欧洲国家的海洋观测系统介绍
欧洲国家的海洋观测系统介绍
欧洲社会经济发展离不开海洋科技和海洋经济的支撑，因此他们十分重视海洋科技发展和海洋环境保障能力建设，而海洋观测系统的建设是提升海洋环境保障能力的基础。几十年前，欧洲的海洋观测系统都是各个国家自行建设，规模不大，而且主要为本国服务。近年来， 区域社会经济的发展、区域和全球的环境问题以及全球经济危机，使欧洲国家有许多共同的海洋利益，面对许多共同的环境和资源问题。因此，建设资源共享的海洋观测系统，共享海洋信息和信息产品资源，以加速区域社会经济发展和应对环境灾害，成为他们共同关注的焦点问题之一。于是，欧洲的海洋观测系统呈现出在欧盟框架下的集成和共享的发展趋势，目前，由欧洲科学基金会主持的欧洲海洋观测与数据网络(EMODNET)在系统建设和运行中，明显表现出先进工业国家的技术和管理优势。该系统的建设将增强欧洲在全球气候变化和环境污染等方面所面临挑战的应对能力，同时提高区域海洋管理、资源利用和环境保护能力。
欧洲具有先进的海洋观测技术，其海洋观测系统的建设经验对我们有很好的借鉴意义。首先他们根据海洋经济的发展需要建设了局域海洋观测系统，之后为研究和解决海洋环境问题并发挥观测系统的系统效益，他们对现有观测系统进
行了大规模的集成和二次开发，在此基础上建成了区域海洋观测系统，从而显著提升了为海洋科学研究和海洋经济发展服务的水平。对于这种高技术和高投入的海洋观测集成系统，欧盟在经费投入和组织协调方面发挥了重要作用。
一、英国的CEFAS海洋观测系统
英国的全国海洋观测系统是由英国环境、渔业及水生物研究中心CEFAS)与英国气象局等单位合作建设的，最初的目的是为海洋渔业服务。CEFAS拥有波浪观测站14个，温度和盐度观测站38个，智能化生态监测浮标19个。在CEFAS网站上可以看到关于各种鱼群、鱼疾病以及鱼捕食的信息，可以看到英国海岸区域海浪、潮位以及生物化学信息。波浪观测系统是与国家气象局合作建立的，参数有：有效波高、波高最大值、波峰周期、平均波高、平均波周期、波扩展、温度、平均水位、风向和风速等。CEFAS系统具有以下特点：①高时间空间分频率取样；②物理、化学和生物多参数测量；③智能化保真取样；④现场校正；⑤卫星通信；⑥可根据客户需要制定监测项目。
二、希腊的爱琴海监测和预报系统
该系统于1997年由希腊国家立项建设， 欧洲自由贸易联盟(EFTA)资助了85%的经费，其余部分由希腊国家经济部
资助，由此建立起首期爱琴海监测和预报系统——海神Poseidon。系统建设由希腊Hellenic海洋研究中心的海洋研究所和Hellenic计算系统研究所承担。第二期将把监测预报系统从爱琴海扩展到地中海的大部分海域，扩建经费的75%仍由EFTA资助。
爱琴海监测和预报系统的最初工作目标集中于物理过程(大气状态、波浪、海流)的监测， 生物化学量的监测能力有限。后经补充，逐渐增强了监测能力。
三、爱尔兰海监测系统
英国环保局、环境渔业水产科学中心、气象局、威尔士乡村协会、当地政府、应急服务部、健康与安全执行委员会，于2002年联手建立了爱尔兰海监测系统(Irish Sea monitoring
system)，目的是通过有效且连续的监测和模拟，去理解沿岸海域对自然行为和人为行为所产生的反应，并检验海洋环境管理的有效性。
该系统把实时或近实时监测数据与模型相结合，形成了初步的业务化沿海预测系统(preoperational coastal prediction
system)。该观测系统由高频雷达覆盖区、海洋雷达覆盖区、CTD监测阵、潮汐监测站、高频雷达站、主锚系和河水入海流量站等组成。观测的重点是暴雨、河流排放的变化、季节性变化及利物浦海域的富营养化。只要在它的网页上注册，
就可以得到该系统的相关数据。
四、大西洋观测网
欧洲研究框架第五期(2002～2005年)投资建立了“欧洲多学科锚系时序大西洋观测网”(ANIMATE)，在CV、CIS、PAP和ESTOC等4个点建立的锚系观察站见图2所示。目前这套系统归属2008年研究框架第七期开展的欧洲9个深海观测站整合项目——EuroSITES。
五、地中海业务化海洋观测网
