海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)水下海洋觀(guān)測(cè)

海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)無(wú)人潛航器

無(wú)人潛航器與載人潛水器相比，具有造價(jià)低和安全等特點(diǎn)，能長(zhǎng)時(shí)間在壓力很大的海底工作，可用于海洋調(diào)查、海底礦藏開(kāi)發(fā)、水下工程施工、海上救助打撈、清理航道、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及軍事和國(guó)防施工等領(lǐng)域。無(wú)人潛航器通常由潛水器、收放系統(tǒng)和水面控制裝置組成，根據(jù)控制方式的不同，無(wú)人潛航器可分為遙控式、自主監(jiān)控式和智能式等。當(dāng)前，無(wú)人潛航器已從有纜控制式發(fā)展到無(wú)纜自主式和智能式，自主式無(wú)纜無(wú)人潛航器（AUV）是當(dāng)前發(fā)展和應(yīng)用很快的一種，與有纜無(wú)人潛航器不同，AUV能自帶電源，可在水下自由航行，在海洋開(kāi)發(fā)和軍事上有廣泛的應(yīng)用前景。世界上有十幾個(gè)國(guó)家正在從事無(wú)人潛航器研制，包括美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、日本、加拿大、俄羅斯、韓國(guó)和澳大利亞等，美國(guó)、挪威、俄羅斯、日本和西歐等國(guó)處于領(lǐng)先地位。

1993年，在美國(guó)國(guó)家學(xué)基金會(huì)資助下，伍茲·霍爾海洋研究所研制成自主式深海海底AUV“探索者”，系統(tǒng)動(dòng)力具有低能耗特征，初始試驗(yàn)時(shí)采用膠質(zhì)電介質(zhì)鉛酸電池，執(zhí)行小范圍短時(shí)間調(diào)查作業(yè)使命時(shí)采用堿基電池，執(zhí)行大范圍長(zhǎng)時(shí)間調(diào)查作業(yè)使命時(shí)采用鋰基電池，續(xù)航時(shí)間50h，總航程可達(dá)30km，系統(tǒng)配置有滿(mǎn)足精密導(dǎo)航攝影需要的光學(xué)成像傳感器，以及水下攝像機(jī)（單色兩臺(tái)，彩色CCD一臺(tái)）和深度計(jì)。該系統(tǒng)可潛至6000m執(zhí)行深海海底科學(xué)調(diào)查任務(wù)，通過(guò)30kHz信標(biāo)回歸母船。

1994年，美國(guó)海軍制定了新一代先進(jìn)無(wú)人潛航器的研制計(jì)劃，即“海軍UUV主計(jì)劃”，旨在發(fā)展能遂行水下偵察、搜索、通信、導(dǎo)航、獵雷和反潛等任務(wù)的自主式無(wú)人潛航器。2005年1月21日，在已經(jīng)取得初步成果的基礎(chǔ)上，美國(guó)海軍公布了經(jīng)過(guò)大規(guī)模修訂后的升級(jí)版的“海軍UUV主計(jì)劃”，重新設(shè)定了無(wú)人潛航器的使命任務(wù)以及海軍希望它所具有的能力，同時(shí)指明了工業(yè)部門(mén)的發(fā)展方向。

美國(guó)最具有代表性的水下無(wú)人航行器是WHOI研制的“遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置”（REMUS），REMUS是一種低成本的近海環(huán)境調(diào)查監(jiān)測(cè)和多任務(wù)作業(yè)平臺(tái)，研究經(jīng)費(fèi)得到美國(guó)海洋大氣局和海軍研究署的支持，在軍事上主要用于水雷探查、目標(biāo)監(jiān)測(cè)、情報(bào)搜集和軍事海洋學(xué)研究。RE－MUS長(zhǎng)1．32m，直徑19cm，工作深度150m，空氣中自重31kg（鉛酸蓄電池），在水中時(shí)處于中性浮力，航速4節(jié)時(shí)的潛航周期為14h，三個(gè)推進(jìn)馬達(dá)產(chǎn)生0．68kg推力，能以4節(jié)的航速在10h內(nèi)完成74km的航程，電源工作電壓24V，輸出功率32W，動(dòng)力源是可充電的鉛酸密封蓄電池或鋰電池。REMUS搭載的設(shè)備主要有側(cè)掃聲納前視聲納（DIDSON）、CTD和ADCP、視頻浮游生物記錄器、浮游生物泵、輻射計(jì)、生物熒光計(jì)、熒光計(jì)、光學(xué)后向散射計(jì)OBS以及濁度傳感器等。

