行安全。目前，随着虚拟现实技术与计算机仿真技术的飞速发展，船舶驾驶仿真的应用范围越来越广，除基本的船员技能训练与适任评估外，航海科学研究、海事模拟分析、港口建设工程设计模拟论证以及航海教育与培训等方面都得以广泛的应用。因此，船舶驾驶模拟仿真的开发有着广泛的实用背景。

二、船舶参数设置

如图所示，显示的是船舶规格参数的设置，包括中心位置、长、宽、船头角度等参数。对于如下不同尺寸的船，应该设置成不同的尺寸。图1.1、1.2、1.3分别给出三种不同的船舶模型：

另外还可以设置船的其他一些参数：最大速度（节）、最大转向速率（度/秒）以及在海洋中产生浪花的宽度和角度等。下图是集装箱船的参数设置：

三、海洋参数设置

在VEGA PRIME的海洋模块中，对于海洋观察者的设置，有如下四种：ObserverCentered、FixedLocation、SurfZone和Technique。由于船在海洋上航行，观察者即在船上随着船一起运动，因此应该设置为以观察者为中心的ObserverCentered类型。并且为了节约一定的资源，可以设置合适的海洋的远裁切面距离，剔除超出观察者一定距离的海洋，并进行绘制。

同时，对于海洋本身的一些细节参数，可以进行如下图所示的设置：

上图即为海洋中一些参数的设置，包括海浪等级、海洋表面风速、产生的海浪达到的最大高度、海浪方向等。这些参数的设置可以让整个海洋的海浪产生不同的海洋效果。

三、实时天空环境设置

天空环境的设置包括太阳、月亮、云、风、雨、雪等的设置。同时可以设置年月日以及时分秒，并随着当前时间的改变而改变太阳的位置，以及月亮的出现。如下图所示设置年月日、场景的相对经纬度位置，以及时间和时间改变的快慢（1则是按正常时间进行改变）。

图6分别是12：00分时刻使用散装船在上海黄浦江东方明珠塔段视景仿真的实验结果。

五、结论

本文使用VEGA PRIME引擎，模拟出真实船舶航行时船的运动姿态和海洋效果，以及实时的天空环境的仿真，仿真效果逼真，运行流畅，对于船舶运动的研究具有一定的价值；并且运用在船舶驾驶模拟器上，具有一定的应用价值。

海洋环境观测前景篇10

“除了地面与空中的遥测遥感以外，海底观测网就是我们建立的第三个观测平台。”这一项目的领军人物中国著名海洋学者、中国科学院院士汪品先说，“有了这个平台，我们可以从海底回头向上观测海洋世界。”

记者了解到，该项目由同济大学牵头，上海交通大学、华东师范大学、浙江大学、国家海洋局东海分局等机构共同承担。不仅在东海，今后我国还将在南海海底也建立功能较为完善的海底观测网。

东海海底观测网项目组成员之一徐昌伟表示，此前，做深海海洋监测时，科研人员会采取两种方法，一是直接把海洋观测仪器抛投到海里，过段时间打捞上来，分析记录数据或将采集到的样本带回实验室研究。二是在海上投一个直径大约10米的大浮标，把探测仪器装在浮标上。但这两种办法都有缺点。因为仪器的电量是有限的，最多只能在海底支持几个月到一年，不够持久。同时，仪器收集到的信息要往外发送，那么无线方式传输信息还要面临卫星传输速率低的问题，即使在远海区域，使用海事卫星进行传输，伴随的通信费用也非常高。

针对这些现状，汪品先院士在国内最先提出了建立海底观测系统的设想。同济大学海洋与地球科学学院翦知〗淌诟嫠呒钦撸海底观测系统实际上就是把陆地实验室“搬进”了海底，它是观测海洋最安全的去处――不受海洋风浪、能源等限制，能长期连续实时原位地观测海底以下地震、地壳内流体和生物等的活动。科学家通过声学设备、水下质谱仪、微型基因组探头以及海底井下实验装置、海底化学与生物学实验室等，来监测海底地震，观测“海底下的海洋”及其生物地球化学过程，实现实时观测。

