海洋调查方法 第一章 绪论
海洋要素调查与观测技术 绪论
海洋一号(HY-1A)卫星，于2002年5月15日发射，是中国第一 颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星。星上装载两台遥感 器，一台是十波段的海洋水色扫描仪，另一台是四波段的CCD 成像仪。 HY-1B卫星于2007年4月11日发射，主要用于海洋水色、水温 环境要素探测。
嫦娥卫星及搭载的激光高度计
the historic completion of the first transatlantic crossing of an AUV （Apr 27, 2009 –Dec 9, 2009）
英国Sub Atlantic公司 NAVAJO水下机器人系统
水声监测技术
水声环境和水声监测技术是现代海上军 事技术的重要组成部分，也是海洋环境 监测技术重点发展方向之一。
浮标技术
海洋浮标技术
海洋浮标内传感器产生的信号，由发射机定时发 出，地面接收站直接接收信号（或经由卫星转送） 进行处理，就得到了人们所需的资料。
海洋浮标种类
锚定浮标
向多参数、多功能及立体监测方向发展
漂流浮标
随全球定位和卫星通讯技术进步发展起来的一种十分有 效的大尺度海洋环境监测手段
“十五”国家863成果 ---小型多参数海洋环境监测浮标
潜水器
核潜艇活动范围：300～400米的海洋深处 潜水器征服了深海 具有水下观察和作业能力的活动深潜水装置。 主要用来执行水下考察、海底勘探、海底开发 和打捞、救生等任务，并可以作为潜水员活动 的水下作业基地。又称深潜器、可潜器。
载人潜水器 无人潜水器
我国首个7000米超 深度载人潜水器 （蛟龙号）
潜标技术
潜标技术
利用潜标系统作为观测平台的海洋观测技 术，包括系留技术、应答释放技术、定位和 寻找技术、布放回收技术、防护技术等。
海洋调查方法导论复习
海洋调查方法导论复习海洋调查方法导论是指对海洋生物、海洋环境和海洋资源进行调查的方法和技术的介绍和综述。
海洋调查方法的内容十分广泛，包括采样、观测、测量、实验和模拟等，旨在了解海洋生物和海域环境特征，为海洋科学研究、资源开发和环境保护提供基础和支撑。
在海洋调查方法导论中，需要了解海洋调查的对象、目的、原则和步骤，掌握相关的技术和工具，以及了解调查结果的处理和分析方法。
首先，在海洋调查方法导论中，需要了解海洋调查的对象和目的。
海洋调查涉及到海洋生物、海洋环境和海洋资源等多个方面的调查和研究内容。
海洋生物调查主要包括海洋动植物的分布、密度、种类和数量等方面的调查。
海洋环境调查则着重于海洋水质、地貌、地下水流、潮汐、浪高和海流等方面的观测和测量。
海洋资源调查主要包括渔业资源、矿产资源和能源资源等的调查和评估。
不同的调查对象和目的需要采用不同的调查方法和技术来获取相关数据和信息。
其次，在海洋调查方法导论中，需要掌握海洋调查的原则和步骤。
海洋调查涉及到大量的时间、财力和人力资源，因此需要遵循一定的原则来进行。
首先是科学性原则，即采用科学的方法和技术进行调查，确保数据和信息的准确性和可靠性。
其次是综合性原则，即综合运用多种方法和技术进行调查，获取全面和多样化的数据和信息。
再次是系统性原则，即按照一定的步骤和流程进行调查，确保调查的连续性和一致性。
最后是规范性原则，即按照相关的规范和标准进行调查，以便于数据和信息的比较和分析。
然后，在海洋调查方法导论中，需要了解常用的海洋调查技术和工具。
海洋调查涉及到大量的技术和工具，包括采样设备、观测仪器、测量仪器、实验设备和模拟系统等。
采样设备主要用于获取水样、沉积物和生物样品等，包括水下探测器、网箱、拖网、浮标和潜水装备等。
观测仪器主要用于观测海洋环境的物理、化学和生物参数，包括声纳、CTD、光谱仪、显微镜和通信设备等。
