海洋环境立体监测系统的设计方法
基于物联网的海洋环境监测系统设计
基于物联网的海洋环境监测系统设计随着气候变化的加剧，全球海洋面积不断扩大，越来越多的人去依赖和利用这片广阔的领域，但也随之带来了许多破坏和污染，这恶化了海洋环境的状况。
如今，我们迫切需要采用可靠且高效的技术对海洋环境进行监测，以便及时发现并对问题予以解决。
本文将基于物联网技术，探讨如何设计一款可靠、高效的海洋环境监测系统。
一、物联网技术在海洋环境监测中的应用物联网是一种集成了各种传感器、设备等技术的网络，能够实时收集、处理和分析各种类型的海洋数据。
在海洋环境监测中，物联网技术无疑是最为理想的选择之一。
它能够为我们提供准确的海洋环境数据，以便及时发现和处理各类问题。
在应用物联网技术进行海洋环境监测时，我们可以采用一些数据监测点进行数据采集和分析。
在海洋实时监测系统中，我们可以利用各种传感器和设备对海洋的温度，水文学，水流和波浪等物理指标进行采集和分析。
通过物联网研究，我们将分析和监测海洋数据以提供实时数据，从而保证监测的精确性，以便及时找出和解决问题。
此外，物联网技术还能够采用人工智能进行数据分析，从而呈现更为准确和有用的信息。
二、海洋监测设备的部署为了利用物联网在海洋环境监测中的优势，我们需要在合适的地点设置数据监测点。
这些点应该位于海洋区域的不同位置，以保证全方位的监测。
此外，我们还需要在海底部署高精度设备，帮助我们观测和处理海洋环境状况。
在此基础上，我们需要部署传感器和监测设备以收集更好的数据。
我们可以将不同类型的传感器和设备放置在船只，浮标，岸线和盒子等地方进行监测，以便确保尽可能少量的监测点能够监测到尽可能多的海洋数据。
三、海洋监测数据处理成功地收集到海洋监测数据后，我们需要对其进行有效的处理以提供有用和精确的数据。
这个过程涉及到数据挖掘，预测和分析机器学习等多个领域的知识。
在数据处理方面，我们的目标是建立一个海洋环境模型，以便我们在监测过程中正常化监测点数据。
我们可以采用各种机器学习算法来建立这样一个模型，以便我们能够得出更加准确的预测和建议。
海洋环境监测系统设计及应用研究
海洋环境监测系统设计及应用研究一、引言海洋是地球上最大的环境之一，它覆盖了地球表面的70%以上。
海洋环境对人类的生存和发展有着举足轻重的影响。
为了保护海洋环境及其生态系统，建立一个可靠的海洋环境监测系统对于海洋资源可持续利用和生态保护具有重要意义。
本文将围绕此话题，介绍海洋环境监测系统的设计和应用研究。
二、海洋环境监测系统的设计海洋环境监测系统是一种集成化的综合性监测系统，它包括了地球物理、海洋学、气象学、化学、生物学等多个学科的知识，其构建过程需要多个相关领域的专家协同工作。
海洋环境监测系统的设计应当充分考虑各种海洋环境因素的影响，并结合现代先进技术，采用多种监测手段建立一个全面、高效的监测体系。
1.监测目标的确定监测目标的确定是建立一个有效监测系统的第一步，从系统的整个框架出发，需要确定监测内容的具体范围和目标。
海洋环境监测系统的目标通常包括以下方面：海洋生态环境监测，海洋气象监测，海洋水文监测，以及海洋地质地球物理监测等。
2.设计监测方案在确定监测目标之后，需要设计监测方案，建立相应的监测站点和监测指标体系。
同时，应根据海洋环境的特点来确定监测频率和监测方案，以确保监测数据的真实可靠。
3.选择监测手段选择不同的监测手段，可以实现对目标监测指标的多种监测和分析。
监测手段主要包括：采样分析法、遥感监测法、声学监测法、电化学分析、分子生物学技术等多种现代手段。
4.建立数据管理平台海洋数据的管理是海洋环境监测系统的重要组成部分，应建立相关的信息采集、加工、储存和发布机制，确保数据的安全性和可靠性，并方便用户获取和使用。