日本在該研究領(lǐng)域不甘落后，已經(jīng)為無(wú)人潛航器的研發(fā)投入了數(shù)億美元，技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，但日本研制的無(wú)人潛航器主要用于民用的深海開(kāi)發(fā)，極少用于軍事領(lǐng)域。日本國(guó)際電信電話(huà)公司（KDD）研制成功能潛航至水下1000m，進(jìn)行調(diào)查海底和海底電纜的新型水下機(jī)器人“水下探索者1000”號(hào)（簡(jiǎn)稱(chēng)AElOO0）。AE1000能獨(dú)立搜索到海底電纜，后連續(xù)追蹤電纜蹤跡，并記錄下電纜情況，內(nèi)裝有傳感器、微型計(jì)算機(jī)和蓄電池，其中，傳感器主包括：水壓傳感器，用于反映潛航深度，判斷自己行動(dòng)；方位傳感器，測(cè)量船首方向；高度傳感器，測(cè)量海底表面高低；姿態(tài)傳感器，測(cè)量本身運(yùn)動(dòng)；聲納，探察周?chē)系K物；多普勒聲納，用于識(shí)別自身航跡等8臺(tái)設(shè)備，這些設(shè)備可使AE1000能沿著預(yù)定航線(xiàn)進(jìn)行z字形高難度航行。

海底觀(guān)測(cè)網(wǎng)海洋科學(xué)正經(jīng)歷著從海面作短暫的“考察”到海洋內(nèi)部作長(zhǎng)期“觀(guān)測(cè)”的明顯變化。如果把地面與海面看作地球科學(xué)的第一個(gè)觀(guān)測(cè)平臺(tái)，把空中遙測(cè)遙感看作第二個(gè)觀(guān)測(cè)平臺(tái)，在海底建立的觀(guān)測(cè)系統(tǒng)，將成為第三個(gè)觀(guān)測(cè)平臺(tái)。海底觀(guān)測(cè)系統(tǒng)是指把觀(guān)測(cè)平臺(tái)布設(shè)到海底，既能向下觀(guān)測(cè)海底，又能通過(guò)錨系觀(guān)察大洋水層，還可以投放活動(dòng)深海觀(guān)測(cè)站。海底觀(guān)測(cè)網(wǎng)已逐漸成為觀(guān)測(cè)海洋和地球過(guò)程的第三種平臺(tái)，將成為今后理解和預(yù)測(cè)海洋過(guò)程的主要觀(guān)測(cè)方式之一。

1998年，美國(guó)和加拿大合作建立深海長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)網(wǎng)，即海王星計(jì)劃（NEPTUNE），在2007年投入運(yùn)行[6]。NEP－TUNE設(shè)在水下約3000m的海床上，用長(zhǎng)達(dá)3000km的光纜線(xiàn)連接著20～30個(gè)觀(guān)測(cè)站，每個(gè)觀(guān)測(cè)站可能還有支路延伸至幾千米遠(yuǎn)的各種儀器，可以長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)海洋內(nèi)部和海底各種物理、化學(xué)、生物和地質(zhì)過(guò)程，使用年限至少20～30年。關(guān)鍵設(shè)備包括：潛標(biāo)、CTD、ADCP、人工磁場(chǎng)海流計(jì)、波浪傳感器、光源和相機(jī)、營(yíng)養(yǎng)鹽測(cè)量?jī)x、地震儀，還有ROV、AUV、ROVER。其中，ROV用于水下儀器和網(wǎng)絡(luò)的布放、安裝和維護(hù)；AUV用于數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)駁和能源的補(bǔ)充；ROVER用于各節(jié)點(diǎn)之間的空白區(qū)的觀(guān)測(cè)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，有“即插即用”接口，使儀器的更換和新儀器的使用更為方便。