目前，海底观测网可应用于重大科学问题研究、海洋技术与海洋工程问题，灾害与环境预防和保护、航海以及军事等方面。

徐昌伟说，之所以会率先选择在东海建设观测网，是由东海的海洋环境决定的，东海是赤潮、长江口冲淡水（长江口外核心区的盐度在26以下的混合水团）聚集的地点，有很多的科学问题可以研究。另外东海比较浅，平均深度为370米，等技术成熟以后，可以应用到其他海域，比如：水域较深的南海。

而要想建成海底观测网也并非易事，翦知【倮说，海洋观测需要把高压电传送到海底进行转换，这就需要转换的插头，我们叫接驳盒。在正常环境下，插头都可能会碰到问题，等到了海里，有盐水的腐蚀渗漏，有高压，这就对仪器设备提出了更高的要求。

另外，一些自然灾害，比如地震会使得地质、海底地形发生形变，这样就有可能会把海缆震断拉断。如何在地震的情况下，保护海底电缆以及海底观测网的正常运行。目前，这也是科研人员正在研究的问题。

日前，国内若干深海观测网络的关键技术获得了重大突破。项目组研制了海底接驳盒、水下原位化学和动力环境监测系统等样机和配套软件，并于2010年9月成功在嵊山岛进行了浅海试验。

虽然现在还无法看到东海观测网的全景，但是可以看到雏形――东海海底观测小衢山试验站。有了小衢山的成功范例，东海海底观测网将会陆续完善。徐昌伟介绍，小衢山试验站由搭载太阳能蓄电池及无线通信设备的海上平台、1100米长的海底光电复合缆、电源与通信管理接驳盒和多种海洋观测仪器组成。去年2月27日，智利发生8.8级强震后，小衢山试验站传回的数据显示，2010年2月28日下午3时，该海域的海平面高度出现异常，研究人员判断，此次异常是由智利地震海啸引起的。这一监测结果，有助于我国海啸预报模型的验证与改进。至今，该试验站已正常运行700多天，数据完整率达95%以上。

“未来有了东海海底观测网，我们可以更细致地研究长江泥沙的运输和沉积。”徐昌伟表示，来自长江的大量沉积泥沙会影响到航道和海上工程的稳定性，这些数据对相关部门颇为重要。同时，该区域泥沙流向何处，这也是海洋沉积学非常感兴趣的问题。那么通过海底观测网检测获得的数据，就可以了解某个区域海水搬运泥沙的过程，也可以借此推测出其他区域的情况。此外，对渔业而言，监测网还能观测到赤潮、水底缺氧等信息。目前，有关赤潮的预报，还没有成熟的办法。而赤潮对于舟山渔业来说，影响比较大。倘若今后通过长期监测，能推论出赤潮发生前的预兆，则能给渔业带来极大的便利。

海洋环境观测前景篇11

中图分类号： TE991.5 文献标识码： A 文章编号：

The cause of environment pollution and the policy of management

about sea alongshore in our country

LiHaixiangLiuXiaoping

(Shandong Geo-engineeryng Exploration Institute，ShandongJinan 250014，China)

Abstract：the development of China's marine economy for instant success, extensive management, even at the expense of the environment, causing serious pollution of coastal waters. In addition, an important reason for marine environmental protection legal system is not perfect, imperfect management system and the current situation of our country. In order to prevent further deterioration of environmental pollution in coastal waters, shall formulate corresponding management countermeasures as soon as possible, establish and perfect the management system for marine environmental protection, strengthen the mechanism of marine environmental protection and law enforcement.