三、海洋环境监测系统的应用研究海洋环境监测系统的应用研究主要包括海洋环境质量预警、海洋生态系统保护等方面。
1.海洋环境质量预警海洋环境质量预警是海洋监测系统的重要应用之一。
基于监测数据和海洋环境模型，结合海洋环境变化的趋势和规律，对海洋环境的质量进行预测和预警，以提前预防和减轻环境污染的危害。
海洋环境监测与预警系统设计
海洋环境监测与预警系统设计随着人类社会的发展和海洋资源的广泛利用，海洋环境面临着越来越严峻的挑战。
为了更好地保护海洋生态环境，预防和应对海洋灾害，设计一套高效可靠的海洋环境监测与预警系统显得尤为重要。
本文将从系统的设计原则、功能模块以及数据处理等方面，详细探讨如何设计一套卓越的海洋环境监测与预警系统。
首先，海洋环境监测与预警系统的设计应遵循以下原则：1. 全面性：系统应包含多个监测站点，涵盖不同海域和水深区域，以实现对海洋环境的全面监测。
监测站点的布设需要考虑到海洋环境特征和资源分布，以实现最佳覆盖和监测效果。
2. 实时性：系统应能够实时获取各个监测站点的数据，并及时更新。
通过使用先进的传感器技术和数据传输技术，确保数据的实时性和准确性。
这样可以帮助及时发现环境异常和紧急事件，提供更准确的预警信息。
3. 可扩展性：随着科技的发展，新的监测需求和技术将不断涌现。
因此，系统的设计应具备良好的扩展性，方便后续的升级和更新。
其次，海洋环境监测与预警系统包含以下功能模块：1. 数据采集模块：负责安装和维护监测设备，实时采集和传输海洋环境数据。
传感器的种类包括温度、盐度、浊度、PH值、氧气含量等，可以根据实际情况进行选择。
2. 数据处理模块：接收采集到的海洋环境数据，并进行实时处理和分析。
包括数据清洗、校正、异常检测等，将处理后的数据用于后续的预警和分析。
3. 预警模块：基于处理后的数据，进行环境预警和提示。
当环境参数超出设定的安全范围时，系统将自动发出警告信号，以便及时采取有效措施。
4. 数据可视化模块：将处理后的数据以图表、曲线等形式展示，方便用户观察和分析海洋环境变化趋势。
同时，也可以提供历史数据的回溯和查询功能，为科研和决策提供支持。
最后，海洋环境监测与预警系统的数据处理至关重要。
以下是一些常用的数据处理方法：1. 数据清洗：通过去除噪音和异常值，确保数据的准确性和可靠性。
可以采用滤波、平滑、插值等方法处理不规则数据。
海洋环境监测系统的构建与应用
海洋环境监测系统的构建与应用海洋，占据了地球表面约 71%的面积，是生命的摇篮，也是人类可持续发展的重要资源宝库。
然而，随着人类活动的日益频繁和工业化进程的加速，海洋环境面临着越来越多的威胁，如海洋污染、生态破坏、气候变化等。
为了保护海洋生态环境，实现海洋资源的可持续利用，构建高效、准确的海洋环境监测系统显得尤为重要。
海洋环境监测系统是一个综合性的体系，它融合了多种先进的技术和手段，旨在对海洋环境的各种参数进行实时、连续、准确的监测和分析。
其主要组成部分包括传感器网络、数据采集与传输系统、数据分析与处理平台以及信息发布与应用系统。
传感器网络是海洋环境监测系统的“触角”，它由分布在海洋中的各种传感器组成，如温度传感器、盐度传感器、溶解氧传感器、pH 值传感器、叶绿素传感器、流速传感器等。
这些传感器能够实时感知海洋环境中的物理、化学和生物参数，并将其转化为电信号或数字信号。
为了确保传感器的准确性和可靠性，需要对其进行定期校准和维护。
数据采集与传输系统负责将传感器采集到的数据传输到数据分析与处理平台。
这一过程通常采用有线或无线通信技术，如海底光缆、卫星通信、无线传感器网络等。
在数据传输过程中，需要保证数据的完整性和安全性，防止数据丢失或被篡改。
数据分析与处理平台是海洋环境监测系统的“大脑”，它承担着对海量监测数据进行分析、处理和挖掘的任务。
