前言：一篇好的文章需要精心雕琢，小编精选了8篇海洋环境监测范例，供您参考，期待您的阅读。
海洋环境监测范文1
关键词：OBE；海洋环境监测技术实验；教学改革
OBE（Outcomes-basedEducation）是基于学习产出的教育模式[1]，要求教师为学生的学习成果负责，其核心理念可总结为学生中心、成果导向和持续改进[2]。海洋环境监测技术课程是海洋科学专业的重要专业课，讲述海洋环境（主要指水体、底质、气体和生物）监测的步骤和方法，课程目的是使学生能够根据监测的目的对海洋环境进行调查研究、设计监测方案、选择监测方法、进行数据处理以及测试结果的分析评价。实验技术在海洋基础调查、养殖环境监测等方面具有广泛的应用，在海洋科学专业实践教学中起到非常重要的作用，是培养对实际海洋环境监测问题可以有效分析和解决能力专业人才的关键途径，海洋环境监测技术实验理论性强，要求学生动手操作能力强，而现有的实验课并未单独设立，课时较少，教学模式单一，考核制度不完善，对其开展基于OBE教育理念的教学改革十分必要。本文以OBE理念为指引，在实验教材、教学内容、教学方式、考核方式等方面对海洋环境监测技术实验教学过程提出了改革措施，以期促进实验教学质量提升，以科学的教学过程及科学的考核方式开展实验，实现以学生为中心，提高学生在海洋环境监测方面创新和实际应用能力。
一、海洋环境监测技术实验教学改革现状分析
（一）教学方式以教师为主导，教学过程僵化。目前采用的教学模式为：实验员准备材料和试剂，老师按照讲义材料的内容并结合理论课上的背景知识按部就班的讲解实验流程，然后进行演示实验，学生只需要简单模仿完成实验即可。实验过程中出现意外也不会多动脑筋进行思考而是希望老师给予解决，主动参与实验的想法很少，甚至有的同学完全依赖于同组其他同学完成实验，对实验结果的分析讨论缺乏数据分析的延伸，做实验变成了单一的数据记录，缺乏主动思考和探索，应变能力较弱，因此需要对教学过程进行改革，提高学生的积极主动性[3]。
（二）实验教材缺乏，实验内容单一、相对独立。由于海洋学科的特殊性，海洋环境监测技术实验属于小众课程，并没有专业配套的教材，实验内容设计主要参照其他环境专业的教材并结合《海洋监测规范》，实验项目大多是时间短、设备简单、容易操作且危险性较小的常规测定，使用的方法均为国家标准方法，整个实验流程的各个环节介绍详细，学生没有思考和创新的空间，新方法、新仪器或者研究性方法很少采用，进而阻碍锻炼学生创新思维、动手能力和先进技术和方法的学习能力。目前教学中涉及的实验项目多是单个指标的监测，相互独立，与实际工作相差较远[5]。海洋环境监测是一项复杂系统的工作，包括监测目的的确定、资料收集、监测对象的确定、监测方案的制定、优化布点、采样时间和频率确定、采样工具和用品准备、样品采集、运输和保存、样品预处理和测定、数据处理和分析以及各个环节质量控制等方面，单个实验很难让学生把这些环节连接到一起，达不到让学生学会自主设计监测方案的目的；另外对于成分复杂的样品，让学生学会选取合适的预处理方法和分析方法、有效的实验设计，从多角度分析问题和解决问题的综合实验能力并没有提高。
（三）实验考核标准单一。目前，海洋环境监测技术课程设置分为理论教学和实验教学，期末考核中理论课成绩在最终考核成绩中占主要比例，实验成绩只占20%比例，而且实验课程成绩的考核主要依据学生提交的实验报告成绩，这就使得学生在实验课上缺乏主观能动性，让实验教学效果与预期相差甚远。虽然要求学生每次实验结束原始数据页都必须有教师的签字，但是仍有部分学生积极性欠缺，不进行课前预习，对于实验过程有跟着同组同学一起做的侥幸心理，最终只是为了提交一份完整的实验报告，甚至出现修改实验数据的现象，形成了“重结果、轻过程”的现象，缺乏与理论教学的结合，缺乏独立思考造成了评价结果的不科学和学生不严谨的科研态度[6]。
二、基于OBE理念的海洋环境监测技术实验教学改革设想
（一）改进教学模式。把传统教师讲解为主、学生被动接受式的模式转变为学生为主体、教师为主导的互动式和启发式的教学方法[7]。实验课开始前对学生进行分组并固定小组成员，每一组推荐一名负责人，负责小组成员的任务分配以及与教师沟通事务；每一次实验前根据测定项目小组共同完成实验方案的制定并向老师提交方案，教师制定一定的标准要求组间不可完全一致，防止抄袭，然后老师集中讲解各组方案的优缺点，根据老师的讲解，每小组需进一步完善方案并在实验过程中执行，培养学生的团队合作能力；实验过程中，教师及时关注每一组的实验进程，如有问题出现，采用启发式进行引导学生自己去寻找答案和解决方法，杜绝学生的依赖心理，迫使学生学会自己观察问题、思考问题并最终解决问题[8]。实验结果部分除了浓度等简单数据计算之外，还可以利用计算机统计软件进行数据采集和分析，如绘制标准曲线和计算回归方程、线性系数以及污染物之间相关性分析等，不仅提高实验的精度，而且提高学生实验数据处理的能力[9]。
（二）实验教材新编制方式，增加综合性、设计性、研究。性实验内容针对海洋环境的特殊性，将“海洋环境监测技术实验”作为一个综合性实验来开展，采用“少而精”的选择思路，精选经典的常规监测实验项目。以学校附近海域为研究对象，要求学生根据理论课知识制订监测方案，设计实验路线，根据水深等指标确定采样点个数并用GPS做好定位，准备采样工具，根据实验学时数分配采集对象和测定指标，争取在有限的课时量内完成一个比较完整的测定方案，让学生对不同监测点每个指标的差异进行比较，并分析其差异性原因、指标间的相关性以及和水文气象等环境因子的关系，进而对水质、底质情况进行综合质量评价，提高学生的分析问题能力。每一个具体指标测定时对实验项目中所列出的具体内容以表格或提纲的形式列出，其中重点内容以黑体标出[4]，并要求学生在实验报告中完整补充，对于同种或同类污染物的其他测定方法尤其是新型测定方法可以让学生通过自助查阅文献然后写出读书报告，一同作为作业上交，调动学生的思考积极性和查阅文献以及归纳资料的能力。还可以利用实验室开放的时间，对学生增加开设一些研究性的实验内容，使学生掌握当前科学研究动态，为大四毕业论文和日后从事科学研究做铺垫[10]。
（三）优化考核方式。采用多方面、多层次的综合评分考核方式来激发学生的参与性和积极性，采用方案设计（包括预习报告、ppt汇报）、平时表现（包括：出勤、提问、操作、小组分工合作配合等）、实验报告（包括书写、数据记录、结果处理、全面分析等）等多种形式相结合的考核方法，这三部分所占比例依次为30%、30%、40%，同时对有创新表现的学生给予额外加分，激发学生实验兴趣，促进学生全面发展。在实验课整个进行过程中，利用雨课堂和学习通等工具，预习资料、文献等，学生的预习报告、实验报告等结果也需在其中提交，教师随时可以进行批改，及时给学生反馈，结束后还可以下载结果分析，为以后的课程进一步优化提供可靠数据。
（四）提升学生安全防范意识。实验过程中会使用一些强酸、强氧化剂或者高温加热灭菌操作，学生的人身安全是实验课的关键，就需要要求学生可以熟练操作喷淋装置、消防器材和医药箱等，通过学生自己查询资料结合教师讲解，建立危险操作指导书和危险设备操作守则，提高安全意识和自救他救能力。对于实验中产生的“三废”要进行科学、合理的分类收集或排放，不能造成人为的二次污染，教师可以鼓励学生查询资料然后选取污染较小或者较安全的测定方法，引导学生思考对废弃物的处理措施，做到资源回收利用和减少污染的效果。
三、结束语
海洋环境监测范文2
关键词：海洋资源；环境监测；硬件设计；无线传输
随着沿海经济的快速发展和海洋发展的深化，我国的海洋环境污染问题日益突出。因此，迫切需要加强海洋环境的保护，而目前限制整体的海洋环境保护的一个重要因素就是我国缺乏一些先进的海洋环境保护、科学技术的监测和科学评估手段。本文完成了海洋监测系统的整体架构设计和具体完成所需的硬件、软件的工作，以期为未来的整个海洋监测起到了启迪作用。
1海洋环境监测系统的总体架构
系统设计采用物联网技术。其中采用无线传感器网络技术的数据采集子系统主要负责系统监控数据的采集，监控终端通过无线网络通讯实现监控数据的传输。海洋环境监测信息管理子系统实现了监测数据的存储和分析，并根据分析结果通过互联网技术对数据进行传输和分析。系统的底层是部署在受监控海域中的各种传感器节点。传感器节点主要包括：传感器单元，处理器单元，无线通信单元，能量供应单元。陆地上的监视终端位于上方，主要包括用于接收传感器节点数据的传输设备，用于监视区域的视频获取模块以及用于发送监视数据的无线通信模块。最终数据被传输到监控中心，该监控中心主要包括用于数据传输的无线通信模块，用于接收数据和数据预处理的工业计算机以及用于数据存储、计算和的服务器。
2传感器节点的结构设计
本文主要利用传感器技术对海水的PH、氧气浓度、盐度、水温进行检测。传感器对于数据进行采集后传入到MCU，MCU完成处理后，通过无线通信模块送入用户手中。其结构如图1所示。（1）数据采集单元是对传感器与MCU进行通信和连接的十分重要的一环，通过ADC通道采样传感器收集的信息。微控制器完成数据处理、存储、发送和接收以及管理电源模块。（2）无线通信模块负责数据和命令的传输。当监控中心发送命令以读取数据时，该命令通过3G网络发送到接收器节点，然后该命令通过接收器节点的无线通信模块发送到传感器节点。传感器节点完成数据获取，并通过无线通信模块将数据发送到接收器节点。宿节点通过串口连接将监控数据传输至监控终端，最后通过3G传输。通信模块将数据上传至监控中心，以完成数据采集与传输的全过程。（3）数据采集功能：通过各种传感器获取监测区域的空气温度和湿度，水流方向，水温和盐深等环境信息。（4）视频监控功能：通过摄像机监控区域的实时动态信息。（5）数据通讯功能：将多个传感器的监控数据整合到监控区域，通过3G通信技术将监控数据传输至监控中心服务器，监控中心将通过Internet技术监控结果。（6）环境监测管理：环境的检测主要是利用前文所提到的各种传感器来完成对于实际的海洋环境的一个检测的工作。
3传感器节点硬件设计