欧洲研究框架规划第五期开始支持区域整合项目——地中海业务化海洋网(MOON)的建设。该项目整合了以下系统：地中海志愿船观测系统，地中海Argo浮标，科里奥利观测系统，地中海Gloss系统，希腊的Poseidon系统，海表面温度、水色以及海面高度卫星遥感系统，克里特海、亚德里亚海以及利古里亚海的海上浮标系统，Puertos del Estado实时观测系统，地中海表面漂流观测系统。目前MOON系统的预报产品有17个。
六、欧洲海洋观测系统的管理理念与模式
（一）以海洋观测系统支持海洋经济发展
海运和渔业是欧洲重要的经济支柱，而希腊的海运和英国的渔业最能代表欧洲传统产业。希腊是世界上最早进行造船和海上航行的国家之一，并至今保持着这种优势，按船舶载重吨位计算，希腊仍是世界第一航运大国(日本、挪威、中国分列第二、第三、第四位)，占世界总吨位的19%、西欧总吨位的55%。按拥有船舶数量计算，希腊排名世界第二(日本第一)。希腊船东占世界油轮市场份额达25%。大不列颠群岛的海洋水深和曲折的海岸线为渔业发展提供了良好的条件，因此，英国为欧盟中最大的渔业国之一，其主要品种捕捞量占欧盟的1/4。这就不难理解EFTA作为项目投资的主体，由希腊承担爱琴海观测网项目；英国全国海洋观测系统的主要承担者是英国农业部门。
（二）重视海洋观测系统技术装备的开发和系统运行的业务化管理
观测系统的有效和可靠运行离不开高质量的仪器设备。欧洲有世界上著名的海洋仪器设备供应商，其产品涉及浮标、潜标和滑翔器等观测平台和传感器、仪器。先进的技术、良好的工业基础和严谨的生产管理，保证了其产品的高质量。例如，挪威的Fugo OCEANCE公司生产的Seawatch浮标监测系统，可监测波浪、海流、气象、盐度、溶解氧、叶绿素和碳氢化合物等多种生态环境参数。由于系统功能齐
全、性能可靠，已经在西班牙、希腊、泰国、印度尼西亚、马来西亚、印度、科威特和秘鲁等国家得到应用。
在海洋观测系统的业务化管理方面，欧洲的海洋观测项目以专业技术工作组的形式负责观测系统的运行管理、应用及维护。专业技术业务工作组基本上可划分为5类(表1)。
观测系统的管理还包括：新的传感器性能检验、改进已有监测、通信功能、修正海洋模型和升级系统等。
（三）多方协作提高海洋观测系统效益
在海洋观测系统的建设和运行方面，欧盟多年来一直重视多方协作，以提高效率。欧洲第六框架计划就明确提出整合欧洲研究机构，并以开展海洋研究协作活动来体现欧洲科
技框架计划的整合精神。欧洲海洋观测体系几乎都是多方合作而形成的。CEFAS的波浪观测系统是与国家气象局合作建立的；爱尔兰海监测系统的设计和数据使用者包括研究机构、大学、环保部门和公司等13个单位；MOON整合了多个国家的系统，其执行机构包括主席、理事会、管理小组、科学指导委员会和业务优化咨询小组， 理事会由所有成员国选出的代表组成，其中职能之一就是评估各项决定、过去的一年中业务优化咨询小组、管理小组和主席所做的工作。大西洋观测网的任务之一就是充分利用现有的框架、仪器、硬件，让来自于西欧不同研究小组的专家共享现有系统元素，开发新的系统元素。
（四）观测数据满足海事和海洋科学需要
CEFAS中心作为农业部执行机构，利用海洋观测系统，为政府部门、国际机构、商业公司及援助组织提供渔业管理、环境保护和水产业等方面的科研、咨询、顾问、监管和培训服务。该中心为英国政府和欧盟决策者提供了大量咨询和建议，并正逐步将其客户群扩展到全球。2007年，爱琴海观测系统的运行获得希腊劳埃德船级社技术发明奖。除海运业受益于该系统之外，其他海事活动和海洋研究也在充分利用这一系统。海神Poseidon预报系统开发了一系列预报产品，其中包括天气预报、海况预报、航线预报、海洋预报和生态系
统预报， 这些产品在溢油漂移预测、漂浮物踪迹预测和海岸污染物管理等方面发挥了重要作用。系统开发的产品还包括为海洋科学研究、环境与工程研究提供系统数字模型结果。
爱尔兰监测系统是为海岸管理服务的。研究者开发了大量预报模型，其中包括预报难度很大的生物参数，如浮游植物的增长和营养物质浓度等。爱尔兰海域管理各方都把可靠、实用的海洋模型的开发和应用放在很重要的位置上。从欧洲海洋观测系统得到的各层次产品与受益方见表2。
各国卫星导航系统比较（北斗、伽利略、GLONASS、GPS）
北斗卫星导航系统简介
卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会经济效益。中国作为
发展中国家，拥有广阔的领土和海域，高度重视卫星导航系统的建设，努力探索和发展拥
有自主知识产权的卫星导航定位系统。