Keywords: coastal pollution prevent worsening pollution

引言

我国是海洋大国，海域辽阔，海洋资源种类繁多，储量丰富。合理开发我国的海洋资源可以带来巨大的生态经济效益，然而，在以往海洋资源不被视为商品，使其被无偿或低偿使用，带来了资源浪费、环境污染和生态环境破坏等一系列问题，严重制约了海洋经济的可持续发展。为了摆脱传统发展模式中经济发展与环境恶化的两难困境，真正实现海洋经济的可持续发展，建设海洋经济强国，必须针对我国海洋资源过度利用的现状及其产生原因提出防治办法。

1、中国海洋环境基本状况

1.1中国海域自然状况

中国海域位于亚洲大陆东侧的中纬度和低纬度带，跨越热带、亚热带和温带三个气候带，各海域与大洋之间均有大陆边缘的半岛或群岛断续间隔，基本属封闭性海区。海岸线漫长，长达18000km，分布有6500多个岛屿，沿海滩涂380万公顷，海洋生物物种和生态系统具有丰富的多样性。同时，中国海域拥有丰富的矿产资源、油气资源、滨海旅游资源和可再生能源，开发潜力十分巨大。

1.2我国海水水质情况

近年来，我国近岸海域污染状况严重，2009年，全海域未达到清洁海域水质标准的面积为146980km2，其中较清洁海域面积70920 km2，轻度污染海域面积25500 km2，中度污染海域面积20840 km2，严重污染海域面积29720 km2。严重污染海域主要分布在辽东湾、渤海湾、莱州湾、长江口、杭州湾、珠江口和部分大中城市近岸局部水域。

1.3中国海洋环境保护工作发展

国家海洋局作为中国海洋工作的主管部门，早在20世纪60年代就开始对中国的海洋环境实施监测，特别是1972年斯德哥尔摩环境大会以后，国家海洋局开始组织对中国沿海的环境污染进行调查。从20世纪70年代起，中国开始逐步建立海洋环境监测业务体系，从国家、区域、沿海地方省市到基层单位的四级海洋环境监测机构逐步建立，并广泛开展了中国海域的环境监测工作。近年来，国家海洋局相继制定了海洋工程和海岸环境影响报告书核准和审核相关管理规定和程序，全面推进了海洋工程和海岸工程环境保护管理工作。此外，对中国海监进行了整编，充实了执法力量，加强了能力建设，指导地方成立了执法队伍，加大了海上执法力度。

2.中国海洋污染现状及特点

2.1中国海洋环境污染的现状

近年我国近岸海域环境质量仍呈继续恶化趋势，特别是经济发达地区的河口、海湾以及大中城市毗邻海域污染最为严重。由于污染严重，导致我国海洋生态环境恶化，赤潮大规模频繁发生，使沿海经济发展和人民身体健康受到危害。

2.1.1近岸海域污染依然严重

截止到2009年，我国全海域受污染面积为76060 km2，其中轻度污染海域面积25500 km2，中度污染海域面积20840 km2，严重污染海域面积29720 km2，主要污染物是无机氮、磷酸盐、部分重金属和石油类，污染海域主要分布在近岸、河口、海湾和人口密集、工业发达的大中城市邻近海域以及排污口附近海域。海洋沉积物质量状况总体较好，近岸部分海域沉积物受到DDT、多氯联苯、砷和石油类等的污染。海洋生物质量状况基本良好，但近岸部分监测地点个别贝类体内残留的铅、镉、铜、砷等有害物质的浓度超过一类海洋生物质量标准，粪大肠菌群含量超过二类海洋生物质量标准，少数监测地点个别贝类体内仍然残留有六六六和DDT。

2.1.2陆源排污严重污染近岸海域

中国近海海域的主要污染物80%以上来自陆源排污。每年上百亿吨的工业和生活污水将大量的氮、磷、石油类、重金属类(锌、镉、铅、汞、铜等)和其他有毒有害物质携带排放入海，造成近岸海域水质恶化。2005年，全国陆源入海排污监测结果表示，84%的入海排污口超标排放污染物，主要超标污染物为营养盐、粪大肠菌群和B0D5等。入海污染物的排放严重影响了邻近增养殖区、保护区、滨海风景旅游区等海洋功能区的功能。