NEPTUNE的建設(shè)目標(biāo)是在整個(gè)胡安德富卡板塊上安裝3000km長(zhǎng)的光纜網(wǎng)。安插在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的觀(guān)測(cè)站將成為海洋學(xué)家提供多學(xué)科的探索空間，還可成為太平洋西北部地區(qū)的早期地震預(yù)警系統(tǒng)?？茖W(xué)家們認(rèn)為，NEPTUNE計(jì)劃將從根本上改變?nèi)祟?lèi)研究海洋與地球的方式。2003年10月，加拿大宣布為該項(xiàng)目投資4750萬(wàn)美元。同時(shí)，美國(guó)和加拿大已經(jīng)為作為該計(jì)劃試驗(yàn)平臺(tái)的兩個(gè)小型光纜觀(guān)測(cè)站提供了資金支持：一個(gè)是維多利亞海底實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)（VE－NUS），另一個(gè)是蒙特利加速研究系統(tǒng)（MARS），計(jì)劃在加拿大蒙特利灣設(shè)立觀(guān)測(cè)站。它們將使科學(xué)家更加密切地監(jiān)測(cè)海岸周?chē)乃颍瑫r(shí)也為開(kāi)發(fā)NEFFUNE技術(shù)提供廣闊的舞臺(tái)。

歐洲ESONET的目標(biāo)是探索在大西洋與地中海沿岸興建海底網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可能性。與NEPTUNE不同，ESO－NET將承擔(dān)一系列科學(xué)項(xiàng)目，諸如評(píng)估挪威海海冰的變化對(duì)深水循環(huán)的影響以及監(jiān)視北大西洋地區(qū)的生物多樣性和地中海的地震活動(dòng)等。計(jì)劃20年后，ESONET將具備監(jiān)視整個(gè)歐洲的強(qiáng)大能力。

海底長(zhǎng)期科學(xué)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，不僅有助于促進(jìn)我國(guó)海洋科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，而且可應(yīng)用于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和減災(zāi)防災(zāi)預(yù)警、海底資源開(kāi)發(fā)和海上重大工程監(jiān)測(cè)等方面，同時(shí)對(duì)于發(fā)展海洋高技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)和維護(hù)我國(guó)主權(quán)和國(guó)土安全也具有重要意義。我國(guó)以同濟(jì)大學(xué)為代表的相關(guān)單位已經(jīng)啟動(dòng)國(guó)家海底長(zhǎng)期科學(xué)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目。在國(guó)務(wù)院2013年1月討論通過(guò)的《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃》中，“國(guó)家海底長(zhǎng)期科學(xué)觀(guān)測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目建議被列為我國(guó)“十二五”期間優(yōu)先安排的16個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的首位。我國(guó)自主研制的海底觀(guān)測(cè)網(wǎng)組網(wǎng)核心部件已于2011年順利完成在美國(guó)蒙特利灣海底布放工作，正式與美國(guó)海底觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)并網(wǎng)運(yùn)行。

海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)水下傳感器網(wǎng)絡(luò)

無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是由密集型、低成本、隨機(jī)分布的，集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和無(wú)線(xiàn)通信模塊的節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。借助節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的多種傳感器對(duì)人們感興趣的各種現(xiàn)象進(jìn)行探測(cè)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)測(cè)與控制。也是下一代互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)景規(guī)劃中較為重要的組成部分。2003年2月，麻省理工大學(xué)主辦的非營(yíng)利性技術(shù)評(píng)論雜志將傳感器網(wǎng)絡(luò)總結(jié)為改變未來(lái)世界的十種新興技術(shù)之一。而傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)不久由于其低成本、靈活性等諸多優(yōu)點(diǎn)受到了各國(guó)海洋界的青睞，其應(yīng)用的范圍已經(jīng)擴(kuò)展到了海洋。

國(guó)外海洋傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中最有影響力的當(dāng)屬美國(guó)海軍的海網(wǎng)水下聲學(xué)網(wǎng)絡(luò)（Seaweb）[7～8]。其目的是在軍事上可構(gòu)建可布放的自主分布系統(tǒng)，用于沿海廣大區(qū)域的警戒、反潛戰(zhàn)和反水雷系統(tǒng)，在民用領(lǐng)域可以實(shí)施控制、通信和導(dǎo)航功能，節(jié)點(diǎn)之間采用水下聲學(xué)通信技術(shù)。Seaweb的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始于2000年，以后幾乎每年都進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)，最近一次實(shí)驗(yàn)于2008年在美國(guó)長(zhǎng)灘港進(jìn)行，目的是測(cè)試新一代的聲學(xué)調(diào)制解調(diào)器，水下有17個(gè)節(jié)點(diǎn)。歐盟在MAST（Marine　Science　and　Technology　Programme）計(jì)劃的支持下也發(fā)展了一個(gè)系列化的水聲通信網(wǎng)絡(luò)研究計(jì)劃。