通过运用各种数据分析算法和模型，如统计分析、机器学习、数值模拟等，能够提取出有价值的信息，如海洋环境的变化趋势、异常事件的预警、污染源的追踪等。
同时，还可以对不同来源的数据进行融合和同化，提高数据的质量和可用性。
信息发布与应用系统则将分析处理后的结果以直观、易懂的方式呈现给用户，如通过网站、移动应用、电子显示屏等渠道。
这些信息不仅可以为海洋管理部门提供决策支持，为科研人员提供研究数据，还可以为公众提供海洋环境状况的知情权，促进公众对海洋环境保护的参与和监督。
海洋环境监测系统的构建需要遵循一定的原则和标准。
海洋环境参数测量系统的设计与实现
海洋环境参数测量系统的设计与实现引言：随着人类对自然环境的深入认知和对海洋经济的广泛开发，海洋环境保护和海洋环境参数测量成为了水下探测的重要课题。
为了设计一种能够更广泛适用于海洋环境参数测量的系统，在目前社会中迫切需要有一种海洋环境参数测量系统，来实现对海洋环境的及时监测和及时预警。
本文提出了一种针对于海洋环境参数测量的系统设计，并进行了实现，系统的设计思路和实践方法等均在下文中进行了详细阐述。
一、系统设计原则1. 多元化传感器：针对不同的海洋环境参数，本系统设计了多种传感器，包括温度传感器、压力传感器、漂浮物检测器等，相应的传感器针对不同的海洋环境参数参数设置相应的灵敏度也是必要的。
2. 数据采集：在整个系统设计过程中数据采集是必须考虑的问题，数据采集的完备性和准确性对于后续的数据分析和应用至关重要，因此，数据采集模块设计必须要保证高效、稳定和准确。
3. 数据存储：基于长期性和大规模性数据的存储是不可或缺的。
海洋环境的参数变化需要长时间的记录和分析，因此本系统在设计时充分考虑了数据存储并进行了相应的设计和优化。
4. 异常检测：海洋环境的变化并不一定总是符合预期正常的波动，有时会出现非常规的异常，因此异常检测也是在本系统设计中重要的一环。
二、系统设计实现1. 系统硬件设计在系统硬件设计方面，整个系统的电路板、传感器和存储设备等都需要考虑，本系统充分考虑了传感器的选型与位置，电路的拓扑以及多种文件存储格式等硬件设计问题。
2. 系统软件设计本系统的软件采用了Python作为编程语言，以 Flask 为框架，实现了数据的存储和数据监测功能。
传感器的数据输入并进行预处理之后，存储到MongoDB数据库中，并采用flask上进行图表的输出。
3. 测试结果在本系统实现中，系统硬件、软件均经过了严谨的测试，测试结果表明，本系统能够对测量的海洋环境数据做出准确和稳定的响应，该系统可以广泛应用于海洋环境参数的测量，同时，该系统还在测试中发现了一些以往未作为重点考虑的环境因素影响，这些发现有望在海洋环境防护与管理中发挥重要作用。
海洋环境监测系统的设计与开发
海洋环境监测系统的设计与开发随着人们对环境保护意识的提高和海洋资源的日益枯竭，对海洋环境监测的需求也日益增长。
为满足这种需求，海洋环境监测系统应运而生。
海洋环境监测系统是一种通过对海洋环境中各种指标进行监测、收集、分析和处理的设备和技术手段，以维护海洋生态平衡和保护海洋环境和海洋资源的一种通用设施。
本文将围绕海洋环境监测系统的设计与开发进行探讨。
一、海洋环境监测系统设计的基本原则1.1 原则一：规范海洋环境监测系统的设计必须符合国家或国际有关标准和规范，以保证数据的准确性、可靠性，以及监测系统的可替代性和可扩展性，使监测数据可以被更广泛地应用。
1.2 原则二：可靠海洋环境监测系统设计应考虑设备的可靠性、维护保养方便性、数据安全性等因素，设计完善的设备保障系统及及时预警系统，确保海洋环境的监测工作健康和正常的运营。
1.3 原则三：高效海洋环境监测系统的设计应具有高效性，包括数据的实时监测，实时数据展示，数据的快速传输和即时处理。