2.1.3海水养殖区环境不容乐观

通过对50个海水增养殖区实施监测的结果表明，56%的增养殖区水质状况良好，部分养殖区海水受活性磷酸盐和无机氮的影响，水体呈富营养化状态；48%的增养殖区沉积物质量状况良好，部分养殖区沉积物中粪大肠菌群、有机碳、砷的含量较高；养殖生物总体质量一般，部分养殖区养殖生物体内出现DDT、多氯联苯、粪大肠菌群、镉、砷和铅的超标等现象。

2.1.4赤潮灾害频繁发生

由于含有高浓度营养物质的大量污水排放入海，致使我国近海海域赤潮频繁发生，给养殖业造成巨大经济损失，给海洋生态造成巨大破坏，特别是有毒赤潮的发生，对人体健康和生命安全造成极大危害和威胁。

2.1.5近岸海洋生态环境脆弱

近年来，海洋污染加剧和围填海等人为破坏行为的存在，使我国近岸海域生境恶化，生态系统结构失衡，典型生态系统受损，生物多样性和珍稀濒危物种减少，赤潮等海洋生态灾害频发中国。总体而言，中国近岸海洋生态系统整体处于脆弱状态，生态环境恶化的趋势尚未得到缓解。

2.1.6海岸侵蚀灾害严重

据统计，目前70%左右的沙岸和大部分开敞式淤泥岸遭受侵蚀，沙质海岸侵蚀岸线己逾2500公里，主要是受沿岸挖砂、水库拦砂、河流人工改道等人为活动的影响。

2.2中国海洋环境污染的特点

2.2.1我国近海污染物普遍是以氮、磷、油类为主

①油类污染在各海区均有分布，局部区域严重，其中锦州湾、渤海湾、辽东湾、黄海北部、胶州湾、莱州湾及大连湾油类污染尤其显著；②中国近海水体中营养盐含量普遍偏高，超标严重；③重金属污染严重，各海区河口或港湾的海洋生物体内重金属含量都有不同程度的超标，特别是1998年我国近岸水城持续受到重金属污染，渤海、黄海、东海和南海汞的超标率分别达到42%、19%、22%和29%。

2.2.2污染物的浓度分布为河口高于近岸，近岸高于远岸

污染区城主要集中于近岸，近岸又以河口、港湾污染最为严重。如长江、珠江口等，其中长江口、珠江口、胶州湾、杭州湾、舟山渔场营养盐含量最高。

2.2.3赤潮是中国近海最突出的环境问题

近年来，中国赤潮灾害多发，且普遍具有以下特点:发生次数增多，持续时间延长，大面积赤潮增加、区域集中，有毒有害藻种类增加。上世纪70年代在中国仅发现9次赤潮，80年代75次，90年代猛增到262次，2001-2004年的四年中已发生赤潮371次，总面积超过6.6万km2，其中仅2003年就发生赤潮119次，且近年来不但海河沿岸水域频繁发生赤潮，而且在开阔的近海也时有发生。

3.防治海洋污染的对策

3.1.实施海岸带综合管理，协调沿海经济发展与海洋环境保护

①以科学发展观为指导，完善海岸带综合管理体制，实现临海经济、海洋经济与海洋环境的协调发展；②加大海洋科学研究和海洋高新技术开发投入力度，科学评估海洋资源开发潜力和海洋环境承载力指标，提出海洋资源开发重点领域和海洋环境管理优先顺序，制定科学的海洋资源开发和海洋环境保护规划；③因地制宜地完善海岸带功能区划，严格控制海岸带各种生产性开发活动，加强对海上及海岸工程项目的环境评价及监测管理，优先发展科技含量高、污染轻的高新技术产业和环保产业。

3.2.实施流域环境综合治理，严格控制陆源污染

①完善沿海城市生活污水和工业三废的处理设施建设，提高污染物的处理能力和处理效率，大幅度减少各种污染物的入海量，在有条件的大城市城区，尽快实现污水的三级处理后循环利用，没有条件或基础设施不达标的城区也要尽快实现污水的二级处理或深海集中排放；②严格控制固体污染，采用清洁生产技术或处理设施，有效减少固体垃圾对海洋环境的污染；③开展水上保持及小流域综合整治小范工程，防止大量的有机污染物和有毒废物通过水上流失进入海洋造成污染。

