海洋经济运行监测（精选十篇）
海洋经济运行监测 篇1
随着陆地战略性资源短缺对经济社会发展的制约日益加剧, 海洋成为全世界竞争的新焦点和新热点, 海洋经济正成为沿海国家和地区竞争力评估的一个新指标。辽宁是海洋大省, 辽宁沿海经济带发展战略是国家海洋战略的重要组成部分, 辽宁海洋区位优势和海洋经济发展, 不仅在本省社会经济发展中占有重要地位, 而且在国家海洋强国战略实施中也占有重要地位。但随着海洋经济规模迅速扩大, 制约海洋经济健康发展的因素也日益显现, 特别是对海洋经济的综合管理能力不能适应海洋经济发展需要, 因此, 研究和建设辽宁省海洋经济运行监测与评估系统不仅是辽宁省海洋经济发展的需要, 也是国家整体海洋经济运行监测与评估能力建设的需要。
1 辽宁省海洋经济运行监测与评估系统构建
1.1 系统架构设计
为了充分考虑资源共享, 减少重复开发, 系统采用多层架构体系, 基于中间件技术的分布式软件体系结构, 既符合当今软件技术发展的潮流, 又能很好地满足实际的业务需求, 并具有很好的开放性、可扩展性和可维护性。系统所需的数据以分布方式存放在不同的数据库中, 所有数据均通过数据访问中间件进行访问。
系统逻辑上有四个层次组成, 分别是基础设施层、基础数据层、信息服务层和业务应用层。
1.2 系统运行网络框架设计
系统运行网络涉及到互联网、海洋专网 (数字海洋或海域动态使用监测网) 和电子政务内网三种网络, 为保障数据安全, 三种网络在物理连接上是相互隔离的, 网络终端通过交换设备连接共同的数据库系统。
1.3 系统功能模块
系统功能模块如图1所示。
1.4 系统实现
1.4.1 辽宁省海洋经济运行监测系统
海洋经济运行监测系统主要对涉海企业、涉海部门、用海企业和海洋行政主管部门等多种数据来源的海洋经济数据进行采集和整合利用。
涉海企业数据采集业务系统完成涉海企业海洋经济数据的报送, 涉海部门数据交换业务系统完成涉海部门海洋经济相关数据的获取, 海洋行政主管部门数据上报系统完成各级海洋业务数据的汇总上报, 用海企业数据采集业务系统完成用海企业海洋经济数据的报送, 省中心数据处理系统完成数据的整合、汇总、查询及向国家报送相关数据等功能。
1.4.2 辽宁省海洋经济运行GIS支撑系统
海洋经济运行GIS支撑系统基于GIS理论和方法, 运用二次开发技术结合电子地图数据管理方法, 初步实现海洋经济动态监管管理系统的建设。系统以Orcale作为后台数据库的可视化查询, 建立起清晰、规范、易于用户操作的友好界面。实现海洋经济一张图。海洋经济运行GIS支撑系统主要分为遥感数据及GIS数据处理、海洋经济GIS共享发布、海洋经济GIS展示、海洋经济GIS维护等功能。重点建立基于Web GIS技术的海洋经济运行信息查询, 提供基本查询功能和专项查询功能。基本查询功能为用户部门对数据查阅、校核提供任意条件的查询服务, 确保数据库中的任何表、任何列、任何行的数据都有被查询的机会, 提供必要的单表查询和多表关联查询的功能。专项查询是与海洋经济运行监测和评估业务相关的查询服务。其特点是根据海洋经济运行监测和评估业务主题, 对海洋经济运行基础信息作相关的计算、分析、综合处理, 其结果采用Web GIS技术同空间地理信息绑定, 并以屏幕报表、趋势图形等形式输出。
1.4.3 辽宁省海洋经济评估系统
海洋经济评估系统建设是利用省海洋经济监测数据及其他相关数据, 实现对区域海洋经济、新兴产业、主导海洋产业竞争力、海洋经济影响因素和重大事件的影响分析。对数据进行分析的基础上, 将数据融入研究成果, 实现数据向决策知识的转化。评估系统的评估内容包括:海洋经济总量分析评估、运行特点评估、产业专题评估、区域综合竞争力评估、政策效益评估、海洋经济发展影响评估、发展趋势预测、经济安全评估及预警等辅助决策任务。
2 系统应用的经济和社会效益
海洋经济运行监测与评估系统应用对象为辽宁省及所辖沿海5市1县政府和海洋行政管理部门, 具有较大的技术效益、经济效益和社会效益。技术效益表现在:对海洋经济运行监测与评估系统的研究, 为未来海洋经济发展提供技术支撑, 可在海洋经济运行管理工作中广泛应用。系统实施后, 可为省政府和有关管理部门提供辽宁省海洋经济实时运行数据, 对全省海洋经济运行态势进行准确的分析预测, 为及早发现存在的问题提供切实可行的手段。社会效益表现在:系统建立的理论体系、评估模型、研究方法及管理模式等, 可为辽宁省政府和海洋管理部门制定政策提供依据, 有利于实现海洋经济持续稳定健康发展, 为建设和谐海洋保驾护航。经济效益表现在:通过系统研究和实施, 可以满足海洋经济管理的需求, 将极大减小人为因素的影响, 能够明显降低海洋经济管理成本, 提高管理决策的科学性, 具有极大的经济效益。
3 系统性能总结
为保证系统能够长期、安全、稳定、高效地运行, 系统在设计与开发过程中呈现出了它独特的整体优越性能, 具体体现在以下几个方面:
①系统处理的准确性和及时性:系统设计过程中, 充分考虑了系统当前和将来可能承受的工作量, 使系统的处理能力和响应时间能够满足用户对信息处理的需求。
②系统的开放性和系统的可扩充性:系统开发过程中, 充分考虑了以后的可扩充性。系统可提供足够的手段进行功能的调整和扩充。只要符合一定的规范, 可以简单的加入和减少系统的模块。通过软件的修补、替换完成系统的升级和更新换代。
③系统的易用性和易维护性:软件易安装、易学习、易理解;软件具有可配置能力;用户界面友好、界面风格保持一致;各种提示信息准确, 术语规范;提供联机帮助, 软件操作方便。在系统设计过程中, 充分考虑了因机构设置及业务流程的不断变动而带来的灵活性要求。系统中所有的数据结构、操作界面、打印格式及统计要求等都是可灵活定义的, 以满足业务变化的需要;业务处理功能在一定程度内的增加或变更等需求不会影响系统的体系结构, 并能在最短的时间内实现新的需求。
④系统的标准性:系统的开发过程控制、开发技术、系统编码、文档等遵循规范化, 标准化原则, 符合信息系统开发及网络建设的国家相关行业标准。
⑤系统的容错性:系统对各种误操作和不合理操作具有屏蔽和示警能力, 能屏蔽用户操作错误, 输入数据时能进行有效性检查;具有失效恢复能力及容错性, 故障可追溯。
⑥系统的安全可靠性:系统具有保证监测数据的真实性、完整性、有效性的功能。系统具有操作授权及权限控制, 防止非法侵入, 提供运行日志管理及审计的功能;具备数据备份及数据恢复能力, 数据安全可靠。
4 结束语
按照现行标准、规范的要求, 结合辽宁省海洋经济运行监测与评估管理工作实际, 在辽宁省海洋经济现有信息资源库的基础上, 结合辽宁省海洋经济监测指标体系, 建立海洋经济监测数据逐级审批上报模式, 全面提升海洋经济数据管理和利用的信息化水平, 逐步建立具有海量海洋经济数据管理和安全存储、快速检索利用、大批量信息处理等数据处理和管理能力, 实现针对不同行业、不同类别的海洋经济数据, 运用合理的模型进行评估, 评估结果能利用共同服务平台进行发布, 完成国家建设方案中的“二个平台、四套系统”的建设目标。
通过海洋经济运行监测与评估系统建设, 实现辽宁省省、市、县三级海洋经济运行数据的交换和共享及涉海企业的经济运行数据的数据采集, 进而实现海洋经济评估, 为海洋渔业管理部门提供信息服务和决策支持, 确保全省海洋经济宏观调控的落实。
摘要：文章阐述了辽宁省海洋经济运行监测与评估系统架构、运行网络框架及系统平台组成, 详细论述了海洋经济运行监测系统、海洋经济评估系统、海洋经济GIS支持系统的功能模块。通过模拟测试, 系统表现出优越的性能。通过系统建设, 实现了全省海洋经济数据的“原始”采集, 进而实现海洋经济评估, 为海洋渔业管理部门提供信息服务和决策支持。
关键词：海洋经济运行监测系统,海洋经济评估系统,海洋经济GIS系统,海洋经济运行监测与评估系统
参考文献
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蓝色经济区建设与海洋环境监测工作 篇2
关键词：海洋；蓝色经济；环境；保护；促进；监测机构
2009年山东省海洋与渔业厅提出蓝色经济区的建设，蓝色经济区的建设要遵循海陆统筹、海洋开发与保护并重、集中集约用海和综合配套改革的原则。 可见蓝色经济区的建设，需要多方的密切配合【1】。国家海洋局海洋发展战略研究所课题组发表的《中国海洋发展报告》中指出，目前中国海洋生态环境监测能力不足，监测结果不足以或者不能真实反映海洋环境质量【2】。人们面对资源的枯竭、环境的退化、人类的相残，特别是生态环境的恶化，引发了对人类自身生存发展的担心，提出了人类社会“可持续发展”的新理念【3】。
一、抓机遇、促发展
海洋经济发展离不开涉海工程项目建设。由于海洋工程对海洋环境的影响具有不易察觉而又难以完全预测的特点，所有涉海工程必须通过海域使用论证，为海洋工程对海洋环境的各种可能影响，做一个全面细致、科学负责的评估和预测，这就要有全面详实准确的海洋监测数据作为支撑。各级海洋监测机构对所辖海域进行监测具有天然优势，应抓住蓝色经济区大发展的机遇，充分发挥现有监测能力，积极参与到蓝色经济区的建设当中。现有各级海洋环境监测部门虽然监测能力参差不齐， 但应该把握这个难得的机遇积极参与到海域使用论证工作中，对所辖海域状况进行全方位的监测和掌控。
海洋环境监测部门万不可形成各自为政的局面。面对这样一个重大机遇，各地区都不约而同地上马了很多涉海项目，有的大型项目可能涉及到多个县市，这就要求我们环境保护部门之间要有一个有效的、融洽的交流机制，使双方形成合力，共同促进海洋环境保护工作。海洋环境保护、监测工作是一个系统工程，相应的我们各地区的海洋环境保护、监测部门就必须形成一个可能相互协调、相互支持的网络，如此才能提高工作效率，提高监测能力，才能保证海洋环境时时处处都处在监控之中。
二、抓软件，提水平
在蓝色经济区开发建设过程中，有许多必测项目，但某些监测机构由于人才匮乏，只得求助于他人。这样对那些具备高一些监测能力的单位造成很大的压力，使他们疲于各地的监测。很显然这种状况不应该长期存在，这不利于目前大规模进行海上监测的形势，更不利于将来各县市自行完成本县市的监测任务。现在正是各种问题凸显的时期，抓住这个时机，引进人才，提升监测水平，在建设蓝色经济区的大潮中锻炼队伍，锻炼人才。如果放过目前的问题凸显期，待基层监测站消耗完斗志，再大的投入也难以创造出工作主动性，这将是海洋事业的莫大损失。