海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)海洋測(cè)量船

海洋測(cè)量船也叫海洋調(diào)查船，是一種能夠完成海洋環(huán)境要素探測(cè)、海洋各學(xué)科調(diào)查和特定海洋參數(shù)測(cè)量的艦船，西方早在19世紀(jì)后半葉就認(rèn)識(shí)到海洋測(cè)量船的作用并開(kāi)始改裝使用測(cè)量船。隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展和軍事的需求，海洋測(cè)量已從單一的水深測(cè)量拓展到海底地形、海底地貌、海洋氣象、海洋水文、地球物理特性、航天遙感和極地參數(shù)測(cè)量，海洋測(cè)量船的作用日益突出。

美國(guó)擁有的海洋測(cè)量船型號(hào)多、技術(shù)新。1989～1994年短期內(nèi)裝備了6艘現(xiàn)代化測(cè)量船（USNS系列）之后，又迅速在兩年時(shí)間內(nèi)建造了6艘更先進(jìn)的5000噸級(jí)中遠(yuǎn)海測(cè)量船，每艘船上都裝備了淺海回聲測(cè)深儀、深?；芈暅y(cè)深儀、海底淺層剖面儀、淺海多波束系統(tǒng)、深海多波束系統(tǒng)、多普勒聲學(xué)測(cè)流儀、側(cè)掃聲吶、全球定位系統(tǒng)、遙控潛水器、重力儀、磁力儀等20多種海洋測(cè)量設(shè)備和多個(gè)測(cè)量工作站，可以詳盡準(zhǔn)確地探測(cè)海底地形、海底地貌、海底淺層剖面、海底表層地質(zhì)等多種要素，在一些中型以上的測(cè)量船上還配置有海洋生物和海洋特性等專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查設(shè)備。長(zhǎng)期在我國(guó)南?；顒?dòng)的“無(wú)暇”號(hào)是美國(guó)海洋測(cè)量船的典型代表，其中配有約20名水手，10名技術(shù)人員和20名海軍人員，裝備有大型拖曳陣聲納，可以有效探測(cè)和跟蹤安靜型艦艇，此外，美國(guó)海軍在航空母艦上也裝有先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備。

俄羅斯的海洋測(cè)量船較多，幾乎每?jī)扇昃驮煲凰?，噸位也比較大，俄羅斯大型測(cè)量船常年保持全球海域活動(dòng)，海洋作業(yè)項(xiàng)目是綜合性的，主要有海洋測(cè)量、救生、地質(zhì)、氣象、水文，生物和化學(xué)等方面，搭載的測(cè)量設(shè)備數(shù)量多，但指標(biāo)和功能一般，不如美、日等國(guó)先進(jìn)。

日本海上自衛(wèi)隊(duì)和海上保安廳管轄有20多艘各類(lèi)測(cè)量船，包括“二見(jiàn)”級(jí)、“明石”級(jí)和“明洋”級(jí)等系列，數(shù)量位居世界前列，部分由軍方管理，部分由地方部門(mén)管理。其中“明洋”號(hào)裝有海底地形測(cè)繪系統(tǒng)，通過(guò)高頻聲吶進(jìn)行海底地形測(cè)繪與海底地質(zhì)探測(cè)，配合傳感器以及聲速儀等測(cè)量裝備，可快速測(cè)量深度與大面積海底地形，建立三維空間海底圖像，艦上還配備先進(jìn)的磁力探測(cè)儀，通過(guò)水下磁力的對(duì)比，就能立刻分辨因潛艇水下活動(dòng)造成的磁力異常，達(dá)到探測(cè)敵方潛艇的目的。日本測(cè)量船裝備的測(cè)量設(shè)備都很先進(jìn)，更新速度很快。日本測(cè)量船近來(lái)頻頻在周邊國(guó)家近海出沒(méi)，主要是探測(cè)這些地區(qū)海流等情報(bào)，這些情報(bào)可用作諸如潛艇巡航所需要的水文數(shù)據(jù)。此外，日本借助測(cè)量船成果已出版了1：20萬(wàn)和1：50萬(wàn)的大陸架海底地形圖。日本無(wú)論是在測(cè)量船隊(duì)的數(shù)量上，還是在最新的測(cè)量技術(shù)上，都努力保持海洋大國(guó)的地位。

海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)浮標(biāo)

