【海洋调查历史】我国海洋调查事业的前世今生

海洋调查是用各种仪器设备直接或间接对海洋的物理学、化学﹑生物学、地质学、地貌学﹑气象学及其他海洋状况进行调查研究的手段。一般是在选定的海区﹑测线和测点上布设和使用适当的仪器设备，获取海洋环境要素资料，揭示并阐明其时﹑空分布和变化规律，为海洋科学研究﹑海洋资源开发﹑海上军事行动﹑国防科研试验﹑海洋工程建设﹑航海安全保证﹑海洋环境保护提供基础资料和科学依据。今天就来谈谈我国海洋调查的前世今生，如有不当之处请指正，仅供大家参考。

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我国海洋调查工作的几个发展阶段

早在17、18世纪，西方便开始了海洋调查工作。当时的海洋调查主要是为航海服务，而且调查工具十分简陋：最开始用绳子拴着石头测深，后来改用铅块代替了石头。1874年，西方发明了颠倒温度计，用于测量不同深度海水的温度。水深和温度可以说是海洋调查中最古老的指标。还有“漂流瓶”，起初也是一种用于测量海洋表层流的工具。随着科技的进步，声呐测深仪、Argo浮标等先进设备才逐渐涌现。

颠倒温度计

我国最早的海洋专项调查始于1911年，1920年在青岛港开始了潮汐观测。此后，青岛的海洋潮汐观测，除在战争年代停止过一段时间以外，一直连续不断，岛已成为中国潮汐资料积累最多的地区之一。

1935年，青岛市政府与北平研究院联合组成胶州湾动物采集团，由青岛市提供船只，分四期进行了海洋调查。以1935年5月1日至6月5日为第一期，1935年10月2日至11月1日为第二期，1936年4月23日至5月25日为第三期，1936年9月10日至10月6日，为第四期。四期共设观测站495个。在黄岛发现了柱头虫，青岛近海发现了文昌鱼。由中国海洋动物学家张玺领导的这次海洋动物考察，不仅为中国海洋科学研究奠定了基础，也为青岛成为中国海洋科研基地开了个好头。

20世纪50年代中期，我国开始将渔船、拖船、旧军用辅助船等改造成海洋调查船，摸索积累近海调查的经验。1953年4月至1957年，中国科学院青岛海洋生物研究室负责组织了“烟台鲐鱼渔场调查”，摸清了鲐鱼渔场的自然环境，掌握了鲐鱼渔场概况以及鲐鱼的生物学特性等，获得了大量的资料。

1953年底，在中国科学院赵九章研究员指导下，中国人民解放军海军青岛基地、中国科学院地球物理研究所和青岛海洋生物研究室共同负责在青岛东部(徐家麦岛)建立了中国第一个海浪观测站，开始了海浪研究工作。

小麦岛黄海验潮站

1956年，中国科学院海洋生物研究室和水产部黄海水产实验所参加与苏联组成的联合调查队，在渤海进行渔业为主的海洋调查工作。1957年，中国科学院海洋生物研究所，在中国第一艘海洋专门调查船“金星号”投入使用后，进行了渤海与北黄海的潮流调查，这是中国第一次以物理海洋学为主的海洋综合调查。经过工年多的调查，作出了潮流预报。

1957～1958年，由国家科委海洋组组织，有中国科学院海洋生物研究所、山东大学海洋系和海军青岛基地等单位参加，对渤海和北黄海西部多船同步观测，是一次多学科的综合性海洋调查。此次调查共分4个航次：第一航次是1957年7月，第二航次是1957年9月，第三航次是1958年3月，第四航次是1958年6月。最多用船8艘。

在渤海海洋调查出征前

1958年9月至1960年底，在国家科委海洋组的规划和组织领导下，全国60多个单位协作，先后在渤海、黄海、东海和南海，进行了全国海洋普查。海岸带和海涂资源综合调查，这是中国大规模的海洋调查。工作人员在我国近海水域直至近岸区，设立了数十条水文断面和百余个定点连续观测站，进行了海洋水文、气象、化学和生物等方面的调查。通过这次“普查”，首次比较完整地获取了我国近海大量水文、气象、化学、生物和地质等方面的观测数据。同时，还初步摸清了黄海西侧海域海洋水体环境的基本状况，以及水文、气象、化学和生物等环境要素的时空分布和变化特征。这次调查翻开了我国近海海洋调查发展史上新的一页。