充足的工作经验是事倍功半的法宝。各级海洋环境监测部门要积极向同行业先行者学习取经。我们有很多年轻的海洋环境监测机構，他们具备一定的海洋监测能力，但由于经验不足，在面对复杂的监测任务时，会有些力不从心，工作做得不甚理想。为了将来我们县市级的海洋监测部门能够最终有所作为，能够真正独立完成自己海域的监测工作，各级监测部机构应通力合作，才能逐渐成长为技术过硬的海洋环境监测队伍。
三、抓硬件、强实力
蓝色经济区的建设与开发，也给了海洋环境监测部门一次提升监测硬件实力的机遇。在实施蓝色经济区规划之前，主管部门主要通过常规监测任务的完成情况来了解基层监测机构，常规任务已实施多年其完成情况并不能体现出其完成机构的真正实力。在这次大规模用海形势下，一些基层监测机构的不足之处得以暴露，其中最主要的是基层监测站还缺少相应的仪器。但在蓝色经济区开发建设的大形势下，对监测项目和结果要求较高，使一些监测机构本来具备完成监测任务的软件实力，但由于硬件条件不足，被逼无奈只得求助于其它地区的科研院所或其他监测站，才能顺利完成监测任务。这就造成了很大人才的资源浪费。
在加强县市级监测站的软硬件条件时，一定要保持清醒的头脑，并不是所有仪器都要配备，要综合各监测站的实际情况，有针对性的进行配备，同时要保持一定的前瞻性和配套性。海洋环境监测工作的长足进步不能一蹴而就，需要长期磨合、不断积累。
四、抓基层，促整体
海洋环境监测工作是建设蓝色经济区的基础的必需的工作。如果没有全面准确的监测数据作为支撑，将无法对海洋工程所造成的影响进行正确的预测。但现实是，我们的海洋环境监测部门有心无力，仅有寥寥几家单位具有相当的监测实力，仅依靠他们是难以完成蓝色经济区内的所有监测任务的，而有的县市级监测站他们有心对本地区的海域进行监测保护，但由于缺乏支持，不能快速更新监测仪器设备，不能引进技术人才，也难堪大用。在蓝色经济区建设的大背景下，应大力发展基层机构，充分利用其地域优势。另一方面，如果仅由少数几家进行监测，既不能满足蓝色经济区大发展的需要，也会影响监测的质量，我们必须加强基层的监测能力。这既是目前的形势需要，也是我们沿海各县市必将走上以监测促保护促发展之路的需要。没有更好的海洋环境监测工作，就没有目前大规模集约用海的形势，就没有蓝色经济区的快速发展，我们应充分利用这次机会，全面提升海洋监测工作在蓝色经济区发展中的作用，为蓝色经济的腾飞助力。
海洋环境已经越来越受到重视，在搞经济发展的同时，要树立预防为主，治理为辅，防患于未燃的观念。海洋资源应该在“开发中保护、在保护中开发”，海洋环境监测部门必须全力服务于蓝色经济区建设，时刻坚守保护海洋环境保护的底线，全力配合海洋蓝色经济建设，与蓝色经济区建设相互促进，共同发展。
参考文献
[1]山东将投亿万打造蓝色经济区，【online】http：//www.dzwww.com/2009/qyjj/band/200905/t20090525_4668689.htm
[2]韩林一，我国海洋环境监测能力亟待提高，中国海洋报，2008；2
浅论海洋监测技术 篇3
关键词：海洋监测,发展状况,设备,实时监测
引言
地球表面70%面积是海洋。广袤的海洋中蕴藏着无比丰富的矿产资源和生态资源。每年的雨季从海平面产生的台风吹向陆地, 在给沿海地区造成负面影响的同时, 也为内陆地区带来宝贵的降雨资源。海洋是资源的宝库。它的存在对国家的经济建设、社会稳定和人民生活都有着极其重要的影响。发展海洋战略是任何一个沿海国家都非常重视的课题。我国海洋资源丰富, 18000多公里的海岸线以及300万平方公里的管辖海域是我国重要的资源宝库, 在推进国民经济发展和提高人民生活质量方面发挥着巨大作用。长期以来, 我国十分重视海洋资源管理, 海洋监测技术已经列入国家863计划“九五”研究计划中, 每年都投入巨额研究经费。其中, “九五”期间投入1.2亿元, “十五”期间投入2.4亿元。在取得阶段性成效的同时, 也应该看到, 我国海洋监测技术发展水平与发达国家相比还有很大差距。
1 当前海洋环境监测发展现状
1.1 海洋监测参数与监测技术发展概况
海洋监测参数是海洋监测理论的重要组成, 也是有效开展海洋监测工作的着力点和抓手。海洋环境监测是门实验学科, 随着研究的深入, 海洋监测参数也不断发展变化。当前海洋监测参数主要分为三类, 一是水文气象参数, 包括风速、流速、气温、波浪、流向、水温等;二是物化指标参数, 包括p H值、有机物、溶剂氧、盐度等;三是营养物质和毒性参数, 包括各种营养盐、重金属、核辐射等。
根据原理不同, 海洋环境监测技术分为物理、化学以及生物监测技术等。对于有毒有害物质的监测, 一般采用现场取样分析或取样实验室分析的手段, 时效性较差。当前海洋污染问题日趋严重, 对海洋环境监测提出更高的要求, 为及时准确掌握海洋污染物的分布情况, 判明海水的细微结构和海洋污染程度, 需要对海水污染相关参数开展长期性、连续性的实时监测。当前, 该项技术已经成为世界各国重点研究的课题。
1.2 海洋监测传感器发展情况
经过长期的实践与研究, 海洋监测传感器技术已经取得长足的进步。在线监测海流、溶解氧以及盐度等传感器的技术基本成熟, 在可靠性和精度方面能够取得十分理想的成果。而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发展水平与实际工作需要相比, 还存在较大差距。展望世界海洋监测传感器技术发展趋势, 传感器的智能化、模块化、网络化、小型化、自动化以及多功能化是当前主要发展方向。而处于载体平台自动取样分析技术重要领域的化学和生物传感器正在全力开发之中。
我国海洋监测传感器技术还处于较低水平。根据我国当前技术基础和实际工作需要, 我国海洋监测技术开发现阶段要做好以下几项工作:一要加大物理、化学传感器研究力度, 加快推进模块化、智能化、网络化, 小型化和多功能化开发;不断改进信息分析和测量的精度;持续深入开展环境生态自动连续监测系统研究;加强国际间的交流与合作, 推进分析理论的发展。二要建立并完善现场连续自动监测体系;不断改善信息采集、传输、存储和处理的模块化和集成技术;做好自动浮标站的研制等。
1.3 近海环境自动监测技术发展概况
近岸海域是海洋污染的高发区, 也是生态环境监测的重点。针对近岸海洋的特点, 开发适合海湾、河口及浅海增养殖区地形、水文特点的小型轻便传感器集成平台技术, 各种便携式水质监测仪器由此得以被设计生产出来。应用于生物学、污染和生态环境检测、卫星遥感定标和真实性检验研究领域的传感器和仪器是研究的主要内容, 并已经取得一定进展。其中, 微电极和阵列电极研究有所突破, 测量痕量物质的微电极在实验室环境下成功制造出来, p H和溶解氧电化学传感器性能得以进一步提高。总体上看, 生物传感器的研究工作还处于起步发展阶段。
1.4 海洋遥感技术发展概况
随着航空航天技术的发展, 基于人造卫星、航空设备的海洋遥感技术得以实现。通过与传统手段的有机融合, 遥感技术充分发挥了远距离非接触测量方面的巨大优势, 取得了单纯依靠传统方式难以企及的显著成功。当前海洋遥感技术以人造卫星和遥感飞机作为检测平台。相对于前者设备成本高昂, 生产周期较长, 不利于推广的缺点, 遥感飞机不仅生产和维护费用低, 其工作连续性和监测范围也能满足较高要求。对于短期小范围的检测工作尤其适用, 是海洋环境监测的重要组成, 为环境管理决策提供了大量的参考数据。
1.5 痕量物质测量和分析发展概况
随着工业的发展, 海洋污染物的种类和规模不断增多。针对重金属、有机污染物以及放射性物质等痕量物质的检测与分析已经成为海洋监测的常规手段。目前, 国外已经在取样分析和微电极测量方面的研究成效显著。其中, 阵列微电极测量Cd、Pb、Cu、Zn等重金属的技术在美国应用于便携式分析设备, 并取得了一定发展。
1.6 营养盐现场自动分析发展概况
海水中富含多种营养盐, 如亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。它们是海洋生物维持生命的主要营养来源, 但过多的营养盐会导致海水富养现象的发生, 从而引发赤潮或生物病害等问题。当前营养盐监测的手段已经从传统的人工方式向自动化、微型化方向发展。以计算机为平台, 使用专业软件控制管理, 现场取样检测, 全程自动化分析的微型营养盐分析实验是当今世界主流的营养盐监测手段。
1.7 多参数水质监测发展概况
水质传感器是多参数水质监测设备的关键部位, 美国YSI公司生产的6600V2型多参数水质监测仪是当前常见的水质监测设备。
2 国内外海洋监测技术比较
目前, 海洋监测设备的主要品牌都是国外产品, 声学海流剖面仪、营养盐深测量系统、海流计、多参数水质监测仪等重要监测设备的供应均由美国、挪威等国企业把持。从经营方式上看, 这些企业都是集研发、生产、销售为一体的综合性服务供应商, 提供的服务更加全面、灵活。国内方面, 海洋监测设备的生产厂家很少, 仅有山东省科学院海洋仪器仪表研究所一家, 且生产能力和技术水平不高, 市场竞争力很弱。由于海洋监测设备专业性很强, 应用范围和需求量小, 加上国内元器件市场混乱, 造成了我国海洋监测设备产业生存艰难的局面。基于海洋监测事业的特殊性, 要妥善解决这个问题, 需要国家政府层面加强宏观调控。
3 结束语
海洋监测是获取海洋信息, 进而管理海洋资源的重要渠道, 对沿海国家的经济建设、国防安全、环境保护和减灾防灾工作具有十分重要的意义。我国作为海洋大国, 必须要坚定不移的深入开展海洋监测工作。当前, 我国海洋监测水平距离先进国家还有很大距离, 技术、设备落后、资金、人才不足的问题还在困扰着我国海洋事业的发展。2013年出台的《国家海洋事业发展“十二五”规划》已经明确了海洋监测的重要意义和工作重点。国家将一如既往地大力支持海洋监测工作的开展。我国海洋监测工作者要认清肩上担负的重要职责, 深入开展监测技术研究与应用, 不断提高监测质量, 为推动我国海洋环境监测持续健康发展做出自己的贡献。
参考文献
[1]张云海.海洋强国的召唤援水雷兵器技术与发展学术研讨会, 2006, 9.
[2]赵进平, 朱光文.海洋监测仪器设备成果标准化[M].北京:海洋出版社, 2004.