建立的传感器网络需要具有高效的数据传输效率和最大的节点功率效率，因此ZigBee协议凭借其高效的传输效率用于传感器节点之间的通信。ZigBee工作在2.4GHz频段，最高数据传输速率为250kbps。传输距离取决于传输功率的大小和应用。现在，某些产品的传输距离已达到2英里。本文将Chipcon公司生产的CC2430芯片用作传感器节点的控制核心。它使用具有128KB可编程闪存和8KB内存的8位MCU（8051）。它还包括模数转换器（ADC），多个计时器，AES-128协处理器，看门狗计时器，32kHz晶体振荡器睡眠模式计时器，复位电路，掉电检测电路和21个可编程设备I/O设备当中。传感器广泛用于工业和农业生产领域，例如自动生产线，自动加工设备，智能检测仪器等。出现了许多新领域。在许多基础科学研究中，第一个障碍在于获取对象信息的困难。新机制和高灵敏度检测传感器的出现将导致该领域的突破。某些传感器的开发通常是某些边缘学科开发的先驱。传感器广泛应用于矿产资源，海洋开发，生物工程，生命科学等领域。它主要包括溶解度，pH，电导率，浊度，氧化还原电势，特殊离子等。一般而言，海洋化学传感器落后于物理传感器。尽管现代传感器在其他领域得到了快速发展，但由于恶劣的海洋环境，被测物体的复杂性和各种干扰因素，它们不能移植到海洋环境监测中，给海洋环境的开发和应用带来了许多困难。监视传感器。因此，提高海洋环境监测水平，关键是发展海洋传感器技术。对于许多前沿科学和新兴技术而言，需要配备新的传感器技术，没有传感器就无法形成和促进物联网。新型传感器与计算机的结合，不仅使计算机的应用进入了一个新时代，而且显示了传感器技术的广阔应用领域和发展前景。
（1）PH传感器：本文所设计的海洋监测系统的PH传感器是采用sensoryt700IQSW是标准的数字传感器，可以连接到IQ传感器网络。它具有自动存储和校正数据的功能。用于测量海水的pH值。
（2）溶解氧传感器：本文所设计的海洋监测系统是来自Fdo700iqSW是一种光学发光的溶解氧传感器，其膜片装有短波光源的荧光燃料。通过返回被动状态，长波被消除并记录为测量信号。
（3）盐度传感器：它用于测量海水的盐，其传感器完成对于海水盐度的监测和传输的工作。（4）水温传感器：本文所设计的海洋监测系统的水温传感器是采用的wq101浸入式温度传感器是一种耐用的水温测量装置。输出信号为4-20mA；测量范围为-50℃～+50℃；测量精度为±0.1℃；在线最大压力为50psi；工作电压为10-36Vdc；工作温度为-50℃～+100℃。在海洋环境中应用无线传感器网络时，在无人值守的情况下，传感器节点需要收集和发送数据，节点的能量供应是整个网络正常运行的有力保证。为了实现传感器网络的正常工作，将节点的能量供应单元设计为：电源供应模块，充电管理模块，双电源切换管理模块。
4传感器网络节点工作流程
所设计的海洋监测系统传感器网络节点的一个主要工作流程如图2所示。系统在开始工作之后，完成一步初始化的动作；系统初始化完成之后，用户可以根据自己的实际需要来完成定时时间的设置的工作；定时时间设置完成后，开始进行定时，定时动作完成之后，整个系统开始进行数据的采集和发送的一个任务；最后完成对于海洋环境的一个信息的采集的工作。节点的汇聚主要是采用的ZigBee是一组基于IEEE802.15.4无线标准开发的有关网络，安全和应用软件的技术。它使用全球自由频带进行通信，并且可以在三个不同的频带中进行通。系统在接收处理完成整个数据的整理之后，利用节点将信息传递出去最终发送给监测终断，完成信息传输的工作。与蓝牙等无线通信技术相比，ZigBee采用DSSS技术，具有低复杂度，低成本，低功耗和低速率的特点。从采集节点接收到数据后，将数据存储起来，并将反馈信号发送到采集节点。最后，节点将存储的数据发送到监视终端。
5总结
海洋环境监测范文3
0引言 发展海洋科学、维护海洋权益、开发海洋资源、建立海洋产业，首先应从认知海洋空间，了解海洋现象，寻求反映机理，探讨演变过程，发现海洋秘密，总结海洋规律等逐步做起。海洋环境监测是对海空、海面、海水、海底、海岸、海岛周边发生的物理、化学、生物、地质现象和过程进行的观察、感知、测量、记录、分析、监控。海洋环境监测途径一是天基的遥感卫星、测量卫星等;二是空中飞机、无人侦察机、飞艇搭载的光电探测雷达及空基遥感装置、高分辩率成像装置、气体气旋分析装置等;三是岸基或岛基的高频天波雷达、高频地波雷达、微波超视距雷达、激光雷达、光学探测与成像装置、无线电信号侦测及综合技术观测装置、临海陆地的气压、气流、风力、蒸发通量测量系统等;四是搭载于航行舰船及专用测量试验船、海洋工程平台、浮标、潜标、蛙人、潜水器的各种物理生化传感器、光电探测器、水声探测器、水质采样与分析装置、鱼群及相应生物链探测装置等;五是布放在海底的海床基、坐底式测量装置、海底光电缆、高中低压接驳器、声组合水听器、光纤传感器以及海底探测传输设备与海洋浮标、潜标、AUV、UUV、海洋舰船构成的海洋观测网。这5种监测途径的实现和信息获取，都需要数据通信网做保障，其包括卫星通信、短波和超短波通信、海底光缆和电缆通信、水声通信、中继组网通信等。海洋环境监测从功能上又分为海洋动力环境监测、海洋生态环境监测、海洋地质环境监测和海战场环境监测四大类，它们的监测方向各有重点，监测数据有很大的专业差距，但服务面向相关度是很紧密的，诸多海洋环境监测数据是多领域共享的。下面侧重海洋动力环境监测和海战场环境监测，论证海洋监测在海洋发展和维权活动中的支撑先导作用。 1海洋环境对海上维权平台和装备的影响 海军舰艇和各种海洋维权执法船在海洋航行，舰船装备在海洋应用，舰船载武器和水中兵器在海洋作战，信号在大气和海水中传输，都面临着海洋的风场、浪场、流场、声场、磁场、压力场、温度、盐度、深度、密度、腐蚀度和海面大气水气等环境参数的影响。海军及海警海监的典型装备包括:水面舰船、高速快艇、常规潜艇、核潜艇;海航飞机、舰船载直升机、无人机、空中飞艇;舰炮、舰载导弹、鱼雷、水雷;舰船载雷达、声呐、通信、导航、光电及电子战设备等。海洋装备是构成海上维权战斗力的物质基础，对保卫国家安全、维护海洋权益、治理海洋环境、开发海洋资源具有十分重要的作用。海洋维权装备的使用环境复杂多变，从热带到寒带、从水上到水下，从春季到冬季，海洋环境中的各种因素对装备性能的发挥都有重要影响。例如海风、海浪、海流、海冰、海雾对舰船航行安全有重大影响;云、雨、雷电对飞机飞行安全影响很大;海水的温度、密度、盐度、跃层对潜艇活动有重大影响;磁场变化影响舰船、飞机、潜艇的导航;电磁效应、蒸发波导和大气波导效应、电离层变化对雷达探测、无线电通信的传播特性和传输品质有影响;海杂波、雨、雾影响雷达探测和导弹精确制导;大气透明度和雨雾对光电设备的使用和性能有很大影响;海洋的温、盐、深、密、流对声呐探测、水声通信、鱼雷声制导有很大影响;低空风影响炮弹和导弹的弹道;潜器座底与海底地质相关，等。 1.1海洋环境对舰船水面航行的影响 对舰船水面航行影响较大的环境参数有风、浪、雾、海流和海冰。大风对舰船海上航行安全构成重大威胁，暴风对海油工程和停靠港口的船舶还有巨大破坏力;海浪是海上航行的克星，发生过多次巨浪将船体拦腰截断的惨剧;“睡浪”的最大波高可超过30m，船舶遇到后很难逃过这种灭顶之灾。海雾使海上能见度大大降低，使舰船容易发生严重相撞事故;海冰运动时的推力和撞击力巨大，能对舰船海上航行造成重大危害，“泰坦尼克”号邮轮撞击冰山，我国渤海“海二井”石油平台被流冰摧毁等是很著名的例证。 1.2海洋环境对潜艇水下航行的影响 海水的密度跃层、环流对潜艇活动有重大影响，当潜艇遇到海水密度跃层形成的“海底断崖”时，会突然下沉，危及潜艇安全。当潜艇遇到海洋环流和内波时，会产生严重的振动和颠簸，变得难以操纵和控制，甚至难于走出困境。 1.3海洋环境对雷达探测与无线传输的影响 舰载雷达肩负着对空探测和对海探测的功能，海杂波、云雨杂波对雷达探测会产生较大干扰，形成假目标和虚警，直接影响雷达探测和导弹精确制导。对于被动超视距雷达，海洋环境中的气象参数(如温度、气压、气温、蒸发通量等)会影响大气波导形成，从而影响雷达探测性能。无线传输与电磁波在海空介质中的传播特性和品质相关，空中电离层的变化会对海上通信产生干扰和多径效应，影响通信质量。 1.4海洋环境对导航的影响 海水表面和水下磁场的变化对舰艇、飞机、潜艇的导航有重大影响。通常海洋磁场是比较稳定和均衡的，但是在某些特殊情况下，如海底矿山和地质原因，会使区域磁场异常，使电罗经指示的方向发生偏差，影响导航精度。 1.5海洋环境对水声探测与传输的影响 海水对于声波的传输是一种时变、空变的随机不均匀变参信道。声呐在水下工作，其性能受海洋环境的影响非常大。声速会受到海水温度、深度、盐度的影响。声信号传播会受到季节、水域、内波、潮汐、海流、海面波浪、气流等气象因素和海底沉积层及其组成结构的影响;如我国中沙和南沙岛之间水深4km以上的海域存在稳定的深水通道，在传播实验中可清晰地收到600km以外的爆炸信号，而在南沙复杂海底地形区，同样爆炸声源的接收距离仅为1～2km;季节对声传播的距离影响很大，如有的声呐设备在冬季作用距离可达数十千米，而在夏季却发现不了肉眼都已经看到的目标。海洋中的生物群、水团、暗礁、海底山丘、泥沙等对声呐设备准确识别探测目标实非易事，最典型的困难当属对被泥沙掩埋的水雷的探测和识别。海洋环境噪声对声呐探测信号的提取也有着十分重要的影响，它是水声信道中的一种干扰背景场。海洋环境噪声包括:由风浪造成的湍流噪声、雨噪声、气泡噪声;生物噪声、地震噪声、冰噪声、热噪声等。这些海洋环境条件对声呐的探测距离和目标识别、对用声呐导航的潜艇航行安全性、用声制导鱼雷攻击的准确性、水声通信的作用距离等都产生重大影响。#p#分页标题#e# 1.6海洋环境对鱼雷与水下导航定位的影响 根据鱼雷类型的不同，海洋环境对鱼雷与水下导航定位的影响也不同。对线导鱼雷，主要是海流对其位置坐标的影响。鱼雷位置坐标是利用雷速、航向、深度等参数综合解算获得，这些参数直接影响到坐标的精度。而海流，尤其是分布于各大洋的海沟附近，若流速较高，则对位置坐标有较大影响，从而影响综合导引。对利用敌我坐标解算射击航向的UUV(无人水下航行器)，尽管航向正确，但若位置偏离，仍能影响UUV程序弹道的执行。对海/空投鱼雷而言，主要是海况(海风)对其入水姿态控制产生影响。 1.7海洋环境对水雷的影响 海洋环境对水雷的影响主要有以下几个因素:风浪流、海洋噪声(包括生物噪声)、海洋生物、海水压力等。其中，风浪流影响水雷布放位置的准确度、在水中姿态及攻击稳定性、水雷的声和磁及水压引信对信号的接收灵敏度;海洋噪声的总声级有时会达到100～110dB以上，能淹没舰船声特征信号;海洋生物吸附于水雷换能器表面，降低换能器接收信号;海水压力对水雷的耐压壳体直接产生影响。 1.8海洋环境对导弹空中飞行的影响 在海洋环境下，导弹出水姿态、空中飞行弹道与姿态参数的高精度测量非常重要，特别是在贴近水面数百米范围内的弹道测量更是关键环节。但是，由于这一区域的气温、气压、湿度、大气透明度等海洋环境条件变化剧烈，会给光学测量精度带来严重的影响。恶劣的海洋环境对于舰船和潜艇发射导弹后的初始弹道干扰较大，影响到导弹的飞行控制。对于反舰巡航导弹，其巡航高度数据的设定均需视海洋环境参数而定，以尽可能提高飞行的隐蔽性和突防能力。海洋环境对潜艇水下发射导弹，对导弹出水姿态和潜艇发射前后的稳定影响都较大。 