第二次是始于1960年的“海洋标准断面调查”，1960年9月国家科委海洋组召开会议制定了全国海岸带综合调查计划，并由国家科委正式下达了分批、分期的实施计划。其中，在我国近海水域布设了多条标准断面，定期开展水文、气象和海水化学等要素的观测。40余年来，尽管观测断面的数量和每年观测的次数前后有所变化，但标准断面的调查为研究主要海洋现象的季节和年际变化以及异常海况等提供了宝贵的基础资料。

在海洋调查中的队员们

1963年，29位专家上书党中央，建议加强我国海洋调查监测等协调管理工作。专家们的意见得到了党中央和国务院的认可，经过了第二次全国人大审议批准。1964年7月，国家海洋局正式成立。作为国务院组成机构的国家海洋局，设置之初由海军代管。我国从此有了主管全国海洋工作的行政机构，也标志着我国海洋管理进入了专门化时期。

1964年12月7日，海军司令部、政治部正式发出通知，将海军海洋研究所等3个单位划归国家海洋局，并从1965年1月1日起由国家海洋局实施全面领导，海军海洋研究所承担海军的海洋调查科研任务不变。当时成立国家海洋局的指导思想，主要在于解决海洋调查、观测和调查船、海洋站的统一管理，避免分散、重复带来的损失和浪费，同时也可以进一步加强基础性的海洋服务工作。

第三次是1980年至1986年开展的“全国海岸带及海涂资源调查”。其中，调查项目有水文、气象、生物、化学等内容。在此次调查中，温、盐观测采用等距点法，站距为15海里，平行于经纬度分布，同时还设立了多个潮位、波浪观测站。通过这次专项调查，初步摸清了我国近海海洋环境状况，以及海岸带和滩涂资源数量和质量、社会经济条件等，为海岸带和近岸水域的开发利用提供了大量水文、气象、化学和生物等基础资料；同时，撰写了多卷专业调查报告和综合调查报告。1这项调查是多学科、多部门协同进行的，由国家计委、国家科委、国家农委、军委总参谋部和国家海洋局共同领导，于1986年完成。

期间，1984年，中国科学院海洋研究所与美国伍兹霍尔海洋研究所合作，进行南黄海环流和沉积动力学的调查，双方先后派出“科学一号”和“华盛顿”号等4艘调查船。1984年10月，中国成立第一支南极考察队，乘“极地号”从青岛港起航，经上海赴南极，于1985年2月20日建立了南极科学考察站——长城站。1986年10月31日至1987年5月17日，中国第三次南极考察队乘“极地号”从青岛经上海再赴南极，获得了青岛至南极长城站、长城站至青岛长距离连续剖面等大量资料。

南沙建礁测量

2006年，由国家海洋局组织实施的我国海洋发展史上规模最大、调查要素最多、项目涉及部门最广、调查技术最先进的全国准同步海洋环境基础调查和评价（简称水体环境调查）工作7月15日起正式启动。

水体环境调查涉及海域范围面积达102万平方公里，分夏、冬、春、秋四季，自北向南近岸11小区块、近海9大区块同步进行，计划用两年时间完成。这意味着，两年后，我国科学家将对近海海域一年四季的基本情况，如水深、波浪、水位、海流、水温、水色、总磷、营养盐、浮游生物等做到“心中有数”。

作为投资近20亿元的“我国近海海洋综合调查与评价”中的重要组成部分，这一调查旨在全面系统地开展我国内水、领海及领海以外部分海域的物理海洋与海洋气象、海洋生物与生态、海洋化学、海洋光学和海洋药用生物资源调查工作，以查明我国近海海洋环境的基本状况，为海洋经济健康快速发展、海洋环境综合评价、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾、海洋管理和环境保护等提供基本依据。

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我国海洋调查船的发展演进

海洋调查船是世界各国研究和了解海洋必需的重要基础设施。一般来说，海洋调查船主要包括由政府或研究机构建造运营的用来从事水文研究及测绘、海洋学研究、渔业研究、极地研究、海军研究的船舶，还包括由油气公司建造运营的从事石油勘探的地球物理地震调查船等。

自1872年12月英国海军利用“挑战者”号开展的历时三年零五个月的大洋调查作为人类历史上首次综合性的海洋科学考察后，历经短短一个多世纪的发展，海洋调查作为一项专门的研究手段，正逐步形成自己的体系。