海洋经济运行监测 篇4
摘 要：为了优化传统WSN在海洋生态监测中拓扑结构的复杂度高以及全功率通讯方式所带来的信号干扰和高能耗问题，提出一种基于GG图和自由空间广播模型（FSPM）的拓扑功率控制，通过GG图优化网络拓扑，降低拓扑复杂度;通过自由空间广播模型进行功率控制，减少信号通讯距离，降低信号干扰和能耗，进一步去提高WSN网络整体性能，仿真结果验证了GG-FSPM相结合的有效性。
关键词：无线WSN网络;拓扑控制;GG图;FSPM
0 引言
21世纪是一个科技时代，伴随着信息时代的进步，多种无线网络应运而生，成为了工作和学习生活中的必需品，其中主要以无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）、无线Mesh网络（Wireless Mesh Network，WMN）和Ad-hoc网络为基础，进而衍生出多种无线网络技术，在诸多学者的努力工作下，也取得了一定的研究成果。
1 WSN简述
WSN是以传统Ad-hoc网络为基础的新型无线传感器网络。WSN中每个传感器节点都可以对周围环境进行各种数据的收集、监测、计算和转发。目前，WSN已被广泛应用于城市交通监测管理，海洋环境数据监测和收集，国家医疗卫生系统管理，抗震救灾等领域，并在诸多领域中已取得了良好的应用成果，具有十分广阔的市场应用前景。
目前主要针对节点设计，MAC层及路由层等技术研究，MAC层实现节点间链路建立，保证节点公平有效地利用带宽。路由层主要负责节点间建立路由，可靠性传输等。在传统WSN中，每个节点维护信号覆盖范围内的所有节点链路，因此导致节点拥有的通信链路多，网络拓扑复杂度高，进而增加了路由建立时间，影响了网络的数据传输效率，同时以恒定的信号发送功率发送数据，导致信号干扰严重，能源利用率低等问题。因此针对于WSN的拓扑控制以及能耗控制问题处于一个热点研究领域。
2 优化方案
针对于传统WSN拓扑控制的复杂度高，节点维护通信链路信息量大，恒定发送功率多带来的干扰和高能耗的问题，依据GG图模型以及无线电空间自由广播模型（Free Space Propagation Model，FSPF）的特点，本文提出结合GG-FSPF模型对WSN进行拓扑控制和功率控制，以提高网络整体性能。
2.1 自由空间广播模型
自由空间广播模型（Free Space Propagation Model，FSPF）用于表示发送节点和接收节点无障碍的直接通讯模型，该模型的接收功率和发送功率关系如下：
P■（d）=■（1）
推导可得数据信号的干扰距离和通讯距离的关系表达式为：
dn=d■（2）
3 实验结果分析
本文进行了通讯模拟实验并对实验结果进行对比，实验在500×500的范围内，节点的广播半径为100米。本实验以节点平均一次通讯时对周围邻居节点影响的数量作为衡量干扰程度的指标。
通过图1的影响节点个数对比图可以看出，在基于GG图的拓扑控制的基础上，在节点发送数据时依据FSPF进行功率控制，进而降低了网络发送数据时的发送功率，达到了节能的目的，在保证数据被正确的接收的基础上，减小了信号传输距离和信号干扰范围，进而降低了每一次通讯时，数据信号对其他节点的影响数量。进而在一定程度上降低了网络整体的信号干扰，提高了在海洋监测过程中网络性能，由此可见基于GG- FSPF模型的功率控制技术具有一定的可行性。
参考文献：
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国内海洋浮标监测系统研究概况 篇5
浙江省海洋与渔业局于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的浮标实时监测系统, 以获取常规水文、气象、水质 (含营养盐) 、海洋生物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。本文在查阅历史文献资料的基础上, 介绍了国内海洋浮标监测系统的类型、系统组成、监测资料的质量控制和应用概况, 为“浙江省近岸海域浮标实时监测系统建设”以及国内同类项目建设提供技术参考。
1 海洋浮标监测系统的类型
1.1 按大小划分
按浮体大小可划分为大型浮标、中型浮标、小微浮标。大型浮标, 直径通常大于或等于10m, 造价高, 容量大、寿命长、抗恶劣环境、抗破坏性强, 适合长期定点测量。中型浮标, 直径通常为1~5m, 造价较低、运输、布放和维护方便, 适用于近岸海域水文气象或短期专题监测。小微浮标, 直径通常在1 m以下, 体积小、重量轻、成本低, 便于快速布放回收, 也可用于一次性抛弃式波浪监测。
1.2 按功能划分
按浮标主要功能用途可划分为水文气象浮标、水质浮标、导航浮标、波浪浮标、海洋光学浮标、海冰浮标、声呐浮标、通信浮标等。
1.2.1 水文气象浮标
海洋水文气象浮标通常是指直径不小于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型浮标[8], 监测系统由浮体、锚系和岸站接收装置组成, 浮体上承载各类传感器。主要观测项目包括:风向、风速、气温、湿度、气压、降水、能见度、水温、盐度、波浪、海流、叶绿素和浊度等。观测资料可用于长期和短期的天气预报、海象预报以及自然灾害 (如飓风、海啸) 警报等[9,10,11,12]。在海洋环境监测中, 海洋水文气象浮标是世界上应用最早, 也是使用数量最多的一类浮标。回顾世界各国海洋浮标的发展历史, 几乎无一例外都是从研制水文气象浮标起步的[1]。我国海洋水文气象浮标监测系统研制起步最早, 技术也最为成熟, 目前尚在服役期的海洋水文气象浮标监测系统多为山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制。因浮体较大, 可加载多种仪器设备, 在开展海洋综合监测应用方面潜力较大, 例如可开展定点定位水文气象业务监测, 或者可作为一些特殊仪器设备的海上工作平台等。
1.2.2 水质浮标
水质监测浮标是一种监测海洋环境和海洋水产养殖区水质污染状况的浮标系统, 由浮标、锚系和接收站等部分组成, 监测要素包括磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、盐度、pH、溶解氧、水温等, 可自动完成数据实时采集、处理、存储及传输。浮标上还可以加载叶绿素、浊度、深度、电导率等监测仪器, 用于海洋环境污染监测、港湾工程、水产养殖、赤潮预报以及海洋研究[13,14,15,16]。国家海洋技术中心和国家海洋环境监测中心等单位对海洋水质浮标监测系统的研制开发做了大量工作。
1.2.3 导航浮标
导航浮标是保障海上船舶安全航行的重要设施, 为海上船舶在夜间或雾天、阴天等恶劣条件下提供可视信号, 为海上船舶安全导航。通常由浮体、塔架、锚泊系统、导航设备和动力系统组成。导航浮标多为大型浮标, 浮体直径一般大于10m, 布置于航道的两侧, 当能见度低于某一设定值时, 航标灯将以某一个相同的闪烁频率同步导航。浮标塔架上还可以加载某些测量仪器, 以搜集海洋水文气象数据资料[17,18,19]。导航浮标的主要用途是为船舶安全航行导航, 船舶碰撞、台风过境都会造成的其位置偏移, 为船舶安全航行造成威胁。因此, 导航浮标的定位和偏移报警成为其开发研究的关键技术。中山市探海仪器有限公司以中国科学院南海海洋研究所从事浮标研究的技术班底为骨干, 开展浮标的研究和设计制造, 实现了导航浮标的产品化生产。
1.2.4 波浪浮标
波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时 (或连续) 地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统[20], 主要由浮体、锚系和岸站3部分组成。浮体多为椭球形, 直径通常在1m以下, 承载波高倾斜一体化传感器、数据发射机、发射天线、电池和锚灯;锚系多采用单U形环系留结构, 便于水面浮体的固定;岸站部分包括岸站接收机和上位机, 用于监测数据的接收、处理[21,22]。波浪浮标可以实现对海洋波浪的长期、实时、定点观测, 目前主要用于近海海洋监测站、近海海洋工程测量及海洋调查考察等领域。中国科学院南海海洋研究所、中国海洋大学、山东省科学院海洋仪器仪表研究所等单位对波浪浮标都进行了比较深入的研究和探索, 取得了丰富的成果和宝贵的经验, 并已实现产品化生产, 如SZF型波浪浮标和OSB系列波浪浮标。
1.2.5 海洋光学浮标
海洋光学浮标是对海洋光学特性进行时间序列上的综合性检测的一种工具, 由标体系统、通信系统、锚系和岸站接收中心组成。为减小浮标体及其上层建筑的阴影效应对光辐射测量的影响, 保证高海况条件下浮标体的稳定性, 中国科学院南海海洋研究所研究设计出了由子、母浮标组成的海洋光学浮标监测系统[23], 母标体直径2~2.8m, 子标体略小;承载的主要设备是光学仪器, 可用于连续观测海面、海水表层、真光层乃至海底的光学特性, 以获取相应层面的太阳辐射高光谱数据;也可加载实时图像监测系统, 实现海面与水体实时采集数据的图像可视化[24]。海洋光学浮标在海洋水色遥感现场辐射定标和数据真实性检验、海洋科学观测、近海海洋环境监测和海洋军事科学方面有着重要的应用价值。
1.2.6 海冰浮标
海冰浮标是一种能够在北极和南极海域进行海洋环境监测的重要技术装备, 由浮体、锚系和传感器组成[4]。浮体直径小于1m;气象传感器安装在冰面以上, 温盐深传感器分别安装在冰下5m、25m和50m深处;锚系配重, 以减少水下系统的漂移[25]。该浮标可以在恶劣环境下实现无人值守的全天候、全天时、长期连续观测, 不仅可以监测海 (冰) 气交换界面的环境参数 (如表层冰温、气温、气压、风向、风速) , 还可监测水下环境剖面参数 (如温度剖面和盐度剖面) ;对于研究海冰生成与融化过程的环境条件、探测极区的气象与水文参数、追踪浮冰的漂流方向和路径以及对洋流的研究均具有重要价值[26]。我国在海冰浮标的开发和应用方面均投入了大量科研力量, 推动了极地海冰浮标观测研究的进程, 如2003年国家海洋技术中心就在北极布放了自行研制的极区卫星跟踪水文气象观测浮标, 并取得了宝贵连续的海冰和气象等数据资料[27]。
1.2.7 声呐浮标