浮標(biāo)監(jiān)測(cè)分布面廣、測(cè)量周期長(zhǎng)，已經(jīng)成為海洋和水文監(jiān)測(cè)的主要手段。浮標(biāo)集計(jì)算機(jī)、通信、能源、傳感器測(cè)量等技術(shù)于一身，成為科技含量較高的科技綜合體。

法國(guó)研制出帶溶解氧式傳感器的新型浮標(biāo)Provor　CT。該浮標(biāo)由“法國(guó)海洋開(kāi)發(fā)研究所”（IFREMER）與MARTEC集團(tuán)合作研制，以滿(mǎn)足ARGO國(guó)際研究計(jì)劃的需要。最大深度可達(dá)2000m，可以預(yù)設(shè)漂浮深度和時(shí)間。浮標(biāo)通過(guò)預(yù)先設(shè)定的程序，提供所處海洋環(huán)境的有關(guān)狀況，收集有關(guān)含鹽量、溫度和壓力的參數(shù)。浮標(biāo)浮出水面之后，通過(guò)AR－GOS衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳出。浮標(biāo)潛入水中的周期為十天?？梢詮囊凰掖喜捎靡话闶┓鸥?biāo)的拋出器向海洋中施放，也可以采用專(zhuān)用的投放箱進(jìn)行施放。

挪威在歐共體尤里卡海洋計(jì)劃支持下，研制和開(kāi)發(fā)的SEAWATCH系統(tǒng)主要用于小區(qū)域的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，配有相應(yīng)的應(yīng)用軟件，其中使用的TOBIS浮標(biāo)，帶有多種適于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的傳感器和儀器。

海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)剖面探測(cè)漂流浮標(biāo)

該項(xiàng)技術(shù)是上世紀(jì)90年代初的重大成果，它的出現(xiàn)催生了國(guó)際“阿爾戈”（ARGO）計(jì)劃，解決了全球次表層溫鹽同步觀(guān)測(cè)的難題。美國(guó)、法國(guó)相繼研制了幾種剖面浮標(biāo)，最大設(shè)計(jì)深度2000m，設(shè)計(jì)工作壽命4～5年。

“阿爾戈”浮標(biāo)指用于建立全球海洋觀(guān)測(cè)網(wǎng)的一種專(zhuān)用測(cè)量設(shè)備。Argo是英文“Array　for　Real－time　GeostrophicOceanography”的縮寫(xiě)，其中文含義為“地轉(zhuǎn)海洋學(xué)實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)陣”。它可以在海洋中自由漂移，自動(dòng)測(cè)量海面到2000m水深之間的海水溫度、鹽度和深度，并可跟蹤它的漂移軌跡，獲取海水的移動(dòng)速度和方向。ARGO全球海洋實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)網(wǎng)是1998年，由美國(guó)、法國(guó)和日本等國(guó)家大氣、海洋科學(xué)家推出的一個(gè)大型海洋觀(guān)測(cè)計(jì)劃，設(shè)想在全球大洋中每隔300km布放一個(gè)由衛(wèi)星跟蹤的剖面漂流浮標(biāo)（即ARGO剖面浮標(biāo)），總計(jì)為3000個(gè)，組成一個(gè)龐大的ARGO全球海洋實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)網(wǎng)，以便快速、準(zhǔn)確、大范圍地收集全球海洋0～2000m上層的海水溫度和鹽度剖面資料，有助于更細(xì)致地了解大尺度實(shí)時(shí)海洋的變化，提高氣候和海洋預(yù)報(bào)的精度，有效防御全球日益嚴(yán)重的氣候和海洋災(zāi)害（如颶風(fēng)、臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)、冰暴、洪水和干旱，以及風(fēng)暴潮、赤潮等）給人類(lèi)造成的威脅。

中國(guó)Argo計(jì)劃自2002年初組織實(shí)施以來(lái)，已經(jīng)在太平洋、印度洋等海域投放了155個(gè)Argo剖面浮標(biāo)，有78個(gè)浮標(biāo)仍在海上正常工作。

隨著航天和航空遙感技術(shù)的發(fā)展，航天和航空遙感技術(shù)逐漸應(yīng)用于海洋探測(cè)，形成天基海洋環(huán)境遙感。天基海洋遙感具有觀(guān)測(cè)范圍廣、重復(fù)周期短、時(shí)空分辨率高等特點(diǎn)，可以在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)全球海洋成像，可以觀(guān)測(cè)船舶不易到達(dá)的海域，可以觀(guān)測(cè)普通方法不易測(cè)量或不可觀(guān)測(cè)的參量，成為繼地面和海面觀(guān)測(cè)的第二大海洋觀(guān)探測(cè)平臺(tái)，也成為發(fā)達(dá)國(guó)家竭力爭(zhēng)奪的海洋高科技之一。近年來(lái)，美國(guó)、歐洲、日本等航天大國(guó)相繼制定了相應(yīng)的海洋發(fā)展規(guī)劃。