第二次世界大战之后，海洋调查活动开始活跃，但即便如此，当初使用的海洋调查船也只是利用其他旧船改装而成。20世纪0年代末期才开始出现专门设计建造的海洋调查船，距今也仅70余年，然而海洋调查事业却自此得到更显著的发展，海洋调查船也同时得到了快速发展。

东方红”号海洋调查船试航

中国海洋事业虽在建国前受到严重影响，但由于世界上开展真正意义的海洋调查船专门设计本身就较晚，同时中国在建国后，在国家各项军事和民用需求的推动下，逐步加快自行设计和建造海洋调查船的步伐，中国成为第一批专门设计建造海洋调查船的国家之一。自1957年“金星”轮改造之后，1959年7月中国开始自主设计建造第一艘海洋调查船“气象1”号气象调查船，先后出现了有代表性的调查船，如1965年建成的综合调查船“东方红”、1969年建成的3000吨级综合调查船“实践”向阳09、1980年建成的3300吨级综合调查船“科学一号”和“实验3”号都是这一时期的典型代表。

“实践”号海洋调查船是我国建造的第一艘海洋综合调查船。中国科学院于1960年组织我国海洋和船舶领域科学家进行综合性海洋调查船建造预研和论证，708、702和704研究所于1961年秋分别对该船进行总体设计、水动力模型试验研究和调查专用设备设计。沪东造船厂于1965年开始建造该船不久，遭遇“文化大革命”的严重干扰，就在那样十分困难的条件下，我国老一辈海洋科学家和船舶工程技术人员，咬紧牙关、克服困难、排除干扰，以高度的责任感、使命感，造出了新中国第一代综合性海洋调查船。

1967年“实践”号建造下水，船名由时任中国科学院院长郭沫若题写，1968年，“实践”船编入国家海洋局调查船系列。1969年3月10日划归国家海洋局东海分局管理使用。1977年10月～11月和1980年4月～5月，“实践”号船两次参加东海大陆架调查和重磁调查，调查海区面积28.5万平方公里。

我国建造的第一艘海洋综合调查船“实践”号

1978年9月～10月，中国海洋代表团登上“实践”号船赴日本东京参加第五届国际海洋博览会，这是中国海洋科考船第一次亮相国际博览会，登上国际海洋舞台，也是“实践”号船首度驶出国门。当“实践”号船停靠东京港时，许多国际友人、海洋界同行上船参观，受到热烈欢迎和好评。2000年，“实践”号船更名为“海监52”船，承担执行了一系列东海区海洋行政执法和联合执法任务。为让这艘老骥伏兮的“老马”能够重焕生机，继续在维权巡航、海洋调查和环境监测中发挥作用，2008年初、2010年底，曾对该船进行过两次恢复性修理。

与此同时，1970年2月16日中央军委造船工业领导小组批复同意六机部九江地区建设指挥部成立，统一负责领导九江地区造船基地建设工作。1982年2月，635c型海道测量船下水，后进入东海舰队服役，舷号“东测226”；2014年11月退役维修改造后移交给国家海洋局东海分局作为海洋调查勘测船使用，新的舷号为“向阳红28”。

“东测226”船

这一时期设计建造的海洋调查船，相比现在的功能需求，减振降噪措施不完备、船舶噪声较大，无法满足声学实验研究的要求；实验室配置、测量仪器、船用设备老旧且整体配套不完善；探测手段较为落后，探测深度和覆盖范围小，难以满足多学科联合考察的需求；缺乏海上现场数据处理和资料传输能力，必须在返航到岸后在陆地实验室二次完成，缺乏对海上考察中发现的现象和过程及时处理和跟踪处理的能力，自身快速反应能力差，更缺乏在考察中与陆地实验室进行同步联合处理的能力，严重制约了现代海洋调查的精度和效率；国内这一时期建造的科考船普遍船速快，油耗大，运营管理费用昂贵。

80年代中期至20世纪末，中国海洋调查船的新船建造出现了一定的迟缓，除了自主设计并建造了“东方红2”船外，还从国外购买并改装了“大洋一号”、“雪龙”号，这些船使中国进入深远海以及极地调查时代，对中国海洋调查活动产生了较为深远的影响，但由于船只数量有限，还远未达到我国海洋科学发展的实际需求。