声呐浮标是探测水下目标 (潜艇) 的浮标式声呐仪, 是一种水声遥感探测器。它与浮标信号接收处理设备等组成浮标声呐系统, 用于军事领域航空反潜探测和固定声呐监视系统对水下潜艇的预警。声呐浮标通常分为航空声呐浮标和锚系声呐浮标两大类。航空声呐浮标装备于反潜巡逻机、反潜直升机和某些水上飞机上, 由机上的投放装置以一定阵式逐个有序地布放在潜艇可能存在的区域四周, 或遮拦在其航线前, 形成浮标阵;反潜机布标后, 在浮标区上空盘旋, 监听浮标发来的信号, 可获知某个浮标附近是否存在潜艇, 并测得其位置和运动信息。航空声呐浮标又分为主动式和被动式两种, 一般初始探测时主要使用被动浮标, 进入攻击阶段再使用主动浮标对目标精确定位[28]。锚系声呐浮标是在航空声呐浮标的基础上发展起来的, 由飞机或舰船布设锚定于海底, 用于弥补固定声呐监视系统的探测盲区。中船重工集团第715研究所和海军航空工程学院为我国声呐浮标的研制和应用做了大量工作。
1.2.8 通信浮标
通信浮标 (拖曳浮标) 作为潜艇在水下实现和外界通信的媒介, 是一种典型的通过一种组合的系留/传输线与潜艇相连接的水面下方的运载工具, 可实现潜艇与战斗群的信息互通, 大大提升潜艇的隐蔽通信功能[29]。另一种通信浮标, 主要由浮体、锚系组成, 用以完成水下测量装置与水面舰船平台或岸基平台之间的数据传输和指令中继[30]。
1.3 按锚系划分
按是否有锚系, 可以划分为有锚系留浮标、无锚浮标。有锚系留浮标多为大型浮标, 如导航浮标、水文气象浮标、水质浮标等, 锚系置于海底, 用以浮标定位, 防止走标;少数为中小型浮标, 锚系悬浮于水体中, 用以浮体的定位和减少水下系统的漂移, 如波浪浮标和海冰浮标。无锚浮标, 浮标没有锚系, 悬浮于水体之上, 在指令控制下上下运动, 如潜艇通信浮标, 可通过系留/传输线与潜艇相连接, 实现信息传输。
2 海洋浮标监测系统组成
海洋浮标监测系统通常由浮标系统、锚泊系统和岸站系统3部分组成。
2.1 浮标系统
包括浮体、标架、供电设备、防护设备和各类传感器等。
2.1.1 浮体
浮体是塔架和各类仪器设备在海上的承载体, 形状有圆盘形、圆柱形、船形、球形、椭球形、圆台形等[31]。考虑到牢固耐用和减轻自身重力, 浮体材质多采用复合型材料, 如造船钢 (3C) 、PVC、铝合金、超强离子聚合胶、玻璃钢等, 且除设备舱外其他舱室均填充浮力材料。目前浮体生产已经实现国产化, 如国家海洋技术中心、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、中船重工集团第715研究所 (杭州应用声学研究所) 等科研单位已经有浮体产品化生产。今后的研究重点要向质轻、防腐、防生物附着、耐用等方向发展。
2.1.2 标架
标架通常采用普通钢 (A3) 、不锈钢材质, 上面安装气象传感器、警示灯、GPS定位仪、雷达反射器、太阳能电池板等。近年来又选用铝合金材料, 在确保标架坚固耐用的同时减轻标体重量。
2.1.3 供电系统
浮标通常被布放于远离岸边的海水中, 这就要求其具有独立的供电系统。小型浮标一般配备一次性锂-锰干电池或碱性电池提供能量。中型浮标均采用太阳能电池和蓄电池组合供电, 例如厦门湾海洋水质在线监测浮标配置3块MSX20R型海洋级超强太阳能电池板, 储电系统选用100AH/20HR LCX1265CH型高性能蓄电池, 整个系统由太阳能电池板、保护电路和蓄电池组成。大型导航浮标因其结构和功能特点而采用柴油发电机供电, 同时也配备蓄电池组。当前的常规方式是为海洋浮标监测系统配备太阳能电池, 考虑到阴雨天气和风浪的影响, 除常规太阳能电池以外, 还可以考虑研制配备风力发电机、波浪发电机等, 采用风光波能互补供电, 保障海上长期阴雨天气、恶劣海况下的不间断供电。
2.1.4 防护设备
为避免浮体及设备受外力 (如渔船) 冲击而损坏, 在标架上安装警示灯和雷达反射器, 同时在浮体最大直径外围及标架周边设置防撞橡胶圈。为能实时掌握浮标锚泊位置, 浮标上还装有GPS卫星定位系统, 浮标一旦发生漂移或丢失, 可及时到现场修正或按移动轨迹找寻。
2.1.5 防污损措施
为避免和减少海水侵蚀和生物附着对浮体的负面影响, 保障正常工作, 对浮体及水下仪器和锚系进行防污损处理是十分必要的。传统的做法是涂覆防污涂料, 如氧化亚铜、氧化汞等无机毒物和有机锡化合物、有机铅等[32]。近年来, 通常采取对浮标水线以下部分设置牺牲阳极进行阴极保护的措施[33], 并对浮标全部外表面进行喷铝防腐处理, 在浮标下水前, 水线以下表面涂覆长效防污漆, 以防止海洋生物的附着。对浮标系统进行定期维护并清除附着生物也是一种有效的防护办法。
2.1.6 传感器
不同功能的浮标承载不同类型、不同数量的传感器。水文气象浮标承载水文气象传感器, 可监测风速、风向、气压、气温、流速、流向、水温等参数;水质浮标承载水质、营养盐传感器, 可监测水温、pH、盐度、溶解氧、营养盐 (磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐) 、氨氮等参数, 还可以加测浊度、叶绿素和蓝绿藻等参数。此外, 一些专项浮标承载温盐传感器、波浪传感器、光学仪器等, 可获取深海温盐剖面数据、波浪数据、海洋光学特征数据等。目前, 光照、水深传感器已经实现国产化生产, 但水质、气象、营养盐传感还主要依赖进口, 如美国Wetlabs公司生产的水质和磷酸盐传感器, 芬兰Vaisala公司的六要素气象传感器, 意大利Systea公司生产的三通道 (氨氮、硝氮和亚硝氮) 传感器。进口传感器不仅价格昂贵, 且试剂更换、仪器检修周期长, 一旦发生故障, 容易造成监测中断。虽然水质、气象、营养盐传感器也有国内产品, 但相关技术参数与国际先进水平相比还存在一定差距, 还需要国内相关科研单位继续努力。
2.1.7 数据采集、存储和传输
海洋浮标监测系统数据采集普遍采用了高可靠性、低能耗微处理机作为数据采集控制的核心, 各传感器在指令控制下开展自动、长期、连续监测数据的采集, 如美国Campbell Scientific Instrument公司的CR10X型测试与控制系统。浮标上装有大容量存储卡或存储硬盘, 可将各测量项目采集的数据进行快速存储。浮标的数据传输系统主要采用无线通信方式, 目前应用较多有:GSM、CDAM和GPRS通信方式、Inmarsat-C海事卫星以及铱星卫星通信方式。海洋浮标监测系统的数据采集与传输可同时进行, 数据传输采用加密模块处理, 确保数据传输安全, 通过数据软件可浏览实时数据、报表;存储系统可采用太阳能和电池双相供电, 不会因连续阴雨天气造成数据丢失;快闪存储器容量大, 并可根据要求扩展容量, 确保数据的存储安全。一旦遇到恶劣天气, 可通过主控平台切断数据传输, 但数据采集、存储仍能正常工作, 不会造成恶劣天气时的数据漏测。
2.2 锚泊系统
锚泊系统由锚、锚链和系链环组成, 它是浮标定位的重要设施。大型导航浮标定位常采用钢筋混凝土锚旋和大抓力锚, 以防止走锚。中型水文气象、水质监测浮标通常采用全锚链单点系泊, 锚锭为水泥沉块或钢锭, 以钢丝绳或有档铸钢锚链与浮体相连。也有少数采用三锚系留, 以加强浮体的稳定性。锚泊系统的设计经验性很强, 不只与锚、链组成有关, 更与所投放浮标海域环境有关。海况良好的海域, 风浪较小, 锚由缆绳或钢丝绳系留固定;海况恶劣的海域, 风浪大, 除了增加锚重外, 还要考虑选用弹性锚链系留, 以缓冲风浪的冲击力, 确保锚泊系统位于预定区域。淤泥底质海域可选用三叉抓锚, 便于锚系抓陷固定;砂石底质海域通常选用锚定固定, 可以是单锚、双锚或多锚。
2.3 岸站系统
岸站系统由岸站计算机、卫星通信机、打印机和电源等设备组成, 完成浮标传输数据的接收、处理和存储。按照通信方式可分两类:一类是短波通信接收岸站, 接收短波通信机发来的信息, 如FZF2-1型及FZF2-2型海洋资料浮标系统的接收岸站;另一类是卫星通信接收岸站, 如FZF2-3型浮标和水质监测浮标的接收岸站。
3 海洋浮标监测数据的质量控制
浮标承载的各类仪器设备和传感器受海水侵蚀、生物附着污染、渔船等外力碰撞, 容易导致传感器灵敏度受损, 使监测值产生较大偏差。因此, 必须对浮标监测数据进行质量控制。国际Argo计划资料组根据不同的Argo资料用户, 建立了两个资料质量控制模式:实时质量控制模式和延时质量控制模式。由于实际海况的复杂多变, 这两种模式在实际应用时都需要进行完善和订正。
水质监测浮标数据质量控制方法研究较少, 目前普遍采用的一种方法是进行比对监测和偏差分析, 即人工现场监测与浮标监测同时进行, 再将两种方法获取的数据进行偏差分析。张彩云等以厦门西海域水质自动监测浮标采集的叶绿素资料为例, 通过建立域值初检验、异常值检验和均方差检验剔除其中的不良数据, 同时采用现场调查对浮标叶绿素资料进行验证, 结果表明二者的变化趋势相当一致, 但浮标测量的叶绿素值只约为现场叶绿素值的1/2。孙喜艳等选取温度、风向和风速3个参数, 计算偏差, 进行比对分析, 结果表明:现场测定温度高于浮标测定值, 而风速稍小于浮标测定值, 风向的转变比较一致[12]。
4 海洋浮标监测资料的应用
我国目前已完成投放的浮标种类多, 数量大, 每年获取的监测数据也非常丰富, 浮标监测数据的应用自然成为一个重点也是一个难点。近年来, 我国利用参与国际Argo计划的机会, 利用Argos漂流浮标资料对南海、东海和西太平洋黑潮入侵的主要特征及其季节变化进行了较好的研究, 对海流水团变化、海水温-盐度分布特征、混合层深度变化、反气旋涡特征、水层对台风过境的响应等的也进行了较好的研究。
近几年, 山东、广东、广西、海南、天津、浙江等沿海省、市、自治区陆续在所辖海域投放了水质在线监测浮标, 对其监测资料也进行了一些探索应用, 但研究成果较少, 难度也较大。目前仅在应用浮标监测资料进行赤潮预报方面取得了较好的效果[16], 赤潮暴发前往往会出现一些前兆, 如溶解氧、pH值会出现增加的趋势, 叶绿素会出现较大波动的异常现象, 再监测浮游生物量是否出现异常现象, 就可进行赤潮发生情况的判断, 进行预警预报。集水文气象水质传感器于一体的多参数监测浮标资料的应用还有待进一步研究。
摘要：文章介绍了国内海洋浮标监测系统的类型、系统组成、监测资料的质量控制和应用概况。将国内常见的海洋浮标监测系统划分为8个类型。监测系统通常由浮标系统、锚泊系统和岸站系统3部分组成, 其中浮标系统通常包括浮体、标架、供电设备、防护设备和各类传感器等。近年来研制开发集水文气象水质生物监测于一体的多参数海洋自动监测浮标系统是一个重点, 但已有浮标系统监测资料的质量控制和应用还有待进一步研究。
我国卫星海洋遥感监测技术的发展 篇6
海洋面积约占地球表面积的71%, 在整个地球环境变化中起着非常重要的作用。围绕着海洋资源开发、海洋环境安全和海洋权益维护, 各国开展了新一轮的以高科技为依托的海洋军事, 海洋资源和科技的竞争, 由此也就促进了卫星海洋遥感高新技术的快速发展。我国东临太平洋, 大陆海岸线18000多公里, 6500多个面积在500平方米以上的沿海岛屿, 岛屿岸线约14000多公里, 约300万km2海域的专属经济区。由于卫星遥感具有大范围、高频度和实时观测的优势, 对我国进一步发展海洋经济具有非常重要的现实意义。