1.9海洋环境对红外、激光等光电设备的影响 海上雨、雾、大气湿度等参数对红外、激光探测设备的使用和性能影响非常大。天晴时，大气透明度很高，大气对红外线、激光的吸收很少，红外、激光等光电探测设备处于最佳使用状态;而当遇到雨、雾、大气湿度很高的不良天气时，红外线、激光在大气中的衰减很快，使设备的性能明显下降，甚至无法正常使用。海水对激光衰减很大，激光探潜为了使传输损失降低到最小，激光器工作的频谱必须与海水的谱特征相一致，对于深海传输，仅在光谱的蓝－绿部分有一个很窄的透过窗口，对于沿海区域，这个透过窗向更长波长端移动，这就限定了激光器的工作波长，而这个波长范围内的激光器很难做到大功率。另一方面，海水中溶解有大量的杂质。从光学角度讲，海水不是全透明的，包含有散射杂质，这导致对光有较强的吸收，对蓝－绿激光也是这样。激光在海洋环境大气中传输时会受到大气分子和气溶胶的吸收与散射，并有可能产生热晕现象，影响激光对目标的破坏作用。同时，海洋环境的温度、湿度、霉菌、盐雾、大气湍流等因素也会对激光武器的舰用化产生影响，给高功率反导反卫的激光武器上舰船带来了很大难度，美国研制的“鹦鹉镙”大功率激光武器虽在陆地成功完成了反导反卫试验，但要上舰装备还有待于攻克难关。 1.10海洋环境对材料防腐蚀与防生物污损的影响 处于海洋环境中的海洋装备不可避免地要遭受化学腐蚀、微生物腐蚀、电偶腐蚀、空泡腐蚀以及冲刷腐蚀等。化学腐蚀发生在海洋装备的各个部位;微生物腐蚀加快材料腐蚀的速度;电偶腐蚀使异种金属接触中会出现其中的1种金属加速腐蚀的现象。海洋生物的附着引起的舰船航速下降、管道堵塞、水中机械部件动作和观通系统失灵以及加快金属腐蚀等综合效应是影响舰船性能的又一重要因素。海水和海洋大气中有很高的盐度，也会对海军装备有很强的腐蚀作用，会大大降低装备的使用寿命和性能。海水中藻类、贝壳类生物附着在船底、潜艇表面，也会破坏舰艇、潜艇表面的涂层，加速船体的腐蚀，增加航行的阻力和噪声，对舰艇安全也产生较大影响。 2海洋环境监测是海洋发展和维权的共用支撑技术 我国是一个海洋大国，有300多万km2的海洋国土和18000km海岸线，蕴藏着大量丰富的海洋资源。但我国相当一部分海洋国土、岛礁被他国占领，海洋油气资源被他国开采，保卫海洋国土和资源的责任需要我们发愤图强。我国是世界上第二大经济体，是经济全球化的重要支点，庞大的进出口贸易依靠海洋战略大通道航运实现，但大通道上部分海域经常出现海盗袭扰，瓶颈海峡地区受控于人，保护国家战略海运大通道就是保护国家经济稳定发展，新的历史任务召唤了我国海军编队走向亚丁湾护航。我国是联合国安理会常任理事国，我军是世界上知名的战力很强的军队，我们有义务也有权利参加世界维护和平的行动，在联合国统一安排下调解处理多方纷争;但是不友好国家在沿白令海峡外的阿留申群岛、千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、再往南从鹿儿岛、宫古岛经台湾东岸、巴士海峡、巴林塘海峡直到安达曼群岛，布设了探测声呐、水听器、组合传感器、固定信号侦察站、测向站等，形成了全长1万多km的水声监视线和组合感知线，配合侦察卫星过顶，侦察探测船，对我海上维权活动和经济开发活动进行监视，特别是对我潜艇兵力行动形成干扰和围困，影响我战略纵深和战术机动，潜艇的隐蔽性和生存力受到前所未有的威胁和挑战，海上威胁是我国安全威胁的主要方面。我国海洋维权装备发展，一要在重视舰船平台建设的同时，重视海战场基础建设，舰船平台建设应与海战场建设项目协调同步;二要在平台探测感知系统论证设计或改装换装的同时，同步策划和论证海洋环境监测感知系统，要做到技术匹配、功能互补、互联有标准、共享有规范;三要不仅重视面向海洋维权服务保障的天基、空基遥感、探测、通信、控制、对抗的技术发展、手段建设，同步重视海底和海中监测网的技术研究、工程建设，其对海洋维权的支撑更为直接、更为隐蔽、更为可靠;四要在军用技术和工程建设上“有所为，有所不为”、“有的跨越，有的不可跨越”，项目需要认真论证、尊重规律、科学选择，前进中跨越是倍增器，后退中跨越是灭顶之灾;我国海洋维权能力与使命要求还有较大的距离，我们必须尽快形成适应使命要求的海上攻防能力体系。在海洋维权装备建设过程中，海洋环境是影响海洋维权装备发展的重要因素之一，军事海洋技术研究重点应放在海洋环境效应技术与海军装备技术的结合上，以提高海军装备的效能、效率和效果。#p#分页标题#e# 2.1天基监测系统 1)加快发展我国“海洋监视卫星”、“地球观测卫星”、“海洋水色卫星”的研究步伐，扩大天基遥感遥测能力，提高探测侦察分辨力，并安排天基遥感监测地面应用系统建设。发射开放的海洋卫星，实现全球ARGO浮标为我所用，实现大范围海域、全天候、长期、连续监测。2)同步建设多个卫星数据处理与管理系统，对卫星地面接收站数据接收进行任务规划管理，根据重点海域环境参数进行业务化更新，对军事目标、重大灾害和易污染海域连续监测的卫星数据实时处理，并进行实时分发和归档处理。3)新建卫星地面接收站和增扩容卫星地面接收站相结合，主要接收海洋、气象系列卫星及国外涉海合作卫星，为海洋环境信息保障体系提供遥感卫星数据源。4)进行卫星地面机动接收处理站建设，车载站、船载站、南极遥感卫星机动接收处理站。接收处理海洋、气象等国外合作或非合作卫星原始数据。5)研究卫星遥感水下目标环境效应探测技术，分析海表环境遥感特征的异常信息，检测、识别潜艇水下航行环境效应，实现对水下航行潜艇的检测监视。6)研制卫星遥感海洋动力环境监测评估系统，建立海洋动力环境要素卫星遥感监测体系，建立海洋水文、水声环境信息军事应用系统，为海战场环境临境模拟、目标探测与打击结果预测和后评估提供技术支撑。7)建设海洋系列卫星定标场及海洋环境监测仪器试验场，对较混浊海域和清水海域选择海洋卫星定标场，在海岛、海岸带布设高精度基准点和高精度控制网。8)在飞机、飞艇和无人机上搭载海洋遥测遥感装置、激光探测装置、光电成像装置和综合侦察装置，机动快速获取海洋信息。目前军民维权队伍均具有空基手段，但搭载装置需要功能扩展和性能提高。 2.2岸基监测系统 1)在我国沿海海岸新建多对或多组中远程地波雷达，实现对半径约400km海域海洋海冰生成、海面风场、海浪场、海流场状态进行探测，对海上移动目标进行超视距监测和探测定位，为国防建设、海上工程建设、灾害和海情预报等提供基础数据。具有对海面探测距离远、面积大、超视距、全天候等优点。“十•五”期间，军民用863计划均已安排科研，近期取得了可喜的科研成果，目前正在样机调试和沿海试验阶段，并在我东南沿海长期获得海洋探测数据。2)在我国沿海海岸新建多对中短程地波雷达，实现对半径约200km以内海域的港湾、航道、河口、平台和海岸附近海冰、海面风场、海浪场、海流场的监测，获取实时、长期、连续性的监测数据，对海上移动目标进行超视距监测和探测定位，为国防建设、海上工程建设、灾害预报、海上运输等提供基础数据。具有对海面和沿海探测、面积大、超视距、全天候等优点。在“九•五”后期，863计划已安排科研，并分别应用于舟山和厦门沿海试验运行。中心频率在7MHz附近，有采用一发八收的阵列式天线、也有采用收发共用的小型相控阵天线。3)考虑到海洋运输战略大通道海情探测的需要，船载地波雷达的技术方案也已提出，在国内研制地波雷达取得成果的基础上，在短波波段，实现天线小型化、克服多普勒效应的专用算法、探测判别海面目标、地波雷达组网是需要重点突破的关键技术。4)研制移动式X波段雷达系统，并在渤黄海、东海、南海海域分别选取一站点，布设X波段测波雷达，用于海浪要素动态监测，并进行海洋卫星校正。5)建设面向海洋的高频天波雷达发射站，扇形半径2000km，在海岛、海岸及海洋舰船上安装高频雷达接收站。通过数据组网处理大面积的获得海情数据，通过多途径传感数据采集、历史数据建库，用理论、反演验证、经验获得算法与实时数据作相关加权分析，判别和预报海情海况变化态势，乃至预报海洋灾害及报告海面受污染事件。6)在近海继续建设水文观察站、光电多传感技术观察站、警戒雷达站、水听器信息处理站等，打破部门与行业的分割，组织统一的数据传输网。 2.3海基监测系统 1)建设海洋大气边界层监测系统。统一安排新增海洋浮标、潜标监测点，统一配置舰基、船基搭载专用监测设备，为获取海气通量、风温湿廓线、皮温、辐射、大气波导、蒸发波导、表面波导等资料，不仅是满足海洋气象水文预报的需要，也是分析电离层变化、气层波导形成的重要参量。2)海上应急机动海洋环境监测能力建设。包括海洋航空遥感应急监测系统建设，船载/车载应急机动监测能力建设(水面舰船、潜艇、UUV、AUV、沿岸车辆载的应急监测设备和应急监测站)，海洋自然灾害、海洋油气工程事故灾害、海洋运输突发事件处理、海上恐怖活动应急处理等，对现场态势观测、形态检测、危害监控都需要应急机动力量去服务和支援。国家海洋部门除储备一批应急监测仪器仪表、专用设备之外，还应借鉴国家动员办体制，建立海洋环境应急监测能力数据库，充分利用国内的相关部门和企业院校的专业资源。3)组织重点海区精密调查与监测。包括海洋水文、气象、重力、海地磁、基础声学、底质环境、悬浮体、海底地形地貌、光学、深海加强声学等。建设验潮井，深水锚定潜标，安排多航次调查环境数据等，甚至在附近的礁盘上扩建人工岛。调查和监测获得的数据，需建立安全、可控、共享使用制度。4)表层漂流浮标建设。购置数百个国际通用的ARGO漂流浮标，主要布放在西北太平洋地区，观测海流、海潮等。第一步从国际通道获取数据，而后争取利用我国自己的卫星保障通信。购置并布放经过我方改造的ARGO浮标，布放在第一岛链和第二岛链之间或其他重要海域，主要依托、利用我国自己的卫星通信系统获取数据。5)浮标和海基监测数据管理中心建设。建立基于不同观测平台的数据管理中心，及时将原始监测数据转换为工程数据，并对获取资料的质量情况进行评估，最后将工程数据分发到最终用户。新建和改造大型浮标，监测风向、风速、气温、气压、能见度等气象要素和温度、盐度、浪向、浪高、波浪周期、剖面流水文要素，有的加载新的ADCP(声学多普勒海流剖面仪)、海啸监测仪、温度跃层识别链等。6)志愿船观测系统。面向工程测量船、调查船、公务船、商、渔船进行志愿船搭载改造或性能升级，配备走航式CTD剖面仪、走航式ADCP(声学多普勒海流剖面仪)、激光粒度仪、多波束水下地形测量仪器、海洋声学剖面仪、海气边界层观测仪器及室内现场分析仪器等，在其完成海上作业的同时，进行观测海流、温盐深监测、气象要素监测和海洋断面调查。通过数据采集传输网，将志愿船观测信息准实时地传送给志愿船资料处理与分发中心，对无人值守的设备提升数据处理能力，提高对设备状态和获取资料质量的实时监控能力，将获取的原始数据转换成相关单位使用需要的科学数据并进行自动分发。