海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)衛(wèi)星遙感觀(guān)測(cè)

國(guó)外已經(jīng)陸續(xù)發(fā)射了多顆海洋水色衛(wèi)星、海洋地形衛(wèi)星和海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星。

1）SeaStar衛(wèi)星

1997年8月，美國(guó)發(fā)射了SeaStar海洋水色衛(wèi)星。星上裝載有第二代海洋水色傳感器，共有8個(gè)通道，前6個(gè)通道位于可見(jiàn)光范圍，7、8通道位于近紅外，中心波長(zhǎng)分別為765nm和865nm；地面分辨率為1．1km，該衛(wèi)星現(xiàn)仍在運(yùn)行。

2）EOS衛(wèi)星系列

EOS系列中的EOS－AM衛(wèi)星主要用于陸地和大氣觀(guān)測(cè)、物理和化學(xué)、氣候環(huán)境調(diào)查。第一顆EOS－AM衛(wèi)星Terra于1999年12月18日發(fā)射。EOS－AM1衛(wèi)星裝載五個(gè)主要儀器：中分辨率成像光譜儀（MODIS－N）、先進(jìn)星載熱發(fā)射和反射輻射器（ASTER）、多角度成像光譜儀（MI－SR）、云和地球輻射能量系統(tǒng)（CERES）和對(duì)流層污染儀（MOPITT）。EOS－PM衛(wèi)星共計(jì)三顆，第一顆EOS－PM衛(wèi)星Aqua于2002年5月4日發(fā)射；EOS－PM2衛(wèi)星Aura于2004年7月15發(fā)射；EOS－PM3于2010年12月發(fā)射。

EOS－PM衛(wèi)星裝載的儀器有：先進(jìn)的微波探測(cè)器（AMSU）、微波濕度探測(cè)器（MHS）、云和地球輻射能量系統(tǒng)（CERES）、中分辨率成像光譜儀（MODIS－N）、大氣紅外探測(cè)器（AIRS）、多通道微波成像輻射器（MIMR）。

3）Geosat衛(wèi)星

1985年3月，美國(guó)海軍發(fā)射了Geosat大地測(cè)量衛(wèi)星，也是一顆海洋地形衛(wèi)星，星上裝載的唯一傳感器是一部Ku波段（13．5GHz）的雷達(dá)高度計(jì)。該衛(wèi)星以軍用為主，用于測(cè)量海洋表面有效波高，研究地球重力場(chǎng)、海潮和海面地形等，鑒于衛(wèi)星軌道誤差大（50cm）和數(shù)據(jù)保密等原因，沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。1998年2月，美國(guó)海軍又發(fā)射了Geosat的后繼衛(wèi)星GFO－1，運(yùn)行至今。

海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)航空海洋觀(guān)測(cè)

航空海洋探測(cè)采用固定翼飛機(jī)和無(wú)人機(jī)為傳感器載體，具有機(jī)動(dòng)靈活、探測(cè)項(xiàng)目多、接近海面、分辨率高、不受軌道限制、易于?？张浜隙彝顿Y少等特點(diǎn)，是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要遙感平臺(tái)，通過(guò)搭載的微波和光學(xué)遙測(cè)設(shè)備，能夠?qū)崟r(shí)獲取大氣海洋環(huán)境資料。在軍事上，由于無(wú)人機(jī)可有效減少人員傷亡，得到了廣泛應(yīng)用。典型代表有美國(guó)的“全球鷹”、“捕食者”，澳大利亞的Aerosonde等無(wú)人機(jī)。