2000年以来，中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统(第一代系统)。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域
差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸
多领域逐步发挥重要作用。
中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星
组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务(属于第二代系统)。开放服务是在服务
区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0.2
米／秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好
性信息。
中国计划2007年初发射两颗北斗导航卫星，2008年左右满足中国及周边地区用户对
卫星导航系统的需求，并进行系统组网和试验，逐步扩展为全球卫星导航系统。
伽利略卫星导航系统简介
数量：30颗中高度圆轨道卫星组成，27颗为工作卫星，3颗为候补；
轨道：高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内；
精度：最高精度小于1米；
用途：主要为民用； 1999年2月10日，欧盟执行机构欧洲委员会(EC)公布了欧洲导航卫星系统“伽利略”
计划，该系统是与美国全球导航定位系统(GPS)和俄罗斯的GLONASS系统兼容的民用全球
定位卫星系统。欧盟之所以进行“伽利略”计划，主要是为了摆脱对美国GPS系统的依赖，
打破美国对全球卫星导航定位产业的垄断，在使欧洲获得工业和商业效益的同时，赢得建
立欧洲共同安全防务体系的条件。
其实，欧空局(ESA)早在1990年就决定研制“全球导航卫星系统(GNSS)”， GNSS分为
两个阶段，第一阶段是建立一个与美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、以及三种区域增
常见遥感卫星及传感器介绍
常见遥感卫星及传感器介绍
在现代遥感技术中，有许多不同类型的卫星和传感器，用于收集地球表面的图像和数据。以下是一些常见的遥感卫星和传感器的介绍。
1. Landsat系列卫星：Landsat系列卫星是最早实现陆地遥感的系列卫星，由美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）合作运作。Landsat卫星使用多光谱传感器，可以提供高分辨率的图像，用于监测陆地覆盖变化和环境监测等应用。
2.NOAA系列卫星：美国国家海洋和大气管理局（NOAA）运营的卫星系统，主要用于气象预报和海洋监测。NOAA卫星携带多种传感器，包括红外线和微波辐射计，用于监测大气温度、云层、气溶胶、海洋温度等气象和海洋参数。
3. Sentinel系列卫星：欧洲空间局（ESA）运营的Sentinel系列卫星是欧洲自主研发的卫星系统，用于实现全球环境和气候监测。Sentinel卫星搭载了多种传感器，包括雷达和多光谱仪等，可以提供高分辨率和全球覆盖的地表图像。
4. MODIS传感器：MODIS（Moderate Resolution Imaging
Spectroradiometer）传感器是NASA的一个重要遥感工具，搭载在Terra和Aqua卫星上。该传感器可以提供多光谱图像，用于监测全球气候变化、植被生长和陆地表面特征等。
5. AVHRR传感器：AVHRR（Advanced Very High Resolution
Radiometer）传感器是美国国家气象局（NWS）和NOAA联合研发的传感器，主要用于气候和海洋监测。AVHRR传感器可以提供地表温度、云层、海洋色彩等信息。 6. Hyperion传感器：Hyperion是美国地质调查局（USGS）运作的一种高光谱传感器，搭载在Landsat卫星上。该传感器可以提供高光谱图像，用于监测地表物质的组成和特征。
7. SAR传感器：SAR（Synthetic Aperture Radar）传感器可以通过雷达波束发射和接收来获取地表反射率数据。SAR传感器不受天气和云层的影响，适用于地形测量、土壤湿度监测和冰川变化等应用。