#p#分页标题#e# 2.4水下监测系统 1)研制不同功能的海床基搭载海底坐底式测试仪表等，布放于港口和重要航道，独立工作模式海床基，每年布放和回收2次，读取数据和更换电池，检修或更换部件;连网形海床基根据产品有效服务期限，2～3年更换1次，其数据传输和馈电由水下网完成。海床基主要配置ADCP、压力式波潮仪、自动泥沙采样器、多参数水质仪、水声记录仪等。布放在敏感地质地区的海床基，配置海底地震和海啸监测装备及配套的声、磁、生化、地质环境传感器。2)潜标建设，实现重点区域和灾害关键区域的隐蔽式定点连续监测;并以水下监测阵无线通信方式，或与海底宽带观测传输网联通，或带轻形浮力天线以卫星通信方式等完成实时数据传输。监测剖面流、温度、盐度、深度、环境噪声等。3)水下监测系统及试验，建议在台湾海峡、海南三亚海区建立海底光缆/电缆组成的环形监测示范系统，并进行试验。以高压(10kV)、中压(490V)、低压(48V)接驳器和信号中继器为节点站，分别给各种传感器、监测仪器实时供电和提供信号路由，通过无线水声通道或有线光电通道，与浮标、潜标、潜器、船基、光纤传感器阵之间形成通信网，并具有良好的抗毁性和生存能力;高、中压接驳器具有为AUV、UUV充电和信息中继功能，为潜器水下隐蔽工作提供重要保障。该系统不仅能监测海流、潮汐、海浪、温盐密、地磁、地震和海啸信息、海洋背景噪声等，还能与水下声呐和水听器链接，探测发现水下目标。 3海洋环境要素应纳入海战场辅助决策数据库 维护国家权益涉及非常广阔的科学技术领域，维权斗争加速了高科技装备的诞生，特别是现代化海上维权斗争，广域信息获取、远程精确打击、隐身隐形技术、智能指挥网络、战略投送能力、陆海空天电相互支持体系等，为海军维权更增添了一层神秘而又科学的面纱。军队信息化建设是一个长期的过程，军队信息化的范围和内容有一个认知和扩展的过程，信息化在未来战争中的支撑作用有一个新老兼顾和挖掘过程，把感知的信息要素纳入战场辅助决策的各方面技术有一个学习渐进和深入探讨过程。下面围绕感知的海洋海空、海面、海水到海底的环境要素信息，通过对进入战场的空中平台、水面平台、水下平台、杀伤性武器、电子系统、水声系统等装备的影响，根据战场态势，进行战术效能评估，纳入战场想定方案和实施方案的辅助决策。 3.1海洋环境要素对海洋维权装备的影响分析 海洋环境要素很多，从影响海战场辅助决策的环境要素上考虑，建议进行分类(见表1)。 3.2未来海战的重要特征 未来海战的重要特征主要包括以下5个方面:1)广域网络+多介质多技术手段传感带来的战场透明;2)高密能杀伤+精确制导带来远程精确打击;3)舰载预警+多功能反潜+中近程密集防卫带来海上平台安全性提高;4)潜艇隐身+深潜+战略洲际导弹带来海上机动核打击威慑力提高;5)防空能力和制空能力大幅提高，作战半径扩大，通信、探测、搜索、跟踪、打击、对抗的超视距性能要求大幅提高，水面平台的功能向空天平台和水下预置平台分交转移。以上这些能力的保障需要强大的信息支援和网络支撑，这些信息和网络也都受海洋环境参数的多方面影响。研究高科技的海战受海洋环境要素影响，必须从研制现代化海洋装备开始，研制海军现代化装备必须有海洋科学支撑，从研究海洋维权装备受海洋环境影响的技术入手，逐步建立海战与海洋关联知识库。 3.3海洋环境要素纳入战场辅助决策的结构流程 战场各级指挥员根据作战任务、根据敌情我情制定作战方案，实施攻防部署，统一指挥、协同配合、计划推进、抓住战机、获得主动。在战场辅助决策结构流程中，必须服务和支撑好主决策系统。在对主决策意图的快速理解的前提下，用积累的智慧、数据、经验，理智的分析、科学的引导、与实时战场态势的快速融合和响应等，是战场辅助决策的重要功能。海洋环境要素纳入战场辅助决策，与海洋环境要素对海战装备的功能和性能有关，与海战类型、海战对象、主战武器、海战区域、海战季节和时间等都有关。不同的海战，辅助决策系统结构流程和支持形式不同。建立海战辅助决策系统，首先应建立作战行动环境效应模型、海洋环境数据库、海上军事行动条件与模型库、作战效应模型库、大型军事演习计划生成系统海洋环境辅助决策子系统、合同训练与战术评估模型库、预案模型库、条件关联库、海洋知识库、辅助决策专家系统等，以满足多兵种联合封锁、联合登岛、联合反空袭、海空岸岛协同作战、特别形势下的联合核反击及多兵种的实兵实弹联合作训演习以及单一海军兵种的潜艇战、舰艇反潜战、直升机反潜战、水雷战、水面舰艇作战、海军航空兵作战等。 1)海洋环境要素获取的基础工作流程 ①收集、调查海洋环境数据;②逐步建立海洋环境立体监测网络;③同步建设海洋环境数据传输网络;④按地理、地质、季节、昼夜、海空、海面、海水中、海底、生物、动力等特征分类，建立海洋环境数据库、海洋知识库，特别是海洋气象水文数据库、海洋水生环境数据库、海空大气环境数据库;⑤不断循环发展，从近到远、从浅到深、从低到高、从粗到精，逐步完善、逐步扩大海洋环境数据库、海洋知识库。 2)海战武器装备受海洋环境要素影响的模型建立流程 ①建立水面作战平台航行状态、潜艇潜望状态航行、潜艇潜航状态航行受海洋环境影响的数学模型或描述图表;②建立飞机从舰面起飞、降落、海空飞行状态受海洋环境影响的数学模型或描述图表;③建立雷达、通信、导航、侦察、监控、对抗、引导、制导等电子系统和设备性能参数受海面、海空环境要素影响的数学模型或描述图表;④建立声呐、水声通信、水听器、水下制导、水下导航、水中目标特征识别等水声系统和设备性能参数受海洋及地质环境因素影响的数学模型或描述图表;⑤建立水面发射、空中飞行的导弹，水面发射、空中飞行的炮弹，水面发射、入水潜行的深水炸弹;水下发射、空中飞行的洲际导弹，水下发射、水下潜航的鱼雷;飞机或水面发射的空投鱼雷，深水布(水)雷、深潜水雷识别目标并自动打击目标等过程受海洋环境要素影响的数学模型或描述图表。#p#分页标题#e# 3)海战武器装备受海洋环境要素影响的关联数据库 ①以作战平台为基点，分别根据平台总体性能、海上航行特性、平台配载的导航系统及设备、电子系统及设备、水声系统及设备、武器系统及设备、光电系统及设备、动力系统及设备等，在设计性能评估的基础上，根据海洋环境参数影响的经验数据或历史数据，进行海洋环境影响后的性能评估，从评估结果中找出系统性能受海洋环境影响的程度、特征和统计规律，推演并计算出不同的作战平台受海洋环境影响后的作战指数，逐步建立海战武器装备与海洋环境的关联数据库;②以海上作战编队为基点，对编队组成的各作战平台和单元协同指挥网络、协同作战能力、信息感知半径、作战区域半径、信息支援能力、火力支援能力、战场态势控制能力等受海洋环境要素的影响后，都有不同程度的性能下降或功能丧失，必须根据积累和已获取的海洋环境参数、已建立的相关数学模型和图表，作战前的战术评估，从评估结果中找到编队能力受海洋环境影响的主要方面，从而获得克服不足方面的方法或警示内容，逐步建立海上作战编队协同能力与海洋环境的关联数据库。 4)涉海网库的建设 在建设和整合海洋立体监测网、海洋环境数据库、知识库、海洋维权装备与海洋环境关联库的同时，建立国家级、区域级军民兼用的海洋综合信息网、数据传输网、预报预警系统、近海水下监测与警戒系统，平战结合，供战时和应急状态下使用。 5)海洋环境要素对海战装备性能影响的计算机仿真 ①以一定规模的海战想定，海洋环境影响不纳入作战要素加权，以理想的作战背景制定方案，并在计算机上进行演习对抗和合同计划推进;②分步将海洋环境对平台航行、信息感知、信息传输、导航定位、无线制导、水声制导、雷弹攻击等过程的影响要素纳入加权，分别按同一想定制定方案，并在计算机上进行演习对抗和合同计划推进;③比较海洋环境要素纳入加权前后，在计算机上仿真出现的不同结果，再结合对应关联的数学模型或图表描述，计算或分析生成供辅助决策的单项修正数据流;④根据海战装备战术性能受海洋环境参数的影响分析和这些修正数据，对原计算的对空、对海、反潜等作战指数进行校核计算，从中分析得到不同的海洋环境要素对作战指数是正贡献还是负贡献。 6)海洋环境要素纳入战场辅助决策系统 ①根据本编队、本平台作战任务和拥有的海战装备的需求出发，从海洋环境综合信息网获取作战区域的历史数据和实时数据，充实自载的子数据库;②根据前5项流程建立的基础工作，积累了自载装备受海洋环境影响的各种模型库和基础数据，并按相关的规律设计数据结构;③根据监测、侦察、预报预警、信息支援等途径获取的信息，及本平台基础网库的支撑，自动生成海洋环境实时数据库和态势要素图，作为战场态势的一部份，态势数据在处理过程中得到融合。④海洋环境要素通过对作战系统和设备、对作战方案形成和态势融合、对战役推进和战术实施等过程产生的影响，提供背景场建模、知识支撑、数据加权、态势引导、预案仿真等，在这些过程中间完成辅助决策。 4结语 海洋维权装备由于使用环境的特殊性，决定了在设计、研制过程中必须要充分考虑海洋环境因素的影响，确保海洋装备能在各种海洋环境下充分发挥理想的战斗力。1)针对目前国内的研究情况，我们认为首先应加强国外相关情况的跟踪研究，掌握世界先进的研究设计方法;加强维权作战训练指挥人员与海军武器装备科研人员的交流与策划，加强海洋科研人员与武器装备研制人员的交流和联合;在海洋环境参数分析和海洋环境适应性研究方面提高我国的研究设计起点。2)在海洋武器装备研究专业中，开展基础海洋学研究和海洋基础理论应用研究，认识和利用海洋环境效应对海洋维权装备的影响机理。3)海洋环境监测装备的研究，清理海洋环境调查的技术成果，建立海洋环境状态与参数数据库，逐步重点掌握热点海区环境要素及变化规律，为海战辅助决策和战术评估提供信息支撑。4)武器装备的环境适应性研究，包括理论和试验研究，为海洋维权武器装备设计、研制、生产及应用提供科学依据。5)建立海洋维权装备和系统适应海洋环境设计规范和装备标准，统一维权指挥部门与装备管理部门的发展需求思路，统一维权装备使用人员与装备研制人员发展技术路线，指导装备顶层策划、研制方向、维护使用保障等。6)完善相关的海洋试验站，加大对海洋环境试验研究的支持力度，在设计初期尽可能考虑海洋环境因素的影响，降低装备的全寿期费用;军民共建共用，减少重复投资。7)建立系统的海洋环境参数分析研究模型，为海洋环境的科学研究和海洋维权装备的研制提供支持和引导。8)加快建设海洋状态与环境的信息感知和通信传输网，建立我国领海及邻海的历史数据库和实时数据库，充分考虑军民共用，加强海洋相关信息的安全管理，提高海洋环境数据利用效率。
海洋环境监测范文4
1．1概念