进入21新世纪，在国家提出“经略海洋、建设海洋强国”的战略指引下，中国开始进入海洋调查船的发展高峰期，分别建造了“实验1号”、“海洋六号”、“科学”号、“向阳红10”号、“向阳红03”号、“向阳红01”号、“张謇”号、“嘉庚”号、“中山大学号”、“雪龙2号”等较先进的海洋调查船。目前，自然资源部、中国科学院、教育部、地质调查局和农业部水产科学研究院等部门均在建和筹建更加先进的海洋调查船。

我国海洋调查装备技术的发展历程

在20世纪50年代初期，我国还没有专门从事海洋调查装备研制工作的人员和单位，当时只是根据海洋调查和观测的需要，由一些单位临时制造海洋装备供本单位使用，并无生产能力。这一时期国内所需要的海洋调查装备绝大部分依靠进口。

为满足我国第一次大规模海洋综合调查的急需，国家科委海洋综合调查办公室专门组织力量，开展一些基本海洋调查装备的研制生产工作。这一时期主要是仿制国外某些常规产品，研制生产的装备是纯机械式，如颠倒采水器、闭端颠倒温度表、厄克曼海流计、海水透明度盘、手摇绞车、生物网具、采泥器、重力垂直取样管、表面流浮筒、表面水银温度表和氯度滴定管等。

采泥器

为落实海洋科学发展规划提出的任务，我国于1965～1966年和1971～1976年分别进行2次联合研制海洋装备的工作(当时称为全国海洋装备会战)，研制成功50多种产品，有些装备达到国外同期同类产品的水平，有些装备填补我国海洋装备的空白。这一时期结束我国海洋装备纯机械式的局面，为电子装备的研制开了好头，对改变我国海洋装备长期落后面貌和提高海洋调查水平，推动我国海洋电子温、盐、深综合测量仪和声学测流仪的发展，促进新技术在海洋装备中的应用都起到一定作用。

到20世纪70年代末，我国研制生产的海洋装备项目已达百余种，不但有水文气象测量仪器、理化测量仪器、生物调查仪器，而且成功研制利用声学原理的地形地貌调查仪器，航空红外测温仪和航空照相机也已开始在海上实验；测量技术也取得明显进展，一些调查装备中已采用声学、电子、遥测和遥控技术。但是从总体情况看，当时我国海洋调查装备绝大多数仍是常规机械式的，且深海调查装备仍处于空白；此外受国内工业水平限制，装备所用元器件质量不过关、非商品化，导致新研制的装备无法生产和扩大应用。

在20世纪70年代末到80年代中期，随着我国工业水平的迅速提高，海洋装备技术发展步伐加快。这一时期研制生产的海洋调查装备品种明显增加，测量精度、灵敏度、稳定性和可靠性也有较大提高；装备所采用的技术取得很大进展，不再立足于分离元件，而是越来越多采用集成电路，装备结构日益标准化，并且计算机的使用大大提高装备自动化水平。

从20世纪80年代中期到90年代，科技攻关使海洋调查装备的研制生产迈上新的台阶。这一时期研制生产的海洋调查装备普遍采用微机或单板机进行数据采集、运算、记录和传输，采用可靠性高的电子元器件以及适用于海洋环境的新材料和新三防工艺；海洋调查装备从单要素专项测量向多要素综合测量系统发展，并开始向深海发展。

CTD剖面仪

在进入21世纪的10余年里，我国不但研制出一批技术先进的传感器、仪器和测量系统，而且有些装备已形成系列产品，有些装备技术指标达到国外同期同类产品水平，有些地质仪器和水文仪器被用于大洋考察和其他国际联合调查。近年来，在国家“863”计划、海洋公益性行业科研专项等的支持下，我国已经成功研制多款海洋调查和取样装备，包括自动气象站、高精度温盐深仪(CTD)、海流剖面仪(ADCP)、磁力仪等；深海取样装备包括深海电视抓斗、多管取样器等；海洋观测平台也呈现多样化，包括被动观测平台如浮标、潜标等，自主观测平台如6000米级“潜龙一号”AUV(无缆水下机器人)、4500米级“海马号”ROV(有缆水下机器人)、水下滑翔机等，拖曳观测平台如6000米级深海声学拖体、超宽频海底剖面仪、拖曳式多参数剖面测量系统等；在载人潜水器方面，“蛟龙”号深潜器实现我国载人潜水器零的突破，于2012年7月圆满完成7000米级海试，目前已处于实际应用阶段；300吨级深海空间站“龙宫”也已进行水下试验；2020年11月10日，我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，在马里亚纳海沟成功坐底深度10909米，再创我国载人深潜的新纪录。这些装备的研制和应用使我国海洋调查观测和环境监测传感器技术得到很大发展。