构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考
院刊 861*通信作者修改稿收到日期：2022年6月18
日专题：海洋观测探测与安全保障技术
Ocean Observation and Security Assurance Technology
引用格式：吴园涛, 任小波, 段晓男, 等. 构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考. 中国科学院院刊, 2022, 37(7): 861-869.Wu Y T, Ren X B, Duan X N, et al. Thoughts on constructing self-reliance and self-strengthening marine scientific observation and detection technology system. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2022, 37(7): 861-869. (in Chinese)
构建自立自强的
海洋科学观测探测技术体系的思考
吴园涛1* 任小波2 段晓男3 文质彬1 董丹宏4 殷建平5 沙忠利6 赵宏宇7 蒋 磊8 江丽霞1 沈 刚1
1 中国科学院 重大科技任务局 北京 100864
2 中国科学院 科技促进发展局 北京 100864
3 中国科学院 前沿科学与教育局 北京 100864
4 中国科学院大气物理研究所 北京 100029
5 中国科学院南海海洋研究所 广州 510301
6 中国科学院海洋研究所 青岛 266071
7 中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 110169
8 中国科学院深海科学与工程研究所 三亚 572000
摘要 海洋是国家战略必争领域，建设海洋强国必须要提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生
态环境，坚决维护国家海洋权益。推动海洋科技实现高水平科技自立自强，是加快建设海洋强国的必然要
求。海洋观测探测技术是认识海洋的基本手段，是海洋资源开发、环境保护和权益维护的重要基础。文章回
挪威高科技发展概况
挪威高科技发展概况、中挪高科技合作简况及促进中挪高科技合作的建议
一、挪威高科技发展概况
（一）技术发展水平
挪威是北欧小国，但在科学研究领域颇有成就，曾有4位挪威科学家荣获诺贝尔奖。作为发达国家，挪威的科技水平总体较高，但由于国家小，人口少，经济规模不大，产业门类也不全，因此挪威的科技优势也多集中于其较为发达的领域中，多年以来形成了四大领域科技水平普遍较高、其他领域拥有独特先进科技的格局。挪较具特色的四大领域是造船工业、海产养殖业、海上油气工业、环境工业。此外，挪在空间技术、建筑工程、金属冶炼、可再生能源、生物工程、制药、信息通讯等领域内也有某些较为突出的技术。
1、造船工业
挪威的造船业是其传统产业，曾是挪威经济的支柱，现在仍是挪威的主要产业之一，挪威在这一领域里经验丰富，技术先进。近年来由于其他国家（包括中国）的竞争，造船订单逐步向外转移，然而挪威仍旧保留了高科技含量的特种船制造能力和大量先进的船用设备制造企业。挪威制造大型游轮、液化天然气运输船、滚装船、高技术渔船、冷藏船、近海供应船、高速双体船和地震探测船的技术处于世界先进水平。目前挪威有300家中小型及5家大型的船用设备生产商。挪威生产的船用设备60％用于出口，占世界市场份额的8％－10%。挪威的船用设备制造业可提供先进的船舶推进器、船舶动力主机、电子货物装运设备、航海电子导航仪器、电子地图和先进的船舶稳定系统、持久耐用的大型渔网、刺网和大功率渔船发动机、鱼群探测器、导航仪器等。
2、海洋养殖业
上世纪70年代，挪威在海洋养殖技术上取得突破后，海洋养殖业在挪威迅速发展，主要的养殖品种有大西洋三文鱼、虹鳟鱼等。人工养殖的海产品占海产品出口价值的比重越来越大，2005年达47%。其中，人工养殖三文鱼56.7万吨，出口额达140亿挪威克朗，占挪威渔产品出口总额的40%。挪威的海洋水产养殖技术已经进入电脑控制时代，在养殖设备、鱼生长控制、鱼病控制、基因、疫苗及海洋生物环境方面均有深入研究。海洋水产养殖育种技术也扩展到淡水鱼的养殖领域。挪威培育的罗非鱼品种，在我国水产养殖业享有盛名。
