一、海洋環(huán)境科學的國家需求

1.海洋環(huán)境在人類生存中處于重要地位

A.海洋及地球的變化

海洋占有地球表面的71%，這個巨大的水體是處在不間斷的運動中的。海洋環(huán)流是海洋最基本的運動形態(tài)，由于它巨大的動量、能量和熱量的存蓄，成為在天氣和氣候尺度上影響大氣的最主要的因素。赤道海域是大洋中最敏感的海域，在大洋波動、流系相互作用和大氣運動等機制的作用下，引起徑向環(huán)流的變異，引起諸如Elnino這樣的年際氣候變化。實際上大洋環(huán)流是一個相互作用的流氣的組合，海盆口與全球尺度的海洋波動和流系的相互作用是形成年代際氣候變化的主要原因。當然海洋作為氣圈—水圈—巖石圈的重要組成部分，在整個物質(zhì)和能量循環(huán)中起著重要的作用，而在更長更大時空尺度的全球變化中伴隨著調(diào)制誘導的作用。

年際、年代際以及百年級尺度的氣候變化直接關系到洪澇災害和森林火災，土地干旱和沙漠化，海平面的升高以及海岸帶乃至全球的氣候生態(tài)系統(tǒng)變化，因而很強地影響著人類的生存和社會經(jīng)濟的發(fā)展，倍受人們的關注，人們象關注自身的生存一樣關注著海洋。

B.海洋環(huán)境災害

我國擁有18000多公里海岸線，300多萬平方公里的應管轄海域,相當于陸地國土的三分之一，我國沿海地域占總面積的13%，這里生活著42%的人口，創(chuàng)造著60%的國民經(jīng)濟總產(chǎn)值。但是這里還是西北太平洋亞熱帶地區(qū)，是海洋災害發(fā)生最頻繁的海區(qū)，每年都有20-30個臺風襲擊我國的海岸帶，最多的一個地區(qū)一年可有6-8個臺風影響。伴隨著臺風的海洋災害有風暴潮、巨浪等，嚴重地影響著海上作業(yè)和海港海地，威脅著生命財產(chǎn)的安全。

由于海洋經(jīng)濟的發(fā)展，沿海地區(qū)城市化進程的加速，以及相應環(huán)境管理制度的不協(xié)調(diào)發(fā)展，海洋污染和富營養(yǎng)化程度相當高，生態(tài)災害逐漸成為一種主流海洋災害，良好的環(huán)境受污染，赤潮頻頻發(fā)生，生物多樣性受到破壞。目前已有20萬平方公里海域水質(zhì)低于國家一類水質(zhì)標準，其中有4萬平方公里已低于四類，受污染范圍已發(fā)展到離海岸10-30公里，有的甚至擴展到120-200公里。赤潮的發(fā)生率從20世紀70年代的百年幾次，增加到目前的每年幾十次，其范圍從北到南威脅著我國的海水養(yǎng)殖業(yè)，對于幾種海產(chǎn)品種減產(chǎn)率最高達80%。

2.海洋環(huán)境是海洋經(jīng)濟和海洋軍事發(fā)展的重要保障

A.海洋油氣和礦產(chǎn)資源開發(fā)是在極復雜的海洋環(huán)境中進行的

我國是一個海洋大國，擁有很好的成向構(gòu)造和巨大的資源蓄量。目前海上石油產(chǎn)量已接近2000萬噸，是總產(chǎn)量的六分之一。由于它巨大的蓄量和接近沿海經(jīng)濟帶的地區(qū)優(yōu)勢而使海洋油氣成為國家資源開發(fā)的重點之一�；臀镉捎谒男盍肯喈斢谟蜌獾�10倍而成為繼油氣之后的另一人類主流能源，根據(jù)現(xiàn)有的資料表明，大部分的可能化和物資源蘊藏在海洋的近陸架邊緣區(qū)，這里從海面到海底的近300-500米水柱和底質(zhì)環(huán)境對化和物的成礦和開發(fā)至關重要。

大洋是人類共有的遺產(chǎn)，我國作為一個發(fā)展中的海洋大國，這里是我們的國家利益之所在，大洋深處和南北兩極，蘊藏著如結(jié)核、結(jié)殼等各種礦物資源，大洋深處更有多種生物資源，我們必須研究這里的環(huán)境，了解這里的資源，了解人類的過去和未來。