测量仪器主要用于测量海洋环境的物理和化学特征，包括流速计、氧气仪、温度计和压力计等。
海洋调查与监测2课件
2024/7/29
25
对于大洋，因其温度分布均匀，变化缓慢， 观测准确度要求较高，即±0.02℃；
对于一般水文要素分布变化剧烈的海区，水 温观测准确度为±0.1℃。
对于那些有特殊要求，如水团界面和跃层的 微细结构调查，以及海洋与大气小尺度能量交 换的研究等，应根据各自的要求确定水温观测 准确度，二级为±0.05℃，三级为±0.2℃。
用倾角器测出倾角之后，仪器沉放的实际深度 可按下式计算：
Z＝Lcosa-h 式中：L是经计算器差校正后的钢丝绳放的实际 长度；a是倾角；h是计数器滑轮到海面的高度。
实际工作中常把上式变成改正式：
△Z＝L-(Z+h)＝L(1-cosa)
2024/7/29
20
回声测深仪测深
2024/7/29
21
深海调查深度订正方法的比较
30
一、对长江口及其邻近海域无机营养盐，各形 态溶解有机碳、氮及溶解有机磷进行了测定。
二、通过对赤潮海水进行的的营养盐加富培养 实验，考察了在藻类生长消亡过程中各无机营养 盐、各形态溶解有机碳、氮等营养物质。
三、通过对中国对虾培养系统进行了现场昼夜 连续观测，测定了无机营养盐、各形态溶解有机 碳、氮、磷等营养物质。
按提供资料的特点，可以分为三种： 点式的；线式的；面式的。
2024/7/29
3
南森采水器
采集预定深度的水 样和固定颠倒温度表 的器具，又称颠倒采 水器、南森瓶。
“采水器上端脱开
绳子倒转180°，这
时采水器的重力使两
端的活门同时关闭”。
2024/7/29
4
平台
平台是观测仪器的载体和支撑，也是海 洋调查工作的基础，在海洋调查系统中平台 是一个重要的环节。
海洋调查的方法（转载）
第一章绪论1、海洋调查是用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学、化学、生物学、地质学、地貌学、气象学及其他海洋状况进行调查研究的手段。
2、海洋调查方法是指在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析的方法和原则。
3、海洋调查简史：单船调查时期、多船联合调查时期、无人浮标站的使用取得全天候的连续资料、海洋遥感获得大面积同步资料。
4、单船调查时期：a、英国“挑战者”号:首先采用颠倒温度计测温；发现世界大洋中盐类组成具有恒定性的规律；奠定了现代海洋物理学、海洋化学和海洋地质学的基础。
b、英国“挑战者II”号：用英国当时最新的仪器设备检验第一次“挑战者”号的调查结果。
5、无人浮标站：固定式、自由漂浮式、水下自动升降式、深潜器。
6、各个名称对应的缩写：（了解）热带海洋与全球大气计划（TOGA）；世界大洋环流实验（WOCE）；全球海洋通量联合研究（JGOFS）；全球能量和水循环实验（GEWEX）；世界气候资料计划（WCDP）。
7、把海洋调查工作考虑为一个完整的系统，则该系统至少应包含如下五个主要方面：被测对象：基本稳定的、缓慢变化的、变化的、迅变的、瞬变的；传感器；平台；施测方法；数据信息处理。
8、海上观测：大面观测和断面观测。
第二章深度测量1、水深测量的目的和意义：研究海洋形态；确定其它海洋要素观测层次。
2、水深分类：现场水深（也叫瞬时水深，海表至海底）；海图水深（深度基准面至海底）。
二者关系：现场水深大于海图水深3、理论深度基准面如何确定：选理论上最低的海平面作基准面，以95%确定。
海图水深起算面（理论最低水深）——低潮位置取。
4、水深测量的要求：连续站：每隔1小时观测一次。
大面（断面）站：到站即测，测完即走。
100米以浅：记录一位小数；超过100米：记录整数。
5、水深测量通常采用回声测深仪和钢丝绳测深两种方法。
