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海洋环境装备体系建设现状及发展策略

海洋环境是天空、大气、濒海地带、海面、水下与海底等多层空间环境的总称,通常包括海岸地形、海底地形、地貌、底质、障碍物以及海水温度、盐度、密度、海冰、海流、海浪、潮汐、海面风、海雾、气温、气压、重力、磁力、水声传播、噪声、混响等多种海洋要素[1-4],是一个结构复杂、瞬息万变、尚未探明的巨系统,更是国家重要的基础性和战略性资源,军队兵力运用及现代武器系统作战的必备要件,信息化体系作战的重要组成,它们随着科学技术和武器装备的发展而发展,具有很强的时代特征[5]。海洋环境装备是采集获取、处理分析、管理生产与应用服务这些海洋环境信息的物质基础与技术支撑。利用海洋环境装备与技术来探明研究海洋环境特点规律,是认识海洋、透明海洋、开发海洋、经略海洋的前提基础,是促进海洋可持续发展、实现海洋开发战略、维护海洋权益、建设海洋强国的重要保障,是发挥环境信息“倍增器”作用、提升部队战斗力、使武器装备保持优势的关键因素。

  • 2022-02-24
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海洋基础地理数据基准纬线设定方案研究

海洋基础地理数据由系列比例尺数据组成,每一固定比例尺数据能出版对应比例尺的纸质海图、电子海图等产品。海洋基础地理数据编制最常用的投影是墨卡托投影。基础数据编制首先根据要求设定数据墨卡托投影和编辑比例尺,然后依据海图制图要素综合指标进行制图综合,最后将制图综合结果入库[3-4]。墨卡托投影的变形规律为:在两条基准纬线上无变形;在两条基准纬线之间,长度比小于1,为负向变形;在两条基准纬线之外,长度比大于1,为正向变形;越接近两级点,长度变形越大,极点处长度比为无穷大;面积比是长度比的平方,面积变形更大,产生失真现象。在比例尺一定条件下,墨卡托投影选择不同的基准纬线,综合指标对应的实际距离也不同[6-8]。例如比例尺为1:10万,墨卡托投影基准纬线30°,浅于20m的海区水深注记的密度为10~15mm。在赤道上,对应实地距离850~1300m;在30°纬度上,对应实地距离1000~1500m;在60°纬度上,对应实地距离1700~2600m。

  • 2022-02-24
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海洋地理信息对一带一路战略保障的重要作用

海洋地理信息是一切海上活动的基础。海洋地理信息包括通过对整个海洋空间,进行全方位、多要素的综合测量,获取的海底地形、地貌、底质、重力、磁力等各种信息和数据。无论是航行安全,还是海洋勘探开发,都需要掌握精准的海洋地理信息。

  • 2022-02-24
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基于深度学习的海洋水色参数反演模型初探

海洋水色遥感是利用卫星传感器获得的海洋表层水体光谱信息来研究海洋现象或海洋过程的新兴技术。海洋浮游植物的叶绿素、无机悬浮物和有机黄色物质是决定水色的三要素,而水色遥感技术的原理是通过卫星传感器接收的信号来反演水体中影响光学性质的组分浓度,进而探测海洋上层物质成分的组成。所以,水色遥感在海洋初级生产力估算、海洋生态环境监测、海洋动力学研究、海洋渔业开发和管理服务等方面都具有重要意义。

  • 2022-02-24
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海洋地理信息系统现状及发展趋势

海洋地理信息学科理论的不断丰富,为世界各国了解海洋地理环境提供了参考信息,确保地理信息相关问题的高效处理。提高对海洋地理信息的采集、分析与处理的正确认识,可以为海洋地理环境研究工作开展提供科学的参考资料。实现这样的发展目标,应构建功能强大的海洋地理信息系统,促使海洋地理环境相关工作中存在的问题得以快速处理,为海洋地理环境研究工作推进注入活力。同时,地理信息系统(GIS)经过多年的发展,在海洋渔业、资源开发等方面取得了许多重要的成果,也为海洋地理信息系统(MGIS)发展奠定了坚实的基础。因此,需要从以下不同方面对该系统应用现状及发展趋势进行探讨。

  • 2022-02-24
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天基海洋目标信息感知与融合技术研究

随着国家利益的全球拓展,海洋越来越多地维系着我国的发展利益。但海上方向面临着日益严重的安全威胁:海盗、海上恐怖主义等影响能源、商品等进出口海上通道安全;走私、偷渡、贩毒、赌博等海上非法活动影响沿海地区社会安全;海上运输业的繁忙带来的海洋污染、海洋生态安全以及海上执法、涉外渔业纠纷、海啸、舰船和飞机失事等突发事件和海域划界、岛礁争端等。为保护海上安全,确保国家利益,迫切需要对全球重点海域和重点目标进行有效监视。监视海域的广域性和时间的连续性等要求表明,实现这一任务离不开空间信息网络尤其是天基信息网络的支持。本文重点论述天基信息网络对海洋目标信息感知与融合的发展历程、难点问题和主要差距,并对天基海洋目标信息感知与融合关键技术的未来发展进行探讨。

  • 2022-02-24
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在线实时含沙量观测系统构建及其应用

目前,由于水体含沙量监测手段还是人工和半机械化,诸如烘干过滤法等。实现水体含沙量实时自动监测,需利用现有OBS-3+浊度传感器对水体浊度参数进行测试,建立浊度与含沙量相关关系。浊度在线实时自动监测,即可转化为含沙量自动监测。其突出的优点是实现无人值守、操作易简单、动静态易观测、数据在线实时上报等优势,且基本不受天气条件的制约影响。这种方法已应用于悬移质泥沙变化观测项目的研究中。主要用来确定水体浊度的变化因素、泥沙的沉积速率等。来解决对海洋工程施工区域泥沙回淤过大的影响,以便工程施工顺利进行。

  • 2022-02-24
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海岸带区域船载水岸一体综合测量技术概述

海岸带指以海岸线为基准向海、陆两个方向辐射扩散的广阔地带,包括沿海平原、河口三角洲以及浅海大陆架一直延伸到陆架边缘的区域。了解海岸带的地理环境,特别是海岛礁、岸线及近海岸的水上、水下地形情况,对于沿海地区经济发展、航运安全保障、自然灾害防范、海洋生态建设等具有非常重要的意义。海岸带的水岸地形测量是目前海洋测绘中最重要的部分之一,其主要内容包括浅海水深、海岸线、干出滩、近海陆地和岛礁地形等,由于潮间带受到潮汐的影响,使得海岸带的测量条件比较困难。当前,海岸带测绘技术主要包括人工实地测量、船载测量和航测遥感等方式。自然海岸线通常存在礁石、滩涂、湿地等特殊地理环境,以传统人工实地测量和船载测量方式难以高效地进行作业,甚至存在危及人身安全的作业风险。经粗略统计,运用目前常规测量方式,按照1:5 000比例尺测绘规范,至少需要10年时间才能完成我国海岸带地形测绘工作。

  • 2022-02-24
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