1、第1卷第3期01年 月9 9 9海洋技術(shù)O C N A C N O O G E T E H o l V .1 , N o .3S e P t ,1 9 9 1二二子二二二二二竺二二二二竺竺 一一一 一我國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀、差距及其發(fā)展朱光文（國家海洋局海洋技術(shù)研究所天津）摘要海洋觀側(cè)技術(shù)和海洋工程技術(shù)是海洋資源開發(fā)、海洋環(huán)境保護和海洋學(xué)研究的兩大支柱.發(fā)展海洋事業(yè)，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展海洋觀測技術(shù)。本文綜述了我國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀，與先進海 洋國家相比較存在的差距及當(dāng)前和今后一段時間內(nèi)我國海洋觀測技術(shù)的發(fā)展 內(nèi)容包括：遙感技術(shù)，浮標(biāo)和潛標(biāo)技術(shù)，船用觀測調(diào)查技術(shù)，濱海臺站觀測技術(shù)，污染監(jiān)測技術(shù)，海洋標(biāo)準(zhǔn)

2、計 量和通用技術(shù).文章最后對發(fā)展我國海洋觀測技術(shù)提出了幾條政策性建議.月lJ青研究海洋的目的是開發(fā)利用海洋資源、維護海洋權(quán)益、保護海洋生態(tài)環(huán)境、減輕海洋災(zāi)害等，而海洋觀測技術(shù)和海洋工程技術(shù)是實現(xiàn)上述目的的兩大支柱.觀測與工程相比， 觀測技術(shù)應(yīng)優(yōu)先于工程技術(shù)得到超前發(fā)展因為工程是建立于大量觀測資料基礎(chǔ)之上的. 因此，發(fā)展海洋事業(yè)，必須優(yōu)先發(fā)展海洋觀測技術(shù) 這是海洋事業(yè)發(fā)展歷史所證明了的. 本世紀(jì)六十年代和七十年代曾是國外船用和臺站用海洋觀測技術(shù)的迅速發(fā)展時期七 十年代末開始，海洋觀測技術(shù)發(fā)展的重點是遙感技術(shù)和以潛器為主體的水下探測技術(shù)當(dāng) 前海洋觀測技術(shù)發(fā)展的特點是：點面結(jié)合，對海洋環(huán)境進行立體觀

3、測；充分利用新技術(shù)和 工業(yè)技術(shù)成果，發(fā)展輕便、快速、智能、高效和優(yōu)質(zhì)的觀測儀器設(shè)備。我國海洋觀測技術(shù)的發(fā)展是同我國科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展相同步的.六十年代初的海洋儀器會戰(zhàn)，共研制了 46項樣機，但絕大多數(shù)都未能定型生產(chǎn)。七十年代初的海洋儀器會戰(zhàn)，以高、精、尖、電子化和自動化為主要方向，囿于當(dāng)時的技術(shù)和工業(yè)水平，沒有取得理想的效果，但也為溫鹽深測量技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。八十年代中期開始的海洋環(huán)境監(jiān)測 網(wǎng)的建設(shè),從國外引進了一批較先進的儀器設(shè)備,國內(nèi)也組織研制了一 些先進的儀器設(shè)備，并開展了衛(wèi)星遙感應(yīng)用研究，因而顯著地縮短了我國海洋觀測手段與先進海洋國家的差距 0從總體上看我國海洋環(huán)境觀測方法和

4、采用的手段已接近或部分達(dá)到國外先進國家七十年代末的水平，但從技術(shù)角度考慮，我國的海洋觀測技術(shù)與先進海洋國家相比仍有相當(dāng)大的差距，如高精度快速C T D測量系統(tǒng)、聲學(xué)多卜勒海流剖面測量系統(tǒng)(A D C P )、海洋衛(wèi)星、調(diào)查用潛水器等具有時代特征的海洋觀測設(shè)備我們還處于買人家的設(shè)備或資料來應(yīng)用的階段，在這些海洋高技術(shù)方面我們僅涉及到一定程度并沒有完全掌握這方面的技海洋技術(shù)第，。卷術(shù)，而對聲層析技術(shù)和全球絕對海平面變化的監(jiān)測技術(shù)等我們還沒有涉足我們應(yīng)、.污看到 這些差距.前幾年，為盡快改變我國海洋觀測技術(shù)的落后狀態(tài)亦應(yīng)付急需，進口一些先 進的儀器設(shè)備是必要的，對我國海洋事業(yè)起到一定的促進作用，但由

5、于沒有堅持走引進、 消化、吸收和創(chuàng)新的技術(shù)路線，大量進口海洋儀器，尤其是常規(guī)觀測儀器，已從某種程度上抑制了我國海洋觀測技術(shù)的發(fā)展。我國資金短缺，國內(nèi)研制的儀器樣機因無資金投入而不能搏入正式小試和生產(chǎn)，海洋儀器的市場又窄，更不能從中積累，不斷改進儀器的質(zhì)量. 海洋環(huán)境監(jiān)測屬公益性事業(yè)海洋儀器設(shè)備使用條件惡劣，投資大，效益低，不能形成產(chǎn) 業(yè).發(fā)展海洋觀測技術(shù)需要大的資金投入并要看長期效果0我國臺站和船用觀測儀器設(shè)備從多數(shù)情況看仍然落后陳舊，需要更新改造.“七五”期間取得的海洋觀測技術(shù)成果應(yīng)逐步推廣應(yīng)用，并在應(yīng)用中鞏固和提高，從“七五”的經(jīng)驗中可以看出，盡管我國海洋觀測技術(shù)與先進國家相比仍然有大的差

6、距，但只要政策對頭，肯下決心，我們一定可以以較 快的速度趕上世界先進水平的.本文對我國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀、差距及其發(fā)展作了一些綜合分柝 內(nèi)容包括：遙感技術(shù)，浮標(biāo)和潛標(biāo)技術(shù)，船用海洋觀測調(diào)查技術(shù)，海濱觀測技術(shù)，海洋環(huán)境污染監(jiān)測技術(shù)， 海洋標(biāo)準(zhǔn)計量技術(shù)和海洋通 用技術(shù).海洋觀測技術(shù)是一個統(tǒng)稱，它涉及海洋觀測、調(diào)查、監(jiān)測、監(jiān)視的方方面面，本文是對海洋觀測技術(shù)的宏觀上的綜述和分柝沒有涉及每個技 術(shù)領(lǐng)城的技術(shù)細(xì)節(jié).通過回顧和分析，期望引起同行和主管部門對發(fā)展我國海洋觀測技術(shù)的關(guān)注，共同促進我國海洋觀測技術(shù)的發(fā)展、海洋遙感技術(shù)1.海洋遙感技術(shù)是現(xiàn)代海洋觀測技術(shù)的極重要部分 作為一種新的觀測手段，不僅 在很

7、大程度上彌補了深海大洋調(diào)查數(shù)據(jù)和資料不足 而且把海洋研究推向了一個新階段. 海洋通感分航空遙感和衛(wèi)星遙感兩大部分 它們的共同特點是：能在大范圍、同步、快速和連續(xù)觀測.衛(wèi)星遙感可以全天候、全天時地在全球尺度上進行連續(xù)觀測，但實時性和分辨力不如航空遙感：而航空遙感受天氣條件的制約，且觀測范圍要比衛(wèi)星遙感小得多，但機 動性、實時性和分辨力明顯優(yōu)于衛(wèi)星遙感，且可作為發(fā)展衛(wèi)星遙感的前期準(zhǔn)備和衛(wèi)星遙感 數(shù)據(jù)的地面校準(zhǔn)手段.2 .美國1 9 7 8年發(fā)射了世界上第一顆海洋衛(wèi)星S E A S A T 一 1,標(biāo)志著海洋觀測技術(shù)進入了空間遙感時代，這是海洋學(xué)發(fā)展史上的重要里程碑.后來，蘇聯(lián)和日本也相繼發(fā)射了海