海洋自古以來(lái)就與人類(lèi)的生產(chǎn)、生活及軍事活動(dòng)密切相關(guān)。海底蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源和各種稀有礦產(chǎn)，眾多的自然災(zāi)害，如臺(tái)風(fēng)、海嘯、地震等都發(fā)源于海洋和海底，同時(shí)海洋也是人類(lèi)軍事活動(dòng)的主要戰(zhàn)場(chǎng)之一。海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)作為海洋科學(xué)和技術(shù)的重要組成部分，在維護(hù)海洋權(quán)益、開(kāi)發(fā)海洋資源、預(yù)警海洋災(zāi)害、保護(hù)海洋環(huán)境、加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)、謀求新的發(fā)展空間等方面起著十分重要的作用，也是展示一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。長(zhǎng)期以來(lái)，鑒于海洋觀(guān)測(cè)在軍事和民用領(lǐng)域的重要性，國(guó)際海洋科學(xué)組織和海洋強(qiáng)國(guó)一直都非常重視海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究。早在上世紀(jì)80年代中期，海洋發(fā)達(dá)國(guó)家就相繼出臺(tái)海洋科技與開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略，進(jìn)入21世紀(jì)后，國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)、軍事圍繞著海洋活動(dòng)發(fā)生了深刻的變化，在新的海洋戰(zhàn)略及其軍事需求牽引下，各國(guó)相繼調(diào)整戰(zhàn)略，進(jìn)一步加大了對(duì)海洋探測(cè)領(lǐng)域的投入。我國(guó)是海洋大國(guó)，有三百多萬(wàn)平方公里的經(jīng)濟(jì)專(zhuān)屬區(qū)和一萬(wàn)八千多公里的海岸線(xiàn)，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)列入國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展綱要。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展我國(guó)已建成了包括海洋站、浮標(biāo)、調(diào)查觀(guān)測(cè)船、海監(jiān)飛機(jī)，以及利用國(guó)外遙感衛(wèi)星資料的海洋環(huán)境初級(jí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，但是和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著以下兩個(gè)方面的不足：

1）起步晚，能力弱

我國(guó)的海洋科學(xué)研究起步較晚，海洋觀(guān)測(cè)能力建設(shè)與國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大，觀(guān)測(cè)內(nèi)容少，精度低，無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代海洋軍事活動(dòng)的需要。觀(guān)測(cè)僅以岸基站常規(guī)監(jiān)測(cè)為主，主要依靠國(guó)家海洋局的若干觀(guān)測(cè)站、固定浮標(biāo)以及少量ARGO浮標(biāo)，以及近年來(lái)建立的海底觀(guān)測(cè)網(wǎng)，缺少海上固定式長(zhǎng)期海洋綜合觀(guān)測(cè)平臺(tái)，無(wú)法滿(mǎn)足海洋科學(xué)研究長(zhǎng)期、連續(xù)、實(shí)時(shí)、多學(xué)科同步的綜合性觀(guān)測(cè)要求。而美國(guó)有基于NOAA的90個(gè)浮標(biāo)、60多個(gè)海岸自動(dòng)觀(guān)測(cè)網(wǎng)以及多源衛(wèi)星構(gòu)成的海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)。

2）時(shí)空覆蓋范圍與監(jiān)測(cè)尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠

我國(guó)有一系列關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)防安全的海洋問(wèn)題亟待研究與解決，但是由于缺少水下觀(guān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，加之國(guó)外遙感衛(wèi)星資料來(lái)源十分有限，因此對(duì)第二島鏈附近相關(guān)海域、臺(tái)灣周邊、南海及重要出海通道的監(jiān)測(cè)能力十分薄弱；缺少水下自主浮動(dòng)節(jié)點(diǎn)，只能觀(guān)測(cè)點(diǎn)、面或某一層次的海洋環(huán)境要素，立體探測(cè)能力幾乎是空白，缺乏重要海域的長(zhǎng)期斷面觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)；和海軍活動(dòng)、水下資源開(kāi)發(fā)密切相關(guān)的深、遠(yuǎn)海立體監(jiān)、探測(cè)技術(shù)尚處于空白階段，無(wú)法滿(mǎn)足我海軍走向大洋，成為藍(lán)水海軍的需求。未來(lái)需要在以下幾個(gè)方面應(yīng)加大投入力度：

1）大力發(fā)展基于衛(wèi)星的全球海洋環(huán)境探測(cè)體系，同時(shí)發(fā)展基于無(wú)人機(jī)的區(qū)域海洋環(huán)境機(jī)動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)，兩者相輔相成，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