二、海洋遥感卫星的类别
1957年10月4日前苏联发射了人类历史上第一颗人造地球卫星, 标志着遥感新时期的开始。至今世界各国共发射了各种人造地球卫星已超过3000颗, 其中大部分为军事侦察卫星 (约占60%) , 用于科学研究及地球资源探测和环境监测的有气象卫星系列、陆地卫星系列、海洋卫星系列、测地卫星系列、天文观测卫星系列和通讯卫星系列等。通过不同高度的卫星及其载有的不同类型的传感器, 不间断地获得地球上的各种信息。
至今, 国际上发射的海洋遥感卫星, 大致可以分3类:
1. 海洋水色卫星
海洋遥感的主要目的是测量海水中叶绿素与悬浮泥沙等的浓度及其分布监测海洋中的水色浓度分布, 可以掌握海洋初级生产力的分布、海洋渔业以及养殖业资源状况和环境质量, 同时也可以正确估算水土流失, 维护港口河道安全等, 为海洋资源合理开发和利用提供科学依据。如美国的Sea WIFS、MODIS, 日本的OCTS、GLI, 印度的MOS、OCM, 韩国的OSMI、KGOCI, 中国的COCTS等。
2. 海洋地形卫星
主要用于探测海洋表面拓扑, 即海平面高度的空间分布。此外, 还可探测海水、有效波高、海面风速和海流等。由美法合作于1992年8月发射的Poseidon以及JASON-1/2、Laser ALT-1/2等。
3. 海洋动力环境卫星
主要用于探测海洋动力环境要素, 如海面风场、海浪场、海流场和海冰等, 此外还可获得海洋污染、浅水水下地形、海平面高度等方面信息。如:欧空局 (ESA) 于1991年7月和1995年4月发射的ERS-1/2, 以及Seasat、Envisat-1、RADARSAT-1/2、Quick SCA等。
三、我国海洋遥感监测现状
我国的卫星遥感海洋监测起步于20世纪80年代, 当时利用接收的美国NOAA极轨气象卫星和日本GMS静止气象卫星遥感数据, 监视我国沿海的台风活动和每年冬季的渤海海冰。经过近30年的发展, 特别是2002年5月和2007年4月我国发射了具有自主知识产权的HY-1A和HY-1B卫星以后, 我国的卫星遥感海洋监测进入了一个崭新时代, 使我国从此进入空间遥感海洋观测时代。现在HY-1B卫星正在太空稳定运行, 为我们提供了非常宝贵的连续全球海洋监测数据, 使我国跻身美、饿、法、日等世界海洋观测能力强国之列。
为接收处理海洋卫星遥感监测数据, 国家海洋局在北京建设了功能较为完备的、具有多种卫星数据接收处理能力的HY-1卫星地面应用系统, 下辖北京、三亚和牡丹江三个卫星地面接收站, 在杭州建有一套卫星地面接收处理系统, 北海分局、东海分局和南海分局等单位也建有卫星数据接收站。
1. 沿海海洋水质遥感监测
20世纪90年代以来, 随着流域污染物排海量的增加, 河口及其邻近海域环境的变化, 使得近海生物的多样性降低, 海洋资源和环境的承载力下降等;另一方面, 生态环境的衰退、服务功能的下降与可持续利用能力的降低, 已成为制约沿海经济持续发展的重要因素。针对我国沿海水质环境恶化, 灾害 (富营养化、赤潮和污染等) 频发, 水体服务功能下降和持续利用能力降低, 每年国家海洋局组织沿海各级海洋行政主管部门对我国管辖海域水环境质量现状和趋势进行海洋常规监测, 消耗大量的人力、物力、财力资源。而这种常规现场监测方法也仅是海洋站点、航次剖线的测量, 一年只能得到一张全国水质沿海的水质图, 无法满足大面积沿海水质环境实时动态监测、评价和服务决策的需求;由此相继实施了国家海洋局组织的国家公益专项“基于HY-1B等海洋水色卫星的沿海水质实时监测和速报业务体系”以及国家863项目“海岸海洋环境HY-1B等海洋水色卫星测量沿海水质参数定量化遥感模型和水质分类技术, 实现了从光化物质遥感到非光化物质遥感的跨越, 填补了我国沿海水质遥感监测的空白。
2. 海岸带遥感监测
海岸带位于陆地和海洋相互交绥的过渡地带, 各种环境要素和资源构成一个有机的整体。我国海岸线总长约3.5万千米, 为世界上海岸线最长的国家之一。海岸带生态系统健康是实现社会经济可持续发展的基础, 是提高人民生活质量和生活环境的重要保证。它可以满足人们多种需求, 有效保护和改善环境, 为动植物提供栖息场所, 为人类提供食品、能源和游憩场所。我国沿海地区是经济发展最迅速的区域, 其面积占全国的14%, 沿海11个省、自治区、直辖市人口总数约为5.5亿, 占全国的40%, GDP总产值占全国的60%以上。使用卫星遥感监测技术, 可以获取大面积、实时动态的监测数据, 为海岸带资源的开发、利用和管理提供强有力的监测信息服务。目前正在实施的我国近海海洋综合调查与评价, 就是充分利用高分辨率遥感数据进行中国最大规模的海岸带遥感调查与研究, 调查内容涉及海岸带中的海岸线、潮间带、植被、航道、旅游区、海洋保护区、滨海湿地, 海岸带地貌要素的类型、面积、长度与分布及海岸线变迁等。以其全面系统地掌握我国海洋带资源分布、开发利用现状和潜力, 满足海岸带规划、管理、保护和合理利用的需要, 实现海岸带环境资源有效保护和开发的协调发展。
我国自主海洋卫星资料处理技术提升, 海洋卫星资料的融合重构技术、新领域拓展应用技术等方面近10年来取得长足进展, 开始步入国际先进行列。为大力发展海洋科学技术, 提高海洋环境探测、资源开发和权益维护, 我国将在今后10年中逐步形成海洋水色、动力、监视和新型遥感器试验等4个海洋卫星系列。这些卫星的研制和发射, 以及卫星遥感监测应用系统的建立, 将对建立健全我国全天候的海洋立体监测网, 为我国的经济建设和国防建设提供重要的技术和信息支撑。
参考文献
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[3]王爱明, 等, 海洋监视监测SAR卫星任务初步分析[J], 遥感技术与应用, 2007, 2 (22) :162-165
浅谈海洋环境监测报告的审核 篇7
1海洋环境监测报告的定义
海洋环境监测报告, 一般是指按照海洋环境监测计划 (或方案) , 在完成现场调查监测、实验室分析、数据处理和评价等工作后, 将海洋环境评价工作的各环节有机地联系起来, 逻辑地表达各项评价的结果, 以报告书 (或文件) 的形式对海洋环境质量作出概括性的、准确的、客观公平的结论的技术性文件[1]。根据我国目前海洋环境监测工作的特点, 海洋环境监测报告一般包括有:《海洋环境监测报告》《海洋环境影响评价报告》《海洋倾倒区选划 (增量论证) 报告》《海域使用论证报告》和《海洋环境质量公报》等。
从以上定义可以看出, 海洋环境监测是一项系统性工作, 这项监测工作的过程包括了各个不同的工作阶段, 且监测项目多, 涉及专业面广, 决定了海洋环境监测报告的审核是一件复杂而繁琐的工作。
2制定审核制度
为了对外提供高质量的海洋环境监测报告, 各监测机构首先应从体制上考虑问题, 建立监测报告的审核制度, 形成一套完善的内部质量审查机制, 落实职能部门, 明确报告审核职责。审核制度的建立一般包括:审核的程序、审核人员要求、审核的内容和报告批准等内容。海洋环境监测报告的审核由技术负责人负责技术把关, 监测机构成立由技术负责人牵头组成的监测报告内审专家组, 经内审专家组对监测报告进行技术审查合格, 送批准人签字后, 方可对外提供。例如, 国家海洋局于2009年4月13日发文《关于进一步加强海域使用论证工作的若干意见》, 针对《海域使用论证报告》的审核作出明确规定, 要求各具有海域使用论证资质的单位须建立和健全论证报告内部审核制度。
3建立审核程序
海洋环境监测报告编写完成后应立即启动审核程序, 尽快完成报告的审核工作, 报批准人批准后对外发布。一般来说, 监测报告的审核程序包括以下几个工作环节。
3.1成立内部审核专家组
由本机构具有一定资质和相关专业知识的审核人员组成, 也可聘任外单位的专家人员。
3.2报告审核
根据监测报告性质和类型, 一般可采取会议审核和咨询审核两种方式。对于监测内容较全、涉及专业面广的重要的大型海洋环境监测报告, 采用会议审核的方式进行全面、详细和严肃的审查, 会上充分讨论后最终形成书面修改意见, 根据意见组织编写人员逐条修改, 完善监测报告;而对于监测内容较少的小型监测报告, 可采用咨询审核的方式进行内部技术审查, 收集各审核专家的书面修改意见后, 由报告编写人员按要求进行修改。
3.3报告批准与发布
经过反复多次的慎重审核、修改和完善后, 送报告批准人 (一般为监测机构负责人或者技术负责人) 批准后, 对外发布或者提交委托人。
3.4监测数据审核程序
监测数据是高质量的海洋环境监测报告的前提和保障, 是监测报告编写工作重要的基础资料之一。针对海洋环境监测数据的审核, 则应按计量认证的有关规定要求实行“三级”审核程序[2]。
一审:由质量监督员 (或科室负责人) 对编制人员签字后的《检测报告》、原始记录进行审核。
二审:由数据审核 (或质控) 部门对《检测报告》、原始记录进行审核, 对不合格的《检测报告》或者数据记录应附修改意见后退回, 并要求重新编制, 必要时则应重新开展实验室分析工作、甚至重新开展监测工作。
三审:由监测机构实验室授权签字人对《检测报告》进行最后审核, 审核结果无误, 签字后 (并明示其职务) 进行结果的报告。
4审核人员资质
审核专家组一般由3～5名具备高级工程师以上职称的专业人员组成, 能覆盖监测报告涉及的各专业领域, 如海洋化学、物理海洋、海洋生物生态、海洋地质、海洋测绘等。
审核人员应具备相应的工作经历, 长期连续从事海洋环境监测工作达8年以上;熟悉和掌握海洋环境监测相关法律法规和技术规程、标准、方法;具备对监测结果作出相应评价的判断能力。
监测报告批准人 (授权签字人) 应具备相应的工作经历;具备相应的职责权利;熟悉或掌握检测技术及实验室体系管理程序;熟悉或掌握所承担签字领域的相应技术标准方法;熟悉监测报告的审核签发程序;具备对检测结果作出相应评价、判断、分析和推理能力;熟悉和掌握海洋环境监测相关法律法规和技术规程、标准、方法等。
5审核内容
5.1监测工作的规范性
监测方案设计是否合理和具有针对性, 包括:监测频率、监测内容与项目、采样方法、站点布设、评价方法等;根据不同的海洋工程性质正确选取监测内容与项目, 根据污染特征物正确选取评价因子。具体应以国家海洋局颁布实施的各监测技术规程为审核依据, 如《海洋工程环境影响评价技术导则》《海洋倾倒区选划技术导则》《建设项目海洋环境影响跟踪监测技术规程》《海域使用论证技术导则》和《陆源入海排污口及邻近海域监测技术规程》等。
5.2监测报告的数据
5.2.1 数据的可靠性