8、洋衛(wèi)星，歐洲空間局將于今年發(fā)射具有海洋觀測功能的E R S一 1遙感衛(wèi)星，加拿大也計劃于1 9幼4年發(fā)射用于海洋探測的雷達(dá)衛(wèi)星。利用衛(wèi)星可以觀測海面風(fēng)速風(fēng)向、波高、波長、 波譜、海面溫度、大氣水含量、海冰、海面地形、海洋水準(zhǔn)面，海洋近表面浮游植物色素濃度和懸浮物總量等海洋環(huán)境因子.遙感數(shù)據(jù)與同步現(xiàn)場實測結(jié)果相比較表明；星載微波傳感器的測 高精度達(dá)到cs m ,星載雷達(dá)高度計的測高精度達(dá)3 o m,星載沿岸帶水色掃描儀(c Zc s )在O。0 8- 1.s m g / m .葉綠素濃度范圍內(nèi)測量偏差約30 - 40帕.我國還沒有發(fā)射海洋衛(wèi)星，但早在 七十年代初就開始了衛(wèi)星遙感海洋應(yīng)用研究最早是

9、利用美國氣象衛(wèi)星云圖進行海洋氣象 第3期我國海洋觀側(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀、羞距及其發(fā)展， Z C分析和海冰觀測，后來逐漸開展了利用遙感資料進行海面溫度場、波浪、水深、水色、海岸帶、河口灘涂、島礁、河口懸浮沙、海洋污染等方面的調(diào)查觀測，并直接應(yīng)用于漁業(yè)生產(chǎn)，開展了東海、黃海漁場海況速報。目前國內(nèi)已形成了一支從事海洋衛(wèi)星遙感應(yīng)用研究的 專業(yè)隊伍，利用國外衛(wèi)星資料和國內(nèi)“國土普查衛(wèi)星”、“風(fēng)云一號衛(wèi)星”資料開展各項有價值的研究；發(fā)射我國海洋衛(wèi)星的必要性、可行性及技術(shù)經(jīng)濟論證已完成；利用E R S一 1衛(wèi)星信息資料的論證工作也正在進行。預(yù)計在不太長的時間內(nèi)，我國海洋衛(wèi)星遙感技術(shù)及其應(yīng)用研究將得到較快的發(fā)展。3.

10、航空遙感是j匿感技術(shù)的不可缺少的分支，各國都很重視航空遙感技術(shù)的發(fā)展。航空遙感由于其機動性好，分辨力高，特別適用于動態(tài)過程的監(jiān)測，在探測臺風(fēng)內(nèi)部的海氣 過程、海岸帶和河口動態(tài)過程調(diào)查、漁場環(huán)境海況速報、冰情監(jiān)測、海洋環(huán)境污染監(jiān)測和執(zhí)法管理等方面都起到重要作用，同時它也是衛(wèi)星遙感的輔助手段。國外具有空遙感設(shè)備是美國NO A A研制的專門用于海洋石油污染監(jiān)測的“空中慧眼”（貨表性的航IR E Y E ）系統(tǒng)。我國的海洋航空遙感技術(shù)起步于七十年代初機載激光浪高計和紅外測溫儀都是直 接為監(jiān)測浪高和海表面溫度而研制的。1 9 83年起，開始利用伊爾14飛機和多光譜相機、紅外掃描儀等組成實驗系統(tǒng)，對以石油

11、污染為主的海洋污染進行執(zhí)法監(jiān)測019 86年從國外引進設(shè)備，.配備了兩架國產(chǎn)的Y 12飛機，組成了航空遙感隊伍，對重點海域的海洋環(huán)境污染進行業(yè)務(wù)性執(zhí)法監(jiān)測0同時從1 9 8 5年起國家海洋局投入了較多的經(jīng)費，開展了東海漁場環(huán)境航空遙感監(jiān)測和速報研究和業(yè)務(wù)性飛行。海洋技術(shù)研究所完成了機載紅外輻射計、投 擲式表溫浮標(biāo)、微波輻射計、羅蘭C導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)據(jù)處理終端、彩紅外相機、假彩色合成 儀等儀器設(shè)備的研制和購置，并完成了機載投擲式溫深浮標(biāo)、表鹽浮標(biāo)的研制.利用該技術(shù)系統(tǒng)與海洋環(huán)境預(yù)報中心合作，進行了東海漁場表溫速報，取得了較好的社會經(jīng)濟效益。 僅業(yè)務(wù)飛行達(dá)26架次，航程268 萬 k m,投擲表溫浮標(biāo)

12、20 7個，進行了 13次速報.通過對2 5個漁業(yè)部門的調(diào)訪結(jié)果表明，該技術(shù)系統(tǒng)的研制和應(yīng)用是成功的，速報資料為漁業(yè)部 門提供了服務(wù)，增加了漁獲量。該技術(shù)系統(tǒng)已于1 9 8 9年通過了鑒定 0專家們認(rèn)為該系統(tǒng)具有創(chuàng)造性，在海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)方面具有獨特的應(yīng)用價值 填補了這一綜合技術(shù)在國內(nèi)的 空白.海洋技術(shù)研究所與海洋環(huán)境預(yù)報中心等單位合作，從1 9 85年起開展了航空遙感測 冰技術(shù)的試驗研究，并于1 9 8 6年1月利用多光譜掃描儀、彩紅外相機、微波輻射計、航空紅外測溫儀等儀器設(shè)備為渤海工程設(shè)計公司提供了工程服務(wù)在遼東灣石油開設(shè)區(qū)及以北海域，對海冰類型、冰塊大小、海冰厚度、海冰分布及冰溫等進行了

13、遙感監(jiān)測，獲得了大范圍較豐富的海冰遙感數(shù)據(jù)和圖像資料。在上述工作的基礎(chǔ)上0海冰航空遙感技術(shù)研究被列為國家“七五”重點科技攻關(guān)專題。經(jīng)過了五年的努力，該專題已完成了預(yù)定的研究任務(wù)，并進行了 12架次的海冰航空遙感監(jiān)測試驗飛行。該專題的研究成果于1 9 9。年12月 通過了部級鑒定和國家級驗收。專家們認(rèn)為該項研究成果填補了我國航空遙感測冰技術(shù)的空白，在可見光、紅外及微波波段測一年冰的應(yīng)用技術(shù)研究方面達(dá)到了國際八十年代先進水 平.該技術(shù)系統(tǒng)由側(cè)視雷達(dá)、多光譜掃描儀、彩紅外相機、微波輻射計、紅外輻射計等多種遙感測冰傳感器和航空導(dǎo)航定位儀及地面數(shù)據(jù)、圖像處理設(shè)備組成，能對海冰類型、流冰密集度，冰塊大小、

14、流冰范圍、海冰厚度及冰溫等海冰要素進行監(jiān)測，提供海冰數(shù)據(jù)和圖海洋技術(shù)第0卷像此外，利用Y 12飛機作觀測平臺，應(yīng)用該測冰技術(shù)系統(tǒng)，在試 驗性監(jiān)測飛行成功的基礎(chǔ)上，已于1 9 9 1年1月對渤海和黃海北部的冰情進行了首次業(yè)務(wù)性監(jiān)測飛行，現(xiàn)有的 測冰技術(shù)系統(tǒng)還不完善，機載設(shè)備是分立式的，沒有統(tǒng)一的終端，且觀測結(jié)果尚未全部數(shù)字化，不便于遠(yuǎn)傳；還沒有必要的數(shù)據(jù)和圖像處理設(shè)備；尚未建立實時信息傳輸系統(tǒng).因 此，該 系統(tǒng)只適用于一般性的業(yè)務(wù)監(jiān)側(cè)，而不適用于災(zāi)害性的冰情監(jiān)測和預(yù)警。航空遙感技術(shù)應(yīng)得到進一步的發(fā)展和推廣應(yīng)用，預(yù)期在海洋環(huán)境污染和海冰監(jiān)測、海洋漁海況速報、功能區(qū)劃、功能區(qū)的環(huán)境和資源調(diào)查和海洋衛(wèi)

