我国海洋监测仪器装备发展分析及展望

王军成, 孙继昌, 刘岩, 刘世萱, 张颖颖, 陈世哲, 漆随平, 王波, 厉运周, 曹煊, 高杨, 郑良

中国工程科学 ›› 2023, Vol. 25 ›› Issue (3) : 42-52.

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中国工程科学 ›› 2023, Vol. 25 ›› Issue (3) : 42-52. DOI: 10.15302/J-SSCAE-2023.07.024
海洋装备重大基础技术与创新能力建设战略研究
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我国海洋监测仪器装备发展分析及展望

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Research Progress and Prospect of Marine Monitoring Instruments and Equipment in China

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摘要

海洋监测仪器装备是关心海洋、认识海洋、经略海洋的基础保障和重要前提,虽然我国海洋监测仪器装备技术水平与业务化应用近年来进步显著,但相比海洋发达国家仍在“卡脖子”技术、关键设备研制方面存在一定差距。本文从全球海洋立体观测网、国家近海业务化观测系统、海洋环境监测探测技术与核心装备3 个层面着手,辨识并剖析了我国海洋监测仪器装备的发展需求,梳理了我国海洋监测仪器装备发展现状;对标国际先进水平,阐述了我国海洋监测仪器装备在政策及机制体制、原始创新与基础科研、共性关键技术、技术标准及测试、国产化与产业化等方面存在的问题,进一步展望了相关领域的重点发展方向。提出了构建海洋监测仪器创新体系、壮大海洋监测仪器产业、建设海洋公共试验基础设施等建议,可为我国业务化海洋立体监测体系发展研究提供参考。

Abstract

Marine monitoring instruments and equipments are crucial for understanding and managing the ocean. In recent years, significant achievements have been obtained in the technologies and application of marine monitoring instruments and equipments in China. However, China still lags behind developed countries in terms of core technologies and equipment for marine monitoring. This study analyzes the development requirements and development status of China’s marine monitoring instruments and equipment from the aspects of global ocean stereoscopic observation system, national nearshore operational observation system, and technologies and core equipment for marine environment monitoring and detection. Moreover, it elaborates on the problems existing in China’s marine monitoring instruments and equipment in terms of policies and mechanisms, original innovation and basic scientific research, common key technologies, technical standards and testing, as well as cincization and industrialization. Furthermore, we propose key development directions and several suggestions including (1) establishing an innovative system of marine monitoring instruments, (2) expanding the marine monitoring instrument industry, and (3) building a marine public test infrastructure, hoping to provide a reference for the development and research of China’s operational marine stereoscopic monitoring system.

关键词

海洋监测 / 仪器装备 / 全球海洋立体观测 / 近海业务化观测

Keywords

marine monitoring / instruments and equipments / global ocean stereoscopic observation system / national nearshore operational observation system

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王军成, 孙继昌, 刘岩. 我国海洋监测仪器装备发展分析及展望. 中国工程科学. 2023, 25(3): 42-52 https://doi.org/10.15302/J-SSCAE-2023.07.024