常用海洋数据资料简介_李晓婷
第27卷第5期2010年10月海洋预报MARINEFORECASTSVol.27，No.5Oct.2010
常用海洋数据资料简介
李晓婷1，郑沛楠1，王建丰2，滕军1
（1.解放军61741部队，北京，100081;2.中国海洋大学物理海洋实验室，山东青岛，266100）
摘要：本文介绍了物理海洋领域常用的各种数据资料，如地形数据（ETOPO），卫星遥感数据
（AVHRR，Quick-SCAT，TOPEX/Poseidon，SAR，MODIS），观测和再分析数据（COADS，NCEP，EC-MWF），海洋模式数据（SODA，OFES），海洋调查数据（ARGO，WOCE，TOGA-COARE，CTD，XBT）
和全球验潮站数据（UHSLC）等。作者希望通过对这些数据资料的介绍，能对海洋科技工作者有所
帮助。关键词：海洋数据；简介
中图分类号：P732文献标识码：A文章编号：1003-0239（2010）05-0081-09
收稿日期：2010-01-05基金项目：国家基础研究规划项目(2005CB422303;2007CB411804)；高等学校引智计划(B07036)作者简介：郑沛楠（1981-），男，博士，研究方向为海洋环流。E-mail：zhengpeinan@1引言
要开发和利用海洋，首先必须认识海洋。
1872～1876年英国“挑战者”号的环球航行考察，
标志着现代海洋学研究的真正开始。在此之后的
海洋学调查进入大发展阶段：调查计划周密严
谨，调查手段日益丰富，调查仪器和设备逐渐精
良。第二次世界大战更是在某种程度上极大地推
动了海洋科学的发展。二战之后，国际间政府和
民间海洋科学组织相继成立，大大促进了海洋科
学的国际合作调查研究。专职研究人员增多和专
门研究机构的建立，也是海洋科学独立形成的重
要标志。
自上世纪50年代以来，现代海洋科学的发展
势头迅猛。人类对海洋进行观测和调查，旨在掌
握其运动规律以及探索其与气候间的内在联系。
海底观测网深水设备精准定点布放方法研究【精编版】
海底观测网深水设备精准定点布放方法研究
海洋对全球环境和气候变化影响巨大，观测并理解海洋的运行机理是人类文明发展的关键。海底观测网是利用海底光电复合缆和无线声通信方式，将一系列海洋观测仪器与陆基信息处理设备互联而成的开放式海洋综合观测系统，可实现对海底地壳深部、海底界面到海水水体大范围、全天候、综合性、长期、连续、实时观测。
随着海底观测网逐步建设到深海区域，深水设备的精准定位布放是海上施工的难点。加拿大CSSF公司的ROPOS为世界领先的定制型水下机器人，通过自身运载能力，能够将水下设备从水面精准布放到海底，先后实现了加拿大和美国的观测网设备的精确定位布放和回收。本文以“十二五”期间南海深海海底观测网试验系统设备布放为例，分析了国内深水设备精确布放存在的问题，提出了新方法原理，系统组成，实施步骤及应用效果，对其它同类工程具有重要的借鉴意义。
一、研究意义和手段
海底观测网是人类建立的第三种海洋科学观测平台，摆脱了传统海洋研究方式的种种局限，使科学家可在岸上实验室里实时开展深海实验，远程监测海底风暴潮、火山喷发、地震、海啸、滑坡和赤潮等各种突发事件，从根本上改变了人类认识海洋的途径。进入21世纪以来，美国、日本、加拿大以及欧洲各国纷纷投入巨资开展观测网的建设，较大规模的观测网主要有加拿大西北太平洋时间序列观测网(NEPTUNE)、美国海洋观测计划(OOI)的区域网部分以及日本地震海啸密集海底网络系统(DONET)。我国在“十一五”和“十二五”期间，陆续开展观测网试验节点关键技术的攻关，以及观测网试验系统的研究和建设工作。在《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012~2030年)》中，明确建设海底科学观测网在内的16项重大科技基础设施，为资源与能源开发、环境监测和灾害预警预报、国家海洋安全等研究提供支撑。典型的观测网系统组成如图1所示，通常由岸基站、海底光电复合缆、主节点、接驳盒及科学观测仪器等组成。
海洋知识竞赛知识点海洋技术海洋知...