15、星的地面試驗場等方面都有較好的應(yīng)用前景。、浮標(biāo)和潛標(biāo)技術(shù)怪浮標(biāo)和潛標(biāo)是海洋觀測平臺，利用浮標(biāo)和潛標(biāo)進行海洋水文氣象、水質(zhì)監(jiān)測在國外已相當(dāng)成熟.1.浮標(biāo)應(yīng)用技術(shù)是指以各類浮標(biāo)為觀測平臺的海洋觀測技術(shù) 根據(jù)用途和工作方式的不同，浮標(biāo)可分為錨定浮標(biāo)和漂流浮標(biāo)、錨定浮標(biāo)中有水文氣象資料浮標(biāo)、水質(zhì)監(jiān)測浮標(biāo)、波浪浮標(biāo)：漂流浮標(biāo)中有表面漂流浮標(biāo)、中性浮標(biāo)、各種小型漂流器0應(yīng)用浮標(biāo)作為觀測平臺或傳感系統(tǒng)的一部分，進行海洋水文、氣象、水質(zhì)觀測，是六十年代以來蓬勃發(fā)展起來的一項海洋觀測技術(shù).它的主要特點是能在惡劣海況下全天候或全天時工作，獲取海洋信 息。潛標(biāo)應(yīng)用技術(shù)是指利用潛標(biāo)系統(tǒng)作為觀測平臺的海洋觀測技術(shù)它包括

16、系留技術(shù)、應(yīng)答釋放技術(shù)、定位和尋找技術(shù)、布放回收技術(shù)、防護技術(shù)等。從目前使用情況看，潛標(biāo)系統(tǒng)主要用于海流、水溫、鹽度、水下噪聲、內(nèi)波、傾廢等長期定點連續(xù)監(jiān)測02.從六十年代起，美國陸續(xù)研制了直徑分別為1 2 m、6 m、3m的圓盤形錨定資料浮標(biāo)和長為6 m的船形N O M A D錨定資料浮標(biāo)，為海洋氣象預(yù)報，災(zāi)害性咫風(fēng)研究，大洋熱 能轉(zhuǎn)換研究，大西洋遙感陸海實驗，熱帶海洋全球大氣計劃(T O G A )等獲取了大量信息。1.8任年曾由浮標(biāo)監(jiān)測到k ut e咫風(fēng)風(fēng)速最大達(dá)9 2 k n ,有效波高n m,周期12 5 .美國國家資料浮標(biāo)中心(N D B C )已在近海和大湖區(qū)布置了近五十個錨定資

17、料浮標(biāo) 從1 9 8 5年起,ND B C決定用造價僅為12 m大浮標(biāo)的1 / 25的3m盤狀浮標(biāo)代替海況不太惡劣海區(qū)使用的N O MA D船形浮標(biāo)的站位，而用6 m長的N D M A D船形浮標(biāo)代替12 m圓盤型浮標(biāo)的站位，12 m圓直徑的大浮標(biāo)只用于如白令海這樣的惡劣海區(qū)。由于布設(shè)不多，所以N D B C決定今后不再生產(chǎn)大浮標(biāo)。從1 9 8 0年起，美國的資料浮標(biāo)全部改用衛(wèi)星定位和通訊 衛(wèi)星通訊的可靠性已 達(dá)O名腸。據(jù)報導(dǎo)，1 9 8 5年資料浮標(biāo)的在位率已達(dá)”腸，資料(指可存檔的有效數(shù)據(jù))獲得率己舒.0腸以上.其它海洋國家如英、法、西德、加拿大、日本等國家都根據(jù)自己的國情相繼發(fā)展自已的適

18、用浮標(biāo)，英國生產(chǎn)的M ar e x浮標(biāo)已在世界各地銷售四十多個。1前全世界已有資料.浮標(biāo)110個以上0當(dāng)前國外浮標(biāo)技術(shù)發(fā)展的特點和趨勢是：(1 )應(yīng)用衛(wèi)星通訊和定位；(多)除在特別惡劣的海況下長期連續(xù)定點觀側(cè)采用大浮標(biāo)外,總的趨勢是向中小型，1第 期 我國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀、差距及其發(fā)展尸l輕便、價廉、實用方向發(fā)展)努力提高傳感器的可靠性，改進標(biāo)體設(shè)計和用材，提高浮標(biāo)的抗沖擊強度，不斷提高浮標(biāo)的在位率和有效數(shù)據(jù)獲得率；(4 )根據(jù)不同的目的設(shè)計和使用不同的浮標(biāo)，同時注意浮標(biāo)設(shè)計上的規(guī)格化(如法國 的桿狀浮標(biāo));(5 )企事業(yè)單位密切結(jié)合，相互支持，充分利用浮標(biāo)獲取的資料，最大限度提高浮標(biāo)資料利

19、用率和浮標(biāo)的利用率，目前已出現(xiàn)水文氣象水質(zhì)綜合觀測的資料浮標(biāo)；(6 )努力解決浮標(biāo)的能源問題，以提高浮標(biāo)的在位率；(7 )探索資料浮標(biāo)的新用途0例如，用資料浮標(biāo)作為海洋衛(wèi)星的地面定標(biāo)設(shè)備在浮標(biāo)上安裝衛(wèi)星遙感型探頭，探測海面上4 0 0 0- 6 0 0 0 m大氣層的溫度分布。我國浮標(biāo)應(yīng)用技術(shù)的研究起步較早，六十年代中期海洋儀器會戰(zhàn)時就開始研制資料浮1型標(biāo)，但直到七十年代末我國自己研制的1型南浮1號及科浮2號才陸續(xù)投入試用.限于當(dāng)時的科技和工業(yè)水平，這些浮標(biāo)都未達(dá)到實用階段。期間，經(jīng)歷了約十五年的時間.八十年代中期，隨著國內(nèi)微機和軟件技術(shù)、無線電和衛(wèi)星通訊定位技術(shù)、電源技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展及

20、油氣資源開發(fā)和海洋環(huán)境預(yù)報的急需浮標(biāo)技術(shù)才得到迅速的發(fā)展。1 9 8 5年，國內(nèi)引進了 8個M ar ex浮標(biāo)，并開始執(zhí)行“七五”計劃，把發(fā)展浮標(biāo)技術(shù)列入國家“七五”攻關(guān)計劃第76項，投入經(jīng)費80 0萬元。目前10 m直徑的圓盤狀大浮標(biāo)和3 m直徑的帶龍骨的小浮標(biāo)已通過鑒定和驗收，進入了實用階段；直徑1 o m的圓盤狀深海錨定資料浮 標(biāo)也通過了鑒定和驗收，進入了試用階段.我國浮標(biāo)技術(shù)的發(fā)展充分體現(xiàn)了我國科學(xué)技術(shù) 和工業(yè)水平的進步。浮標(biāo)網(wǎng)的建設(shè)把我國海洋觀測技術(shù)的發(fā)展推向了一個新階段。使我國浮標(biāo)技術(shù)從總體上達(dá)到國際八十年代中期水平。當(dāng)前浮標(biāo)技術(shù)發(fā)展中存在的主要問題和遇到的主要困難是：以高頻通信為

21、主的浮標(biāo)數(shù)據(jù)通信方式限制了實時有效數(shù)據(jù)接收的提高 傳感器和微機系統(tǒng)的可靠性低，影響了浮標(biāo)的在位率；沒有專用的浮標(biāo)作業(yè)用船，影響了 浮標(biāo)的及時布放、回收和維護；漁民的破壞已構(gòu)成對浮標(biāo)安全的主要危險這種危險主要表現(xiàn)在東海漁區(qū)?！鞍宋濉逼陂g，應(yīng)適當(dāng)增加經(jīng)費投入，加強對現(xiàn)有浮標(biāo)的維護，同時應(yīng)以提高可靠性為中心積極發(fā)展浮標(biāo)技術(shù)。改善短波通信的條件，提高實時數(shù)據(jù)有效接收率；改善衛(wèi)星通信的接收效果；采用S波段L U T接收系統(tǒng)，開展浮標(biāo)體優(yōu)化設(shè)計，提高 隨波性和抗沖擊能力；加速引進浮標(biāo)部件的國產(chǎn)化工作，延長引進浮標(biāo)的使用壽命；為了 便于管理，至少在一個海區(qū)內(nèi)應(yīng)將浮標(biāo)用微機系統(tǒng)和各種傳感器統(tǒng)一起來便于維護.3

