海洋監(jiān)測(cè)儀器裝備是關(guān)心海洋、認(rèn)識(shí)海洋、經(jīng)略海洋的基礎(chǔ)保障和重要前提，雖然我國(guó)海洋監(jiān)測(cè)儀器裝備技術(shù)水平與業(yè)務(wù)化應(yīng)用近年來(lái)進(jìn)步顯著，但相比海洋發(fā)達(dá)國(guó)家仍在“卡脖子”技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備研制方面存在一定差距。本文從全球海洋立體觀測(cè)網(wǎng)、國(guó)家近海業(yè)務(wù)化觀測(cè)系統(tǒng)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)探測(cè)技術(shù)與核心裝備3個(gè)層面著手，辨識(shí)并剖析了我國(guó)海洋監(jiān)測(cè)儀器裝備的發(fā)展需求，梳理了我國(guó)海洋監(jiān)測(cè)儀器裝備發(fā)展現(xiàn)狀。

我國(guó)海洋監(jiān)測(cè)儀器裝備發(fā)展現(xiàn)狀

01 海洋立體觀測(cè)體系建設(shè)

著眼海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋開發(fā)、海洋管控、氣候變化研究等需求，建設(shè)全球海洋立體觀測(cè)網(wǎng)，是實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)的必經(jīng)之路。

“十三五”時(shí)期，我國(guó)將全球海洋立體觀測(cè)網(wǎng)列為重大工程，自主發(fā)展由HY-1B、HY-1C、HY-1D、HY-2B、HY-2C、HY-2D、中法海洋衛(wèi)星7個(gè)星座組成，覆蓋海洋水色、海洋動(dòng)力、海洋監(jiān)視和監(jiān)測(cè)三大系列的遙感衛(wèi)星系統(tǒng)，逐步形成多種觀測(cè)技術(shù)優(yōu)化組合的全球海洋觀測(cè)與數(shù)據(jù)獲取能力。后續(xù)將開展國(guó)家海洋環(huán)境實(shí)時(shí)在線監(jiān)控系統(tǒng)、海外觀測(cè)站點(diǎn)建設(shè)，建成全球海洋立體觀測(cè)系統(tǒng)，保障海洋生態(tài)、洋流、氣象等觀測(cè)應(yīng)用。

在全球海洋觀測(cè)站點(diǎn)覆蓋方面，我國(guó)在西太平洋、東印度洋、南極、北極等海域部署觀測(cè)站點(diǎn)，初步開展全球重點(diǎn)海區(qū)觀測(cè)。“十三五”時(shí)期，我國(guó)積極整合國(guó)家海洋觀測(cè)能力，深度參與國(guó)際Argo計(jì)劃、熱帶太平洋觀測(cè)系統(tǒng)計(jì)劃，建設(shè)覆蓋太平洋臺(tái)風(fēng)活躍區(qū)、厄爾尼諾區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域的長(zhǎng)期觀測(cè)系統(tǒng)，成為國(guó)際海洋觀測(cè)的重要參與國(guó)。此外，我國(guó)參與建設(shè)國(guó)際島礁生態(tài)鏈和觀測(cè)系統(tǒng)，與21世紀(jì)海上絲綢之路沿線國(guó)家共建海洋觀測(cè)系統(tǒng)，提升對(duì)全球海洋預(yù)報(bào)觀測(cè)的貢獻(xiàn)度。

在全球海洋數(shù)據(jù)通信方面，隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球服務(wù)能力的形成，基于北斗衛(wèi)星通信的海上實(shí)時(shí)傳輸終端應(yīng)用趨于成熟。天通一號(hào)衛(wèi)星星座建設(shè)完畢，覆蓋太平洋、印度洋大部分海域，具備基本的數(shù)據(jù)通信能力。低軌通信衛(wèi)星星座有望在5~10年內(nèi)進(jìn)入全面應(yīng)用?；谒曂ㄐ诺乃聼o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究深入開展，試驗(yàn)結(jié)果基本達(dá)到國(guó)外主流水平。藍(lán)綠光通信技術(shù)進(jìn)入海上試驗(yàn)階段，標(biāo)志著無(wú)線光通信技術(shù)進(jìn)入工程化應(yīng)用研究階段。