6、钢丝绳测深：A、测深设备：绳索计数器，钢丝绳，重锤，绞车，倾角器。
B、测深方法：钢丝绳前悬挂重锤，操纵绞车，放松钢丝绳，重锤底部恰好降到水平面，计数器清零或计数继续放出钢丝绳，刚触底而松弛时，停车，缓慢收紧钢丝绳，使之刚好触底时读取计数器记录值，两次值的差即为实际水深。
海洋调查方法复习资料全
海洋调查方法1.绪论，为什么要学习海洋调查方法，海洋调查对海洋科学发展的贡献，如何学习海洋调查2.海洋调查之深度测量3.海洋调查之温度测量4.盐度测量及海水透明度、水色、海发光测量5.水深、水温及采样实习6.如何实现海流测量7.分析海流观测的特点和调查方案8.海流观测实习9.海洋潮汐水位观测10.海浪观测11.海洋气象观测12.海洋遥感、浮标及潜标观测13.重要海洋观测计划介绍14.针对特定科学问题，如何制定海洋调查方案，实施海洋调查1. 水深测量的目的与意义？（1）了解海底地形、地貌的分布状况（2）海底地貌地形的分布状况对海面航行的船只避免搁浅、触礁，对海中潜艇的隐蔽、防御，对建造海上建筑物、海洋工程以及渔业养殖业的经营都是必要的资料。
借助于水深测量来了解海底地形的分布状况，对国防和国民经济建设具有很重要的意义。
2. 列出海温测量与盐度测量的仪器。
1、液体温度计表面温度计（表面）颠倒温度计（深层2、机械式温度计3、电子温度计：热电式温度计电阻式温度计电子式温度计晶体震荡式温度计4、玻璃液体温度计5、颠倒温度计测温6、温深系统测温：深自计仪（CTD、STD），电子温深仪（EBT），投弃式温深仪（XBT）3. 什么是冰期，我国哪些海域易出现海冰？冰期指冰维持的时间，自出现冰之日起至冰消失的时间段4. 什么是验潮零点是记录潮高的起算面，其上为正值，其下为负值。
一般来讲，验潮零点所在的面称为"潮高基准面"，该面通常相当于当地的最低低潮面。
5. 给出遥感卫星传感器的种类。
可见光传感器红外传感器微波传感器6. 列出海面气象观测的项目能见度、云、天气现象、风向、风速、空气的温度和湿度、气压、降水量7. 介绍水色和海发光的观测方法。
水色：观测透明度后，将透明度盘提到透明度值一半的位置，根据透明度盘上所呈现的海水颜色，在水色计中找出与之最相似的色级，并计入水温观测记录表中。
海发光：根据海发光的征兆，目测判定海发光的类型和等级，并记入表中，为能感觉出微光，观测前，观测者应在黑暗环境中适应几分钟，地点应选在船上灯光照不到的黑暗处。
《海洋调查方法》课程教学大纲
《海洋调查方法》课程教学大纲撰写人：周良明撰写时间：2013年9月12日开课院系：海洋环境学院海洋系课程编号：（由教务处统一编制）课程英文名称：method of ocean survey课程总学时：72 总学分：4含实验或实践学时：19学分：1推荐使用教材：海洋调查方法编者：侍茂崇等出版社：青岛海洋大学出版社出版时间及版次：2000年7月第1版课程教学目标与基本要求：掌握海洋深度、盐度、温度、水色、透明度、海流、潮汐、海浪等水文要素及海洋气象、海洋生物、海洋化学、海洋地质和卫星海洋遥感的调查原理、调查仪器和调查方法。
了解长波观测、南大洋和北冰洋观测及海洋观测新技术。
掌握海洋调查资料的分析和处理及海洋工程水文观测与计算。
了解海洋调查的组织工作。
考试形式：笔试、闭卷学习参考书（注明编者，出版社，出版时间及版次）：《海洋调查方法导论》侍茂崇等，中国海洋大学出版社，2008年第一版；《海洋调查方法》侍茂崇等，青岛海洋大学出版社，2000年第一版；《海洋科学导论》冯士笮等，高等教育出版社，2001年7月第三次印刷；《海洋随机资料分析》方欣华等，青岛海洋大学出版社，2002年6月第一版；《物理海洋学》叶安乐等，青岛海洋大学出版社，1992年2月第一版；《海洋科学概论》陈宗镛等，青岛海洋大学出版社，1992年第一版；《随机海浪理论》徐德伦等，高等教育出版社，2001年第一版；《海洋波动动力学》蒋德才，青岛海洋大学出版社，1992年第一版；Introduction To Physical Oceanography,Robert H. Stewart。