3.3.完善海洋保护区建设，恢复海洋生态环境

①采取积极措施，完善海洋自然保护区建设，在现有的海洋自然保护区基础上，扩大海洋保护区数量，增加海洋保护区面积；②根据近海海洋环境特点和生物地理分布进行典型海区生态环境地理区划，并选择有代表性的岛屿、海域或海岸带区域规划不同形式的海洋保护区，建立海洋保护区代表系统，重点对沿海重要的经济生物资源、珍稀海洋动植物、典型的海岸地质景观和海洋生态系统进行保护，尤其是对重点河口、海湾和湿地生态系统进行综合保护；③推进重要生态功能区保护，对重要的海洋生物繁殖地和栖息地采取必要的保护措施，以恢复海洋生物群落的稳定性和生产力。

3.4.实施生态渔业工程，保护和恢复近海渔业资源

①积极调整海洋渔业产业结构，优化渔业局，推动近海生态渔区建设。完善禁渔区一期、捕捞许可证、渔具限制等管理措施，严格控制近海捕捞强度，保护近海渔业资源；②实施海洋农牧化工程，通过投放人工鱼礁、改造海洋牧场等措施改善近海海洋生态质量，改善海洋生境，扩大人工增殖放流品种和数量，加速恢复近海渔业资源，增加渔业资源量；②建立近海海洋生态补偿机制，推动生态渔业工程，积极恢复近海渔业生物的产卵场和育幼场，保持其栖息地海洋环境条件的稳定和改善。调整捕捞结构，保持海洋生物种群食物链结构的完整性和稳定性，从而最终实现渔业的可持续发展。

3.5.完善海洋环境监测体系，提升海洋监测能力

①围绕重点海域海洋环境承载力和海洋资源可开发量评价进行全面系统的近海综合调查，全面掌握近海海洋物理、化学、生物及社会经济状况指标，为海洋环境监测提供评价基线数据；②加大对海洋环境监测的投入力度，对现有观测台站进行技术改造，提升地方的海洋环境监测能力，在重点排污口、河口湾、港口、养殖区等重点污染控制区建立区域性海洋观测网，为科学保护和利用海洋资源提供全面的数据支持。③建立近海海洋环境信息管理及决策支持系统，将包括海洋综合管理、海洋开发决策、海洋污染源管理、海洋监测、海洋灾害及应急监测系统等内容在内的海洋环境信息和数据纳入统一的信息网络，使政府主管部门、海洋环境管理部门、各涉海用户及公众及时了解和掌握所关心的海域信息，为海洋开发决策、海洋环境管理和碧海行动计划的实施提供科学依据。

3.6.海洋意识普及与公众参与

①加强对公众的海洋意识和海洋法律、法规教育，尤其是针对青少年开展海洋环境知识普及；②鼓励和支持公众和企业参与海洋环境保护行动，组织海洋环境保护和环境监测志愿者队伍，对涉及公众切身利益或公众关注的海域开展志愿监测行动，以弥补专业监测网络的不足；③开展形式多样的海洋环境监测和海洋环境维护公益活动，提高公众的海洋意识和参与度；④采取鼓励政策，推动海洋环境保护民间社团建设，并通过赞助和募捐的方式设立海洋环境保护基金，对有突出贡献的个人和团体进行奖励；⑤建立定期的区域海洋环境质量状况信息制度，为公众和民间团体提供参与和监督海洋环境保护的信息渠道与反馈机制。

4.结语

近岸海域是海洋中和人类社会关系最密切的部分，由于人口向海岸带地区迅速集中，海岸带便遭受了人类过度活动、各类污染物排放、气候变化和生态环境退化等过程的综合影响，给近岸海域环境质量带来巨大的压力。面对日益恶化的海洋环境和逐渐衰退的海洋生物资源，我们必须采取一些切实有效的防治措施，加大宣传力度，提高全社会对海洋环境的重视，控制污染物的排放，防治海洋环境污染，同时加大执法力度，强化监督管理，真正实现海洋经济的可持续发展，建设海洋经济强国。