采样分析人员是否持有上岗证;实验室分析仪器设备是否经过计量检定并在有效期内;现场采样和实验室分析方法应优先使用国家标准或行业指定方法, 如使用非标准方法 (仪器说明书、自行研究设计) , 在使用前应经过方法确认。以上均为确保监测数据准确可靠和提高监测数据出门合格率的必要条件。
数据处理要符合方法标准规范的要求, 按照规范进行数值修约和保留有效数字, 使用法定计量单位, 符号规定、名词术语应按标准规定的称谓。监测数据的计算公式、统计和评价方法是否符合规范要求, 如监测项目有未检出现象时应按约定的方法进行统计和计算, 对可疑数据、离群数据和异常值是否按《海洋监测规范》第2部分:数据处理与分析质量控制中规定的方法进行检验和判别等。各项质控指标是否符合要求, 如空白值、精密度、准确度是否都在技术文件规定的允许范围内。
5.2.2 数据的相关性[2,3]
结合现场采样情况, 分析在同一站位、同一次监测中, 不同项目的监测结果与其相互关系项是否吻合、数据逻辑关系是否合理, 从而分析和判断数据的可靠性。如某些研究表明, 在海洋环境中溶解氧 (DO) 、化学需氧量 (COD) 以及生化需氧量 (BOD) 3项参数之间存在着一定的相互关系[4], 同一水样中COD>COD Mn, COD>BOD5 , 硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和氨氮之和小于总氮浓度。
充分利用各监测参数之间的相关关系, 可以使数据审核达到事半功倍的效果。对临界性数据要进行详细的审核, 即对环境标准附近的监测数据进行全面细致的复查, 防止由于小的失误, 导致监测结果质的变化。
5.3监测报告的内容
各监测技术规程、导则等技术文件的规定均有具体的编写内容要求, 如《海洋工程环境影响评价技术导则》《海洋倾倒区选划技术导则》《建设项目海洋环境影响跟踪监测技术规程》和《海域使用论证技术导则》等都对报告的内容作出了规范性规定。但是, 依据海洋工程或者监测工作的特点和监测的具体内容, 可对个别章节和内容进行适当的增减。对于监测报告内容的审核, 应严格按要求执行审查, 各章节内容必须严格要求做到与技术文件规定的报告内容一一对应, 求全不缺;数据要翔实, 分析要透彻, 论述要求既要有深度, 还要有广度, 纵横结合, 论证充分;各章节间应相互联系, 前后不矛盾, 思路清晰, 逻辑严谨;文字表述要求做到, 文字简练, 意思明确, 语句通顺。
5.4测报告格式的统一性
监测报告的格式应按照各监测技术规程、导则等技术文件规定的要求统一编制, 审核时按要求执行。监测报告文本外形尺寸为A4 (210 mm×297 mm) , 封面各行文字间距应适宜, 整体保持美观;封里1分行写清:报告编制单位、编制单位负责人、单位技术负责人、监测项目负责人、编制人、审核人、批准人等;封里2一般为监测机构的资质证书彩印件 (A4规格) , 《海域使用论证报告》等大型报告还应有封里3 (各专题报告名称、协作单位全称、负责人) 和封里4 (报告各个章节的编制人、审核人) 。监测报告最后还应有附件、附录、参考文献等。
5.5监测报告与合同规范的符合性[2]
审核监测报告与合同规范是否符合, 主要包括:监测项目是否完整;监测方法是否为规范规定的标准方法, 如使用非标准方法是否经过客户的确认;分包项目是否经过客户同意, 监测报告中是否明确说明;合同中客户要求的其他信息是否在报告中体现;非计量认证、实验室认可项目在监测报告使用计量认证章 (CMA) 时, 必须标注清楚等。
5.6监测报告结论的正确性和评价的合理性
海洋环境监测报告结论部分的审核, 应把握结论与建议是否遵循以下几项原则。
(1) 基本要求。
结论应做到:文字简洁、条理清晰、用词准确、语句通顺、层次分明、篇幅不宜过长, 建议要结合评价结果提出针对性工作措施, 到位, 可行, 可操作性强。
(2) 客观、公正。
应在全面分析各项目监测数据和充分论述、概括、总结全部监测评价工作的基础上, 实事求是, 客观、公正地给出结论。
(3) 观点明确、科学准确。
根据监测数据和适用的评价标准, 得出合理的结论, 观点表述清晰、准确、完整, 用语要明确规范, 不用“可能”“大概”“基本上”等模糊语言, 并尽量减少产生误解和误用的可能[2]。
摘要：监测报告的审核是海洋环境监测质量保证工作的最后环节。文章结合日常开展海洋环境监测报告审核的工作实际, 从审核制度、审核程序、审核人员资质、审核内容等方面, 对监测报告的审核进行了阐述。
关键词：监测报告,审核,制度,程序,人员,内容
参考文献
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我国海洋环境监测工作的发展对策 篇8
海洋环境监测作为科学、全面掌握海洋环境状况及变化趋势的基础性、支撑性、公益性业务工作, 其在海洋环境保护工作中的基础性地位和重要作用日益凸显。新形势下, 如何加强海洋环境监测工作, 有效保护海洋生态环境, 促进我国海洋环境监测和海洋环境保护事业的健康发展, 已成为当前海洋事业发展面临的重要问题。
1 我国海洋环境监测评价工作面临的形势
1.1 海洋环境面临的压力依然严峻
陆源污染未得到有效控制, 近岸海域水质污染呈加重趋势, 仅2005—2011年间, 我国通过陆源入海排污口排放入海的污水量达2 555亿t, 通过江河入海及陆源排污口排放入海的污染物质总量达到15 970万t, 持久性有机污染物和环境内分泌干扰物以及重金属等有毒有害物质被普遍检出。近30年来, 我国各类海洋生态均不同程度地遭受破坏和衰退。对我国各类海洋生态系统连续8年的持续监测表明, 80%以上的海洋生态系统下降为亚健康和不健康状态, 由于围填海等开发活动, 滨海湿地、红树林和珊瑚礁面积分别累计减少了57%、73%和80%。赤潮、绿潮等海洋环境灾害以及海洋溢油、危化品泄漏等突发环境事件频发, 海洋环境风险日益加剧。党的十八大“建设海洋强国”战略方针的确立, 以及城镇化工作的推进, 我国海洋经济将步入快速发展的时期, 随着海洋开发力度的加大, 海洋环境面临的压力与日俱增。
1.2 海洋环境监测服务需求日趋加大
沿海地区经济社会快速发展, 海洋开发力度加大, 对海洋的依赖程度大幅度提高, 在促进经济增长、实施经济结构调整过程中, 第二产业向沿海聚集, 势必给沿海开发与保护、给海洋环境监测发展带来新的课题。海洋环境监测在近岸海域污染防治、海洋灾害及突发事件影响评估、海洋工程环境保护监督管理、公众用海健康安全保障、海洋环境状况评价以及应对气候变化国际谈判、国家环境履约、区域或全球环境问题诊断、区域用海规划制定、海洋经济布局调整、产业结构优化等方面的技术支撑作用日益凸显。各级政府和社会各界对多层次、多角度、高时效性海洋环境信息的全方位需求对我国现有海洋环境监测工作提出了严峻挑战。
1.3 海洋环境监测技术快速发展
围绕气候变化、海洋环境保护、陆海相互作用等全球性涉海环境问题, 发达国家和地区的海洋环境监测能力迅速发展, 高新、实时、连续、立体化的监测技术得到广泛应用, 监测领域和范围进步一深化和拓展, 对人类健康保障、海洋生物多样性保护, 海洋环境可持续开发利用等更深层次问题认知能力显著增强。“十一五”以来, 我国海洋环境评价技术水平实现系统、快速发展, 高新、实时在线监测技术得到推广应用, 由岸基监测站、海监船、海监飞机、海洋卫星、浮标和雷达等组成的立体监测技术体系基本形成, 海洋环境监测对我国海洋环境保护管理的技术支撑能力显著增强, 但在高新技术的研发及应用方面, 与国外仍存在较大差距。
2 我国海洋环境监测工作现状
“十一五”以来, 我国海洋环境监测业务体系不断创新发展, 监测能力得到了显著加强, 为海洋环境保护和经济社会发展服务的效能不断提高。
2.1 监测机构建设稳步推进
截至目前, 全国已建海洋环境监测机构235个, 沿海11个省 (区、市) 、5个计划单列市、44个地级市, 41%的县均已建立了海洋环境监测机构。其中, 海洋局直属监测机构94个, 地方监测机构141个。山东、浙江等沿海海洋强省均建立了较为完备的县级海洋环境监测机构体系, 其中, 山东省县级海洋环境监测机构覆盖率达90%以上。各级海洋环境监测机构通过加强人才引进和培养, 初步构建了海洋环境监测评价专业技术人才队伍, 共拥有监测评价专业人才约3 400人。
2.2 海洋环境监测业务逐步深化拓展
监测范围基本覆盖我国管辖海域, 对渤海、典型海湾等重点海域实施了专项监测, 并拓展至与我国海洋环境权益和生态安全密切相关的国际公共水域。监测内容日渐全面, 监测手段不断丰富, 基本形成岸基站、船舶、浮标、雷达、飞机和卫星等组成的立体海洋环境监测体系, 在部分重点海域实现了多手段监测技术的综合运用。
2.3 海洋环境评价技术创新发展
2009年以来, 国家海洋局组织开展了多项海洋环境监测评价技术攻关, 创新工作机制, 吸纳全国优势技术力量参与海洋环境评价方法体系的研发和应用, 在区域海洋生态环境综合评价、海洋生态健康和海洋生物多样性评价、入海污染源及海洋环境影响评价、海洋环境灾害和污染事件影响评价等方面取得重要进展。
2.4 应急监测预警能力显著增强
依托溢油、放射性等应急能力建设专项经费支持, 海洋环境灾害和突发事件应急监测及预测预警能力得到进一步提升, 在赤潮 (绿潮) 等海洋环境灾害及海上溢油、危化品泄漏、核应急等重大环境突发事件应急响应中发挥了重要作用。有效应对了长岛海域油污染、黄海浒苔、日本福岛核泄漏、蓬莱19-3油田溢油、汕尾沉船事故等重大海洋环境事件。
2.5 海洋环境管理和为经济社会发展综合服务的效能日益增强
各级海洋环境监测机构开展对管辖海域海洋环境质量和海洋生态状况监测与评价, 为各级政府履行海洋环保职责提供管理支撑, 为国家和区域发展规划、海洋污染防治和生态建设规划提供决策依据。先后开展奥运会、亚运会、大运会等海洋环境保障监测与评价工作, 及时发布海洋环境公报以及海水浴场、滨海旅游度假区、海水增养殖区等环境信息服务产品, 极大提升了为社会民生的公益服务效能。
2.6 海洋环境监测评价工作机制逐步完善
建立了海洋环境监测评价分级管理责任制, 进一步明确了国家、海区和地方海洋行政主管部门管理责任。加强了海洋环境公报 (信息) 工作的组织管理, 建立了数据资料分析使用、评价技术的使用以及海洋环境公报 (信息) 审查、发布制度, 实现了监测评价工作的科学化、标准化、规范化管理。逐步与地方政府和国务院有关部门建立了海上溢油事件信息通报等沟通协调机制, 积极参加渤海环境保护省部级联席会议, 为海洋环境灾害和突发事件的处置打下了坚实的基础。
3 我国海洋环境监测存在的问题
3.1 涉海部门统筹协调机制有待完善
3.1.1 海洋环境监视监测网络建设方面