B.海上作業(yè)需要海洋環(huán)境保障，海洋環(huán)境是海洋軍事打擊力量的重要組成部分

隨著如海上運輸和海洋捕撈等經(jīng)濟活動的日益頻繁，我們的海洋環(huán)境概念在向全球化發(fā)展，隨著我們的海洋采礦活動由近海伸向300米，伸向6000米，海洋環(huán)境的概念還在向深海，還在向海洋科學的全學科延伸。在這里我們不但關心在海上抵御和遠離災害性海況而保持人類的生命財產(chǎn)安全，而且要優(yōu)化作業(yè)環(huán)境，最大限度地擴大海上作業(yè)的安全時空范圍，這就是海上作業(yè)環(huán)境預測保障的基本要求。

我國是一個海洋大國，必須擁有一支強大的海上軍事力量，我們的海軍的作業(yè)范圍必須從第一島鏈區(qū)擴展到第二島鏈區(qū)，乃至全球有我們國家利益的每一個角落。這里海洋環(huán)境將涉及到海軍艦船和各種武備的設計參數(shù)。同時作戰(zhàn)環(huán)境更給海洋環(huán)境的時空范圍和分辨率提出了更高的要求，原則上說前者幾乎包攬全球各大海洋，后者幾乎要使海洋環(huán)境的研究精度提高到艦船長級，由于軍事反應時間的需要，也給海岸環(huán)境保障系統(tǒng)的研究提出了更高的要求。

二、適應國家需求努力發(fā)展我國的海洋監(jiān)測技術(shù)

1.海洋監(jiān)測技術(shù)的特點

A.海洋監(jiān)測技術(shù)的學科地位

海洋科學是一門大科學，這不僅表現(xiàn)在其學科門類的齊全，其數(shù)、理、化、天、地、生無所不包，更表現(xiàn)在它作為一門實驗科學，包括實驗室的原理性實驗和比例尺實驗，更包括原形尺度的海洋調(diào)查研究。這樣海洋監(jiān)測技術(shù)或海洋測量技術(shù)在海洋科學的發(fā)展中就起著主要的作用，更重要的是海洋監(jiān)測技術(shù)是現(xiàn)代海洋科學與國家需求相結(jié)合的橋梁，人類生存環(huán)境的改善需要通過監(jiān)測來實現(xiàn)，海洋經(jīng)濟和海洋軍事的環(huán)境需通過海洋監(jiān)測來得以保障。

B.海洋監(jiān)測的技術(shù)特點

海洋監(jiān)測技術(shù)是一門綜合技術(shù)。無疑它的監(jiān)測對象取決于海洋科學本身的綜合性和特色。

海洋監(jiān)測技術(shù)是一門高精度的測量技術(shù)，由于海洋有極廣的范圍和極大的深度，溫度、鹽度的極小差別在如此廣袤范圍里的積分，將對流速和聲速的測量帶來極大的誤差。海洋是一個地球演化尺度的自然客體，演化的痕跡相關的測量不論在含量上和測年上都有極精確的測量要求，與這個高精度測量相適應的傳感器技術(shù)在材料科學和精細加工上的需求都成為這些科學發(fā)展的動力。

海洋監(jiān)測技術(shù)是一門集成技術(shù)，海洋測量技術(shù)雖然發(fā)展較晚，但是在半個世紀里己形成從機械測量向自動化，電子化和智能化過渡的全過程，而且由于海洋環(huán)境的特殊性，它綜合了像控制和深潛等技術(shù)，已形成具有自己特色的技術(shù)發(fā)展體系。

海洋監(jiān)測技術(shù)在我國還屬落后的技術(shù)發(fā)展范疇，造成這個狀況的主要原因主要要從這門技術(shù)的特點出發(fā)來分析，可以說沒有諸如材料科學、電子技術(shù)和信息技術(shù)學等相鄰主導技術(shù)的發(fā)展就不可能有海洋監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展。因此海洋監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展必須放在我國基礎技術(shù)發(fā)展的背景下在全球技術(shù)環(huán)境中來加以考慮，才能有一個實事求是的技術(shù)發(fā)展路線。