参考文献

[1] 张玉珍，张丽玉，曾悦，洪华生，张珞平，方秦华，我国近岸海域环境现状及保护对策[J]。山东环境，2003，02期

海洋环境观测前景篇12

“此次调查首次实现了对我国陆地与海域的全国地貌条件调查，编制出版了海陆一体化的《中华人民共和国地貌图集（1:100万）》，填补了该领域国内外空白。”中国科学院地理科学与资源研究所程维明副研究员告诉《北京科技报》。

我国是世界上海岸线最长的国家之一，大陆岸线长18000多公里。海洋渔场面积200多万平方公里，大陆架面积130多万平方公里，拥有丰富的滩涂资源、海洋渔业资源、海洋矿产资源、港湾资源、海洋旅游资源、海洋能源等海洋自然资源。

“在陆地资源日益匮乏的今天，人们把目光更多地投向了海洋。在对海洋资源进行开发和利用之前，首先要对海底的地形地貌进行探测，绘制海底地形图。”中科院院士、同济大学汪品先教授说。

“很多人不知道，在平静的海平面下面，海底地表的起伏比陆地上还要大，地形地貌要复杂得多，除了高耸的海山，起伏的海丘，绵长的海岭，深邃的海沟，也有坦荡的深海平原。但由于技术原因人们对海底世界的认识还很少。”汪品先说。陆地上最高的山是珠穆朗玛峰8848米多，海底最深的沟是11034米，最高的山还填不满最深的海沟。

我国有渤海、黄海、东海和南海四大海区，从陆地朝海洋方向随着海水深度的逐渐加深，其大的地貌类型依次为陆架地貌、陆坡地貌、沟弧盆系地貌、深海盆地地貌等。

“和陆地一样，海底也同样分布有平原、台地、丘陵和山地等地貌形态类型，如海底石油资源的分布受控于海底地貌和海底地质构造等因素。”程维明说。

程维明还表示，海底地形图和地貌图反映了我国近海地形地貌特征的分布变化规律，展示了各种地形地貌的形态、结构、成因等类型，这些成果将为我国近海资源开发、国防安全与建设、科学研究、海洋考古等工作以及海洋交通运输、海洋工程建设等海洋产业发展提供海底基础测绘资料。

海图是地图的一种，是以海洋为主要描述对象，包括航海图、海底地形图和各种专用地图。素有航海人员的“眼睛”之称。而海底地形图对于游弋于海底的潜艇、海底光缆的铺设和跨海大桥的修建来说更加重要。

其实，人类对海底地形地貌的认识是逐步积累的。汪品先说，人类早期从事的捕鱼、航海和海上战争，主要活动于海面，对海底地貌了解甚微。现在人们利用遥感技术可以到太空去拍各种星球的照片，但是拍照穿不过水层，水深3000多米的下面就拍摄不到，所以我们对海底还不够了解。

“与绘制陆地地形图不同，海底地形图绘制的难度要大很多。”汪品先说。以前人们认为海底是平的，测海水深度的方法是在帆船上，用绳子绑住废弃的炮弹壳丢到海底去，碰到底了再捞上来，量绳子的长度，这样来测量水深。

第一次大战以后，德国人发明了回声测深仪，把声音发到海底去然后反射回来，据此来计算出水深，这样一来就比较有效地测出了水深。

19世纪末以来，为满足铺设海底电缆、潜艇活动以及开发海底石油的需要，特别是回声测深仪、旁侧声纳、深潜器、海洋遥感技术等探测海底地貌仪器的发展和应用，海底地貌的基本形态逐渐为人们所认识。它已经成为舰船安全航行、海洋军事工程建设、海底声纳站布设、水中布雷和设置水下障碍物、海底资源开发、国际海洋法上的海洋划界等活动中必须研究的重要内容。