海洋环境污染损害事件发生后，对事实的认定及案件的处理往往都离不开鉴定意见。根据全国人大常务委员会《关于司法鉴定管理问题的决定》及有关学理解释，可将海洋环境污染损害鉴定界定为具有资质的鉴定机构和鉴定人根据相关专业知识，运用海洋学、经济学、法学等学科的理论与方法，采用现代海洋调查分析仪器，并运用必要的检测、分析手段，对海洋环境污染造成的损害进行因果关系认定，并对海洋环境损害范围、程度进行量化，评估其损害数额，并提供鉴定意见的活动。本文所称的海洋环境污染损害司法鉴定主要是针对因污染海洋环境导致的海洋环境损害而进行的鉴定，对因污染海洋环境而引起的其他损害(如可能出现的人身损害、直接财产损害等)所进行的鉴定，可依据我国现行法律法规委托法医司法鉴定机构等机构进行。
1．2特点
海洋环境污染案件在法律意义上属于侵权案件，但相较一般侵权案件，其还具有隐蔽性、间接性、复杂性及广泛性等特点。除个别大型突发污染事故在发生之时即被发现以外，多数海洋环境污染事件的发生具有渐进性，且污染物可长期存在于海水和沉积物中。同时，由于污染物质是通过海水、沉积物和海洋生物等或进入食物链而间接作用于人身或财产，这使得传统侵权法上“直接的和必然的”因果关系认定要求难以得到满足，且增加了对损害事实和因果关系的判断难度。此外，海洋环境污染事故的发生往往存在多种污染因子的复合作用，且各污染因子存在物理化学转化，区分并判断某一或某些污染因子是主要致害因子存在技术上的难度。污染物质会随着海水的流动而不断扩散并远距离输送，因此污染事故发生地和损害结果发生地往往存在空间上的距离，由此导致受害者可以是相当地区范围内不特定的多数人，这也使得国家行政机关代表国家作为海洋环境损害赔偿诉讼的权利主体有了法理上的依据。海洋环境污染所具有的上述特点，增加了海洋环境污染损害司法鉴定的难度，也使得海洋环境污染损害司法鉴定具有如下特点:第一，鉴定证据的易逝性。由于海洋的流动性和污染的隐蔽性、间接性，对第一手污染证据的提取地点和时间有着严格的要求，一旦错过，则无法再收集到证据或证据不具有证明力。污染事故发生后，受害方一般需要经过一段时间才能发现损害事实，此时由于污染事故的第一现场已经发生改变，因而会出现证据提取方面的困难。第二，鉴定的专业性。由于海洋环境污染损害案件的复杂性和隐蔽性，受害方一般无法做出判断，因此鉴定证据的采集、固定、检测必须由专业机构在特定的时间内按照特定规程完成。提交司法过程的证据材料需要具备客观性、合法性和关联性，这就要求鉴定人员不仅要有专业技术背景，而且必须了解相关法律知识，特别是诉讼程序方面的法律知识。第三，鉴定结果存在科学上的限度。海洋环境污染损害司法鉴定包括查找并确定污染源、确定损害范围及程度、进行损害价值评估等多方面，受制于现有科学发展水平、仪器设备条件和海洋污染损害事件的复杂性，在海洋环境污染损害价值评估等方面，尚无完备的损害界定与量化的技术标准体系，使得海洋污染损害的事实判断和价值评估都存在科学上的不确定性。因此，在运用科学技术手段对海洋环境污染损害进行分析、判断的过程中，不同专家对相同问题会存在意见分歧。
1．3应用
由于海洋污染损害情况复杂，在对污染损害事件进行调查和认定时，对鉴定具有较强的技术依赖性。在海洋污染案件中，既有对单个项目进行鉴定，如溢油污染中对溢油源所进行的油指纹鉴定，也有对整个污染事件的系统鉴定与评估。从全球性、区域性和各国关于防止海洋环境污染的立法来看，海洋环境污染可以根据污染物质种类划分为油类污染、油类以外化学物质的污染和放射性污染，其中最为常见的是油类污染，本文即以油类污染为例简述鉴定在污染损害事件中的应用。
1．3．1污染源诊断
海洋环境污染事故发生后，确定责任者是追究损害赔偿责任的前提。在某些大型污染事故中，责任者明晰且未拒绝承担赔偿责任，对污染事故责任者的判断较为简单，如2010年美国墨西哥湾溢油事故及2013年中石化东黄输油管道泄漏爆炸所导致的溢油事故等。但在多数海洋溢油污染事故中，尤其是移动溢油源的污染事故，如2006年长岛溢油污染事件，对污染源的追查诊断是关键的一环。污染源诊断可通过溢油鉴别、遥感、溢油漂移数值模拟等技术等进行。目前我国已通过建设较为完备的油指纹库和溢油鉴别技术体系、溢油数值模拟技术体系等，有效实现对油指纹的分析、检索、鉴别和数值模拟溯源，在无主溢油溯源及溢油鉴定工作中起到关键作用。污染源诊断还包括溢油量、扩散区域及油的物理归宿确定等，在一些复杂的溢油事故中，需采用多种技术手段相互结合进行确定。
1．3．2影响范围、损害对象、污染程度确定
溢油对海洋环境损害的对象包括海洋生态系统服务功能损害、环境容量损害、生境损害、生物种群损害，其表现为海水质量、海洋沉积物环境、岸滩环境、海洋生物等受到损害。其中，环境容量损害表现为海水可容纳石油类物质剩余容量损失，生境损害表现为岸滩和沉积物损害;生物种群损害表现为受损生态位的生物损害以及数量减少。以海水为例，以现场调查和历史调查资料为基础，全面、详细地分析溢油事故前、后的水质状况，将海面油污(油膜)监测数据及石油类监测数据与背景值进行对比，分析对海水质量可能产生的影响。根据现场监测结果并结合数值模拟、遥感技术及其他相关技术，海水石油类浓度显著高于背景值的范围，为溢油影响范围。海水环境的受损程度根据影响范围和海水污染物基本恢复至背景值的持续时间等综合分析确定。
1．3．3污染损害价值评估
根据《侵权行为法》的相关规定，海洋环境污染案件的责任承担方式包括停止侵害、排除妨碍、消除危险、恢复原状、赔偿损失等。赔偿损失作为司法实践中一种主要的责任承担方式，其关键点在于对污染损害所导致损失的价值评估。我国现行海洋环境保护法规在污染损害价值评估方面仅规定了原则性的标准，即对环境造成的损害，除直接损失外，赔偿的范围限于已经采取的或者将要采取的恢复措施的合理费用。直接损失包括海洋生态系统服务功能损失和海洋环境容量损失，海洋环境损害评估费应包括海洋生态系统服务功能损失、海洋环境容量损失、生境修复费、生物种群恢复费和调查评估费等全部费用或部分费用。由于我国现行法律法规对于海洋污染损害赔偿没有量化的标准，海洋环境损害的评估较为复杂，实践中对于恢复措施及合理费用的认定往往存在争议。
2鉴定意见的证据效力分析
在2012年之前，作为证据类型的司法鉴定是以“鉴定结论”的形式出现在民事诉讼法律制度中，在2012年的《民事诉讼法》修改中，“鉴定意见”取代了“鉴定结论”。毋庸置疑，上述民事诉讼法条文的变动显然不仅是简单的两字之差，而是意味着，即便是鉴定人利用科学手段经过严格程序所做出的判断，在法官认证采信之前，也存在不能作为定案依据的可能性。因此，作为海洋环境损害案件证据的司法鉴定意见，对其证据效力的分析审查显得尤为重要。证据能力和证明力作为证据的两大特性也应为海洋环境损害司法鉴定意见所具备，前者是判断鉴定意见作为一种符合形式要件，且可用于证明案件事实的证据的适格性;后者则是裁定这样一份证据对于案件事实有无证明作用及证明作用的大小。
2．1鉴定意见的证据能力
证据能力作为任何一种证据能够被用于案件审理的门槛，其表明了鉴定意见能够用于司法证明的能力或资格，是其得到采信的前提。在海洋环境损害司法鉴定中，对鉴定意见证据能力的审查需要涵括鉴定主体的适格性、鉴定事项的必要性、鉴定程序的规范性、鉴定内容的关联性、样品来源的合法性等要素。
2．1．1鉴定主体的适格性
根据我国现行法律及相关规定，在我国从事司法鉴定的机构首先必须是能够独立承担民事责任的法人或者其他组织，此外对不同执业类别的鉴定机构在所属鉴定人工作水平与能力、实验室管理与建设、仪器设备投入、内部管理制度建设等方面有不同的要求。由于海洋环境污染损害司法鉴定的专业性，在我国从事该领域鉴定的鉴定机构主要分为两类:一类是取得由司法行政部门颁发的鉴定机构许可证并专门从事该类鉴定业务的鉴定机构，如中国海洋大学出资设立的山东海事司法鉴定中心等，这类机构以从事相关鉴定活动为主业。另一类是可以胜任相应鉴定业务、持有行业主管部门颁发的相关专业资质证书，但并未在司法行政部门注册的鉴定机构，以海洋环境监测部门、科研院所等为主，如国家海洋局北海环境监测中心经青岛市海事法院对其资质进行全面审查后，被列为该院对外委托司法鉴定机构。这些机构由于专业实力较强，且已通过国家和省级计量认证，部分还通过国家实验室认可，海事法院在诉讼中遇到有关需要鉴定的事项时，经常委托这些机构进行鉴定。上述两类鉴定机构都属于适格的鉴定主体。随着司法鉴定在海洋环境污染案件中作用的日益重要，对鉴定机构和鉴定人的中立性的关注度也越来越高。近年来，在国家作为索赔主体的海洋环境污染案件中，出现了对海洋环境监测单位作为司法鉴定机构的质疑，认为海洋环境监测机构和海洋行政主管部门存在隶属关系，违背司法鉴定的中立性原则。但显而易见的是，在国家作为索赔主体的海洋环境污染案件中，每个公民可谓都与案件结果存在一定的利害关系，并不能因此否认海洋环境监测机构的中立性。同时，海洋环境监测机构作为具有独立法人资格的公益性事业单位，不易受到外界的干扰，且在海洋环境监测领域具有显著地专业优势，熟悉海洋环境状况，在污染发生后，能够较为准确地做出预判。当然，在对预防和清污费用、调查评估费用进行计算时，若责任方存在异议，可由第三方评估机构(如具有资质的会计师事务所)出具审核意见。
2．1．2鉴定的实体要件
鉴定意见具有证据能力的实体要件可以概括为鉴定事项的必要性、鉴定内容的客观性及关联性、鉴定意见的事实性等。首先，鉴定意见是因为法官缺乏专门性知识而引入司法程序的，其目的在于以其科学的判断帮助法官认识案件事实。倘若该事实问题能够通过逻辑推理或正常经验进行判断，则就不具有鉴定的必要性。譬如在船舶碰撞溢油事故中，在某些较为简单的情况下可直接通过装载油量、轮机日志中记载的耗油量和剩余油量估算出溢油量范围，而不需要再根据监测数据和《波恩协议》估算方法对溢油量进行鉴定。诚然在每一起案件中，对鉴定必要性的判断都是需要根据案件的具体情况综合评估，不能一概而论。其次，作为证据的一种，鉴定意见的内容必须与对案件事实的判断具有关联性，即需要鉴定的问题为法官认定事实及适用法律所需。同时，鉴定内容还须具有客观性，因为鉴定所依据的科学原理是对客观规律的正确反映，据以鉴定的样品是客观的，而监测、检验、实验、观察的对象也是客观的。鉴定过程中必然有主观活动的参与，但主观判断不能代替客观事实，如在海洋溢油污染案件中，对油膜漂移扩散的数值模拟结果虽具有一定参考价值，但不能作为判断污染范围的证据。第三，鉴定意见只是对案件事实中的某些专门性问题做出的科学判断，而不涉及法律评价，不能代替法官对法律问题发表意见。例如，在油指纹鉴定中，鉴定意见只对检测的油样负责，因而结论只能用“××油污样品与××油指纹基本一致”等表述，而不能下判断“××为污染事故责任者”。
2．1．3鉴定的程序要件