2.九五以來我國海洋監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展

九五是我國海洋監(jiān)測技術(shù)的春天，隨著海洋事業(yè)作為國家的一項主導事業(yè)而得到重視和發(fā)展，海洋監(jiān)測技術(shù)作為一個不可或缺的部分在九五期間被納入國家高技術(shù)發(fā)展計劃(863計劃)，有強度的投入使已經(jīng)十分分散和削弱了的隊伍得以聚集和發(fā)展，更值得重視的是這個發(fā)展計劃執(zhí)行了一條開放的、實事求是的專家路線，專家組根據(jù)當時的技術(shù)條件，可能的國際技術(shù)環(huán)境，國家需求的緩急，以及技術(shù)發(fā)展的階段性和可行性分析確定了如下戰(zhàn)略目標。

研究和開發(fā)海洋環(huán)境監(jiān)測高技術(shù)，提高海洋監(jiān)測技術(shù)和測量設備的研制水平和市場競爭能力；在全球海洋觀測系統(tǒng)框架下，加速我國海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的建設；力爭到20世紀末使海洋環(huán)境自動測量技術(shù)、水聲遙測技術(shù)和衛(wèi)星遙感海洋應用技術(shù)的某些方面達到20世紀90年代中期的國際先進水平。

在這個戰(zhàn)略目標之下，九五期間作了如下的七個專題20個課題的安排：

1.海洋立體監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)

1.1海岸／平臺／海床基海洋監(jiān)測技術(shù)

1.2海岸基中程高頻地波雷達技術(shù)

1.3衛(wèi)星遙感海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)

1.4海洋立體監(jiān)測集成技術(shù)

2.船用高精度溫、鹽、深剖面測量及標定技術(shù)

2.1溫、鹽、深剖面測量技術(shù)

2.2高精度溫、鹽、深標定裝置

3.船用多功能聲學流速剖面測量技術(shù)

3.1ADCP流速剖面測量技術(shù)

3.2ACCP流速剖面測量技術(shù)

4.合成孔徑聲納探測技術(shù)

4.1合成孔徑聲納技術(shù)

4.2聲納探測平臺技術(shù)

5.海面與海水層光學測量技術(shù)

5.1海水層光學測量技術(shù)

5.2海面微結(jié)構(gòu)測量裝置

6.海洋遙感環(huán)境監(jiān)測關鍵技術(shù)

6.1衛(wèi)星高度計應用技術(shù)

6.2SAR海洋探測技術(shù)

6.3水色遙感應用技術(shù)

6.4海冰遙感分析技術(shù)

6.5風一流一溫遙感分析技術(shù)

7.衛(wèi)星遙感漁業(yè)應用系統(tǒng)技術(shù)

7.1漁業(yè)遙感應用關鍵技術(shù)

7.2海洋遙感GIS應用技術(shù)

7.3漁業(yè)遙感專家系統(tǒng)與系統(tǒng)集成

3.海洋監(jiān)測技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

2000年是九五計劃的最后一年，海洋監(jiān)測立題項目也已執(zhí)行了三年有余，由于探測了一條正確的開放的實事求是的專家路線，各項目進展是可喜的，我們在高精度海洋測量技術(shù)，高頻地波雷達技術(shù)，遙感應用技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)等方面取得了顯著成果，產(chǎn)業(yè)化進程勢在必行。

實際上海洋監(jiān)測技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程在一年以前已經(jīng)開始，這主要表現(xiàn)在兩個方面，一是我們安排了兩個示范系統(tǒng)的建設，其一是以上海為中心的海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)示范，其二是東海漁業(yè)遙感應用系統(tǒng)示范，二是作為基本技術(shù)支撐推動了全國海洋臺站改造計劃的國家立項，綜合產(chǎn)業(yè)化的需求，海洋監(jiān)測技術(shù)的特點以及上述經(jīng)驗，我們認為應該走研究所孕育產(chǎn)業(yè)實體，積極推進獨立經(jīng)營，進入市場組拼的發(fā)展道路。

我們之所以提出這樣一條路線是由于海洋監(jiān)測的技術(shù)含量特高，一個獨立的產(chǎn)業(yè)當它一步入社會時就將遇到技術(shù)人才不足、技術(shù)集成環(huán)境差、市場容量有限和外國技術(shù)壟斷的極端困難的局面，而民族的海洋監(jiān)測技術(shù)又是作為一個海洋大國發(fā)展自己獨立的海洋經(jīng)濟、海洋管理、海洋服務和海洋軍事所必須的，我們不能一次把新生的嬰兒推向死路，我們必須孕育它，扶植它，鍛煉它和讓它健康成長。
 

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