在海洋大數(shù)據(jù)管理方面，我國(guó)初步建成以氣象局、海洋局等機(jī)構(gòu)為主體的海洋立體觀測(cè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理平臺(tái)，但管理方式、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)共享等有待協(xié)調(diào)統(tǒng)一。傳統(tǒng)海洋強(qiáng)國(guó)積極建設(shè)海洋數(shù)據(jù)管理及共享機(jī)制，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)、海洋科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)較為完備，支撐了資料收集、組織、存儲(chǔ)、檢索、維護(hù)、共享工作有序展開;隨著國(guó)際海洋資源競(jìng)爭(zhēng)加劇，各國(guó)間的數(shù)據(jù)資料趨向利益互換、協(xié)商交換的共享模式。相較之下，我國(guó)海洋大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用水平有待加強(qiáng)。

02 近海業(yè)務(wù)化觀測(cè)網(wǎng)

我國(guó)初步建立以衛(wèi)星遙感、海洋浮標(biāo)、岸基臺(tái)站為核心，地波雷達(dá)、斷面調(diào)查、志愿船等手段為輔助的近海業(yè)務(wù)化觀測(cè)網(wǎng)，觀測(cè)參數(shù)包含氣象、水文、生態(tài)等環(huán)境參數(shù)，覆蓋渤海、黃海、東海、南海(近岸)等海洋區(qū)域。觀測(cè)參數(shù)、站位分布密度、長(zhǎng)期連續(xù)性等基本滿足海洋業(yè)務(wù)化觀測(cè)需求，積累了大量資料數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理、管理模式、體系建設(shè)等方面形成系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

在海洋業(yè)務(wù)觀測(cè)網(wǎng)分布方面，根據(jù)《海洋技術(shù)進(jìn)展2021》數(shù)據(jù)，在位海洋站觀測(cè)系統(tǒng)有330多個(gè)，海島(海上平臺(tái))自動(dòng)氣象站有310多個(gè)，強(qiáng)風(fēng)觀測(cè)站有200多個(gè)，船載自動(dòng)氣象站有100多個(gè)，業(yè)務(wù)化錨系浮標(biāo)有230多套，表層漂流浮標(biāo)有200多套，Argo浮標(biāo)有200多套，潛標(biāo)有40多套。專業(yè)河口水文站、驗(yàn)潮站、氣象站、雷達(dá)站等也有一定規(guī)模。國(guó)家海洋調(diào)查船隊(duì)常年調(diào)查的海洋標(biāo)準(zhǔn)斷面調(diào)查站位有100多個(gè)，海上志愿觀測(cè)船有數(shù)百艘。

“十四五”時(shí)期，圍繞海洋環(huán)境安全保障能力提升，重點(diǎn)發(fā)展海洋自主傳感器研制能力(如可移動(dòng)觀測(cè)的海洋生物化學(xué)原位傳感器、電磁場(chǎng)傳感器、聲學(xué)智能探測(cè)儀)，高可靠智能固定觀測(cè)平臺(tái)技術(shù)(如高可靠性實(shí)時(shí)通信潛標(biāo)、海氣交互大剖面綜合觀測(cè)浮標(biāo))，易布放式移動(dòng)觀測(cè)平臺(tái)技術(shù)。開展海上試驗(yàn)，促進(jìn)新研傳感器、平臺(tái)、組網(wǎng)技術(shù)的規(guī)范化。構(gòu)建自主可控的南海觀測(cè)示范系統(tǒng)、西太平洋深?？茖W(xué)觀測(cè)網(wǎng)等，發(fā)展自主同化及預(yù)報(bào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)海區(qū)觀測(cè)水平、預(yù)報(bào)產(chǎn)品、預(yù)警能力的跨越式發(fā)展。開發(fā)海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)、治理、修復(fù)等共性關(guān)鍵技術(shù)，支撐海洋生態(tài)文明建設(shè)。

隨著觀測(cè)技術(shù)、傳感設(shè)備的發(fā)展，觀測(cè)需求的增加，新型傳感設(shè)備進(jìn)入近海業(yè)務(wù)化觀測(cè)網(wǎng)成為常態(tài)，觀測(cè)參數(shù)不斷豐富、觀測(cè)精度不斷提高、覆蓋范圍不斷擴(kuò)展。

03 自主化海洋環(huán)境探測(cè)技術(shù)裝備

1.海洋觀測(cè)平臺(tái)技術(shù)