22、.漂流浮標(biāo)是根據(jù)各種科學(xué)試驗和海洋環(huán)境監(jiān)測計劃的需要而發(fā)展起來的一種觀測平臺，其體積小、造價低、使用方便、適用范圍廣，可在船上或飛機上投放。美國從七十年代初開始應(yīng)用漂流浮標(biāo)，以后被廣泛用于美國及一些國際組織的海洋研究計劃中，1 9 8 4年10月，他們將漂流浮標(biāo)空投到Jos o p h in e咫風(fēng)中，研究爬風(fēng)的發(fā)展、強度及軌跡.在1 9 8 5年1月開始的熱帶海洋大氣全球計劃中(T OG A ),他們每年都投放約70個漂流浮標(biāo)，,為研究厄爾尼諾和南方濤動(E N S O )現(xiàn)象提供了非常寶貴的海流、風(fēng)、氣壓、 溫度資料。目前，已發(fā)展了多種類型的漂流浮標(biāo)，用于多種目的。其投放速度快，面積大，且

23、可以在船只不易達(dá)到的海區(qū)投放。19 87年，美國用于各種目的的漂流浮標(biāo)10 0個左右，其他國海洋6技術(shù)第1卷家如法國等也根據(jù)自己的需要研究漂流浮標(biāo)。我國海洋技術(shù)研究正 在開展漂流浮標(biāo)的研究.漂流浮標(biāo)在我國臺風(fēng)研究、海流研究、海上溢油和傾廢研究中將起到重要作用04,浮標(biāo)技術(shù)應(yīng)用的一個重要方面是水質(zhì)的監(jiān)測和溢油事故后油污漂移的監(jiān)測0美國N O B C設(shè)計的一種聲合監(jiān)測浮標(biāo)，屬單點錨泊，能在岡速5 k0”、波高1 0 m條件下正常工作，可以監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、氣溫、水溫、濁度、葉綠素、溶解氧、電導(dǎo)率pH值等參數(shù).美國已在主要排污河口布設(shè)了水質(zhì)監(jiān)測浮標(biāo)近30個 1 9 7 9年和1 9 8 3年，美

24、國用 漂流浮標(biāo)成功地監(jiān)測了井噴后溢油漂移的軌跡 為油類污染的預(yù)報和防治提供了極有價值的資 料.日本研制和使用了監(jiān)測重金屬汞、福的自動監(jiān)測浮標(biāo)和能同時監(jiān)測十兒個參數(shù)的綜合 資料浮標(biāo)。目前我國還沒有實用的水質(zhì)監(jiān)測浮標(biāo)“八五”期間已計劃開展這方面的研究05。潛標(biāo)應(yīng)用技術(shù)是五十年代初在美國首先發(fā)展起來的.后來，蘇、法、西德、日本、加拿大等主要海洋國家都相繼研究和應(yīng)用了潛標(biāo)技術(shù) 美國伍茲霍爾海洋研究所是目前世 界上研究和應(yīng)用潛標(biāo)技術(shù)最有成效的機構(gòu).早在1 9 6 5年，該所就布放了 18套潛標(biāo)系統(tǒng), 裝有貂臺儀器設(shè)備.從六十年代初到八十年代初，美國平均每年布放50 70套潛標(biāo)系統(tǒng)。1J前，美國在墨西哥灣

25、和西部北大西洋的一些觀測點，經(jīng)常維持20套左右的潛標(biāo)系統(tǒng)。進行長期的海洋觀測和新儀器的海上試驗。七十年代中期 美國已開始將潛標(biāo)系統(tǒng)用于海洋開 發(fā)服務(wù).例如，為查清內(nèi)波對鉆井船豎管的影響，由E G & G公司在離鉆井l7 m水深1 o 93 m處布設(shè)了潛標(biāo)系統(tǒng)，進行監(jiān)測.在軍事上，美國海軍區(qū)域性及潛警戒系統(tǒng)中使用了潛標(biāo)系統(tǒng)， 在大西洋試驗與鑒定中心的聲學(xué)試驗場中使用潛標(biāo)系統(tǒng)布放聲學(xué)換能器基陣現(xiàn)在美 國的潛標(biāo)系統(tǒng)的回收率已達(dá)到95腸以上，有效數(shù)據(jù)獲得率達(dá)知帕以上，最大布放深度達(dá)80 0 0 0 .蘇聯(lián)希爾紹夫研究所研制的潛標(biāo)系統(tǒng)大量應(yīng)用于北極浮冰區(qū)海洋環(huán)境觀測。法國 布列塔尼海洋研究中心為獲取海洋

26、溫度、海流隨深度變化的資料 曾在海上布設(shè)了 50多套 潛標(biāo)系統(tǒng)，最大工作深度在6 0 0 Om.日本在七十年代初開始研制和使用潛標(biāo)系統(tǒng)主要用于黑潮研究：加拿大曾用潛標(biāo)系統(tǒng)在水深6 0 0 0 m的北極浮冰區(qū)進行海洋自然噪聲長期觀測, 記錄周期長達(dá)尸年.在一些國際合作調(diào)查研究項目中，如美、蘇等六個國家聯(lián)合進行的 .多邊形大洋中部動力學(xué)試驗”中均采用潛標(biāo)系統(tǒng)進行海流、溫度、電導(dǎo)率隨深度變化的長期監(jiān)側(cè)，其中，蘇聯(lián)的“庫爾哈夫院士號”調(diào)查船，僅在第25航次中就使用了 19套潛 標(biāo)系統(tǒng)。潛標(biāo)應(yīng)用技術(shù)在國外先進海洋國家已成為極重要的海洋水下觀測技術(shù)。我國研制潛標(biāo)系統(tǒng)起步較晚，從1 9 7 8年才由海洋技術(shù)

27、研究所開始研制最大深度1 0 o 0 m 的潛標(biāo)惻流系統(tǒng).到198 6年，應(yīng)用潛標(biāo)系統(tǒng)進行深海海流觀測和深海海洋生物附著及海洋腐蝕試驗，水下在位時間達(dá)到1 05天，首次觀測到15天的南海千米水深的海流資料.1 9 8 6年，農(nóng)釋深海潛標(biāo)技術(shù)列入國家“七五”攻關(guān)項目的第76項，開展了深海海流計、探海聲學(xué)應(yīng)答釋放器、玻瑞浮球、水上無線電信標(biāo)機等關(guān)鍵儀器設(shè)備的研制并于1 9 9。年1 2月 通過了鑒定和臉收.在1戶牙O年的中日聯(lián)合黑潮調(diào)查研究中首次應(yīng)用了國內(nèi)研制的深海測流潛 標(biāo)系統(tǒng)，在二個航次中共布放了四套系統(tǒng)，回收了三套系統(tǒng)?；厥章?5腸，在位時間最長21 天，獲得了 B SOO多組海流數(shù)據(jù).海洋

28、技術(shù)研究所與南海分局合作，在南海海區(qū)布放了最大工作 水深2 0 uI的淺海測流潛標(biāo)系統(tǒng)，并為西部石油公司提供了在臺風(fēng)過境的惡劣海況下某站 1第 期3我國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀、2幾跟及其發(fā)展位一個月的海流數(shù)據(jù)，系統(tǒng)實際在位時間為一個半月，取得近5萬組數(shù)據(jù)。上述研究和應(yīng) 用表明，我國的潛標(biāo)研究已日趨成熟，并進入了實用階段，技術(shù)上達(dá)到了國際同類技術(shù)八 十年代中期的水平.潛標(biāo)技術(shù)的發(fā)展為完善我國海洋立體觀測網(wǎng)和參加國際性的海洋調(diào)查 活動（如W O CE計劃）提供了重要的觀測手段。潛標(biāo)系統(tǒng)是一種實現(xiàn)在水下長期連續(xù)定 點觀測的活動平臺，除海流觀測外，它還可以用于污染監(jiān)測及其它羹 環(huán)境因子的監(jiān)測, 系統(tǒng)中的關(guān)

