什么是海洋测量工程 -海洋测量的定义、内容及特点

盖好我的小被子 · 发表于仪器应用 2023-10-27 07:35:54

中央纪委国家监委网站柴雅欣

图为在海南陵水海域拍摄的我国首个自营1500米深水大气田“深海一号”。新华社记者蒲晓旭摄

海岸线曲折漫长，管辖海域广袤深邃，海洋资源丰富充盈……中国是一个海洋大国，建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。党中央历来高度重视海洋事业发展，习近平总书记近日在海南考察调研期间来到中国海洋大学三亚海洋研究院，了解发展海洋科技等情况。

在南海之滨，海洋科技工作者逐梦深蓝、向海图强。围绕海洋观测、深海研究、种业科技等问题，记者采访了中国海洋大学三亚海洋研究院教授赵玮，中国工程院院士、中国海洋大学三亚海洋研究院教授包振民，“东方红3”船建设总指挥闫菊。

南海作为我国的核心战略海域，实现对其海洋环境观测数据的综合利用意义重大

记者：目前国际上规模最大的“空-天-地-海”一体化区域海洋观测系统“南海立体观测网”正在运行中，“南海海洋大数据中心”也正在建设。“南海立体观测网”和“南海海洋大数据中心”是什么？发挥什么作用？

赵玮：“南海立体观测网”是中国海洋大学立足南海构建的、国际上规模最大的“空-天-地-海”一体化区域海洋观测系统，以40余套自主研发的系列深海潜标（泊在海面以下的长期观测海洋环境要素的系统）为主体，有机整合了水下滑翔机、Argo浮标、锚系浮标等海基观测平台，以及陆基的雷达、空基的无人机、天基的遥感卫星等观测装备。目前，观测网已经覆盖南海大部分深海海域，实现了南海复杂海洋环境的长期、立体、实时组网观测，部分观测数据会通过北斗、天通等卫星实时传输到岸基实验室，获取的海洋环境信息服务于国家海洋安全、资源开发、生态环境保护、海洋经济、防灾减灾等重大需求。

我们从2009年开始构建和运行“南海立体观测网”。在此过程中，我们自主研发了“海洋环境自容监测潜标”、“海洋环境实时监测潜标”等深海潜标。这张“大网”已经连续运行十多年，获取的南海长期连续观测数据占我国相关数据的80%以上。

南海作为我国的核心战略海域，实现对其海洋环境观测数据的综合利用意义重大。“南海海洋大数据中心”以“南海立体观测网”获取的大量海洋环境长期连续观测数据为主体，同时融合了其他科研机构在南海的观测数据，将海基、岸基、空基、天基等不同类型的观测数据交叉融合，优势互补，集成开发海洋动力环境、生态环境等系列数据产品，服务于国家海洋安全、资源开发、生态环保、海洋经济、防灾减灾、科学研究等方面，支持我国海洋强国和海南自贸港建设。

海洋观测是认识海洋的基本前提，涉及海洋传感器、观测装备和观测网络等多方面关键技术

记者：为什么要开展海洋观测？我国海洋观测技术发展水平如何？

赵玮：海洋覆盖地球表面积的71%，是人类赖以生存的重要物质基础和可持续发展的重要战略空间，维护国家海洋权益、发展海洋经济、保护海洋环境、开发海洋资源等被世界各国列为重大发展战略。而海洋观测是认识海洋的基本前提，是海洋安全保障、海洋经济发展、海洋资源开发、海洋生态环保等国家战略实施的关键基础。

海洋观测技术涉及海洋传感器、观测装备和观测网络等多方面关键技术。和美欧相比，我国海洋观测技术发展起步比较晚。改革开放以来，我国海洋观测技术有了长足进步，比如：我国自主研发了系列海洋动力、生物地球化学、多物理场等海洋传感器，自主研发了系列深海潜标、锚系浮标、水下滑翔机、Argo浮标以及万米载人潜器等无人和载人观测装备。在观测网络建设方面，我国在近海目前建设业务化近海观测系统，在远海不仅构建了“南海立体观测网”，还在一些海域构建了区域观测网。

在海洋传感器和观测装备方面，虽然我们的部分技术指标方面已由“跟跑”变为“并跑”，但在原创性、稳定性等方面仍有一定差距。在海洋观测网建设规模方面，我国已基本达到国际领先水平，但在观测网的智能化和应用示范方面仍有较大的进步空间。

“东方红3”船历经7年攻关制造走向深海大洋，海洋生物种质资源助力建设“蓝色粮仓”

记者：我们从新闻画面里看到，三亚海洋研究院展有“东方红3”船模型。这艘船有何特别之处？

闫菊：在建设海洋强国的征途中，先进的科考船是国之重器。“东方红3”船是我国自主创新研发的在国际上具有引领意义的新一代深海大洋综合科学考察实习船。2013年由教育部立项建设，总吨位5602吨，全球无限航区航行，最大服务航速15节，海上自持力60天，续航力15000海里，载员110人，设计和建造有三个突出特点：

第一，这是我国唯一达到国际最高静音科考标准并获“DNV SILENT-R”认证证书的深远海综合科考实习船，也是世界上获得这一等级证书的排水量最大的海洋综合科考船。

第二，这是集工程应用、技术集成、学科交叉于一体的综合性重大建设工程，是目前世界上同类科考船中定员最多、快速性与经济性指标最高、船舶自动化程度最高、作业甲板和实验室面积利用率最大、工作与生活环境舒适、综合科考功能较为强大的新一代海洋综合科考实习船。

第三，船舶各项性能技术指标特别是影响科考数据真实可靠的船舶振动与噪声、电磁兼容等参数控制值均达国际先进水平，部分处于国际领先，确保了船载仪器设备获取的科考数据真实可靠，奠定了“东方红3”船在国际上的引领地位。