中国海洋大学刘忠臣教授告诉《北京科技报》，现在测量海底地形地貌多采用多波束条带测深仪。同样是一条测量船，装有传统回声测深仪的船只，所测量的图形是一条线，测得的深度数据也只是正下方的海水深度，对周围的深度仍然是未知数，因此无法得出一个高质量的海底地形图。而装有多波束条带测深仪的船只就不同了，它在航测过程中不断向海底发射超宽声音波束，海底反向散射信号通过空间处理技术形成几十个到上千个测深波束，实现对海底地形的采样和测量。测量覆盖范围是海水深度的几倍甚至十几倍，测深精度以及分辨率都高。

“多波束条带测深仪对海底地形地貌的测绘从过去的‘由线到面’已发展到‘由面到立体’的新阶段。”刘忠臣说。

近年来，随着各个国家对海洋资源开发的重视，海底地图的绘制除了科研目的外，附加了很多政治因素。

2007年，俄罗斯首先在北极北冰洋洋底发现了丰富的资源后，其深潜器穿过冰层将国旗插到4000米深的北冰洋海底宣示。俄罗斯这一举动在国际社会，尤其是在其他四个毗邻北冰洋的国家――美国、加拿大、丹麦和挪威引起轩然大波。

“海底地形和地貌图的用途包括民用和国防等多个方面。”程维明说。摸清海陆地貌条件和分布情况的重要性具有重要意义，程维明说，地貌条件与国民经济建设、环境保护等关系十分密切。发展农、林、牧、渔业等生产，进行城镇和交通建设，以及开采矿山、修筑水库、道路、沟渠等都离不开对区域地貌条件的分析和利用。

“地貌不仅可为生产建设创造资源或地域条件，反过来它也会给生产建设带来一定的影响。”程维明说。比如，构建海水浴场要考虑海滩的物质类型、地理位置、海水质量等多个因素。

程维明同时指出，我国近海海滩存在过度开发现象，目前诸多砂质海滩都存在不同程度的沙化现象，将影响到海滩的环境状况。

被称为“天下第一湾”的海南省亚龙湾就存在过度开发现象，目前，7公里多的海岸线上已有12家酒店，以及中心广场、贝壳馆、蝴蝶谷等景观。同样，琼海市帝国花园因建设超过了最高潮位线，后遭海水冲刷、侵蚀，帝国花园大部分地基崩塌，墙体断裂，给沿海生态景观造成严重破坏。琼海市政府不得不将其拆除，以恢复海岸生态景观。

海洋环境观测前景篇13

水下无人绞车是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一项海洋工程实用技术，它涉及浮体水中姿态控制技术，缆绳布放回收技术，高性能比电池技术，大深度结构抗压强度技术，低功耗且可靠长时间工作自主控制技术，直流电机传动技术，不同材料的防腐蚀技术等，是一项复杂的机电控制一体化产品。随着海洋资源开发的不断升温，水下无人值守绞车作为一种关键且实用的海底勘测设备而被逐渐重视起来。日本NKG OCEAM公司的ASE系列无人水下绞车，美国InterOcean System公司的VPS系列水下绞车以及全球海洋公司的水下绞车目前都已经形成商品在进行公开销售。现在随着我国海下资源的不断丰富，海下勘探开发装备的设计制造也已经进入了一个快速发展的时期，同事海下装备国产化进程在不断加快步伐，其中关键装备以及水下装备的研发显得尤其迫切和必要。

一、无人值守海底绞车简介

以浮球式绞车（如图1所示）为例简单介绍海底绞车的功能与意义，此类绞车其优点是结构比较简单，操作简捷，而且成本较低。搭配一些水下传感器，控制器，驱动电机等配件能够比较简捷地完成水下勘测，水下数据参数的采集等工作。

图1

其工作原理如图2所示：首先将绞车和抓地器一起潜入海水中一定深度，到达我们预定位置后，开始控制绞车放缆，将搭载了信号接收（发射）装置的浮球释放，通过传感器采集所需数据参数，再经过浮球上的信号装置发射给陆地，陆地上的信号也可以通过浮球发射到绞车中的控制系统来指导绞车的下一步工作。