Invitation to Oceanography，Fifth Edition by Paul R. Pinet. /oceanlink/。
海洋调查方法 课时1
§1.2 海洋调查方法
1.2.1 海洋观测对象 基本稳定的(海岸线 海底地形和底质分布) 海岸线、 基本稳定的 海岸线、海底地形和底质分布 缓慢变化的(大尺度 湾流、黑潮) 大尺度： 缓慢变化的 大尺度：湾流、黑潮 显著变化的(中尺度 中尺度： 近海区域性水团) 显著变化的 中尺度：涡、近海区域性水团 讯变的(小尺度 海洋锋) 小尺度： 讯变的 小尺度：海洋锋 瞬变的(湍流运动和对流过程等 湍流运动和对流过程等) 瞬变的 湍流运动和对流过程等
§1.1 海洋调查发展简史
单船走航调查时期 挑战者号(1872~1876) 挑战者号 首先采用颠倒温度计测温 发现世界大洋中盐类组成具有恒定性的规律 奠定了现代海洋物理学、 奠定了现代海洋物理学、海洋化学和海洋地 质学的基础 南森(1893~1896) 南森 研究结果促使了厄克曼风海流理论的产生
多船联合调查时期(1950~至今 至今) 多船联合调查时期 至今 立体化海洋调查 浮标和潜标技术 水下观测平台技术 水声监测技术 沿海生态环境自动监测技术 遥感海洋应用技术 海洋环境立体监测系统集成技术
大面观测 断面观测 连续观测 辅助观测 自动遥测浮标站 轨道扫描方法----海洋卫星遥感 轨道扫描方法 海洋卫星遥感 海洋立体化观测 §1.2.5 数据处理 §1.3 全球大尺度研究计划
§1.4 实践是开启真理的钥匙 也是检验真理的标准
阿新的生态系 大洋底地磁和热流测量， 大洋底地磁和热流测量，导致板块构造理论问世 微体古生物的测量， 微体古生物的测量，导致地球古气候重建 大洋钻探结果导致海洋灾变论产生 卫星遥感 每一种先进海洋仪器问世， 每一种先进海洋仪器问世，都带来深刻的物理海洋 学理论的革命
1.2.2 传感器 点式、线式和面式 传感器(点式 线式和面式) 点式、 1.2.3 观测平台 固定平台：沿海观测站、浮标、 固定平台：沿海观测站、浮标、石油井架 活动平台：调查船、漂流浮标、 活动平台：调查船、漂流浮标、卫星 1.2.4 观测方法 随即方法：商船、 随即方法：商船、调查船走航 定点方法：临时、 定点方法：临时、单要素和综合性观测站
【海洋生物资源调查技术】第1章 绪论
本课程以《海洋调查规范》为技术依据，并结合科 研实际调查，阐述了有关海洋生物资源调查技术。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
绪论 海洋生物要素调查 鱼类浮游生物调查 底栖生物调查 潮间带生物调查 游泳动物调查 海洋生态调查概述 人类活动要素调查及评价 海洋环境要素调查
项目承担单位:独立法人并具有相应资质的海洋技术机构。 应建立质量管理体系并保持有效运行， 承担向社会出具公证数据的调查任务单位，应通过计量认证。
海洋生物资源调查与评价
b) 评审合同 c) 签订合同
项目承担单位:按《中华人民共和国技术合同法》及本 规范的要求起草合同书并组织评审，在与项目委托单位达 成共识的基础上，签订合同。
海洋生物资源调查与评价
航次结束后，应对原始资料、样品进行全面质量验收。 对样品分析、测试、鉴定结果和资料处理结果进行质量检查。 文件、资料成果归档应符合归档要求。 调查成果应通过鉴定和验收。