参考文献

[1]
"中国海洋工程与科技发展战略研究"项目综合组‍‍ . 世界海洋工程与科技的发展趋势与启示 [J]‍. 中国工程科学 , 2016 , 18 2 : 126 ‒ 130 ‍.
[2]
李双建 , 于保华‍ . 美国海洋战略研究 [M]‍. 北京 : 时事出版社 , 2016 ‍.
[3]
陈明义‍ . 海洋战略研究 [M]‍. 北京 : 海洋出版社 , 2014 ‍.
[4]
"中国海洋工程与科技发展战略研究"海洋运载课题组‍ . 海洋运载工程发展战略研究 [J]‍. 中国工程科学 , 2016 , 18 2 : 10 ‒ 18 ‍.
[5]
Alan P T , T‍ Harold V . 海洋学导论 [M]‍. 张荣华, 李新正, 李安春, 等译‍. 北京 : 电子工业出版社 , 2017 ‍.
[6]
宋宪仓 , 杜君峰 , 王树青 , 等‍ . 海洋科学装备研究进展与发展建议 [J]‍. 中国工程科学 , 2020 , 22 6 : 76 ‒ 83 ‍.
[7]
韩林生 , 王祎‍ . 全球海洋观测系统展望及对我国的启示 [J]‍. 地球科学进展 , 2022 , 37 11 : 1157 ‒ 1164 ‍.
[8]
Cronin M F, Meinig C, Sabine C L, al et‍. Surface mooring network in the kuroshio extension [J]‍. IEEE Systems Journal, 2008, 2(3): 424‒430‍.
[9]
Wang C Z, Zhang L P, Lee S K, al et‍. A global perspective on CMIP5 climate model biases [J]‍. Nature Climate Change, 2014, 4(3): 201‒205‍.
[10]
Yu L S‍. Global air‒sea fluxes of heat, fresh water, and momentum: Energy budget closure and unanswered questions [J]‍. Annual Review of Marine Science, 2019, 11: 227‒248‍.
[11]
Wunsch C, Ferrari R‍. Vertical mixing, energy, and the general circulation of the oceans [J]‍. Annual Review of Fluid Mechanics, 2004, 36: 281‒314‍.
[12]
Ferrari R, Wunsch C‍. Ocean circulation kinetic energy: Reservoirs, sources, and sinks [J]‍. Annual Review of Fluid Mechanics, 2008, 41: 253‒282‍.
[13]
Kosaka Y, Xie S P‍. Recent global-warming hiatus tied to equatorial Pacific surface cooling [J]‍. Nature, 2013, 501(7467): 403‒407‍.
[14]
Chen X Y, Tung K‍. Varying planetary heat sink led to global-warming slowdown and acceleration [J]‍. Science, 2014, 345(6199): 897‒903‍.
[15]
Claustre H, Antoine D, Boehme L, al et‍. Guidelines towards an integrated ocean observation system for ecosystems and biogeochemical cycles [EB/OL]‍. (2010-11-01)[2023-02-15]‍. https://www‍.go-ship‍.org/Docs/Claustre_OO09‍.pdf‍.
[16]
李三忠 , 金宠 , 戴黎明 , 等‍ . 洋底动力学——国际海底相关观测网络与探测系统的进展与展望 [J]‍. 海洋地质与第四纪地质 , 2009 , 29 5 : 131 ‒ 143 ‍.
[17]
何琦 , 汪鹏‍ . 深海能源开发现状和前景研究 [J]‍. 海洋开发与管理 , 2017 , 34 12 : 66 ‒ 71 ‍.
[18]
孟祥尧 , 马焱 , 曹渊 , 等‍ . 海洋维权无人装备发展研究 [J]‍. 中国工程科学 , 2020 , 22 6 : 49 ‒ 55 ‍.
[19]
章成 , 杨嘉琪‍ . 百年未有之大变局下的全球海洋治理: 变革趋势与中国应对 [J]‍. 决策与信息 , 2023 3 : 59 ‒ 66 ‍.
[20]
吴立新 , 荆钊 , 陈显尧 , 等‍ . 我国海洋科学发展现状与未来展望 [J]‍. 地学前缘 , 2022 , 29 5 : 1 ‒ 12 ‍.
[21]
刘建强 , 蒋兴伟 , 林明森‍ . 我国海洋卫星发展历程、现状与建议 [J]‍. 卫星应用 , 2021 9 : 14 ‒ 18 ‍.
[22]
程晓 , 范双双 , 郑雷 , 等‍ . 极地环境探测关键技术 [J]‍. 中国科学院院刊 , 2022 , 37 7 : 921 ‒ 931 ‍.
[23]
杨君琳 , 杨长风 , 毛国辉‍ . 中国卫星导航建设现代化管理研究 [J]‍. 中国工程科学 , 2023 , 25 2 : 31 ‒ 40 ‍.
[24]
Ma Y L, Zhang Q F, Wang H L‍. 6G: Ubiquitous extending to the vast underwater world of oceans [J]‍. Engineering, 2022, 8: 12‒17‍.
[25]
杨益新 , 韩一娜 , 赵瑞琴 , 等‍ . 海洋声学目标探测技术研究现状和发展趋势 [J]‍. 水下无人系统学报 , 2018 , 26 5 : 369 ‒ 386 ‍.
[26]
禹润田 , 李昊 , 冯师军 , 等‍ . 潜浮标技术发展应用及展望 [J]‍. 气象水文海洋仪器 , 2022 , 39 1 : 112 ‒ 116 ‍.
[27]
汪嘉宁 , 王凡 , 张林林‍ . 西太平洋深海科学观测网的建设和运行 [J]‍. 海洋与湖沼 , 2017 , 48 6 : 1471 ‒ 1479 ‍.
[28]
李彦庆 , 韩光 , 张英香‍ . 我国船舶工业竞争力及策略研究 [J]‍. 舰船科学技术 , 2003 , 25 4 : 61 ‒ 63 ‍.
[29]
孙秀军 , 桑宏强 , 李灿 , 等‍ . " 黑珍珠"波浪滑翔器研发综述 [J]‍. 海洋科学 , 2020 , 44 12 : 107 ‒ 115 ‍.
[30]
张鑫 , 李超伦 , 李连福‍ . 深海极端环境原位探测技术研究现状与对策 [J]‍. 中国科学院院刊 , 2022 , 37 7 : 932 ‒ 938 ‍.
[31]
刘应都 , 郭红霞 , 欧阳晓平‍ . 氢燃料电池技术发展现状及未来展望 [J]‍. 中国工程科学 , 2021 , 23 4 : 162 ‒ 171 ‍.
[32]
何琦 , 汪鹏‍ . 深海能源开发现状和前景研究 [J]‍. 海洋开发与管理 , 2017 , 34 12 : 66 ‒ 71 ‍.
基金
中国工程院咨询项目“中国海洋监测仪器装备发展战略研究”(2022-XY-21),“山东省海洋信息智能感知技术体系建设与产业化 应用战略研究”(2022-DFZD-35),“海洋安全工程科技未来20 年发展战略研究”(2021-XBZD-13);山东省重点研发计划项目 (2023ZLYS01)
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