二、无人值守水下绞车发展现状

目前在海洋监测领域，可靠实用的水下绞车装置不仅能使检测平台从陆地转到深水中，远离渔网或台风海浪的损害，而且及时准确地将海底测量数据，信息通过升降浮标发送到岸站实验室，为了维护海洋权益，开发海洋资源以及加强国防建设等活动提供及时有效的决策依据。就目前的发展现状看，在国内还是十分具有市场前景和实用价值的，因为国内还没有系统的专门从事水下设备研究的机构，海底绞车的研发具有很大的发展前途，在科研方面如监测海水温度、盐度等方面能提供很大的帮助，在军事方面，在海底水下侦查，监视的活动中也很有实用价值，在工业方面，在陆地资源日益紧缺，海洋资源开发需求日益迫切的背景下，待不久的将来，海底石油开采，海底矿产资源开发技术逐渐成熟后，水下绞车在完成各项工作的过程中必将担任不可替代的重要角色，所以海底绞车机械系统的设计是非常有学术价值和实用价值的，对以后的海下各种研究活动的开展意义都是很重大的。

图2

三、海底绞车的发展动态和趋势

1.海底绞车结构向自动化、可远程控制化、高精度化方向发展。目前我国用于潜水器调运系统，海洋调查水纹绞车，海洋平台起重机等重要度较高的高性能、高可靠性海洋绞车还较多的依赖进口。所以海底绞车向自动化、可远程控制化方向发展是必然的趋势。

2.海底绞车搭载水下机器人潜入深海进行海洋环境勘测，是目前国外已经比较成熟的技术，海底绞车通过陆地上的远程控制信号完成对水下机器人的收放工作，陆地上通过卫星信号控制水下机器人在海底的动作，完成对海底环境需要的参数采集。

3.海底绞车搭配相应的水下传感器，浮球式信号发射器，直接潜入海底一定深度，在复杂的海下环境中采集到需要的海下环境的参数，通过信号发射器反馈给陆地。

4.海底绞车在水下无人值守式的平台的搭建中也担任着不可代替的重要角色，海底绞车经常需要在水下连续长时间工作，因此其良好的密封性，抗腐蚀性，以及较强的抗压能力都是它的发展方向

四、基于LABVIEW海底绞车优势

1.LabVIEW软件

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。相对于传统开发环境（VB，VC++，C等），开发海底绞车监控系统开发周期长、运行速度慢、调试和维护困难，以及难以实现系统冗余等缺点，采用LabVieW作为编程语言，它高效灵活，开发周期短，运行速度快。而且LabVieW是图形化语言，调试维护相对容易，界面直观、友好，得到很多软件开发人员的青睐。

2.基于LabVIEW数据采集

海底数据采集是一件耗时耗力的工作，需要人工现场监控设备运行情况，收集与分析数据，采用labview结合相关的远程控制软件数据采集软件及网络设备，构建了基于Labview 的远程数据采集系统，以实现无人值守的远程数据采集，解决远程的数据采集任务。

3.优势

此类设计是根据实际要求而开发的基于LabVieW图形化编程语言的水下监控采集系统，拥有很好的可维护性、可读性和稳定性，具有很强的实用价值。系统构建于工业以太网的基础上，使可扩展性和兼容性得到很大程度的提高。实践证明运行可靠、操作简单、性能稳定，大大提高了水下绞车水平。

五、总结

海底绞车是十分具有发展前景的，陆地资源日益匮乏，向海洋方面发展是必然趋势;虽然我国的海下的资源勘测技术以及其他海洋方面的科学技术水平处于发展阶段，离发达国家还有一定距离，但我相信在大家的关注下，一定会迎头赶上，达到世界的先进水平。海底绞车可以搭配许多水下工作的设备，完成像水下勘测、信息采集等任务，它在水下很多领域都应用的很多。

参考文献

[1]屠月芬，沈开基.微电脑绞车牵引长度变送器[J].电子技术，1992（03）.