多年来, 由于沟通和协调机制不完善, 各涉海部门在监测机构、网络布局和任务实施等方面存在重复建设的现象, 未能有效优化监测力量布局与资源配置, 同时各涉海部门权责交叉的问题依然突出, 致使各涉海部门在海洋环境监测与海洋环境保护工作中无法形成统一合力。
3.1.2 海洋环境保护信息共享方面
各部门在海洋环境监测数据信息共享上仍存在壁垒, 信息交流不畅, 海洋部门缺乏陆源污染信息。此外, 海洋环境信息相互矛盾、一个政府两个声音现象时有发生, 严重影响和制约了涉海部门的公信力。
3.1.3 突发事件应急响应协调方面
在重大海洋环境突发事件应急响应中, 缺乏统一领导和沟通协调机制, 导致各涉海部门各自“埋头苦干”, 无法高效应对突发事件。
3.2 海洋环境监测评价分级责任制落实不足
地方政府责任意识仍有待加强, 对履行本行政区近岸海域海洋环境保护职责, 保障公众用海健康安全的重要性认识不足。地方各级海洋行政主管部门尚未建立与分级管理责任制相适应的工作机制, 监督考核体系不完善, 现有地方政府绩效考核体系中缺少海洋环境保护相关指标。海洋环境监测评价工作中存在着空白、缺项、漏项和不到位的情况, 无法满足地方监督管理海洋环境的需求。此外, 海洋环境灾害和突发事件应急工作机制不顺, 在海洋溢油、赤潮 (绿潮) 、危化品、核污染应急工作中, 存在着等、靠国家队的思想, 应急响应相对滞后。
3.3 监测网络体系仍有待完善, 监测机构能力总体不足
3.3.1 基层监测机构人员编制普遍不足
据统计, 我国现有地市级海洋环境监测机构人员平均约15人, 县级监测机构人员平均约5人。而且受基层监测机构条件限制, 人才结构不合理, 专业人才匮乏, 关键技术岗位人才缺失现象严重, 影响了监测工作的完成质量和效率。
3.3.2 监测硬件能力仍然薄弱
据统计, 94个海洋局系统监测机构拥有的大型精密分析仪器设备总数仅61台 (套) , 且主要集中在国家和海区中心;141个地方海洋监测机构拥有的大型精密分析仪器设备仅91台 (套) , 且主要集中在省级和计划单列市监测机构, 地市级和县级监测机构普遍缺乏先进仪器设备, 地市级和县级机构能力尤为薄弱。
3.3.3 海洋应急监测能力不足
在应对近岸海域突发污染事件和环境灾害时, 缺乏现场、快速、实时监测设备和技术手段, 极大地影响了应急响应效率。
3.4 海洋环境监测工作针对性不足, 监测服务效能有待提高
3.4.1 地方监测方案设计思路和理念亟须转变
目前, 部分单位仍处于“为监测而监测, 为评价而评价”的简单执行任务层面, 方案针对性不强。监测站点布设、要素筛选、时间频率设置无法完全满足监测工作“基础性、长期性、连续性、前瞻性”的要求, 尚未完全实现科学监测、科学评价。
3.4.2 监测的广度和深度普遍不足
对污染受损海域、生态敏感海域、重要功能海域、潜在风险源等的监测广度和深度普遍不足, 对入海排污口的监测长期维持在的500个左右, 无法满足在重污染海域开展排污总量控制的要求;对66个海水增养殖区的监测面积占全国确权海水增养殖区总面积 (384万hm2) 的不足10%;对辖区内潜在环境风险源的分布特征不明, 对高风险区的高频高密监测严重不足。
3.4.3 海洋环保政策配套监测技术尚不成熟
国家和地方海洋环境监测与评价技术体系尚不健全, 技术支撑单位作用未得到充分发挥, 长期以来海洋环境监测领域缺少评价方法标准的现象尚未得到根本解决, 尤其是针对海洋生态红线制度、总量控制制度、区域限批制度、海洋环保绩效考核制度的配套监测技术研究和实践应用明显不足。卫星/航空遥感、实时在线等高新技术手段在监测中的应用尚不普及, 传统监测技术手段已难以满足海洋环境管理部门和公众对长周期、高频率, 实时、动态信息产品的需求。
3.5 海洋环境信息服务不足
各级海洋行政主管部门对海洋环境信息工作重要性认识不足, 缺乏有效的信息管理、发布、沟通、共享机制, 海洋环境监测数据信息质量有待加强, 服务效能有待加强。
海洋环境信息报送、发布渠道不畅通, 信息发布不及时、不透明, 时效性不强, 未能充分发挥信息的技术支撑、决策支撑的作用, 无法保障公众知情权。
4 我国海洋环境监测工作发展的对策措施
4.1 加强统筹协调
国家海洋局应充分发挥国家海洋委员会在海洋环境保护工作中的统筹协调作用, 建立环保、水利、海洋等有关部门和地方政府各负其责、相互配合的陆海联动工作机制, 加大对入海河流、陆源直排口污染物排放的监督管理力度, 建立各涉海部门信息通报及数据共享制度, 统一发布海洋环境信息。在国家海洋委员会统筹协调下做好重大海洋环境突发事件的应急响应工作。
4.2 落实责任制
在国家层面建立海洋环境监测工作考核机制, 国家海洋局应进一步加强对全国海洋环境监视监测工作的指导、协调和监督。沿海地方人民政府应推动并建立海洋环境保护目标考核制度, 将海洋环境保护目标及任务落实情况纳入各级人民政府考核体系。
4.3 加强能力建设
国家海洋局应全面加强地方海洋环境监测机构和能力建设, 加强对各级监测机构人员编制、经费、技术、装备等方面的支持力度, 实现在每个沿海县建立海洋环境监测机构目标。各级海洋行政主管部门应进一步发展浮标、遥感等立体监测手段, 推进海洋环境实时在线监测, 建立覆盖主要河口、生产生活区域和重要城镇海洋环境监视监测网络体系。国家海洋局建立海洋环境监测评价人员资质管理制度, 逐步提高人才队伍综合素质。
4.4 深化监测评价
国家和地方应加大对海洋环境监测评价工作财政经费投入。各级海洋行政主管部门应逐步优化完善海洋环境监测方案, 丰富海洋环境监测内容, 推动建立与海洋环保责任考核制度、海洋生态红线制度、海洋生态文明示范区等相适应的海洋环境监测评价制度。国家海洋局应进一步完善海洋环境监测评价技术、标准和方法体系, 加强与各涉海部门的技术协调。
4.5 提高信息时效
全球海洋经济三大模式 篇9
如何发展海洋经济，与各国自身特点有关。目前，全球的海洋经济，主要有三种模式。
美国模式：大陆立国，海洋突破
美国是一个大国，而且是一个发展相对均衡的大国，这种均衡包括多个方面，既有内陆各个城市和区域的均衡，还有大众工业与高新技术产业的均衡，以及工业与农业的均衡。所有人意想不到的是，美国既是全球第一大工业国，竟然也是全球第一大农业国。
同样令人意想不到的是，美国既是大陆型强国，也是海洋强国。但是，美国更主要的，还是一个大陆强国，其广袤的疆域，赋予美国先天的大陆强国的特性。
美国是面临太平洋和大西洋的海洋大国，全国海岸线漫长，拥有1400万平方公里的海域面积，海洋资源丰富。同时美国也是个海洋经济强国。目前，海洋产业对美国经济的贡献是农业的2.5倍，美国海外贸易总量的95%和价值的37%通过海洋交通运输完成，而外大陆架海洋油气生产还贡献了全美30%的原油和23%的天然气产量。
美国的经济中，80%的GDP受到了海岸地区的驱动，40%以上是受到了海岸线的驱动，另外只有8%是来自于陆地领域的驱动。海岸经济和海洋经济对于美国整体经济来说都是非常重要的，分别占到就业率的75%和GDP的51%。
在此情况下，美国的海洋经济总量领先全球，但是，就相对值而言，美国的海洋经济本身所占比重却不高。
美国是最早开展海洋经济相关理论和方法研究的国家之一。1999年美国成立了国家海洋经济计划国家咨询委员会，并实施了 “国家海洋经济计划”（NOEP）。
由于大陆经济的发达，美国对于发展海洋经济，则显得比较从容，相对于日本在海洋经济方面涸泽而渔，引起众怒，美国则非常注意保护性发展。美国国家海洋与大气局国际事务办公室主任詹姆斯·特纳认为，应重视海洋经济发展过程中对海洋和海岸地区环境质量造成的破坏，应关注气候变化对于海洋生物资源产生的不良影响，避免过度捕捞对渔业资源带来的致命性打击。他呼吁必须要平衡对海洋环境与资源的管理，使其与经济发展之间达到平衡。
而本届奥巴马政府，则非常注重再生能源产业。奥巴马在2010年制定的预算中，将美国致力于发展可再生能源的投资增加了一倍。而据美国电力研究机构预计，水动力的能力来源将会在未来满足10%的美国能源需求。
一直以来，美国的海洋经济在发达国家中算是发展非常缓慢。直到上世纪60年代中期，在能源危机以及其他经济问题的压力下，美国才开始发力海洋经济。鉴于美国的整体经济结构和国家禀赋，美国的海洋经济，主要集中在高新技术领域。
美国政府直接出面领导海洋高新技术研究开发工作，据相关报道，美国政府现有研究与开发实验室700 多个，聘雇的科学家和工程师占全美国的3/5，政府每年的投资达到了270 亿美元。在密西西比河口区和夏威夷，美国开办了两个海洋科技园。前者主要从事军事和空间领域的高技术向海洋空间和海洋资源开发的转移，加速密西西比河区域海洋产业发展；后者以夏威夷自然能实验室为核心，主要致力于海洋热能转换技术的开发和市场开拓，同时从事海洋生物、海洋矿产、海洋环境保护等领域的技术产品开发。这些海洋科技园在美国乃至世界上具有重要影响力。
强大的大陆经济，使美国并不需要在海洋经济方面下大赌注，而强大的大众产业，亦使美国在保证民生的情况下，在海洋经济领域更多发展高新技术产业。在未来，美国模式最可为中国借鉴，即:未来以大陆经济为主，致力于中西部振兴，而以海洋经济为辅；在大陆城市发展大众产业，而沿海除石化之外，多发展海洋医药、海洋能源等产业。
目前，中国大陆比较发达的区域，适合此种模式，如青岛、深圳、广州等地，因为“大陆经济”的发达，海洋经济可以作为补充，而且，在产业选择上，应该主要以高新技术为主。
日本模式：陆海联动，全面开发
日本是个典型的岛国，陆地资源极其匮乏，之所以能够发展成为全球第二大经济体，靠的就是丰富的海洋资源。日本由四国、九州、本州、北海道四个大岛和几千个小岛组成，海岸线漫长曲折，200海里专属经济区面积广阔，达450多万平方公里，相当于其国土面积的12倍。20世纪60年代以来，日本政府把经济发展的重心从重工业、化工业逐步向开发海洋、发展海洋产业转移，迅速形成了以海洋生物资源开发、海洋交通运输、海洋工程等高新技术产业为支柱的现代海洋经济结构。
日本陆地国土狭小，而海洋经济，则需要大陆的依托，为此，日本的一个特点，就是陆海联动，以大型港口为依托，以拓宽经济腹地范围为基础。
日本在建立近海产业集聚区之前，陆地原有产业区的发展，已经先行达到了很高的水平。由此依托海洋发展的产业，起点本身就很高，且与陆地原有产业连为一体，陆海产业的现代化互为依托。大陆经济成为海洋经济的腹地，海洋经济成为大陆经济的延伸。而这种模式，很容易形成产业聚焦，目前，日本已经认定１９个地区建设产业集群,形成了多层次的海洋经济区域。
相对中国的湛江、茂名等地本土经济不发达，而主要依靠“外来和尚”的模式，日本模式完全不同。
由于先天不足，海洋是日本经济的生命线，其全体国民开发海洋的意识非常强烈。其开发战略可以总结为“向纵深推进、全方位开发”。
