海洋调查与观测技术P1绪论.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/2/24,#,海洋调查与观测技术,（,Marine Survey and,Observation Techniques,）,授课人,:,任杰,(REN,Jie,）副教授,海洋院学 近,岸海洋研究中心,Email,Tel:020-84113644,；,84113678(fax),海洋调查与观测,野外实习与考察,弧形海岸,韵律海滩地貌,鼎湖山植被、地质、地貌综合实习,七星岗海蚀遗迹,Marine Survey and Observation Techniques,第,1,章,绪论,海洋调查,的涵义：,海洋调查：应用各种仪器设备直接或间接对海洋物理、化学、生物学、地质学、地貌学、气象学及其,它,海洋状况进行测定，并研究其测定方法海洋调查一般是在,选定的海域、测线或测点,上布设和使用适当的仪器设要备，获取海洋环境要素资料，揭示其时、空分布和变化规律一般分为综合调查和专业调查,Marine Survey and Observation Techniques,1.1,海洋调查简史,1.1.1,单船调查时期（,20,世纪,60,年代前）,20,世纪,60,年代前，海洋调查基本上都是以单船走航方式进行的。

特点：调查范围小、调查项目少、持续时间短，观测手段落后、调查海区集中主要成果：发现了海水主要成分相对含量恒定；性；绘制了世界大洋的海流轮廓；提出了风生漂流理论18S,：,8,次,19S,：,133,次,20S,前半叶：,166,次,调查时段,事件,成果,18311836,英国贝格尔号球探险,达尔文解释了珊瑚礁的成因，出版了,物种起源,18561860,北大西洋海底调查,大西洋海底电缆铺设成功,18721876,英国“挑战号”环球科考,被誉为“近代海洋学的奠基调查”,19251927,19371938,德国著名的“流星”号调查,21,个断面，,310,个站位，被誉为“海洋调查的代表性资料”,19471948,瑞典“信天翁”号调查,被誉为“近代海洋综合调查的典型”,19501952,，英国“挑战者,II,”调查；,19091931,，间断进行的美国“卡内基”号调查；,19311935,，间断进行的丹麦“丹纳,I-II,”号调查，,1950,丹麦“加拉蒂亚”调查,Marine Survey and Observation Techniques,1.1,海洋调查简史,1.1.2,多船调查时期（,20,世纪,50-60,年代中后期）,20,世纪,50-60,年代中后期，多船作业盛行。

特点：调查范围大、调查项目多、持续时间长，观测手段先进主要成果：发现了赤道潜流；弯流多涡性等调查时段,事件,成果,1955,美国加里福尼亚大学主持的“北太平洋联合调查计划（,NORPAC,）”,美、日、加、前苏联等,10,余船,19571958,国际地球物理年（,IGY,）,参加国家,17,个，调查船达,70,艘,19601964,联合国教科文组织的国际印度洋（,IIOE,）调查,参加国家,13,个，调查船达,36,艘,19631965,国际赤道大西洋合作调查（,ICITA,）,以多船观测和浮标阵观测,19861990,中美西太平洋热带海气相互作用联合调查,350,站位，,36,条断面,19921993,，热带海洋与全球大气,-,热带西太平洋海气耦合响应试验；,1984,南极考察；,1999,年北极考察Marine Survey and Observation Techniques,1.1,海洋调查简史,1.1.3,无人浮标站的全天候连续观测,浮标调查可实现恶劣天气下的全天候无人值守观测观测式：固定式、自由漂浮式、水下自动升降式等水下机器人（,ROV,）,Marine Survey and Observation Techniques,1.1,海洋调查简史,1.1.4,海洋遥感的大面积同步观测,航空遥感开始于,20,世纪,50,年代，后出现了“航空海洋学”概念。

航空,/,航天遥感的优势与不足海洋“涡流大观图”荷兰后印象派画家梵高,1889,年时创作的名画,星空,Marine Survey and Observation Techniques,1.2,全球海洋观测系统,早期的海洋观测系统可追溯到美国在二次大战时建立的大西洋气象观测队，和,1952,年美国海军用于监听前苏联潜艇海底的“声波监听系统（,SOSUS,）,20,世纪,80,年代中起：,TOGA,、,LEO-15,、,MVCO,、,CBOS,、,C-MAN,、,SEAWATCH,和,MERMAID,都是这一时期启动的欧美的具体近海环境监测系统的代表近二十多年来：美国热带大洋全球大气（,TOGA,）；美国生态长期水下观测站（,LEO-15,）；夏威夷水下地学观测站（,HUGO,）；欧洲,ESONET,，,日本,ARENA,计划,；韩国无人海上观测站图,1,深海海底实验室（,ABEL,）构想图,A.,海底实验室（,benthic investigation laboratory,）；,B.,卫星定位站（,satellite investigation station,）；,C.,投放与释放器（,deployment and release module,）；,D.,水下机器人（,autonomous underwater vehicle,）；据,Berta et al.,（,1995,）,。