29、鍵部件一聲學(xué)應(yīng)答釋放器也可在水下聲學(xué)定位和海洋測繪中得到應(yīng)用.因此，潛 標(biāo)系統(tǒng)在我國物理海洋學(xué)研究、海上油氣開發(fā)、海洋傾廢物監(jiān)測、水下聲學(xué)靶場、水下聲定位等方面將起到重要作用。與先進國家相比，我國潛標(biāo)技術(shù)的主要差距是釋放器和水下觀測儀器(如海流計)的可靠性還較低，影響了系統(tǒng)的回收率和數(shù)據(jù)獲得率.在發(fā)展?jié)摌?biāo)技 術(shù)中，從管理角度考慮，存在的主要問題是，缺乏統(tǒng)一的計劃和協(xié)調(diào)，海洋學(xué)研究和觀測 手段研制之間脫節(jié)，沒有必要的經(jīng)費保障。海洋開發(fā)和海洋學(xué)研究是海洋技術(shù)發(fā)展的動 力，而海洋技術(shù)又是海洋開發(fā)和海洋學(xué)研究的基礎(chǔ)，因此應(yīng)加強潛標(biāo)技術(shù)的應(yīng)用研究 要 不失時機地給潛標(biāo)技術(shù)的發(fā)展予以支持，否則已取得的成果

30、將可能丟失.我國40oom以 內(nèi)的海區(qū)占我國領(lǐng)海的80腸以上，6 J 0 o m水深海區(qū)僅占17帕，而海洋開發(fā)和水下軍事活動主要在么0 m水深以內(nèi)的陸架經(jīng)濟區(qū)，所以應(yīng)重點發(fā)展淺海潛標(biāo)系統(tǒng)，適當(dāng)發(fā)展深海潛標(biāo)系 統(tǒng)，今后一段時期內(nèi)我國潛標(biāo)技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)是努力使現(xiàn)有潛標(biāo)技術(shù)研究成果實用 化。三、船用海洋觀測調(diào)查技術(shù)1.利用船舶作活動平臺進行海洋調(diào)查和觀測是海洋調(diào)查觀測技術(shù)發(fā)展的重要方面 是建設(shè)海洋環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)的重要內(nèi)容O從19世紀(jì)!；半葉英國挑戰(zhàn)者號為起點，到1 9 6 8年全世界有調(diào)查監(jiān)測船2 50艘。隨著海洋事業(yè)的發(fā)展和海洋開發(fā)的興起，調(diào)查船的數(shù)目急劇增加.到八十年代中期，調(diào)查船的數(shù)目已接

31、近1 7 0 0艘，其中美國最多，約占總數(shù)的24腸, 其次是蘇聯(lián)、日本、中國。七十年代以來，調(diào)查船發(fā)展的重點不是數(shù)量，而是質(zhì)量。努力提高航海性能、調(diào)查能力、機動性和穩(wěn)定性；合理調(diào)整船體布局，減少噪聲，改善實驗室條件和設(shè)備；配置計算機系統(tǒng)，提高現(xiàn)場處理數(shù)據(jù)的能力；利用衛(wèi)星通訊定位系統(tǒng)盡可能 提高通訊的效率和定位精度；裝備快速高效的測量僅器。J前具有代表性的船用導(dǎo)航定位和測量儀器設(shè)備有：全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)G P S接收機，多波速回聲測深系統(tǒng)S e ab ae m,多卜勒海流剖面測量系統(tǒng)(A D C P )和多卜勒計程儀，拋棄式溫深計(X B T )或拋棄式溫鹽深計(X S T D ),C u i l

32、 d l i n e實驗室鹽度計，M a r k 一至或M a r k 一 1 B C T D系統(tǒng)，輻射式采水系統(tǒng)，船用重力儀和磁力儀，半自動或全自動船用環(huán)境氣象觀測系統(tǒng)。美國的調(diào)查 般以中小型為主，設(shè)備先進，講究效率和經(jīng)濟效益。蘇聯(lián)的調(diào)查船以大型船為主5 0 0。噸以上的大船的數(shù)量名列世界第一，世界上最大的觀測調(diào)查船是“宇航員加加林”號，排水量45 。噸.，但蘇聯(lián)調(diào)查監(jiān)測船的儀器設(shè)備不如美國先進日本調(diào)查船的顯著特點是小型化，千勺屯以下的船占90腸，船的利用率很高.目前，國外海洋船用調(diào)查觀測技術(shù)發(fā)展的總趨 勢是：重點發(fā)展中小型調(diào)查船，充分發(fā)揮現(xiàn)有船舶的潛力；努力提高船用儀器設(shè)備的自動化H.ri

33、ll.海洋技術(shù)第10卷程度 ,配備快速高效適用的調(diào)查觀測儀器；充分利用微機和軟件技術(shù)，提高現(xiàn)場處理數(shù)據(jù) 和判斷分析數(shù)據(jù)質(zhì)量的能力；努力提高船舶及測量儀器的效率和通用性，減少船舶使用和 保養(yǎng)的費用.我國現(xiàn)有各類調(diào)查觀測船16。余艘，總排水量約15萬噸，居世界第四位。有海洋綜合調(diào)查船，地球物理勘探船，水產(chǎn)調(diào)查船，海道測量船，水聲考察船.我國的海洋調(diào)查船主要 是6 0年代以后發(fā)展起來的，以中型船為主，主力船是向陽紅系列。近幾年，通過引進設(shè)備和國內(nèi)研制，船舶裝備的水平有明顯提高，增強了適航性和續(xù)航力.在錳結(jié)核調(diào)查中應(yīng)用了我 國和美國雷聲公司共同研制的M B S P聲學(xué)系統(tǒng)，取得了較好的探測效果，在確定

34、錳礦球豐 度方面起了重要作用.國內(nèi)研制的最大工作水深可達(dá)6 0 0 o m的溫鹽深測量系統(tǒng)也在南太平 洋調(diào)查中發(fā)揮了作用.國內(nèi)研制的船用數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)也已在“中國海監(jiān)72號”船上 試用。這幾年，又從國外引進了走航多卜勒海流剖面(A D C P )測量系統(tǒng)和先進的M a r k 一 I C TD系統(tǒng).新儀器的使用大大提高了我國海洋調(diào)查探測船的測量能力和船時利用率當(dāng)前 的主要問題是：調(diào)查探測船用的儀器設(shè)備主要還是靠進口，如海洋油氣開發(fā)中的勘探設(shè)備和 大的國際合作海洋研究活動中的探測設(shè)備等都依賴外國，主要調(diào)查探測船沒有完備的能實 時處理和判別分析側(cè)量數(shù)據(jù)的微機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)的處理和分析都在岸上

35、，因而，在航 船時利用率低.限于我國的經(jīng)濟能力，海洋科學(xué)研究的水平及船舶的使用管理能力，我國 調(diào)查探測船的利用率和經(jīng)濟效益也很低。從總體上看我國的船用海洋調(diào)查探測技術(shù)和先 進國家相比，還有較大的差距。今后的重點應(yīng)該是：改善管理，充分挖掘現(xiàn)有調(diào)查探測船的潛力，配備先進快速、高效的測量儀器設(shè)備，建立船用微機數(shù)據(jù)采集和處理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 提高船舶及設(shè)備的效率和通用性，提高經(jīng)濟效益.轟溫鹽深測盤儀器是船用調(diào)查觀測的主要手段之一。海水的溫度、鹽度、壓力是海洋的基本參數(shù)：它們決定了海水的密度、冰點、聲速、光的折射等特性溫鹽深測地是海洋戶的最基本的水文測量，溫鹽深測量技術(shù)的研究是海洋觀測技術(shù)研究的重要內(nèi)容 及時

36、掌握溫、鹽、聲速、密度的時空變化分布規(guī)律，在國民經(jīng)濟，國防、海洋學(xué)研究中都有重買意義。二國際上溫鹽深測量技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段 六十年代是模擬補償?shù)腟 T D階 段.主要研究如何用補償?shù)姆椒朔囟群蛪毫Φ挠绊?，這種辦法電路復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy， 測量精度舜補償水平的限制.我國七十年代進行的s T D研究工作即屬該類，不過比國外 滯后了約十年的時間.七十年代是數(shù)字的C T D階段.其特點為：一是不再把被測參數(shù)變 換為電壓或頻率，而是轉(zhuǎn)換為能用計算機直接處理的數(shù)字量從而提高了測量準(zhǔn)確度、分辨力和采樣率；其二是測量電導(dǎo)率，計算出鹽度值，代替直接測量鹽度?，F(xiàn)在普遍采用的是1 9 了 8年國際實用鹽度