海洋开发主要指两个方面，即海洋资源开发和海洋技术开发。近年来，日本已形成了近20种海洋产业。构筑起新型的海洋产业体系。其中,港口及海运业、沿海旅游业、海洋渔业、海洋油气业等四种产业，已经占日本海洋经济总产值70％左右。其他的如土木工程、船舶工业、海底通讯电缆制造与铺设、矿产资源勘探、海洋食品、海洋生物制药、海洋信息等等，也都获得全面发展。
日本非常重视海洋科技的发展，海洋科技开发领域也随之不断扩大，并在海洋环境探测技术、海洋再生能源试验研究、深海机器人等领域取得阶段成果。
日本对于海洋经济的依赖，几乎是全球登峰造极的。日本有效国土的缺乏，使其成为全球最疯狂的围海造田者。同时，早期的急功近利，亦使日本成为全球海洋公害，日本通过建造人工岛，已向海洋索取土地达到200多平方公里，严重影响了海洋地理生态。日本疯狂扑鲸，置国际公约于不顾，造成了对海洋生物的严重破坏，而日本将大量从第三世界国家购买的矿产品藏在海洋里,也对海洋水质形成污染,破坏了海洋体系的平衡。为此，日本经常受到全球国家诟病。
因此，日本后来在发展海洋经济时，有一些补偿性的措施，如，日本现在更多发展高新技术，并且实施海洋循环经济战略；健全油污染防除体制、充实油污损害赔偿保障制度、加强海洋环保调研与技术开发以及对海上环境违法进行查处等。而如今，日本青山绿水、碧海蓝天，虽是“先举屠刀，后成佛”，也总算是修成正果。
而日本模式，主要应用于既是岛国，同时又有大国雄心的国家，最典型的除日本外，即是英国、荷兰。
内陆资源贫乏的浙江省，主要可以借鉴日本模式。
新加坡模式：以港兴市，工业为辅
新加坡是个“弹丸之国”，却创造了一个个经济奇迹，其经济社会发展的成就瞩目，成为举世闻名的繁荣富庶之地。在此过程中，海洋经济居功至伟。
新加坡是一个典型的自由港。
而自由港的特点是，既是全球重要的港口、海洋性战略枢纽，同时贸易发达。
这种特点，使其海洋经济以航运为主，临海工业、旅游为辅助，而其他海洋产业则基本是作为补充。
作为全球为数不多的自由港，新加坡扼太平洋和印度洋之咽喉，是东西方向海运的全球枢纽。这种地位，使新加坡成为全球最具战略地位的航运港口。全球有超过600个港口与新加坡通航。集装箱吞吐量超过2000万标箱，全球每5个中转箱中就有1个是由新加坡码头处理的，堪称世界上最繁忙的港口。而新加坡的贸易对象，主要包含中国香港、中国台湾、澳大利亚、新西兰、丹麦、美国和日本。同时，新加坡亦与全球其他100多个国家建立了贸易关系。新加坡自然资源贫乏，经济属外贸驱动型，外贸总额是国内生产总值的４倍。
贸易的兴盛，使新加坡港口运输发达。同时，物流业所占比重日益重要。目前，物流业成为新加坡经济的重要组成部分，对GDP贡献超过8%。
新加坡刚崛起时，还是以工业立国。新加坡从马来西亚独立出来之后，还是发展工业，裕廊工业区于1968年成立，除此之外在加冷、红山和大巴窑等地也建立了轻工业基地。十年左右的时间，新加坡就迅速成为世界主要电子产品出口国。
同时，新加坡加大了对于临港工业的发展，特别是作为世界主要的港口，新加坡成功吸引著名的石油公司，如蚬壳石油和埃克森美孚，成为世界第三大炼油国。
时至今日，新加坡形成了电子、石油化工、金融、航运、旅游服务业等几大支柱产业。而在新加坡的产业比重中，工业已经退居次位，港口运输、旅游等第三产业，则成为第一大产业。至今天，每年来新加坡旅游的人次超过1000万，几乎等于一个中等国家的人口。
新加坡的模式，是典型的港口兴市，而目前，这种模式，最流行的是在自由港的国家和地区，如中国香港、巴拿马、中国澳门等。
海洋经济运行监测 篇10
作为一个海洋资源极为丰富的国家, 我国90%以上的对外贸易通过海洋, 50%以上的能源需求由海运输入, 正在逐步转型成一个现代海洋国家。因此, 加强海洋综合管理, 改善海洋生态环境, 是我国在新世纪面临的重要任务和挑战, 也是我国经济建设的迫切需要。
本文结合我国的实际情况对构建近海海域海洋信息综合监测框架体系进行了初步探讨, 旨在利用信息化手段, 对我国近海海域的各类海洋信息进行综合监测和管理, 通过对海洋环境、海上及海底目标的实时有效监测, 加强态势感知, 促进数据融合, 以全景的视角全面展示海洋现场综合状况, 为政府决策服务提供支持, 为信息公开和防灾减灾服务提供技术保障。
1 近海海域海洋信息综合监测框架体系研究
1.1 现状分析
美国、以色列、英国、日本等发达国家都有对相关技术进行深入研究, 但由于这些技术大多属于政府行为, 很少列入文献当中, 就算列入, 也不系统, 且缺乏对中国等发展中国家的研究与比较, 因而为国内开展这方面的研究帮助不大。
国内在该领域的文献资料也较为有限, 且十分分散。目前看来, 我国有关海洋信息综合监测和管理技术的研究还有待加强, 存在着海洋科学研究、环境测探能力欠缺, 信息资源整合度低等诸多薄弱环节, 需要尽快研究和追赶国外该领域的技术发展。
1.2 监测范围 (图1)
近海海域海洋信息综合监测框架体系的建立, 目的是通过对我国沿岸重点区域、港口、岛礁和海洋航道的相关自然环境和状况进行立体化、全天候、无间断的观测和监视, 对产生的各类相关信息进行整合分析, 为国家海洋经济、社会发展、海洋权益等提供强有力的支撑, 提高国家海洋信息的维护和管控的能力和海上通道的技术保障水平。
2 近海海域海洋信息综合监测框架体系设计
2.1 设计原则和理念
近海海域海洋信息综合监测框架体系是一个复杂的、综合性的系统, 需要将各种不同架构的业务系统、不同来源的探测设备进行互联, 需要探索多元模式, 统一技术标准, 实现互联互通。
因此构架近海海域海洋信息综合监测框架体系需要遵循如下原则:[1]制定适度目标, 逐步稳妥扩展;[2]在保证系统先进性的基础上综合技术的成熟性, 既能体现当前的先进技术, 又能保证不会因为技术障碍, 影响系统的稳定性;[3]在技术达标的前提下, 应优先选择具有国内自主知识产权或自主研发的产品, 既能有效保障技术、工程、服务的质量, 又能作为一项创新工程提高整个系统的影响力和知名度。
在设计理念上, 则运用物联网的先进理念进行框架体系的整体设计, 依据物联网的“感、传、知、用”的技术体系, 作为海洋信息探测与综合管理业务新台阶的增长点, 使之更加符合对目标海域实际监测和综合管理的发展要求。
2.2 总体设计目标
以先进的技术和科学的理念服务于近海海域海洋信息检测与综合管理, 整合各类海上及水下目标探测系统, 构建“以海洋环境、水下及水上目标监测为基础”、“以数据传输网络为支撑”、“以信息共享平台为核心”、“以预警预测为重点”的近海海域海洋信息综合监测框架体系。通过更深入的探测、更全面的互联互通、更透彻的信息共享, 提高我国近海海域海洋信息监测的整体水平, 为海上应急事件突发处置、信息公开以及防灾减灾服务提供技术保障。
2.3 总体架构设计
近海海域海洋信息综合监测框架体系整体思路是以前端信息获取为基础、数据整合为重点, 保证体系内各类应用系统 (平台应用、业务应用) 的信息来源的统一性、科学性和完整性。总体架构主要包括前端信息获取与传输、基础设施、业务应用、数据处理及综合服务平台、平台应用、标准规范体系及综合保障体系等几个部分。近海海域海洋信息综合监测总体框架图如图2所示。
(1) 信息获取
实现对监测目标海域全方位监测和目标探测功能, 是整个体系框架的信息来源, 为后续的平台信息处理、储存、综合应用和应对处置提供信息基础, 对整个系统起到“眼睛”的作用。
(2) 基础设施
主要包括网络传输及电力供应, 负责整个体系内部及内外系统之间的信息交换。难点在于很多前端探测设备的工作位置在水下, 因此应根据其特性设计传输方案, 满足数据信息传输的可靠性等要求;同时, 需要制定统一的“通信协议和接口”, 保证不同厂家设备间的互操作性。
(3) 业务应用
业务应用主要包括水下目标探测类业务系统、水上目标探测类业务系统、沿岸重点区域监测类业务系统和海洋环境监测类业务系统, 分别针对具有不同特点的监测设备采集的信息进行处理并实现特定业务应用。分系统之间自成体系, 可以独立完成该专业领域业务工作。
(4) 数据处理及综合服务平台
数据中心是近海海域及沿岸重点区域海洋信息综合监测系统服务的数据支撑, 是综合服务信息资源的汇聚地, 通过各分业务应用系统获取相应数据, 实现统一的数据管理和交换。数据中心应建立起统一的核心数据框架, 实现各类相关信息的汇聚、整合, 从而支撑海洋信息综合管理的应用及服务。
综合服务平台在整个体系中起到承上启下的作用, 针对数据中心的各类数据, 通过一系列的数据分析、汇总、建模等方式实现数据的综合利用产生以及基础的平台服务, 为下一步的平台应用打下基础。
(5) 平台应用
平台应用旨在充分利用服务平台的能力, 建立专业模型和评估模型为用户全面掌控整个海域综合态势, 并提供目标识别、处置应对及跟踪全过程服务。
(6) 标准规范体系
通过数据标准和信息交换标准的制定, 确立技术体系的数据接入格式和方法, 提高技术体系的通用性、可扩展性和维护性。通过制定相关管理规范、制度和策略, 成立相应的组织和人员设置, 保证整个体系的顺畅运行。
(7) 综合保障体系
全面考虑人、操作、技术因素, 从组织管理、技术防护、服务保障三方面进行规划, 实现对于探测信息的动态、全面、深层次的信息保障。
2.4 总体流程设计
近海海域海洋信息综合监测框架体系的总体流程如图3所示, 系统从初期探测发现到后期应急处置形成信息的一个完整闭环。作为这个处理流程上的每一环节, 都需要遵循由什么人员、使用哪些设备、做出哪些判断、送出哪些信息、通过何种方式传输到何处、以及下一步动作等等形成规则来进行流程的控制。
结语
本文对通过分析国内外在海洋信息监测和综合应用领域的技术现状, 对我国近海海域海洋信息综合监测框架体系进行了初步研究和探讨, 限定了体系的监测范围及目标, 充分利用现有资源, 结合工作实际, 强化监测手段, 加快海洋信息一体化融合步伐, 全面提高突发事件监测、应急反应和指挥决策的能力。
摘要：我国目前海洋技术水平处于初级阶段, 建设海洋强国形势逼人, 时不我待。本文阐述了如何构建“以水下探测和水下目标辅助侦察监视为基础”、“以信息共享平台为核心”、“以预警预测为重点”和“以数据传输网络为支撑”的近海海域一体化探测防控框架体系, 通过体系化的建设, 构建近海海域一体化探测手段, 完善我国对水下探测防控体系, 在领海和沿海资源的保护、海上生命线的保障、海洋执法、海外利益的维护发挥重要作用, 实现中华民族的伟大复兴, 逐步实现海洋强国梦。
关键词：水域安防,预警预测,水域防护一体化
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