虽然我国已研制出一批技术水平接近或具有国际先进水平的海洋调查装备，但从总体来看我国海洋调查观测高新技术开发起步晚、进展比较慢，国外已经开发应用的某些高新技术在我国尚处于空白状态，尤其是水声技术和传感器技术等核心技术。目前我国海洋调查中使用的大多数声学装备仍以进口仪器为主，常用的重、磁、电、震、声等核心传感器仪器装备几乎全部依赖进口，这不仅是制约我国海洋调查观测技术发展的瓶颈，也是提高海洋调查成本使其难以产业化的重要障碍。

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我国海洋调查技术的未来发展

⒈无人化、智能化

在新时期无人化、智能化是海洋调查的发展趋势之一。无人船艇现阶段可搭载多波束测深系统、侧扫声呐、浅地层剖面仪、单波束测深仪、ADCP、CTD、水下摄像机等调查设备，已满足海洋调查相当一部分的场景需求，但无人船艇在实际的海洋调查作业中，目前还仅是配角。未来无人船艇要在海洋调查中扮演更重要的角色，需要攻克关键的技术难题。

一是动力更持久续航能力更强的无人船艇。目前其续航力一般在几十海里至几百海里，其动力一般是电池提供，基本上能够满足海岸带调查的需要。但是，在远海和大洋，由于仅靠电池提供动力，其续航能力不可能满足实际海洋地质调查的需要。如果是在远洋进行走行式调查，大吨位、油电混合动力的船可能更符合实际工作的需要。如果是在远洋进行定点观测，可利用太阳能风能或者波浪能等再生能源为无人船艇提供自动归位的动力和并持续为观测设备提供电力。

二是拓宽无人船艇在海洋调查中的应用场景。目前，无人船艇在海洋调查中主要应用于海岸带调查，多用于开发的前期调查和后期监测。在远海礁盘浅水区，偶尔也会替代工作艇作业。未来无人船艇要想在海洋调查中的作用，不能只停留在进行地形测量，重力、磁力、海流测量等常规的海洋地球物理调查方法都应该在无人船艇上实现，并且可以根据任务需要进行不同工作模块的搭载。此外，目前海洋调查船大多是单船进行作业，而无人船艇未来也可向集群化发展，组成无人船艇海洋调查船队，和母船或者无人机进行协同作业，提高工作效率。

⒉集约化、多元化

集约化也是未来海洋调查的发展趋势。首先是要建立调查船共享平台，将各类专业调查船舶登记上网，公布其性能、航行计划等，便于有需要的单位共享搭载，提高船舶使用效能。船队应继续深化管理，在船舶备品、备件、专业设备、人员交流和调查资料共享共用等方面实现更大的突破。

其次国内海洋调查船队不仅要加强对船舶的管理和协调，还要整合全国力量，制定规划和政策，形成较大的行业影响力，并在此基础上，争取国家对船队的直接经费支持和资助。最终是建成全国统一管理的海洋调查船队，彻底改变调查船分散管理的局面。

⒊模块化、专业化

随着海洋调查作业对多学科立体综合观测研究要求的提高，80年代以后的海洋调查船出现模块化的实验室，不但简化船舶设计和建造、提高船舶使用寿命，同时提高调查船使用的灵活性、缩短调查仪器设备的更换时间，极大地提升海洋调查的效率。

随着海洋调查研究的不断深入，对海洋调查船的静音性能、深海钻探能力、破冰能力、深潜调查等均提出更高的要求。我国目前也在紧跟时代潮流，努力发展具备相关能力的船舶，如“实验1”号具备良好的静音性能、“实验6”号具备一定的海洋钻探能力，此外我国也在计划建造新的极地科考船和新的深潜器母船等。同时，由于深水海洋调查、水下标本采集、潜水医学和生理学研究的需要，现代海洋学研究越来越依赖AUV、ROV、UUV等深潜器，为顺利安置这些深潜器并对其进行下放和回收，出现一些专业的深潜器母船。

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