鉴定的程序要件主要包括鉴定的启动程序、回避程序及出庭质证程序等。根据我国现行法律法规，海洋环境污染损害司法鉴定的启动包括当事人自行委托和海事法院决定或委托两种方式。鉴定机构接受委托后，按照委托事项中的要求开展鉴定，并出具鉴定意见。在海洋环境污染损害案件中，由于调查取样及鉴定成本较高，重大污染事故往往涉及国家利益和社会公共利益，因此启动程序时常具有较强的行政性，即委托人为具有法定职权的海洋行政主管部门、海事行政主管部门等。同时，鉴定意见须经质证程序才能作为案件判断的依据，除非在证据交换中，双方当事人对鉴定意见均无异议，否则鉴定人应出庭接受当事人或其委托人的质询，以保证鉴定意见的真实性、客观性。
2．1．4鉴定意见的形式要件
鉴定意见应在形式上符合法律规定的要件，才能具有证据能力。根据相关规定，鉴定人出具的鉴定书，应当具有下列内容:委托人姓名或者名称、委托鉴定的内容;委托鉴定的材料;鉴定的依据及使用的科学技术手段;对鉴定过程的说明;明确的鉴定结论;对鉴定人鉴定资格的说明;鉴定人员及鉴定机构签名盖章等。
2．2鉴定意见的证明力鉴定意见的证明力是指具有证据能力的鉴定意见是否能够，以及能够在多大程度上证明待证事实。因此，证明力包括有无证明力和证明力强弱两个方面。
2．2．1鉴定意见证明力的有无
海洋环境污染损害司法鉴定过程的规范性、鉴定方法的可靠性及是否构成证据链决定了鉴定意见证明力的有无。鉴定过程的规范性是衡量鉴定意见证明力的重要标准，贯穿从样品的采集、储运、保存、实验室样品处理、分析、数据处理及记录、综合鉴定等的全过程，操作过程及仪器设备的使用都必须严格遵守相关操作规范和技术规程。在海洋环境污染损害司法鉴定中，应当遵循《海洋调查规范》、《海洋监测规范》、《海滨观测规范》、《海面溢油鉴别系统规范》、《海洋溢油生态损害评估技术导则》等相关技术规程及实验室质量管理的相关标准。未按相关技术规程操作又没有合理抗辩理由的，则可以否定其证明力。鉴定方法的可靠性也直接决定鉴定意见的证明力。由于鉴定方法涉及的专业性较强，在尚存争议的许多领域很难直接作出判断，以美国为代表的外国法学界也出现了判断标准的演进过程。“普遍接受标准”(generalacceptancestandard)曾经是许多国家在判断鉴定方法时所采用的基本原则，按照这种标准，鉴定所依据的原理和方法的科学可靠性必须已经在该学科领域内得到了普遍的承认。随着科学技术的日益发展，学科划分错综复杂，在某些领域内，人们对一些新的理论方法往往众说纷纭，而在某些交叉学科或边缘学科中，一些理论和方法又鲜为人知，致使该标准至今已很难满足实践需要。有的学者继而提出了“实质性证明标准”(substantialevidencestandard)，按照这种标准，一种新的理论或方法只要得到实质性证明即可采用。证明的方式可以是公开发表的学术论文或专著，也可以是来源可靠的实例。但该标准也存在过于宽泛的问题，因为找到能够证明或反对某种观点的论文或实例并非难事。笔者认为，就海洋环境污染损害司法鉴定而言，在实践中可以从以下几方面把握:首先，鉴定的技术方法应优先选择国家标准和技术规范，若无国家标准再行选择海洋行业标准或技术规范;其次，在没有国标和行标的情况下，采用的方法应存在可控制的操作标准，并按照该标准进行;第三，利用该技术方法得出的结果存在可验证性，以往运用该方法得出的结论未出现已知或潜在的错误;最后，该方法已被同行评估认可并公开出版过。鉴定结果构成证据链也是鉴定意见具有证明力的重要方面，首先，在污染事件发生后，鉴定意见并不是唯一的证据，还可能存在大量其他的证据，因此鉴定意见应与全案其他证据共同构成证据链，彼此不存在矛盾，能够相互印证。其次，由于海洋环境污染损害案件涉及的鉴定内容和项目较为复杂，鉴定意见本身各项鉴定数据及结果之间应具有内在逻辑，彼此不存在矛盾，如溢油量与影响范围之间应能够前后一致，彼此印证。
2．2．2鉴定意见证明力的强弱
鉴定意见证明力的强弱在海洋污染损害司法鉴定中主要涉及样品的代表性、鉴定方法的权威性及鉴定结论的充分性3个方面内容。在司法实践中，对证明力强弱的判断主要由法官自由心证来进行，同时由于民事诉讼与刑事诉讼的诉讼目的和价值取向不同，同一证据在民事诉讼中的证明力可能强于刑事诉讼中的证明力。鉴定样品是鉴定的基础性要件，对鉴定意见证明力的强弱有着重要影响。在海洋环境污染损害案件中，样品采集站位能够根据污染区域、自然地理条件及动力场等方面的状况进行设置，具有代表性，同时合理设置对照点，在项目、频率等方面能反映调查海域的污染状况。同时，样品的数量和质量应具有可靠性，数量应在考虑经济成本的前提下尽可能丰富，以消除偶然性、特殊性等因素，在采样和储运过程中应注意采样器具、样品容器免受沾污。所有采集的样品应至少有两位采样人签名，并详细记录样品信息。若样品非鉴定机构工作人员采集，则应在鉴定意见中注明“仅对来样负责”。涉及多个鉴定意见证明力强弱的比较时常涉及对鉴定方法权威性的判断。在其他条件都相同的情况下，通常认为在理论上得到领域内多数专业人士认可，且经受多次实践检验的鉴定方法相对而言具有更强的权威性，运用权威方法出具的鉴定意见也就具有较强的证明力。鉴定意见中所得结论的充分性主要涉及的结论的论证过程是否做到充分合理、逻辑严谨。鉴定样品及相关记录应真实、完整、充分，因果关系推理应合理有效。鉴定意见应对所需鉴定的各项事由逐一做出明确回答，能用通俗准确的文字概括性地反映得出结论的过程，对调查、分析、鉴别、推理和判断的过程进行阐述和释明。
3结语
海洋环境监测范文5
关键词：环境监测技术；质量控制；现实意义；方法
随着全球生态环境的持续恶化，环境保护的重要性不言而喻，而环境监测是环境保护的前提和基础，所以，加强环境监测技术的应用显得十分有必要。详细来看，环境检测指的是借助于先进设备和仪器对环境进行检测，明确环境污染的具体情况，并根据详细的数据信息制定环境管理方法，加强质量控制的活动。从当前我国环境检测领域的实际发展情况而言，有关部门在开展环境监测的时候往往面临着各种各样的困境，环境监测的效果并不理想，深入探究和寻找环境监测问题，制定科学的完善策略，不断提升环境监测的有效性，加强质量控制意义重大。
1环境监测技术的概述
1.1环境监测技术的含义。环境监测技术指的是运用一定的理论方法和科学技术，对环境中有害于人类发展的物质含量进行抽取，将实际检测标准与科学环境状态进行对比，从而对当前自然环境的实际状况进行确定的活动。通过环境监测，能够为环境治理以及各项政策措施的制定提供参考依据，促进环境治理效果的提升。环境监测方法较多，过程也较为复杂，比如：需要优化布点、抽样调查、背景调查、数据分析等，涉及诸多化学手段、物理手段等，是一项专业性要求较高的工作。
1.2环境监测的特点。（1）综合性特点。从检测手段方面而言，在开展环境监测的过程中需要利用多种手段，要对环境情况进行详细分析，对各种数据信息进行抽取等，比如：会运用生物手段、化学手段、物理手段等，通过多种手段的综合运用提升检测结果的准确性；从检测对象方面而言，总体涵盖了两个层面的内容，即被污染的环境、无污染环境；从检测数据层面而言，在定性评估和处理数据的时候要根据具体情况作出具体分析，不可一贯采用统一标准。（2）连续性特点。环境监测工作是一项循环往复的工作，需要长期坚持检测，连续开展这项工作，并不是检测一次即可。因为人类生产活动不会停歇，环境始终是处于不断变化过程中，只有连续监测才能够及时发现环境污染的具体情况，并及时做出解决。
1.3环境监测的意义。环境监测不管是对于环境保护而言，还是对于人类社会的长远持续发展而言都是十分有意义的。近年来，我国经济发展水平不断提升，带动了人们生活水平的提升，但是环境污染却不断加剧，影响着人们未来的生活。在这种背景下，我国政府提出了“美丽中国建设”“可持续发展”等理念，这些理念的有效落实离不开环境保护，同时也离不开环境检测。通过有效开展环境检测工作，能够及时发现环境中的有害因素，并及时制定针对性的环境保护策略，推动环境质量控制效果的提升。从另外一个层面来看，环境监测技术高低代表了国家整体技术水平的先进与否，而环境保护的成效是国家综合实力的重要体现，所以，有效开展环境监测工作对于国家综合国力的提升也具有重要意义。
2我国环境监测技术的具体应用情况
在科学技术不断进步的状况下，我国环境监测技术也有了较大的提升，检测范围不断拓宽，在很大程度上提升了环境监测的效果，对于环境质量控制带来了十分好的作用。
2.1湿地检测。在湿地检测方面，我国所运用的技术主要有多时相化遥感动态检测技术，检测者借助于该技术能够对整个地区的地理信息进行了解，并科学管理有关的数据信息。同时，该技术还可以及时对湿地信息进行展现，并通过对各种数据的汇总与归纳详细分析湿地的具体环境情况，制定针对性的湿地环境管理方案。
2.2水资源检测。水资源监测是我国环境检测的重要部分，近年来，我国水污染不断加剧，严重影响着人们的身体健康，做好水资源监测也成了大众关注的重要问题。在检测水资源的时候最常用的技术就是3S技术，利用该技术对调查区域的水文情况进行模拟，通过模拟了解生态系统具体消耗的水量，然后以此对水资源情况进行客观评价，最终得出真实的水污染情况。同时，在检测水资源的过程中，还可以对RS技术和GPS技术进行组合，通过这两个技术的组合更好地对水域变化进行了解，帮助检测者详细分析水污染过程，并为相关人员提供水污染治理参考依据。
2.3海洋环境检测。海洋环境检测是一项复杂的工作，要比湿地检测、水资源监测有更高的难度，对技术的要求也更为高端，具体检测过程以及技术如下。2.3.1 进行岸基海洋环境装置的运用。该装置是海洋环境检测中的重要装置，目的在于对海洋地区的环境数据进行预报，详细了解和掌握岸基海洋的环境情况。美国在海洋环境检测方面的技术起步较早，也较为先进，在20世纪90年代就设置了完整的海洋监控系统，如此对海洋数据信息进行掌握，并对海洋运行状态进行跟踪，以便为海上运动、海洋救援等提供参考依据。2.3.2 油污检测技术的运用。当前在经济不断发展的过程中，海上运输也不断增多，而在运输过程中不可避免会存在石油泄漏的现象。为了对海洋石油污染问题进行解决，确保海洋水资源的健康，相关部门开始探究海洋污染检测技术，也就是油污检测技术，当前该技术得到了广泛的运用。这种技术具有自身的优点，即具有较快的反应速度，能够及时为海洋环境检测提供数据支持。2.3.3 卫星遥感技术的运用。该技术也是海洋环境监测的一种重要技术，通常在运用这种技术的时候离不开对雷达、多光谱扫描仪的运用，这些设备的作用在于对沿海岸方向具体的泥沙含量进行检测，推动工业排污水平的提升。
3环境监测技术的应用及质量控制措施
3.1构建科学的环境检测质量控制制度。要想提升环境检测技术的应用水平，推动质量控制效果的提升，离不开科学的环境监测质量控制制度，该制度是开展环境监测的基础。虽然当前我国政府根据环境保护的现实情况构建了环境检测质量控制制度，但是并没有随着时代的发展变化及时对制度内容进行调整和完善，很多内容存在较大的滞后性，难以与时展相协调，也无法为环境监测质量控制提供良好的参考。对此，必须要结合现实情况来规范制度，为各个环境保护、检测单位更好地开展环境检测工作提供参考依据。同时，各有关单位还要结合自身的情况构建内部环境监测质量控制制度，对技术人员的工作规范、职责等进行规定，做好工作准则的制定。还要对质量控制有关的内容进行明确，做好质量标准的制定等，以便工作人员有明确的工作标准。