3、调查人员质量控制 a）调查人员应符合相关要求，并经必要的岗前培训。 b）对调查人员应进行质量意识教育，明确质量责任。
海洋生物资源调查与评价
值班日志内容： a) 仪器安装调试及运行情况； b) 站位作业情况； c) 仪器设备故障、维修、更换记录； d) 值班人员姓名； e) 质量计划现场执行结果； f) 事故与处理过程； g) 调查中遇到的特殊海洋现象及处理情况等。
需要修改合同时，应重新进行评审，经双方协商达到一 致，并保留记录。
海洋生物资源调查与评价
2 调查准备阶段 a) 确定调查项目负责人； b) 收集、分析调查海区与调查任务有关的文献、资料； c) 确定首席科学家(或调查技术负责人)； d) 进行技术设计，编写调查计划，报项目委托单位审批； e) 组织调查队伍，明确岗位责任； f) 做好资源配置，申报航行计划，做好出海准备。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 绪论
1.1 海洋调查定义及其意义 1.2 海洋调查发展简史 1.3 全球大尺度研究计划 1.4 海洋调查方法
1.1海洋调查定义及其意义
海洋调查 用各种仪器、仪表对海洋中能表征物理学、化学、生物学、地质学、 气象学及其他相关学科的特征要素进行观测和研究的科学。 海洋调查方法 在海洋调查实施过程中仪器的使用、站位设置、资料整理与信息分析 的方法和原则。
显著变化的
中尺度涡
叠加在海洋平均流 场上的、尺度从几 十公里至几百公里 的水平涡旋。
显著变化的 羽状锋
通常把河流向外海扩散的 形似羽毛状的冲淡水叫羽 状流水，外海水与羽状流 水的界面叫羽状锋。
传感器
点式的
线式的
传感器
面式的
观测平台
观测仪器的载体和支撑
固定平台
沿海观测站 海上定点水文气象观测浮标 海上石油井架
多参数浮标和波浪浮标
南天龙号吊运钻井平台
海洋环境监测站
观测平台
活动平台
海洋调查船 水下潜动装置 漂流浮标 观测卫星
argo表面漂流浮标
鱼鹰一号深潜器
东方红2号海洋调查船
海洋二号卫星
施测方法
随机方法 定点方法
台站观测 大面观测 断面观测 连续观测 浮标站观测 走航方法 轨道扫描方法---海洋卫星遥感
定点观测
对海洋气象和水文要素进行定时观测的站点。 设置方式有固定式（海岸边、岛屿与灯塔上） 和浮动式（船舶或浮动平台）。
系统工程
海洋调查的目的
获取海洋环境要素资料 揭示并阐明其时空分布和变化规律 为海洋科学研究、海洋资源开发、海洋工程建设、航海安全保证、海洋环境 保护、海洋灾害预防提供资料和科学依据
海洋调查的意义
海洋调查具有重要的社会效益和经济效益 海洋调查是认识海洋的根本途径，是海洋科学发展的必由之路
1.2海洋调查发展简史
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
1
0.5
y0
-0.5
-10
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
t
12 4 2
海洋观测对象
基本稳定的
随着时间推移变化极为缓慢 eg. 各种岸线、海底地形和底质分布
缓慢变化的
有季节性的变化，空间尺度几千千米（大尺度过程）
eg. “湾流”、“黑潮”
显著变化的
周期约几个月，几百千米（中尺度过程）eg. 大洋的中尺度涡
海洋调查的系统构成
海洋观测对象 传感器 观测平台 施测方法 数据处理
海洋观测对象时空对应图
海洋观测对象
空间分辨率
海洋观测对象
采样频率
1
0.5
0
-0.5
-10
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
y sin 2t
1
0.5
y0
-0.5
-10
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