37、標(biāo)準(zhǔn).八十年代是普遍采用微電腦的C T D階段.水上、水下機都采用了徽機和軟件技術(shù)，擴大了儀器的功能，降低了儀器的功耗和成本，提高了儀器測量準(zhǔn)確 度和儀器的可靠性，使儀器具有智能化的特征.八十年代C T D的測量儀器的主要特點是： 零點自動校準(zhǔn)，量程自動切換，溫度和壓力自動補償，自動處理回歸曲線，多路掃描測 量，半導(dǎo)體內(nèi)存，水上機和水下機的雙向數(shù)據(jù)通訊0國外工業(yè)發(fā)達(dá)的海洋國家當(dāng)前發(fā)展C Tp技術(shù)的主要方向發(fā)展快速、輕便、綜合和高效的C T D測量儀器。西德墓?fàn)柎髮W(xué)研究的 第期我國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀、差距及其發(fā)展快速系統(tǒng),據(jù)介紹取樣率達(dá)2 50次s/,儀器下放速度達(dá)7m s/,傳感器的時間常數(shù)小

38、到Z m s ,到達(dá)6 0 0 0 m水深位置時僅需3 0m i n。美國E G & G公司發(fā)展的S a r t C T D系 統(tǒng)的特點是電腦化，水下探頭硬件少、體積小、重量輕、工作可靠、數(shù)據(jù)用半導(dǎo)體存儲機處理。is p p i ca n公司研制的C T D系統(tǒng)最大工作水深已達(dá)1 0 m ,測量準(zhǔn)確度分別是：溫度士 0 .03，電導(dǎo)率士o .03 m s c/ m,西德一家公司研制的C T D及水質(zhì)測量系統(tǒng)，實行了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，采用了積木式結(jié)構(gòu)，隨時可以替換近十個傳感器，為適應(yīng)海洋環(huán)保工作的需要，將C、D及溶解氧(D O )、p H值、濁度等傳感器組合在一起，提高了測量效率，目前定點測量C T

39、D的代表性產(chǎn)品是原N ie l B r o w公司研制和生產(chǎn)的M ar k 一班C T D系統(tǒng), 測量精度分別達(dá)到:T,士 oo o s co ; C , 士 oo o s m s / e m ; D,士 01腸F S正在研市.的M a r k一 v C TD具有更高的精度。日本海洋科學(xué)技術(shù)研究中心研制了拖曳式能沿拖纜自山沉浮的CTD系統(tǒng)和用水聲信號進行數(shù)據(jù)傳輸和控制的無纜自由沉浮式C T D系統(tǒng)。我國的溫鹽深測量技禾的研究，起步于六十年代中期，七十年代以后才得以迅速的發(fā)展。海洋技術(shù)所先后研制了最大工作水深分別是1 0 0 0m、0 0 0 m 和6 0 0 0 m 的自容式S T D系統(tǒng)和最

40、大水深6Om和3 0 m的電纜傳輸式S T D測量系統(tǒng)，參加了南大洋調(diào)查、中美長江 口沉積物聯(lián)合調(diào)查、中日黑潮調(diào)查和中美海氣相互作用聯(lián)合調(diào)查。也研制了一些適用于海岸帶和河口地域使用的S T D儀器O這些儀器已形成了系列，一般測量精度水平是:T , 士 0.05 C ;S,士 0.0 5 ;刀，士。.5腸F S,個別情況下能達(dá)到更高的水平。因受進口 M ar k 一 1 C T D測量儀器的沖擊，又缺乏經(jīng)費支持，近幾年來，從總體上看，國內(nèi)S T D ( C T D )測量技術(shù)沒有突破性的進展，測量精度達(dá)不到M ar k 一 1 C T D的水平.這 兒年S T D ( C T D )測量 技術(shù)的

41、改進主要是：用半導(dǎo)體存貯器替代磁帶機，用微機處理數(shù)據(jù)，采樣速率已從。.5次/秒提高到16次/秒，已完成了高精度快速A / D轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究、存在的主要差距是：國內(nèi)還沒有 高精度快速響應(yīng)的溫度傳感器和多電極電導(dǎo)池，影響了取樣率和測量精度的提高；儀器較 笨重，使用操作不方便；儀器的可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化程度低，影響J，儀器的推廣應(yīng)用。“八五”期間加強對C T D ( S T D )技術(shù)的研究，有可能取得突破性進展，使C T D測量技術(shù)達(dá)到甚至 部分超過現(xiàn)在M ar k 一里C T D的水平0.海流測量是海洋調(diào)查觀測的重要內(nèi)容海流的觀ml對海洋學(xué)研究、海氣相互作用、水下鉆探、艦艇活動、港口建設(shè)、海洋傾廢、海

42、洋資源開發(fā)及海洋環(huán)境保護都有重要的意義。因此，各海洋國家都非常重視海流觀測技術(shù)的研究0根據(jù)測量原理的不同，一!前已有l(wèi)一多種海流測量儀器，并且派生變形的儀器相當(dāng)多，大洋環(huán)流主要用漂流浮標(biāo)、聲層析技術(shù)、浮標(biāo)系留測流技術(shù)進行測量，美國啟用空投漂流浮標(biāo)研究咫風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)生流 取得很好的效果。在海岸或港口，常用雷達(dá)方法監(jiān)測海流，研究流和浪對海岸的沖刷、河1L和港口的泥沙淤積及污染物的擴散挪威安德拉儀器公司生產(chǎn)的慣性元件作傳感器的安德拉 海流計，是用慣性元件測流的儀器的典型代表在世界上有相當(dāng)?shù)氖袌觯淮罅渴褂?該儀器的主要特點是可靠性好，綜合性強，一機多用，可配溫、鹽irir、深等傳感器，用磁帶或半導(dǎo)體貯

43、存數(shù)據(jù)，用微機處理數(shù)據(jù)。無慣性元件的海流測量儀器有天然磁場或人工磁場海流計、聲學(xué)時差法海流計和聲學(xué)多卜勒海流計。當(dāng)前海流測量技術(shù)的主要發(fā)展方向是發(fā)展快速高效的海流觀測技術(shù)。美因發(fā)展一到月于觀測咫風(fēng)引起的海流現(xiàn)象的航空拋棄式海流切海洋技第10蒼剖面儀.經(jīng)多年研究，聲學(xué)多卜勒海流剖面(A D C P )測量技術(shù)已進入實用階段.美國R D儀器公司研制的走航或定點多卜勒剖面流測量儀，最大工作水深己在7 0 m以上，可同時公測量1 2 8層法國的T SM 5 75。型多卜勒海流剖面測量儀可同時測量32層,最大工作水深達(dá)1 0m。英國、日本，加拿大等國也都在研制和使用多卜勒海流剖面測量儀.同時，國外也很重

44、視對底層流的測最.總的發(fā)展趨勢是，海流觀測技術(shù)的發(fā)展重點不是尋找新的測量原埋 而是努力提高測量儀器的可靠性，提高現(xiàn)場測量的效率，研究快速測量的方法，其熱點是，用電徽法和聲學(xué)多卜勒頻移法研究海流剖面測量技術(shù)并使之實用化.我國云十年代從蘇聯(lián)引進和生產(chǎn)厄克曼海流計和印刷海流計，目前仍然是我囚海流測 量常卻的觀測儀器.它們的主要缺點是：數(shù)據(jù)處理不能白動化，完全靠人工處理。一 七十年代發(fā)展了電傳海流計、直讀式海流計、電磁海流計。八十年代開始，歐勒法測流技術(shù)取得 了歷史性的進展.海洋技術(shù)研究所先后研制了磁錄式海流計、半導(dǎo)體存貯式海流計和聲學(xué)矢憊平均海流計，并在南海深海區(qū)和東海黑潮流域取得了水深I(lǐng) OO0