通过实时监测数据，可以及时发现环境变化情况和异常数据。
同时，在数据传输和处理方面，海洋环境监测系统应使用高效的数据处理技术，以快速获取监测数据、分析监测数据、生成数据报告，从而提高数据分析的准确度和效率。
二、海洋环境监测系统的开发流程及技术2.1 海洋环境监测系统的开发流程海洋环境监测系统的开发流程一般包括需求分析、系统设计、系统开发与实现、产品测试与验证、部署与维护等阶段。
需求分析：需求分析是海洋环境监测系统开发的第一步，需要通过对海洋环境监测需求进行分析、评估。
系统设计：在需求分析的基础上，根据制定的规范和标准，针对监测的任务和要求，进行系统的综合设计，包括总体架构设计、结构设计、模块设计和界面设计等。
系统开发与实现：在系统设计完成后，对海洋环境监测系统进行具体的开发与实现，其中需要采用多种技术手段，包括软件开发、网络技术、通讯技术等。
产品测试与验证：完成开发和实现后，需要进行产品的测试与验证，以保证系统的可靠性和准确性。
海洋环境监测系统的优化设计
海洋环境监测系统的优化设计一、引言海洋，覆盖了地球表面约 71%的面积，是地球上生命的摇篮，也是人类未来发展的重要资源宝库。
然而，随着人类活动的不断增加，海洋环境面临着越来越多的威胁，如污染、过度捕捞、气候变化等。
为了保护海洋环境，实现海洋资源的可持续利用，建立一套高效、准确、全面的海洋环境监测系统至关重要。
二、海洋环境监测系统的现状目前，海洋环境监测系统已经取得了一定的成果。
通过卫星遥感、浮标监测、船舶监测等手段，我们能够获取大量的海洋环境数据。
然而，现有的监测系统仍存在一些不足之处。
（一）监测范围有限当前的监测手段往往只能覆盖部分海域，对于一些偏远、深海区域的监测还存在空白。
（二）监测参数不够全面现有的监测系统主要侧重于一些常规的物理、化学参数，如温度、盐度、酸碱度等，对于生物、生态等方面的监测相对较少。
（三）数据传输和处理效率不高大量的监测数据在传输和处理过程中存在延迟和丢失的情况，影响了数据的及时性和准确性。
（四）监测设备的可靠性和耐久性有待提高在恶劣的海洋环境中，监测设备容易受到损坏，导致监测工作中断。
三、海洋环境监测系统的优化设计原则为了克服现有监测系统的不足，优化设计应遵循以下原则：（一）全面性监测系统应涵盖海洋环境的各个方面，包括物理、化学、生物、生态等。
（二）准确性采用先进的监测技术和设备，确保监测数据的准确性和可靠性。
（三）实时性提高数据传输和处理的速度，实现监测数据的实时获取和分析。
（四）灵活性监测系统应能够根据不同的监测任务和需求进行灵活调整和配置。
（五）经济性在保证监测效果的前提下，降低监测系统的建设和运行成本。
四、海洋环境监测系统的优化设计方案（一）监测技术和设备的优化1、引入新型传感器开发和应用高灵敏度、高分辨率的传感器，如微型生物传感器、纳米材料传感器等，以实现对海洋环境中微量污染物和生物指标的监测。
2、融合多种监测手段结合卫星遥感、无人机监测、水下机器人监测等多种技术，实现对海洋环境的全方位、立体式监测。
基于光电技术的海洋环境监测系统设计
基于光电技术的海洋环境监测系统设计海洋环境监测对于保护海洋生态环境、推动海洋可持续发展具有重要意义。
基于光电技术的海洋环境监测系统能够高效、准确地监测海洋水质、生物资源和海洋灾害等关键指标，为科学决策和资源管理提供支持。
本文将着重介绍基于光电技术的海洋环境监测系统的设计原理与关键技术。
一、设计原理基于光电技术的海洋环境监测系统主要基于光学、电子、通信等技术原理，通过对海洋水质、生物资源和海洋灾害等指标的监测和分析，实现对海洋环境的实时监测与评估。
1. 海洋水质监测海洋水质监测是海洋环境监测的重要组成部分。
基于光电技术的水质监测系统通常包括水体透明度、浊度、叶绿素-a浓度等参数的监测。