1
0.5
0
y
-0.5
-10
0.5
海洋立体化观测系统可以获取多参数、完整的海洋资料，实现对海洋大 面积、多层次监测，是人类深入了解海洋现象，掌握海洋时空变化规律 的重要技术手段。
立体化海洋调查的重要技术
浮标与潜标技术 水下观测平台技术 水声监测技术 沿海生态环境自动监测技术 遥感海洋应用技术 海洋环境立体监测系统集成技术
1.3全球大尺度研究计划பைடு நூலகம்
1.4海洋调查方法
海洋调查的内容 海洋调查的分类 海洋调查的标准 海洋调查的系统构成
海洋调查的内容
能有效描述海洋水文、海洋气象、海洋化学、海洋地质、地 球物理、海洋生物等有关要素和生物组成等。
海洋调查的分类 调查方式：大面观测、断面观测、连续观测、同步观测、辅 助观测等。 调查方法：航空观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、自 动浮标站（锚定或漂移）等。 资料形式：数值、字符、图像和实物等多种类型。 资料载体：表格、磁带、磁盘、光盘等。
迅变的
周期几天到十几天，十几到几十千米（小尺度过程）eg. 羽状锋
瞬变的
周期几天到几小时，甚至分、秒，米级以下（微细过程）
eg. 湍流运动和对流过程
缓慢变化的
墨西哥湾流
（Gulf Stream）
注：湾流呈红色，北美大陆呈褐绿色
湾流不是一股普通的海流，而是世界上第一 大海洋暖流，亦称墨西哥湾（暖）流。墨西 哥湾流虽然有一部分来自墨西哥湾，但它的 绝大部分来自加勒比海。当南、北赤道流在 大西洋西部汇合之后，便进入加勒比海，通 过尤卡坦海峡，其中的一小部分进入墨西哥 湾，再沿墨西哥湾海岸流动，海流的绝大部 分是急转向东流去，从美国佛罗里达海峡进 入大西洋。这支进入大西洋的湾流起先向北 ，然后很快向东北方向流去，横跨大西洋， 流向西北欧的外海，一直流进寒冷的北冰洋 水域。它的厚度为200米～500米，流速 2.05米/秒，输送的水量比黑潮大1.5倍。
海洋调查的标准 中国海洋调查应按国家标准《海洋调查规范》进行。
1.4海洋调查方法
调查内容：能有效描述海洋水文、海洋气象、海洋化学、海 洋地质、地球物理、海洋生物等有关要素和生物组成等。 调查方式：大面观测、断面观测、连续观测、同步观测、辅 助观测等。 调查方法：航空观测、卫星观测、船舶观测、水下观测、自 动浮标站（锚定或漂移）等。 资料形式：数值、字符、图像和实物等多种类型。 资料载体：表格、磁带、磁盘、光盘等。
单船走航调查时期 多船联合调查时间 立体化海洋调查
立体化海洋调查
立体化海洋调查 利用多种技术手段，进行综合的、三度空间（水下、水面和空中）的海洋 观测。
海洋立体观测系统
利用多种技术手段，进行综合的、三度空间的观测组合系统。它应用卫星 、飞机、调查船、浮标、岸边测站、潜器、水下装置等作为观测平台，通 过各种测量仪器和传输手段，实现资料的同步（或准同步）采集、适时传 递和自动处理。
缓慢变化的
黑潮
（Kuroshio Current）
黑潮的水并不黑，甚至比一般海 水更清澈透明。这是因为黑潮水 质极少杂质，能见度达30—40 米深。不过，当太阳的散射光照 射到黑潮海面时，水分子偏重于 散射蓝色光波，其他光波如红、 黄等色为长波，被水分子吸收。 所以，当人们从上往下看海水时 ，海水成了蓝黑色。这样，人们 就习惯地称它为黑潮，以区别于 其他的一般海水。
气候变异与预测研究计划（CLIVAR） 热带海洋与全球大气计划（TOGA和TOGA-COARE） 世界大洋环流实验（WOCE） 极地计划 国际地圈-生物圈计划（IGBP） 联合全球海洋通量研究（JGOFS） 全球海洋观测系统（GOOS） 全球海洋综合服务系统（IGOSS） 近海海洋观测系统（NEAR-GOOS） ARGO计划