45、m左右處的海流資料， 多卜勒海流測量技術(shù)也從僅能測單層流發(fā)展到能同時測多層流的聲學(xué)多卜勒海流剖面測量 技術(shù)階段；聲學(xué)矢量平均海流計應(yīng)用于浮標(biāo)測表層流也取得了好的效果第三海洋研究 所研制了單層定點的多卜勒海流計；青島海洋大學(xué)儀器廠研制了輕便型的數(shù)字式直讀海流 計并被評為1 9。年國家級新產(chǎn)品，在國內(nèi)有較好的市場；中國科學(xué)院海洋研究所也研制了 半導(dǎo)體存貯式海流計.;國內(nèi)歐勒法測流技術(shù)的進步得益于電位計羅盤、磁通門羅盤和微機技術(shù)的發(fā)展，流向測量精度可達(dá)士 3 C以內(nèi)，印刷記錄方式也被淘汰，數(shù)據(jù)處理的自動化 程度大大提高了.國內(nèi)海流計市場一度受進口安德拉海流計的沖擊目前已有緩和.與安 德拉海飾計相比，

46、國內(nèi)海流計的差距主要表現(xiàn)在可靠性和多功能這兩個方面安德拉海流 計能同時蒯流、溫、鹽和壓力，井且有水聲數(shù)據(jù)傳輸手段，就海洋儀器總體考慮，安德拉儀器的一個明顯優(yōu)勢是，安德拉系列的儀器具有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理格式和裝置。 聲學(xué)多卜勒海流剖面測髦(A D C P )技術(shù)代表了當(dāng)前海流測量技術(shù)的國際水平，南海分局 配備 了 R D公司生產(chǎn)的A D C P ,參加了國際中關(guān)聯(lián)合海氣相互作用調(diào)查；東海分少：心和北海 分局也配備了日本進口的 A D C P,但由于精度低和系統(tǒng)不配套而未能在斷面調(diào)查監(jiān)測中應(yīng)用.每次只能測一層(一點)的海流計由于效率低、勞動強度大 已越來越不受海洋調(diào) 查作業(yè)人員的歡迎，因此迫

47、切需要發(fā)展A D C P技術(shù)。目前海洋技術(shù)研究所 、中困科學(xué)院聲學(xué)所和第三海洋研究所對這一技術(shù)都作 一了若干研究，但都未進入實用階段，我國海洋技術(shù)政策中也已把發(fā)展該項技術(shù)列入重點發(fā)展的高新技術(shù)項目。海洋技術(shù)研究所已具備研制最大測 量水深2 0米 側(cè)量層次3 2層以上的A D C P技術(shù)，并在比測試驗中取得較理想的結(jié)果 。在“八五.期間，國家海洋局已把研制A D C P實用系統(tǒng)列入計劃，預(yù)期能取得較好的效果.A DCP技術(shù)的實用化將使我國海流測量技術(shù)躋身世界先進行列 0A D CP技術(shù)不僅可在船上應(yīng)用，也可在浮標(biāo)、潛標(biāo)及座底探測中應(yīng)用，有很好的開發(fā)應(yīng)用前景5.水下探測技術(shù)是海洋觀測技術(shù)的重要內(nèi)容

48、 也是海洋立體監(jiān)測網(wǎng)的組成部分。水下探測主要用水聲技術(shù)、水下電視和照相技術(shù)、潛器和水一機器人技術(shù).遠(yuǎn)距離探測=IJ前主要靠水聲技術(shù)；近距離探測主要用水下電視、照相及其它傳感器。潛器實際上是水下探測傳感器和作業(yè)工具的載體。第，期找國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀、差距及其發(fā)展!(1 )水聲技術(shù)在海洋地質(zhì)、地貌研究，探測沉船、水下障礙物和海底錳礦球，探測魚群、海流、波浪海面風(fēng)及降雨等方面起著極其重要的作用.國外水聲探測技術(shù)研究目前取得的主耍成果有：廣角多波束回聲測深儀(s o a b ea m ),由于覆蓋面積寬，比單波速提高工效十兒倍，可以從一點出發(fā)，同時測量十兒個斷面； 高精度長距離旁測聲吶，如英國研制的

49、G IOr ia 側(cè)掃聲吶，其條帶寬度最大可達(dá)60 k m,對海底地貌的分辨力可達(dá)數(shù)十米 0一種中程側(cè)掃聲吶，其掃描寬度最大達(dá)s k m,水平分辨為兒厘米或幾米；用聲層析法研究海流和聲速，發(fā)現(xiàn)了中尺度渦；用聲學(xué)多卜勒頻移方法探測海流垂直剖血在水深7 0 m范圍內(nèi)，可同il,t測量1 28層，深度分辨力為1 32 m,測流精度l o m s/ ;聲數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和聲成像技術(shù)，在10 0 2 0 m的距離內(nèi)，可以形成很清晰的圖像；用聲學(xué)方法監(jiān)測地球的溫室效 應(yīng)O國內(nèi)近兒年在水聲探測技術(shù)方面也取得了較大的進展，某些方面甚至超過國外的水平。由海洋技術(shù)研究所設(shè)計美國雷聲公司制造的MB S P多頻宙探測系統(tǒng)

50、已在大洋錳結(jié)核調(diào) 查中得到成功的應(yīng)用，其測深能力達(dá)12 00 0 m ,錳結(jié)核探測最大工作水深可達(dá)6 0 0 Om 。并可探測海水深度5 0 m以內(nèi)的淺地層剖面。中國科學(xué)院聲學(xué)所東海工作站研制的淺海淺地層音1J面儀G PY具有盲區(qū)小、指向性好、分辨力高的優(yōu)點，即使在特淺的海域也能獲得良好的地層剖面，解決了過去用傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查難以解決的問題.這兩項技術(shù)在國外有較高的聲 譽.中國科學(xué)院聲學(xué)所研制的多波束測深聲吶也達(dá)到了實用階段 適用于航道、港口水下地形測量，油管路經(jīng)考察及海上施工區(qū)水下地形測量0在今后一段時間內(nèi)，隨著海洋開發(fā)和航運事業(yè)的發(fā)展，對地質(zhì)地貌和海洋環(huán)境探測技術(shù)的要求將急劇增多，囚此要組織

51、力覺 重點發(fā)展以下聲探測技術(shù):M B SP多頻聲探測系統(tǒng)的應(yīng)用和開發(fā)技術(shù) 高分辨力側(cè)掃聲 吶，高精度和大深度多波束回聲測深技術(shù)高分辨力聲數(shù)據(jù)傳輸和聲成像技術(shù)大深度多 層次聲多卜勒海流剖面測量技術(shù)0(2 )潛水器是一種很重要的水下探測調(diào)查手段 潛水器J支術(shù)是海洋高新技術(shù)，是代表一 個國家海洋技術(shù)水平的重要標(biāo)志0利用潛水器可在海洋探處直袂進行海洋生物、物理、化學(xué)和地質(zhì)等科學(xué)考察活動，可以在深?？睖y地形、地貌、采集海底樣品，支持海洋工程和海洋資源的開發(fā)。日前世界上載人潛水器總數(shù)到1 0 8 8年止約為1 8 4艘；無人吸控（帶纜或 不帶纜）到1 9 8 8年止為9 85艘，其中無人無纜潛水器為26艘

52、。1 9 89年日本又研制成功了潛深達(dá)6 5 0om的載人潛水器。這些潛水器多數(shù)用于軍事日的和工業(yè)，少數(shù)用于海洋學(xué)研究。潛水器的總的發(fā)展趨勢是用無人遙控潛水器替代載人潛水器O無人帶纜潛水器有l(wèi)勻大深度發(fā)展的趨勢，例如研制潛深6 0 oom的無人遙控潛器，無人無纜潛水器的發(fā)展趨勢是遠(yuǎn)程，要求活 動半徑在2 5 0 k m,甚至5 o o k m,其中關(guān)鍵技術(shù)是動力源和水下導(dǎo)航定位技術(shù)。,找國1 9 8 6年成功地研制了最大作業(yè)水深6 0 m的載人救生用潛水器，能在6 0 m深處實現(xiàn)潛水器之間的 對接和人員的轉(zhuǎn)移，在2 0 m水深處實現(xiàn)開艙濕救;1 9 8 0年以來也開展了無人遙控潛水器 的研制，