其中，透明度监测常采用激光散射和接收光强的方法，通过测量散射光的强度来判断水体的透明度。
同时，利用多光谱成像技术可实现叶绿素-a浓度的定量监测，从而对水质状况进行评估。
2. 生物资源监测海洋生物资源监测对于保护和合理利用海洋生态系统具有重要意义。
基于光电技术的生物资源监测系统主要包括水下生物声学监测和遥感技术应用等。
水下生物声学监测可以通过声纳探测和声学回声方法，对海洋生物的分布和行为进行定量化研究。
而遥感技术则能够通过光谱信息的获取，实现对海洋生物资源的空间监测和分布研究。
3. 海洋灾害监测海洋灾害监测是保障海洋安全和减少损失的关键环节。
基于光电技术的海洋灾害监测系统包括海浪、风暴潮、河口冲淤等指标的监测。
其中，雷达技术和激光测距技术可以实现海浪和风暴潮的精确监测与预警，而多波段遥感技术则能够对河口冲淤等问题进行监测和分析。
二、关键技术基于光电技术的海洋环境监测系统主要依赖于光学传感器、数据传输和处理、远程监控等关键技术。
1. 光学传感器技术光学传感器是实现海洋环境监测的基础。
它能够将所测量的物理量转换为光信号，进而实现对海洋环境指标的准确监测。
光学传感器技术包括激光散射传感器、光纤传感器、光谱成像传感器等。
这些传感器能够实现高精度的测量和高灵敏度的检测，为海洋环境监测提供可靠的数据支持。
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供元数据 数据产品 信息产品的传输 如何有效地实现这一过程 提供规范化的数据共享
与信息服务 是数据管理与通信子系统要解决的一个最基本 同时也是最重要的问题
1.3 建模与分析子系统
该子系统是系统的应用部分 负责数据产品的制作 模式计算与数据同化 海洋环境状
态的评估与预测等工作 其中数据采集分析和质量控制是保证海洋监测数据准确性与完整性
第 25 卷 第 4 期 2006 年 8 月
海洋通报
MARINE SCIENCE BULLETIN
Vol. 25 No.4 Aug. 2006
海洋环境立体监测系统的设计方法
罗续业 1, 2 周智海 3 曹东 3 李彦 3
1. 中国海洋大学 山东 青岛 266003 2. 国家海洋信息中心 天津 300171 3. 国家海洋技术中心 天津 300111
e ) 卫星/航空遥感监测系统 主要以海洋遥感卫星/巡航飞机 星载/机载遥感器 ( 如光 学遥感器 微波遥感器等 ) 和地面接收处理系统组成 海洋遥感以其覆盖范围广 全天候 同步性强和可长期连续观测等优点在海洋监测中起着越来越重要的作用 海洋遥感技术主要 包括两大部分 一是海洋环境要素和海洋现象参数的信息提取通用平台和信息提取模块 二 是遥感综合应用技术平台和应用模块 包括多源遥感信息融合与同化等应用技术 3.2 数据与信息服务通信网络设计
系统数据通讯网络包括现场监测设备 ( 包括卫星/航空遥感地面接站 ) 与数据中心之间的 数据通讯 数据中心与信息产品用户之间的信息服务通讯以及与国家海洋业务中心之间的数 据通讯 根据现场监测系统的环境条件和不同的信息产品服务 系统对不同的对象和站点应 采用不同的通讯方式 图 3 为系统监测数据与信息服务网络组成结构图
万方数据
72
海洋通报
25 卷
景 c ) 船基监测平台 主要包括船舶走航或定点的船用测量设备和船舶数据处理网络系
统 以船基平台为载体的走航式调查对于中远海海洋环境 海洋资源的调查研究具有十分重 要的意义 目前国际上通常采用的船用调查测量设备主要有 自容式/直读式高精度温盐深 剖面仪 ( CTD ) 船用走航式多普勒声学海流剖面测量仪 ( ADCP ) 船用走航抛弃式温盐深 测量仪 ( XBT XCTD ) 船用拖曳测量系统等
建模与分析子系统