2）建立高密度立體觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，從總體上看，國(guó)際海洋觀(guān)測(cè)的目標(biāo)是建立全球聯(lián)網(wǎng)的立體觀(guān)測(cè)系統(tǒng)，已發(fā)展起包括衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)陣列、海洋觀(guān)測(cè)站、水下剖面、海底有纜網(wǎng)絡(luò)和科學(xué)考察船的全球化觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。因此要有針對(duì)性地在關(guān)鍵海區(qū)建立多參數(shù)長(zhǎng)期、立體、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，有效、連續(xù)地獲取和傳遞海洋長(zhǎng)時(shí)間序列綜合參數(shù)。要加大重要現(xiàn)象與過(guò)程機(jī)理的強(qiáng)化觀(guān)測(cè)力度，綜合運(yùn)用各種先進(jìn)的傳感器和觀(guān)測(cè)儀器，如將聲學(xué)、遙感等手段更多地運(yùn)用于海洋觀(guān)測(cè)，使得點(diǎn)、線(xiàn)、面結(jié)合更為緊密，對(duì)區(qū)域進(jìn)行有效監(jiān)控。

3）發(fā)揮各行業(yè)優(yōu)勢(shì)提升科技創(chuàng)新水平，由于海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及的學(xué)科繁多，且一個(gè)單位或一個(gè)團(tuán)體又不可能在海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)各學(xué)科都處于領(lǐng)先地位，因此就必須先梳理海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)核心技術(shù)，緊跟該領(lǐng)域世界發(fā)展潮流[9～11]，提出一批極具核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵技術(shù)，在全國(guó)范圍內(nèi)廣泛尋找有實(shí)力的研究隊(duì)伍，通過(guò)一定的組織形式，將海洋科研院所、高校和軍工單位、地方企業(yè)有序的聯(lián)合起來(lái)，充分發(fā)掘海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)與其它行業(yè)的共性技術(shù)，相互借鑒，取長(zhǎng)補(bǔ)短，構(gòu)建一支高效穩(wěn)定的海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)科研團(tuán)隊(duì)和人才梯隊(duì)以不斷提升海洋觀(guān)測(cè)的竟?fàn)幜Α?2100433B

2018年9月17日，《海洋觀(guān)測(cè)規(guī)范第1部分：總則》發(fā)布。

2019年4月1日，《海洋觀(guān)測(cè)規(guī)范第1部分：總則 》實(shí)施。

6月7日，國(guó)土資源部部長(zhǎng)姜大明簽署國(guó)土資源部第73號(hào)、74號(hào)部令，分別發(fā)布施行《海洋觀(guān)測(cè)站點(diǎn)管理辦法》，進(jìn)一步細(xì)化落實(shí)《海洋觀(guān)測(cè)預(yù)報(bào)管理?xiàng)l例》，以保障國(guó)家基本海洋觀(guān)測(cè)活動(dòng)的有序開(kāi)展。

《海洋觀(guān)測(cè)站點(diǎn)管理辦法》對(duì)統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)立和調(diào)整國(guó)家、地方基本海洋觀(guān)測(cè)站點(diǎn)作出相應(yīng)制度安排，明確了海洋觀(guān)測(cè)站點(diǎn)保護(hù)范圍內(nèi)工程建設(shè)的禁止性和約束性條款，保證海洋觀(guān)測(cè)工作正常運(yùn)行；明確其他單位和個(gè)人設(shè)立海洋觀(guān)測(cè)站點(diǎn)的行政許可程序，保護(hù)國(guó)家海洋信息安全。

6月7日，國(guó)土資源部部長(zhǎng)姜大明簽署國(guó)土資源部第73號(hào)、74號(hào)部令，分別發(fā)布施行《海洋觀(guān)測(cè)站點(diǎn)管理辦法》和《海洋觀(guān)測(cè)資料管理辦法》，進(jìn)一步細(xì)化落實(shí)《海洋觀(guān)測(cè)預(yù)報(bào)管理?xiàng)l例》，以保障國(guó)家基本海洋觀(guān)測(cè)活動(dòng)的有序開(kāi)展。

《海洋觀(guān)測(cè)資料管理辦法》明確了海洋觀(guān)測(cè)資料統(tǒng)一匯交制度和共享制度；細(xì)化了保管、公開(kāi)措施，要求建立和維護(hù)海洋觀(guān)測(cè)資料公開(kāi)服務(wù)平臺(tái)，發(fā)布公開(kāi)目錄范圍內(nèi)的資料，供公眾無(wú)償下載；同時(shí)規(guī)定，單位或個(gè)人未經(jīng)批準(zhǔn)不得將涉外涉密海洋觀(guān)測(cè)資料提供給國(guó)際組織、外國(guó)的組織或者個(gè)人。 2100433B