海洋知识竞赛知识点：海洋技术 海洋知识竞赛知识点：海洋技术
1.海洋技术可以分为哪几类？
海洋技术主要可以分为以下几个大类：海洋观测技术与设备，它
包括海洋调查船、潜水器、海洋环境资料浮标、海洋遥感技术、海洋
学观测仪器；海洋资源开发技术，它包括海底石油和天然气资源开发
技术、海底矿物资源开发技术、海水资源开发技术和海洋空间资源开
发利用技术；海洋工程技术，它包括海洋工程作业船、水下工程技术
与设备、潜水技术、海洋环境保护技术、航海与导航定位技术等。
2.海洋技术是21世纪的内向拓展，其标志技术是什么？
海洋技术是21世纪技术的内向拓展，其标志技术是深海钻探和
海水淡化。
3.什么是全球海洋观测系统？
全球海洋观测系统(GOOS)是海洋高技术的大规模集成。包括海洋
遥感遥测、自动观测、水声探测和探查技术，以及卫星、飞机、船舶、
潜器、浮标、岸站等制造技术，相互连接形成立体、实时的海洋环境
观测及监测系统。
4.海水淡化技术有哪几种？
主要的海水淡化技术有蒸馏法、反渗透法和电渗析法。
蒸馏法是把海水加热使它汽化，再使蒸汽冷凝，得到淡水，剩下
的浓盐水另做他用。现在已经能用这种技术建造大规模的海水淡化
厂，是最重要的一种海水淡化方法。
反渗透法海水淡化，是用压力驱使海水通过反渗透膜，膜的微孔
很小，水的分子比较小，可以顺利地通过，而把分子较大的盐留在膜
后面。反渗透法的最大优点是节省能源，是近年来发展得最快、最有
前途的方法。
电渗析法也是用膜把水和盐分开的技术，但是这种膜要在电场的
作用下才有淡化的本领。 5.人工岛建设最多的是哪个国家？
日本陆地狭小，不得不向海洋发展，人工岛建设最多，在这些人
工岛上建起城市、机场、码头、仓库。
6.食盐是怎样从海水中提取出来的？
几千年以前最古老的方法是"火煮盐法"，就是用火把海水煮干，
得到白色的海盐。后来又发现了"日晒法"，就是在海滩上辟出盐田，
趁涨潮从海里引入海水，或者把海水用泵抽入盐田，天晴时阳光把海
区域、城市尺度及海洋等的碳监测和反演——案例和经验
区域、城市尺度及海洋等的碳监测和反演——案例和经验
随着全球气候变化问题日益严重，碳排放成为了人们关注的焦点。为了更好地了解和控制碳排放，碳监测和反演技术在各个尺度上得到了广泛应用。本文将介绍区域、城市和海洋等不同尺度上的碳监测和反演案例及经验。
一、区域尺度碳监测和反演
区域尺度的碳监测和反演主要关注大范围地区或国家的碳排放情况。例如，欧洲的“哥白尼大气碳监测与服务”计划（Copernicus Atmosphere Monitoring
Service，CAMS）通过卫星和地面观测数据，对欧洲乃至全球的大气二氧化碳浓度进行监测和反演。
此外，美国、加拿大等国家也在开展区域尺度的碳监测和反演项目。这些项目通常采用卫星遥感、地面观测站和模型模拟等多种手段，结合大数据分析和人工智能技术，对区域碳排放进行精准监测和预测。
在区域尺度上，碳监测和反演的关键在于建立完善的观测网络和数据共享机制，加强国际合作，提高数据质量和精度。同时，还需要加强模型模拟和数据同化技术的研发和应用，提高碳排放预测的准确性和可靠性。
二、城市尺度碳监测和反演
城市是碳排放的主要来源之一，因此城市尺度的碳监测和反演对于控制碳排放具有重要意义。例如，美国洛杉矶市通过安装智能电表和燃气表等设施，实时监测居民和企业的能耗和碳排放情况，并采取相应的措施进行减排。
此外，欧洲的“哥白尼城市二氧化碳排放监测与服务”计划（Copernicus Cities
CO2 Monitoring Service）也致力于为城市提供碳监测和反演服务。该计划通过卫星遥感和地面观测站等多种手段，对城市碳排放进行精准监测和预测，为城市规划和管理提供科学依据。
在城市尺度上，碳监测和反演需要综合考虑城市规划、能源消耗、交通出行、土地利用等多个方面。通过建立城市碳排放清单、加强排放源监测、推广低碳技术等措施，可以有效降低城市碳排放，改善城市环境质量。
三、海洋尺度碳监测和反演
国内外海洋试验场现状分析
国内外海洋试验场现状分析