“东方红3”船的研制建造历时7年，中国海洋大学组建了建设指挥部、工程部和专家组，将历代海洋科学家、工程技术专家、科考船管理运行团队在海洋科考和研究领域中积累了半个多世纪的经验智慧融入到船舶设计和建造过程中，创建了“船东+设计院+船厂+船级社+第三方技术支持单位等”共同全程参与、分段主导、协同攻关的建造模式，与江南造船和中船708所一起，携手并肩，秉承高水平自立自强的精神，克服艰难险阻，开展创新性、引领性科技攻关，最终铸就了这一走向深海大洋的国之重器。

记者：热带海洋生物种质资源开发与种业工程实验室在常态化运行。什么是海洋生物种质资源？“蓝色粮仓”为何建、怎样建？

包振民：种质资源是指携带生物“种性”，并能将其遗传信息从亲代传递给后代的遗传材料。海洋生物种质资源即海洋生物遗传资源，是培育海水优良品种的基础材料，主要包括野生种群和已经育成的品种、品系，以及基于这些材料繁育的遗传材料。

保障我国食物安全是国家重大需求，水产养殖则是最高效的优质蛋白生产技术之一。“蓝色粮仓”是以优质蛋白高效供给和粮食安全空间拓展为目标，利用海洋生物资源，通过产业升级，培育农业发展新动能，构建新型渔业生产体系。

建设“蓝色粮仓”的途径主要包括：第一，农以种为先，“蓝色粮仓”建设也和其他大农业一样，需要大力开展水产种质创新，加强水产种质资源保护和开发，提升我国水产种业工程的技术能力，培育突破性的养殖新品种；第二，发展陆基工厂化养殖和深远海工船、抗风浪网箱养殖等新兴养殖模式；第三，开展渔业资源养护，大力建设海洋牧场；第四，积极推进远洋渔业，建立海外远洋渔业基地；第五，推进水产品加工转型升级，提升水产品加工品质，加速冷链流通体系建设，推动物流与养殖、捕捞、加工协同发展。

中国海洋大学三亚研究院建设的“热带海洋生物种质资源开发与种业工程实验室”和“海南热带海洋种质重点实验室”，就是服务于“水产南繁”，服务于“蓝色粮仓”建设。

深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏，深海进入、探测、开发方面的关键技术要靠自主研发

记者：习近平总书记指出，发展海洋经济、海洋科研是推动我们强国战略很重要的一个方面，一定要抓好。关键的技术要靠我们自主来研发，海洋经济的发展前途无量。您对此有何切身体会？

包振民：贯彻落实习近平总书记重要指示，就要真正领会“关键的技术要靠我们自主来研发”。因为关键技术和核心技术等不来、买不到。如果依靠国外技术，我们就会受制于人，也就不可能真正建立起海洋强国。我们曾经在开发分子育种技术的前期，用到一项依托某国外公司基础研发的技术，后来就受制于这家公司的要求。我们选择果断放弃，重新研发了一种新型的高通量基因分型技术，掌握了完全自主知识产权，技术上也达到了国际前沿水平。

在海洋水产育种领域，像南美白对虾、大西洋鲑鱼（三文鱼）等少数种类，我们的种源还受制于国外公司。通过技术创新，我们正在加快解决这个问题，使我国海水养殖业实现种源可靠可控。

赵玮：海洋观测和深海探索，首要前提是拥有深海观探测“利器”。对我来说，体会最深的就是深海潜标的自主研发。潜标整体位于水下，不易受到破坏，安全性高，是开展海洋环境过程长期连续观测最有效的技术手段。十几年前，我国潜标技术发展与美国相比差距明显，较低的回收成功率制约了其在海洋观测中的大规模应用。针对海洋环境长期连续观测对高可靠性潜标的迫切需求，我们从水动力学优化设计、软硬多重保护连接、材料长期检验遴选等多方面攻关，自主研发了“海洋环境自容监测潜标”，可以实现从海表至海底海洋环境要素的长期连续观测。目前，我们研发的潜标连续工作最长时间达到3年4个月18天，这不仅是国内之最，而且也属国际先进水平。此外，最长的潜标高达1万米，已经用于马里亚纳海沟挑战者深渊从海表至万米深渊的长期连续观测数据获取。

有了高可靠性自研深海潜标的支撑，我们得以在南海大范围拓展构建观测网络，经过十几年的努力逐步构建了“南海立体观测网”，获取的南海环境长期连续观测数据已在海洋安全保障、海洋资源开发、海洋科学研究等方面发挥重要作用，助力海洋强国建设。

记者：近半个世纪来，地球科学一项最大进展是深海世界的发现。人类对深海的了解程度如何？为何要开展深海研究、深海科考？

赵玮：200米以深的海域占地球海洋总面积超过90%，这些海域不仅蕴藏着丰富的渔业矿产资源，同时对调控地球系统演变、探索人类生命起源都具有重要意义。然而，当前人类对深海世界的认识甚至要浅于对月球表面的了解，对深海的探索一定程度上还处于“盲人摸象”阶段。因此，我们向深蓝挺进的路还很长。

建设海洋强国是中国特色社会主义事业的重要组成部分，也是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。在2016年全国科技创新大会上，习近平总书记说：“深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏，但要得到这些宝藏，就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。”

中国海洋科技起步较晚，但发展迅速。党的十八大以来，中国海洋科技取得了举世瞩目的成就；特别在深海领域，取得了许多重大突破。可以说，中国深海科技事业正处在发展的黄金期。在南海这个开展深海研发和试验的最佳天然场所，我们海洋科技工作者有责任做好海洋相关的科学研究，加强原创性、引领性科技攻关，为推动海洋科技实现高水平自立自强、建设海洋强国贡献力量。

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