3.2创设环境监测信息平台。当前科学技术突飞猛进，互联网已经成为各个行业运行中的重要载体，为行业发展带来了良好的助推力，环境监测部门也应当积极对互联网进行运用，借助于互联网的红利实现环境监测效果的提升。其中最为关键的是构建环境监测信息平台，在平台中上传一些环境监测数据信息，或者一些检测成果等，为公众更好地了解环境检测工作情况提供主渠道，并鼓励群众参与到环境保护过程中，不断增强环保意识。另外，需要注意的是，为了确保各项数据信息的准确性，还要在环境监测平台中设定数据纠错系统，相关人员可以通过该系统对环境监测有关的数据信息进行改进，不断提升数据信息的准确性，以便为人们呈现更高质量的信息内容。
3.3做好环境监测过程的管控。环境监测过程管控关系到环境监测的效果和质量，也影响着环境治理的成效，是环境质量控制中不可或缺的工作。第一，要做好各项环境监测设备的管理和维护，定期对设备进行保养、清洁等，确保设备处于高质量运转过程中，避免因为设备问题而影响监测结果。可以说设备是环境监测工作开展的“枪”，只有不断提升枪支的质量，才能够赢的战斗的主动权。第二，要对检测试剂进行科学保存，避免试剂受到污染而影响检测结果的精度。检测试剂往往是对环境质量问题的体现，如果难以对试剂进行科学保存，势必会导致检测结果受到不利影响，环境监测将前功尽弃。第三，提升样品分析的科学性，对样品进行全面性分析，并重点关注误差部分，科学记录偏差内容和信息，推动样品作用的更好发挥。
3.4创新环境监测技术并提升检测人员的综合技能。环境问题是世界性问题，受到了各个国家的关注，要想解决环境问题还需要各个国家的共同配合与努力。且当前随着时代的发展，环境问题也发生了质变，影响环境的因素更为复杂，传统的环境检测技术已经难以应对复杂多变的环境问题，因此，必须要结合现实情况对环境监测技术进行创新。为此环境监测部门要加强调研，通过调研活动掌握核心技术，有条件的话还要积极与国外有关的环境检测机构取得联系，通过沟通与互动学习其先进技术，推动自身技术的进步。并且，部门还要加强对环境检测人员的培训。比如：环境监测部门负责人要根据环境检测人员的实际情况为其制定培训计划，并聘请有关的专家来开展培训活动，促进先进环境检测技术的传递。同时，还要督促环境监测人员自主加强新知识和新技能的学习，提升其工作的积极性，并增强责任心，以通过不断学习提升技能与素质，更好地开展环境检测工作。
4结语
环境问题俨然已经成为当前社会发展中的重要问题，不仅与人民的生活息息相关，而且影响着我们赖以生存的地球，关系到社会的可持续发展，所以，不断提升环境保护和检测的水平，促进质量控制效果的提升显得十分重要。这就要求环境检测部门要认识到环境监测的重要性，并构建科学的环境监测制度体系，借助于互联网构建环境监测信息平台，加强环境检测过程管控，并促进技术创新提升检测人员的综合技能与素质。文章提出的一系列措施，希望能够为相关人员提供一些参考和借鉴。
参考文献
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[2]潘盛宁,郑彬彬,胡义平.环境监测技术的应用及质量控制方法探讨[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(07):163-164.
[3]田明.关于环境监测技术的应用及质量控制方法的探究[J].当代化工研究,2017(01):52-53.
海洋环境监测范文6
关键词：环境监测方法；应用现状；现有问题；发展前景
近些年来我国环保事业得到了长足的发展，我国目前环境监测工作人员的工作素养以及现行的环境检测标准与有关法律法规暂时还可以适应目前的工作需求。但日新月异的时代发展给未来带来了很多未知的变量，根据有关数据，《2017年中国生态环境公报》显示，2017年全国有239个城市环境空气质量超标。显然，我们面临的环境污染问题远远不局限于大气污染，其他方面的环境污染（如水污染、土壤污染甚至包括毒物的出现等）也非常严重。即使现在科技已经相当成熟，相应的技术等因素也需要及时地更新，我们仍然需要加大对环境监测技术的发展力度，保证环境监测工作的准确性与科学性。所以，环境监测部门应改进监测方法以进一步完善数据共享平台，使不同级别的环保部门能使用相对权威的数据。跟随大数据时代的潮流，精确分析并筛选监测数据，把不同时间段，不同区域的监测数据进行分析比较，以制定合理的法律规定与参考标准，确保环境监测这一事业深深扎根在国内，为人们提供更多的保障和福祉。
1.环境监测的主要方法
随着社会的进步，人们对环境保护的意识逐步提高，环境监测在环境保护中的地位至关重要，同时，环境监测方法也是我国“两级五类”环境保护法的重要组成部分。如今我国具有470余项较为完整的环境监测方法（见表1）[1]，其中囊括了对水质、空气、土壤、噪声等方面的监测方法，这些环境监测标准的实行对我国环境保护起到了积极作用。
(1)水污染的监测方法
传统水质监测方法包括生物法、遥感法、理化法等[2]。传统方法中的遥感法，采用了卫星遥感技术，通过卫星对水体进行遥感监测并提取数据，与科研人员实地采样数据进行分析，并使用卫星遥感技术进行水体环境反演，实现实时监测。根据不同物质的光谱不同，在遥感卫星上搭载专业级别的光谱传感器，遥感卫星通过接收物质反射回来的光谱进行分析。水体受到污染时，根据受污染程度不同，水体中的污染物浓度与性质会随之发生变化，可通过实地检测数值与卫星遥感所接收的特征光谱进行对比分析，反演得出水体污染程度。水质监测方法中，生物监测的应用也正在逐步趋向于完善化，生物监测可以为环境保护管理提供更加全面的技术参考资料，有助于水环境中生态系统的改善和提高。水质生物监测方法具有监测项目多、检测标准复杂、对研究人员专业要求较高等特点[3]。
(2)大气污染的监测方法
随着工业社会的逐渐发展，大气污染日益严重，逐渐成为社会关注热点。关于大气污染的环境监测方法十分丰富，大气环境遥感技术便是其一。大气环境遥感技术主要可以分为两类，主动遥感技术和被动遥感技术[4]。具体而言，主动遥感技术与被动遥感技术又可分别分为空基遥感技术和地基遥感技术。其中，空基遥感技术的监测平台为卫星、飞机等，而地基遥感技术则是以地面为主要监测平台的遥感监测方法[5]。大气环境遥感监测技术与传统大气监测方法相比有所不同，具有监测范围广、监测效率高和监测成本低等特点，可对多种大气污染物质进行监测[6]，如臭氧、甲烷、气溶胶、二氧化硫和二氧化碳等。根据监测所得指标参数，从而可对大气环境质量进行科学评价。大气组成成分非常复杂，除氧气和氮气等纯气体外，还有大气气溶胶这种混合体系。大气气溶胶不仅可以直接或间接地影响气候变化，如雾霾等，同时还会影响人类健康，例如心肺疾病的发病率与空气中的颗粒物、尤其是可吸入的细粒子的含量密切相关。想要监测大气气溶胶，通常可以采用两种方法，一是膜采样，其原理即将大气引入采样系统，使气体通过采样膜而大气颗粒物则被截留到膜上；二是在线采样，原理与膜采样相同，其区别在于可以获得高时间分辨率的气溶胶特性，对监测气溶胶特性变化十分有效。
(3)土壤污染的监测方法
土壤污染遥感监测技术利用了土壤中不同物质的特征光谱不同这一原理，结合遥感影像数据进行分析，能够实现土壤参数的快速测定。当土壤中含有重金属元素时，研究人员可通过重金属元素与土壤有机质、碳酸盐矿物、黏土矿物等物质之间的吸附或者赋存关系推断出土壤污染程度，并得到污染物质的详细数据（见表2）[7]。
2.环境监测方法的应用
(1)环境监测方法的地位与价值
环境监测的监测方法按照测定原理可分为化学法、生物法和物理法三种[8]。环境监测作为环境保护工作的第一道防线，是环境管理中不可或缺的一环，所有环境管理措施成效的优劣都要借助于一定的环境监测方法，在选择环境监测方法时应注意，明确所监测地区污染物的种类及分布情况，并了解其来源，根据监测项目的要求，对有关资料进行整理，针对实际情况制定出针对性较强的处理方案。
(2)环境监测方法的应用
①对污染进行及时精确的检测环境监测方法一大显著的特点就是能够对环境污染及时的监测，为开展后续环境保护工作提供准确的依据,有效的控制环境污染，在一定程度上提升了环境管理的整体水平。目前主要应用于水资源监测与湿地监测中。在对水资源的进行调查评价的过程中，主要采用了“3S”技术[9]，通过GIS信息处理平台，以及GPS和RS技术的应用可以有效及时地掌握监测水域的污染情况与污染物分布情况。而对湿地进行监测时，需要应用到多时相遥感动态监测技术，这项技术可以采集相应的数据，并有效的分析本地区的地理信息，实时监控湿地的变化，以保证采集到的信息得到有效的分析与处理。②应用于海洋环境监测领域对海洋环境进行监测时，需要充足的海洋环境预报数据，而监测岸基海洋装置在其中发挥了重要的作用，通过实时监测海洋数据来掌握岸基海岸的基本环境情况，在经过对数据的仔细分析之后，结合实际情况可采用卫星遥感技术以及航空油污监测技术。为后续在海面上移动的油污提供充分的保障，为海洋救援工作提供合理的参考。③在其它领域的实际应用目前大部分环境监测技术都是应用于水处理方向，但是其他领域也有对应的监测手段[10]，主要有土壤、噪声、固体废弃物这几类。当今社会各行业发展非常迅速，城市化进程不断加快，与此同时也带来了非常严重的噪声影响，包括：交通道路、铁路机场、工业生产等[11]。严重影响人们的正常生活。所以合理地将遥感技术应用到噪声监测工作之中，从多方位对噪声进行监测，掌握各环节噪声产生的主要因素，制定针对性方案，减弱或规避带来的影响。
3.环境监测过程中存在的问题
(1)环境监测机制不完善
完善的环境监测机制是环境监测流程顺利进行的保障[12]。但由于我国经济的迅猛发展，环境问题接踵而来，交错复杂，监测方法也在顺应问题不断改进。而传统的监测机制却无法适应监测方法的不断改进，监测布点不科学，监测数据可追溯性低，无法满足现今社会对环境的质量要求，使得监测过程受到机制的约束，监测结果也受到约束。
(2)环境监测方法不够先进
①先进的监测技术方法前期需要大量资金引入，后期也需要时间和资金进行保养和维修，同时机器的使用也需要聘用专业的人才。且方法更新换代的速度也很快，我国现今监测自动化水平低，监测方法的先进性还有待提高[13]。②由于不同地区的贫富差距，政府对环境监测的重视程度不同，所引入的监测方法水平高低也有所不同。例如，北上广、江浙沪地区引入的监测方法相对先进，而西部地区经济落后，政府无法投入大量资金达到发达地区的监测水平，为平衡政府经济压力，引用的监测方法也相对落后。③环境监测技术具有连续性，短时间的环境监测数据太过片面，监测技术需对地区连续监测，技术的更新换代受制约。