Marine Survey and Observation Techniques,1.2,全球海洋观测系统,自,1978,年美国发射第一颗海洋卫星,SeaSat-1,，标志着海洋观测进入立体监测时代,当代,海洋监测的总体趋势是从空中、水面、水下、沿岸对海洋的物理、气象、化学指标进行全方位的立体监测各种手段优势互补、构成完整的立体监测系统陆,/,岸基观测：岸基雷达,空（天）基观测：气象观测,海基观测：浮标、潜标、船基等,图,2,美国东北纽泽西州,Great Bay,的,LEO-15,海底观测链,2000-2001,年试验用的设备，不仅有多种探头与海底节点连接，而且有卫星、,船只、锚系、水下运载器和陆上雷达与之配合；下：站位图，两个海底节点（,Node A,，,B,）有光纤与岸上,Rutgers,大学海洋站连接（,Glenn et al.,2000,）图,3,珠江河口环境立体监测系统（,PEIOS,）,Marine Survey and Observation Techniques,1.3,海洋调查的分类及内容,1.3.1,海洋调查系统,（,1,）,观测对象,：基本稳定（岸线、海底地形等）、缓慢变化（湾流、黑潮等大洋水团）、变化的（浅、近海的区域性水团）、迅变的（锋面）、瞬变的（湍流）。

图 河口,海岸学中的多,尺度现象,图 海洋能量时、空对应关系,Marine Survey and Observation Techniques,1.3,海洋调查的分类及内容,1.3.1,海洋调查系统,（,2,）,传感器,：获取海洋数据信息的仪器和装置点式传感器：感应空间一点的测量对象，,如：南森采水器,线式传感器：沿运动方向采集的海洋特征量，,如投弃式,XCTD,及温盐深自记仪,CTD,面式传感器：测量二维空间的海洋特征量，,如测温链及航空、航天遥感,Marine Survey and Observation Techniques,1.3,海洋调查的分类及内容,1.3.1,海洋调查系统,（,3,）,观测平台,：观测仪器的载体和支撑固定式平台：平台位置固定，,如：海上定点水文气象观测浮标,活动式平台：平台位置不断变化，,如海洋调查船、自由浮标、观测卫星Marine Survey and Observation Techniques,1.3,海洋调查的分类及内容,1.3.1,海洋调查系统,（,4,）,观测方法,：与观测要素有关随机方法：测站随机不固定，给出大尺度信息定点方法：测站固定，可给出各种尺度过程。

走航方法：按预设计划航线观测轨道扫描方法：航天遥感观测方式，数据可提供局部 海区的良好天气式Marine Survey and Observation Techniques,1.3,海洋调查的分类及内容,1.3.1,海洋调查系统,（,5,）,数据信息处理,：数据信息处理与观测技术发展相辅相成初级数据处理：原始数据订正进一步数据处理：空缺数据插补、统计参数计算延伸资料求取初级信息处理：现象描述，提取科学信息进一步信息处理：进一步加工初级信息Marine Survey and Observation Techniques,1.3,海洋调查的分类及内容,1.3.2,海洋水文观测的分类及内容,（,1,）海滨观测,临时观测站：临时潮位或波浪观测单要素观测站：潮汐观测综合性观测站：观测系统Marine Survey and Observation Techniques,1.3,海洋调查的分类及内容,1.3.2,海洋水文观测的分类及内容,（,2,）海上观测,大面观测和断面观测：沿预设断面进行走航式观测连续观测：定点进行周日或多日连续观测同步观测：多船同时进行观测辅助观测：利用非专门调查船辅助性测量Marine Survey and Observation Techniques,1.4,海洋调查是海洋科学发展的必由之路,1.4.1,科学海洋学时代，始于“挑战者”号环球海洋考察,1.4.2,风生漂流理论由冰山运动的启示发展而来,1.4.3,每一种先进仪器问世，都将引起深刻的海洋学理论革命,声学浮标测流问世，向漂流理论提出了强有力的跳战。

遥感技术出现，给世界大洋环流的研究带来深刻革命CTD,问世，发现了温、盐的阶梯状结构，双扩散理论应运而生由,冰漂移方向与风不一致，而产生,Ekman,理论及世界大洋理论模式,-,风生漂流理论挑战者”号环球海洋考察及其发现，奠定了现代海洋南字、海洋化学与海洋地质学的,基础思考题,了解海洋调查简史,海洋调查对象的特点,海洋调查的方法,海洋调查的重要性,。