多源立体海洋数据资源获取体系

在大数据时代，数据的汇集更加趋向多源、立体和多模态。在海洋数据资源获取体系方面，还需进一步加强天基、空基、岸基、海基和海底基等海洋信息立体获取能力，全面提高海洋、观（监）测数据的自动采集提取、安全传输汇集、更新水平。完善海洋应急和常态化调查系统，强化海洋专项、极地、大洋调查，加强海洋经济海域、海岛监视监测，大幅提升海洋综合调查数、据获取更新能力。拓展国际海洋合作渠道，扩充、全球海洋数据交换共享能力。强化互联网涉海信息收集，最大限度掌握多源海洋信息资源[11]。

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海洋数据资源获取系统核心是由以遥感卫星组成的天基海洋环境监测平台，以海洋巡航飞机、无人机组成空基海洋环境监测平台，以固定海洋环境监测站和高频/地波雷达站组成的岸基海洋环境监测平台，以浮标、潜标、漂流浮标、水下移动潜器、船舶等组成海基海洋环境监测平台，以水下固定监测站、水下水声探测阵等组成的海底海洋环境监测平台；搭载声学多普勒剖面仪、气象仪、雷达、摄像头和声呐等多种功能的传感器等，以实现基于多平台进行长时序的海洋环境立体监测。

卫星观测系统包括高分卫星、气象卫星、海洋卫星等。高分卫星具有中高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率、宽观测带宽性能，能综合运用可见光、红外与微波遥感等观测手段，可对海洋环境变化实施大范围、全天候、全天时的动态监测，满足海洋大范围、多目标、多专题、定量化的环境遥感业务化运行的实际需要；气象卫星获取的信息被应用于天气预报，气候预测，环境和自然灾害监测，为台风、暴雨、冰雹、暴雪、沙尘暴、龙卷风等灾害性天气的监测提供了更有力的预测预报手段；利用海洋水色环境卫星遥感，可以进行赤潮、绿潮渔场环境和海冰进行监测；利用海洋动力环境卫星遥感，可以对台风、灾害性海浪、风暴潮和全球海平面变化进行监测，以及对海啸预警和探测大洋渔场起着重要作用。

无人机是利用无线电遥控设备、自备程序控制装置所操控的不载人飞机。随着科技水平的不断进步，无人机由于具备高效性、节能性、风险性较低等优点被广泛应用于各个领域。而在海洋环境监测加入无人机的协助可以提升环境监测整体的智能化、自动化、专业化，是提升海洋环境监测准确性、效率性的重要措施。通过搭载可见光、多光谱、红外、荧光等观测仪器，完成港口大气环境监测。

水下机器人体积较小，灵活机动。可以携带重要的传感器到达重要的区域，在周围数十或近百公里的水下空间进行自主探测，获得大范围的海洋环境水文信息，这对于未来的海洋研究与开发、海洋环境的变化与厄尔尼诺现象等灾难性天气的相互关系研究等能够提供重要的数据。通过智能水下机器人进行海洋数据采集，可以大大缩短在该领域与世界先进水平的距离，并形成具有特色的海洋环境数据采集系统。

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海洋潜标系统是系泊于海面以下的可通过释放装置回收的单点锚定绷紧型海洋水下环境要素探测系统，主要配置声学多普勒海流剖面测量仪（ADCP）、声学海流计、自容式温深测量仪和自容式温盐深测量仪（CTD）及海洋环境噪声剖面测量仪等，用于水下温度、盐度、海流、噪声等海洋环境要素长期、定点、连续、多要素、多测层同步监测。

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在海洋观测平台智能化、无人化发展的大趋势下，无人艇多用途平台具有较高的负载能力、良好的平台稳定性和更好的航行性能。艇身配备风光互补能源采集系统，以风能、太阳能作为主要能量来源，可满足较长时间的水面观测任务需求。配备的自动绞车可满足定点剖面观测以及拖曳观测的需求。通过搭载不同类型的传感器及海洋观测仪器，可应用于海洋环境水质分析监测、监控海上违法行为、海洋测绘等领域。

雷达观测主要包括高频地波雷达、VTS 雷达（S波段、X波段）、相控阵雷达、合成孔径雷达等。高频地波雷达作为一种新兴的海洋监测技术，具有超视距、大范围、全天候以及低成本等优点，被认为是一种能实现对各国专属经济区监测进行有效监测的高科技手段。各临海发达国家均进行了研发投入，并实施了多年的对比验证和应用示范。高频地波雷达利用短波在导电海洋表面绕射传播衰减小的特点，采用垂直极化天线辐射电波，能超视距探测海平面视线以下出现的舰船、飞机、冰山和导弹等运动目标，作用距离可达300km以上。同时，高频地波雷达利用海洋表面对高频电磁波的一阶散射和二阶散射机制，可以从雷达回波中提取风场、浪场、流场等海况信息，实现对海洋环境大范围、高精度和全天候的实时监测。VTS雷达(s波段,x波段)雷达波段代表的是发射的电磁波频率(波长)范围,非相控阵单雷达条件下,高频(短波长)的波段一般定位更准确,但作用范围短;低频(长波)的波段作用范围远，发现目标距离大。S波段雷达一般作为中距离的警戒雷达和跟踪雷达；X波段雷达一般作为短距离的火控雷达。相控阵雷达即相位控制电子扫描阵列雷达，利用大量个别控制的小型天线单元排列成天线阵面，每个天线单元都由独立的移相开关控制，通过控制各天线单元发射的相位，就能合成不同相位波束。相控阵雷达从根本上解决了传统机械扫描雷达的种种先天问题，在相同的孔径与操作波长下，相控阵的反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子对抗能力等都远优于传统雷达。合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达，也称综合孔径雷达。合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。合成孔径雷达的首次使用是在20世纪50年代后期，装载在RB-47A和RB-57D战略侦察飞机上。经过近60年的发展，合成孔径雷达技术已经比较成熟，各国都建立了自己的合成孔径雷达发展计划，各种新型体制合成孔径雷达应运而生，在民用与军用领域发挥重要作用。

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海洋数据处理分析方法

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