53、妓大潛深己達(dá)2 0 m o近幾年潛水技術(shù)取得很大進展O這些潛水器裝有機械手、定位聲吶、微光電視、水下照相及其它一些傳感器.因此也可進行水一探測.!前我囚還沒有用于海洋探測用的專用潛水器O6.取樣技術(shù)在船用觀測調(diào)查技術(shù)中占有重要地位。2海洋技第卷在海洋測量中.對于不能進行現(xiàn)場觀測的部分只能用室內(nèi)分析的方法進 行測量，在海洋化學(xué)、海洋生物、海洋地質(zhì)研究中，目前主要的觀測方法是取樣分析。因而取樣技術(shù)是分析研究中首要的關(guān)鍵技術(shù)。保證樣品的真實性、代表性可比性是取樣技術(shù)突出的原則.為此，取樣技術(shù)作為觀測技術(shù)的一部分越來越受到海洋界的重視。海洋諸要素隨取樣地點、時間、深度等環(huán)境的改變而異，海洋中的痕量元素

54、大都在百分之兒到十億分之幾的濃度范圍，而取樣器及其相關(guān)設(shè)備(纜繩、船體等)都可能成為取樣器的污染源，增加了取樣的難度.通過對比發(fā)現(xiàn)，由于采樣裝置和采樣方式的不同，將導(dǎo)致測量結(jié)果不一致0國內(nèi)外海樣學(xué)界，尤其是海洋環(huán)境保護專家們都極力呼吁將取樣技術(shù)作為重點課題進行研 究和發(fā)展.根據(jù)取樣對象的不同，取樣技術(shù)分水質(zhì)取樣、生物取樣、底質(zhì)取樣。(1 )水質(zhì)取樣包括各種用途的采水器和相應(yīng)的采水方法。通常有一般采水器、濟解有機物采水器、痕量元素分析用采水器、無菌采水器，其中難度最大的痕量元素分析用采水器.對采水器的一般要求是要耐腐蝕，無沾污，不吸附，不溶出，注氣性要好，防止表面污染，確實取到預(yù)定水層的水樣。采

55、水器的品種很多，如南森瓶， 顛倒采水器。G O-F L O采水器，多瓶采水器，海星號采水器0采水技術(shù)的發(fā)展是和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)的.美國G .O公司研制的可控多瓶采水器，可在船上遙控采水，完成任意深度、時間的采水，最多可帶24個采水瓶.法國S ub e r公司研制的聲控多瓶采水器，最大工作深度達(dá)6 0。m,帶8個標(biāo)準(zhǔn)采水瓶，用S ub e r聲學(xué)釋放器控制瓶子的閉合，用聲指令遙控。它可以用鋼纜 吊放，也可以不用吊纜，由釋放器控制自動取樣后上浮0取具代表性的采水器是加拿大研制的海星號820 6型采水器.這是10多年來采樣技術(shù)研究的突破性進展。該采水器采用微 型計算技術(shù)和萃取柱技術(shù)，可以船用也可

56、錨定使用.微機控制最佳取樣條件和樣品體積* 。華取柱可以現(xiàn)場取樣、預(yù)富集及濃縮，而且可根據(jù)取樣目的更換不同的萃取柱，如有機物取樣用聚乙烯飽沫萃取柱，痕量金屬分析用經(jīng)基唆林二氧化硅。并具有12種采樣選擇器和3種抽水速度選擇.內(nèi)部有泵、流量計，過濾器等，用鏗電池供電.我國的泵水取樣技術(shù)發(fā)展較晚，長期以來主要用顛倒采水器、機械式多瓶采水器、塑料膜采水器、桶式采水器等棍用采水.近幾年，海洋技術(shù)研究所研制了壓力傳感器控制的多瓶采水器 工作水探2 0 m 以內(nèi)的痕量金屬分析采水器及油類分析采水器等 已在全海網(wǎng)推廣應(yīng)用。與海洋技術(shù)先進國家相比，其主要差距是：使用的采水器不統(tǒng)一，造成采樣后分析數(shù)據(jù)的可比性差；

57、 品種少，各種用途的采水器混用，某種意義上使樣品失去了真實性；采水器的自動化程 度低，幾乎都是純機械式的采水器，還沒有與溫鹽深聯(lián)合配套使用的，自動化程度較高的 多聯(lián)式多瓶采水器；采水器的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化差。為發(fā)展我國的水質(zhì)取樣技術(shù)應(yīng)制訂我國海洋用采水器技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對同一用途的采水器要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)提高采樣的可比性和真實 性，要限定水質(zhì)采樣器的用材.要制定規(guī)劃，分期分批地，按輕重緩急，發(fā)展通用和專用 的采水器具.要努力提高采水器的自動化程度，提高采水效率，積極發(fā)展多瓶采水器和泵 吸式采水器0對國外先進的采水器，可以通過引進、消化、吸收，創(chuàng)新的辦法為我所用，積極發(fā)展符合我國條件的水質(zhì)取樣技術(shù).(2 )海洋生

58、物取樣包括浮游生物取樣、底棲生物取樣、微生物取樣、附著生物取樣等，重點是海洋浮游生物取樣。為研究海洋初級生產(chǎn)力，首先要采集、分析浮游生物，而第3期我國海洋觀測技術(shù)的現(xiàn)狀、竣距及其發(fā)展浮游生物網(wǎng)具就是生物海洋學(xué)界最主要的儀器和工具。從9 2 8年1湯普森首先采用網(wǎng)具捕捉螃蟹和藤壺幼蟲以來，生物網(wǎng)具經(jīng)歷了從單網(wǎng)到多網(wǎng)，從表層到中層 、深層、多層網(wǎng)，從水平網(wǎng)到垂直網(wǎng)，從定點捕撈到拖曳捕撈，從手動操縱閉合到自動控制閉含 從單一捕撈 到多要素測量和捕撈的漫長發(fā)展過程.國內(nèi)目前具代表性的浮游生物取樣器具有：為測定 浮游生物垂直分布的快速取樣垂直拖曳浮游生物網(wǎng)（美國1 9 7 7年研制）;為研究中尺度浮 游

59、動物分布結(jié)構(gòu)而設(shè)計的多聯(lián)式浮游生物開關(guān)網(wǎng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)（美國伍茲霍爾研究所研 制）:為研究海洋生物對誘餌的選擇而設(shè)計的帶有攝影機的生物取樣器（法國布列塔尼） 等.這些網(wǎng)具的特點是：除了根據(jù)需要捕捉海洋生物外，還同時提供了電導(dǎo)率、溫度、 深度、流量、光強度、網(wǎng)的傾斜度等現(xiàn)場環(huán)境條件，采用電或聲學(xué)方法控制，用微機處理數(shù) 據(jù)，采用多網(wǎng)結(jié)構(gòu)。我國的浮游生物網(wǎng)具比較落后，目前仍然處于單網(wǎng)、定點、水平拖曳或從表面以下十幾米深處垂直捕撈的水平網(wǎng)型基本上是不同規(guī)格的錐形網(wǎng)，網(wǎng)口不能自 動閉合，更談不上提供實時的現(xiàn)場環(huán)境參數(shù) 效率也低。我國海洋底棲生物網(wǎng)具不多，主要是一些拖網(wǎng)和采泥器，捕捉底質(zhì)中的和底質(zhì)上的底棲

60、生物0海洋生物取樣技術(shù)的發(fā)展趨勢是：采用多聯(lián)式網(wǎng)具，進行多層連續(xù)捕撈，并配備有各種環(huán)境監(jiān)測儀器提供實時的現(xiàn)場 環(huán)境參數(shù)，便于分析研究浮游生 物分布與海洋環(huán)境的關(guān)系，采用電視、照相、潛器、電測或聲學(xué)等現(xiàn)代觀測手段現(xiàn)場記錄和研究浮游生物的垂直分布及活動規(guī)律避免捕撈和保存 深海生物樣品的各種困難?；蛴矛F(xiàn)代觀測手段直接計算出一定的空間內(nèi)浮游生物的個數(shù)和體積，進而測出其濃度，克服各種捕撈網(wǎng)具造成的對真實現(xiàn)場的干擾.（3 ）獲取海洋底質(zhì)樣品的技術(shù)稱為海洋底質(zhì)取樣技術(shù)。研究海底沉積物的歷史及構(gòu)造，掌握沉積物的力學(xué)性質(zhì)和聲學(xué)特性，研究礦物資源、生物資源與海洋環(huán)境的關(guān)系，需利用底質(zhì)取樣技術(shù)獲取一定深度的相對未經(jīng)