海上试验场是海洋观测、监测和调查仪器设备研发、海洋科学研究、实现科技兴海，促
进高新科技成果转化及海洋可再生能源开发的重要试验平台。国际海洋科技发达国家在国防
工业、科学研究和技术开发中，对海上试验场的建设投入了大量研究和建设。目前，国外海
上试验场多数是海军装备研发测试、船舶与海洋装备试验、海洋科学基础问题研究等多功能
一体化的综合性试验场，而国内海上试验场建设起步较晚，虽然取得了一定成果，但与国外
相比仍存在一定差距。 一、国外试验场 （一）挪威特隆赫姆峡湾试验场 挪威特隆赫姆峡湾试验场由挪威科技大学自主海洋运行科技中心和挪威政府合作建立，
于2016年底正式开放，主要用于海上机器人测试（图3-2），由于峡湾试验海域开阔且交
通量相对较少，可以减少测试事故。该试验场为西北东南走向，长约14 km，宽约1 km，
水深近400 m，设有静态试验场、航行试验场、陆上试验站三部分。静态试验场主要用于
对处于系泊状态的海上机器人进行单机设备的测试任务；航行试验场的功能较为丰富，用于
对以各种速度和深度航行的海上机器人（USV/AUV/UUV）进行相应的测试工作；陆上试
验站配有雷达、通信设施及各种分析设备，负责对测试任务的指挥、实施及处理等工作。
使用该试验场的科研机构和企业包括Kongsberg Seatex、SINTEF Ocean、Maritime
Robotics和Rolls-Royce Maritime等，测试从海上机器人（USV/AUV/UUV）的导航和
防碰系统到运行安全和风险管理项目的所有内容。
图2-1 挪威特隆赫姆峡湾试验场
（二）芬兰杰克蒙瑞智能船测试区 芬兰杰克玻瑞（Jaakonmeri）智能船是全球首个与无人驾驶航运项目相关的测试区域，
目前已正式运营。该测试区是全球首个国际性测试区，为全球测试无人驾驶的海上运输、船
舶或者相关的技术提供服务，服务的测试对象包括：载人智能船、无人船（USV）、无人潜
全球Argo实时海洋观测网建设及应用进展-中国Argo实时资料中心
全球Argo实时海洋观测网建设及应用进展
朱伯康1,许建平1,2
(11国家海洋局第二海洋研究所,浙江杭州 310012;
21卫星海洋环境动力学国家重点实验室,浙江杭州 310012)
摘 要:为了使各国政府、部门管理人员和科技工作者了解国际Argo计划的实施进展,以及帮助广大民众认识实
施Argo计划的重要性和已经取得的初步成果,国际Argo信息中心、国际Argo科学组和国际Argo资料管理组联
合编写了一本科普宣传册,题为“Argo,一个观测实时海洋的剖面浮标网”,经翻译、整理成文,以帮助国内读者
深入了解和认识这一新世纪的重大国际观测计划。
文章从陈述开展海洋观测的重要性和实施Argo计划的必要性着手,系统介绍了全球Argo实时海洋观测网建
设的现状和Argo资料应用研究所取得的初步成果,以及Argo计划的发展前景等。
关键词:国际Argo计划;实时海洋观测网;剖面浮标
中图分类号:P71512 文献标识码:B 文章编号:100322029(2007)0120069208
引言
Argo海洋观测网建设是一项国际合作计划。它采用一
种沉浮式的自动观测浮标收集无冰冻海洋剖面的温度、盐
度和海流等要素资料。Argo浮标与JASON卫星高度计协
同配合,可以对全球海洋进行大面积观测。
Argo计划会很快实现它的设计目标,即由3000个浮
标组成的观测网在24h内可向研究人员和从事海洋、气象
预报的相关业务中心快速提供海洋观测资料。世界上已经
有23个国家参与国际Argo计划,并有很多国家参与了浮
标布放等工作。Argo计划的实施,使得人们从海洋内部获
取信息的手段产生了突破性进展。
1 人类为何要开展海洋观测
人们越来越关注全球的变化及其对区域性的影响。全
球海平面以每年3mm速率加速上升,北极的冰层覆盖面
也在开始收缩,高纬度地区的气温呈现急剧升高的趋势。极
端天气事件导致了大量人员伤亡和巨大财产损失。就全球
而言,自从1860年有仪器记录以来的10个最暖年中,其中