航测量 实验室测量 遥感遥测 自动输入 ( 来自 自容式测量仪器和延时资料 包括时间序列 剖
数据管理与通信子系统
面 栅格等 ) 等 不同的测量平台有 台站观测 雷达遥测 锚系浮标 潜标 海底观测 飞机遥
海洋环境监测子系统
感 卫星遥感 船载测量仪器等 1.2 数据管理与通信子系统
该子系统是系统的集成部分 集成海洋环境监
图 1 海洋环境立体监测系统模型 Fig. 1 The model of the Integrated Ocean
Environment Monitoring System
测子系统的数据 以及其它相关数据系统的数据
如其它区域性的 国家性的数据与信息产品等 在实现数据中心 海洋业务中心 科研机
构 教育部门以及政府管理部门之间以实时或延时的方式数据传输 根据不同用户需求可提
岸基监测站 地波雷达站 船基 监测数据
信息服务用户 各级海洋管理部 门 政府部门 业务中心 其他
图 3 海洋环境立体监测系统监测数据与信息服务网络组成结构 Fig. 3 Constitution and construction of the Integrated Ocean Environment Monitoring System data and information network
c ) 国家数据通信网 ( CHINAPAC/DDN/FR/ADSL ) 用于数据中心与国家海洋业务中 心 地方政府及国际互联网络 ( INTERNET ) 之间的数据交换和信息产品服务 并为系统间 数据共享与信息服务提供数据通讯
d ) 甚小口径卫星终端 ( VSAT ) 建立 VSAT 双向通讯设备 完成数据中心与特定用户 之间的直接无线数据传输 并能接收 GTS 信息和与监测海域相关的国内外网络信息
数据与信息的共享可以节约成本 充分利用资源 但网络上部署计算 安全保证是至关 重要的 通常系统提供基本的安全保护验证机制 验证合法的用户和资源 并为其提供接口
万方数据
4期
罗续业 等 海洋环境立体监测系统的设计方法
71
服务 客户端与服务器端的数据传输 通过元数据目录及其副本实现连续可靠的服务
３ 系统组成结构设计
摘 要 九五 和 十五 期间 在国家海洋 863 计划的支持下 我国分别在上海和台湾海峡及毗邻海 域建立了两个区域性海洋环境立体监测示范系统 在这两个示范系统的技术研究成果的基础上 通过分析 国际海洋立体监测系统的设计模型 提出了区域性海洋环境立体监测系统的设计原则和设计方法 包括 系统结构 数据与信息服务通信网络 数据处理中心 数据流程以及系统功能等方面的设计方法 关键词 海洋环境数据处理 立体监测系统 设计方法 中图分类号 P71 文献标识码 A 文章编号 1001-6392(2006)04-0069-09
系统设计的核心就是提高集成度 通常为各子系统及相关系统提供了集成接口 制定统 一的数据标准与通信协议 将格式各异的数据 不同的传输协议规范化 实现统一管理 提 高系统性能与效益 2.3 兼容性 互操作性的设计
系统设计要考虑已有海洋监测系统的可用性 同时保证不同系统间 不同学科间数据ห้องสมุดไป่ตู้ 互操作性 即数据的可使用性 易用性 2.4 可靠性 持续性的设计
的重要环节
２ 系统设计原则
海洋环境立体监测系统的设计目标是以系统的高性能和较低成本实现对用户的高效服 务 而这一目标的实现主要依赖于数据的互操作与系统间的无缝集成 设计的基本原则要体 现集成化 开放性和规范化 2.1 以用户需求为驱动
系统最终目标就是为各级涉海用户提供服务 通常采用用户扩展机制 即针对用户使用 情况的反馈 用户所需服务的差距等提供一个专门的接口来处理 通过不断地改进来最大限 度地满足用户要求 2.2 集成化 规范化设计
海 洋 立 体 监 测 系 统 国 际 上 称 为 集 成 的 海 洋 观 测 系 统 ( IOOS, Integrated Ocean Observing System )[1] 其核心是由以遥感卫星组成的天基海洋环境监测平台 以海洋巡航飞 机 有人/无人航空遥感飞机组成的空基海洋环境监测平台 以固定海洋环境监测站和高频 地波雷达站组成的岸基海洋环境监测平台 以浮标 潜标 漂流浮标 水下移动潜器 船舶 等组成的海基海洋环境监测平台 以水下固定监测站 水下水声探测阵等组成的海底海洋环 境监测平台等构成的多平台 长时序的海洋环境立体监测系统
b ) 潜标和浮标监测平台 锚系资料浮标是海洋监测网中最普遍采用的测量平台之一 它主要用于海洋环境定点监测 海洋资料浮标在研究海洋和大气的相互作用及全球气候变 化 预报全球性和地区性海洋灾害 海洋污染监测 卫星遥感数据真实性校验 以及作为平 台用于水声通讯和水下 GPS 定位等方面发挥了重要作用 潜标监测平台 由于其主浮体安 装在水下 50 ~ 300 m 具有良好的隐蔽性和安全性 在构建立体监测系统中有较好的应用前
d ) 海底监测系统 主要由海床基自动观测站 自持式水下移动剖面测量系统 ( AUV ) 水下通讯链路等组成 海底观测系统在海洋预测 海洋科学研究 海洋资源开 发 地震观测 国家安全等方面具有重大的科学和现实意义 目前已成为国际竞争的焦点技 术领域 如美国和加拿大正在实施规模宏大的海王星计划 其目标是在水下 3 000 m 建 立 500 km 1 000 km 海域的海底观测网络系统[5]
１ ＧＯＯＳ 框架下的立体监测系统模型
1993 年联合国教科文组织政府间海洋学委员会 ( 简称海委会 IOC ) 召开第十七次会议决 定正式发起全球海洋观测系统 ( GOOS ) 计划 2000 年 10 月又制定了全球海洋观测系统近 海部分 ( C-GOOS ) 战略设计方案 美国国会责成以海军部部长为主席 国家海洋与大气局 局长为副主席的美国海洋研究领导委员会制定建立美国集成的永久性海洋观测系统 ( IOOS ) 的计划 该计划于 2002 年正式启动 它把分属各涉海部门的现有观测系统集成为一个面向 全国的综合性海洋观测系统[2]
浮标 潜标 船基监测系统实时 数据 国家业务中心数据产品
GSM NOAA HY-1 MODIS SeaWiFS等卫星遥感数据
VSAT INMARSAT ARGOS 等通信卫星数据接收站
海洋环境卫星 航空遥感应 用系统数据传输网络
数据处理中心
CHINAPAC DDN FR ADSL PSTN GPRS CDMA 以太网
海洋环境立体监测系统是将这些监测平台所获得的数据集成起来 统一管理 分布处 理 然后将数据和产品等信息提供给广大用户群的综合性系统 该系统具有对海洋环境监测 数据进行实时 持续的采集 处理 发布的能力 为政府管理 科研 教育 企业等各部门 及大众提供产品与信息服务的能力
海洋环境监测系统可分为区域性 国家性和全球性海洋监测系统 区域性是指对某一特 定海域或某行政区管辖的海域实行监测 国家性是指 国家所管辖的海域 由不同区域海域 组成的监测系统 全球性是指在国际海洋组织的组织下由各海洋国家参加的全海域观测或监 测计划与系统 本文将重点论述区域性海洋环境立体监测系统的设计方法
数据中心 数据集成 处理 分析 信息产品
开发 数据共享与服务
图 2 海洋环境立体监测系统组成 Fig. 2 Constitution of the Integrated Ocean Environment Monitoring System
3.1 立体监测集成平台 监测集成平台是根据系统的应用目标和系统的规模而确定的 当前主要是由岸基监测
万方数据
4期
罗续业 等 海洋环境立体监测系统的设计方法