(3)环境监测管理不科学
①我国早期对环境监测不够重视[14]，现今质量管理制度落实不到位，信息化数据管理不健全，对监测结果制约不足，使监测作用弱化。②由于各地区的监测方法不同，监测技术标准不统一，评价指标不完善，我国各地区缺少统一的科学的管理制度，无法为前期的监测结果做有效的评估。而且，各地区的监管方式相对单一，未成体系的单一模式无法满足治理环境所需数据要求。
(4)环境监测人才匮乏
环境监测在中国起步较晚，技术方法、制度措施不够完善，专业的环境监测知识并未普及，从事监测专业的人才也少之又少。专业人才是数据真实有效的保障，技术人员配比不足，导致团队数据收集不准确，机器使用不正确保养不及时等问题，降低环境监测效率。
4.结语
海洋环境监测范文7
现阶段发展“低碳经济”已成为世人的共识。“低碳经济”是人类社会继农业革命、工业革命、信息革命之后的又一场“能源革命”。它既符合当前经济社会可持续发展的时代要求，同时也是我国政府的战略选择。在这样的社会背景下，广东省在海洋经济发展中倡导“海洋低碳经济”是一个全新的思路。大力发展海洋低碳经济，这不仅为广东省转变经济增长方式、保护生态环境奠定了基础，而且对实现广东省海洋经济的可持续发展具有十分重要的意义。
1低碳经济是广东省海洋经济发展的必由之路
1.1低碳经济的内涵
从内涵看，低碳经济兼顾了“低碳”和“经济”，低碳经济是温室气体排放量尽可能低的经济发展方式，是实现经济社会可持续发展的一种经济模式。所谓低碳经济是指依靠太阳能、风能、水能等可再生能源为主要能源，以低能耗、低排放、低污染为特征的新型经济发展方式[1]。低碳经济代表了未来经济发展的形态，其实质是能源效率和清洁能源结构问题，旨在建立新的能源结构，降低能耗和减少污染物排放，核心是能源技术创新和制度创新，目标是减缓气候变化和促进人类的可持续发展。即依靠技术创新和政策措施，实施一场能源革命，建立一种较少排放温室气体的经济发展模式[2]。
1.2发展海洋低碳经济的意义
海洋经济是开发利用海洋的各类产业及相关经济活动的总和。海洋低碳经济是在以海洋为活动场所和以海洋资源为开发对象的各种经济活动中，以经济与环境的和谐为目的一种海洋经济发展模式。海洋低碳经济作为一种平衡式经济，是在科学发展观指导下的环境友好型的、追求可持续发展的经济增长模式。所以，对广东省来说发展海洋低碳经济具有重大的现实意义。
1.2.1有利于科学发展观的贯彻和落实加快海洋经济发展，是坚持“以人为本”、树立和落实科学发展观的直接体现。在广东省的海洋经济结构不尽合理，经济增长方式粗放，资源能源利用效率低，生态环境基础十分脆弱的一个基本省情条件下，发展海洋低碳经济实际上是从需求的角度提出的，在发展中注重系统整体的互利互动和协调一致，使人与自然、经济、社会有序循环，形成良性互动发展。
1.2.2是实现海洋经济强省的必然选择在低碳经济视角下，广东省海洋经济发展战略的落脚点是把广东省建设成海洋经济强省。发展海洋低碳经济是广东省海洋经济有效发展的客观要求和广东省海洋经济可持续发展的有效载体。在发展中,坚持生态效益、经济效益、社会效益协调统一的原则，通过充分重视恢复和保护海洋自然生态环境，为海洋经济的可持续发展提供坚实的自然生态基础，推动海洋经济强建设的顺利进行。海洋经济强省本身应该是海洋生态强省、海洋绿色强省，海洋经济的发展中尽可能采取“绿色”技术，实行清洁生产，形成海洋经济之间、海洋经济与海洋生态环境之间的互利交换和良性循环。
1.2.3是广东海洋经济和谐发展的客观需要海洋经济与经济社会的协调发展的内容：一是陆上经济活动不对海洋生态系统的良性循环施加难以消解的压力；二是海洋经济系统的产出能较好满足人们对海洋产品和服务的需求；三是海洋经济的发展能明显促进全省经济的发展。目前主要影响两者协调发展的突出矛盾表现为陆上经济活动对近岸、近海的强大的污染威胁。广东的经济社会发展水平在全国领先，陆源污染负荷强度非常大,实施海洋低碳经济发展战略，大力解决陆源污染问题，才可能为海洋经济建设提供相对宽松的海洋生态环境，才有可能全面实现广东海洋经济与经济社会的协调发展。
2广东省海洋经济发展的现状分析
2.1广东省建设海洋经济强省的成效
2.1.1广东省海洋经济总量长期位居首位
广东省海洋经济自1995年以来，始终保持着快速发展的势头。2010年，广东省海洋生产总值达8000亿元，约占全省GDP的17%，比2009年增长17.6%，比2005年增长2.7倍，年均增速达22%，连续16年居全国首位，为推动全省经济社会平稳较快发展作出了重大贡献。主要海洋产业发展态势良好，海洋交通运输业、海洋旅游业、海洋渔业等主导海洋产业均达到国内领先水平。
2.1.2三大蓝色产业密集带建设初见成效
广东省沿海地区凭借区位和资源优势，海洋经济区域布局得到进一步优化，粤东、粤中（珠江口）、粤西三大蓝色产业密集带初步形成。珠江口地区已成为我国海洋经济发展最具活力和潜力的地区之一。东西两翼加快推进工业化和城镇化进程，经济发展迈上了新台阶。在三大蓝色产业密集带中，汕头突出发展重化工业和水产品加工业，水产品出口连续4年居全省地级市首位；潮州建成全省最大的烤鳗加工、贝类集散地。汕尾是全省最大的鲍鱼养殖基地，全市养鲍场已达40多家，年产量超1000t；惠州着力建设临海石化工业区；湛江、茂名大力发展海洋石化业、港口物流业；珠海、阳江、惠州、茂名等地区着力打造滨海旅游品牌等等。
2.1.3海洋科技和教育成效显著
广东省积极部署实施“科技兴海”战略，全面启动实施了《广东省科技兴海1999—2010年规划》，海洋生物资源综合开发技术、海洋工程技术、海洋矿产资源开发技术等海洋高新技术的研究和开发取得了很大的成绩。重大科技兴海招标项目取得丰硕成果，14项技术获得国家专利。建成4个省级重点实验室，8个区域性水产试验中心。在海洋教育方面，广东省拥有全国第二所海洋大学———广东海洋大学，除此之外还有中山大学海洋学院、广东省水产学校等海洋教育机构，多年来培养了大批海洋与水产技术和管理人才。
2.1.4海洋环保取得进展
完成了第二次海洋污染基线调查工作，编写《广东省海洋污染调查报告》。针对全省发生赤潮，成立了广东省海洋与渔业环境监测中心和赤潮研究中心[3]。省政府出台了全国第一部规范人工鱼礁建设的政府规章，决定省、市、县财政投入8亿元，用于人工渔礁建设。广东省编制实施了《广东省海洋与渔业自然保护区总体建设规划》，加强海洋与渔业自然保护区的建设力度，截至2010年底，已建成了徐闻珊瑚礁自然保护区、雷州白蝶贝自然保护区、东山—南澳海洋生物多样性保护管理示范区等100个，其中国家级自然保护区4个、省级自然保护区9个，保护区面积达69万hm2，初步形成了类型较齐全、布局较合理的保护区网络。#p#分页标题#e#
2.1.5海洋污染治理力度加大，监测治理效果显著
全省各地基本建立海洋环境监测体系，对重点排污口、海水浴场、海水增养殖区监测实现常规化，连续7年省级、沿海市级海洋环境质量公报。建立了重大海洋与渔业环境灾害监测预警机制，重新修订了广东省重大海洋环境突发灾害应急预案，妥善处理了澄饶联围水污染、茂名水东湾死鱼事件、深汕高速公路甲苯泄露事件等近10宗海洋渔业污染事故，有效维护了当地社会稳定。环保执法力度加强。严格要求直排入海重点单位执行“三同时”制度。全省海岸工程环评执行率达100％。
2.2广东省海洋经济发展中存在的不足及原因分析
2.2.1海洋资源衰退、环境污染状况尚未得到有效遏制
由于资源过度利用以及粗放式经营对海洋资源造成的影响没有根本缓解，海洋生物资源补充能力严重衰退。目前，南海北部大陆架底层渔业资源密度已下降到很低水平，不足原始资源密度的1/9，而北部湾海域的渔业资源密度已不足原始资源密度的1/8。广东省近岸海域环境质量除局部区域有所改善外，总体表现为海域污染尚未得到有效控制，污染面积不断扩大，污染程度不断加重，生态环境不断恶化。国家海洋环境质量公报表明，广东省近岸海域未达到清洁海域水质标准的面积由2005年的9860km2增至2010年的22042km2。另外，广东省沿海城镇生活污染源的源强持续快速增长，生活污水处理率目前仅为39%。
2.2.2绿色海洋科技整体水平不高
海洋经济绿色发展一定程度上取决于绿色海洋科技发展的状况，其开发范围的深度和广度受到绿色科技的制约，同时，其开发利用中伴随的负面的影响也需要先进的绿色科学技术来解决。广东省海洋科技对海洋经济的贡献率却不高，根据有关资料显示，在11个海洋兄弟省份中，海洋科技综合竞争力的排名只处于第4的位置，其中高级职称人员为310人，不及山东727人的1/2。广东新兴海洋产业产值只占海洋产业总产值的1/4。一些新兴产业，如海洋药物、海洋能源等明显开发不足。最直接的原因是受技术水平的限制，使得海洋资源的开发仍停留在粗放利用阶段，以资源为优势的高附加值的产业还没有形成，海洋关键技术自给率低，发明专利数量少，主要的海洋仪器依赖进口的局面没有得到根本性的改变。
2.2.3海洋综合管理滞后
目前，广东省海洋和海洋资源法律制度现状己难以适应海洋开发、管理和维护海洋权益的需要，尤其是海洋和海洋资源综合性管理的法制建设滞后，加剧了广东海洋资源开发的无序和无度。沿海各市海洋综合管理的机构尚未健全，体制尚未理顺。海上执法部门，如海监、渔政、环保、港监、公安、边防、海关等力量大多各自为政，力量分散，形不成合力，无法对海洋实施统一、有效的监督和监察。
2.2.4绿色发展意识不足目前绿色海洋意识
虽然有所提高，但就总体而言，其普及度还不够，尤其是对海洋生态的保护意识不强。一是缺乏“绿色”生产意识。涉海经营企业把海洋当作无偿的排污场所，无偿的使用海洋资源，不愿意治理污染；二是绿色消费意识不够，据调查，约有2/3的消费者对消费的产品是否是“绿色产品”并不在意；三是缺乏资源节约意识，认为海洋资源是取之不尽，用之不完的。
2.2.5海洋法制不健全
至今尚没有一部海洋的综合法律。在海洋权益管理方面，缺乏海上人工构造物管理方面的立法；在资源开发管理方面，行业管理法规较多，但缺乏海洋资源开发、综合协调管理方面的立法，尚没有颁布海洋资源开发管理基本法、海岸带管理法等。虽然“谁污染谁治理”早已形成法律，但实施效果并不好。排污收费面不全，收费的主要是超标排放的大中型企业和一部分事业单位，但环境污染很大一部分来源于不超标排放的企业和规模小、布局分散的乡镇企业；收费标准偏低，仅为污染治理设施成本的50%左右，导致企业宁愿缴纳排污费，不愿进行污染治理。资源法律的不完善弱化了对人们破坏资源的强制性约束，忽略了人与自然关系的行为规范，阻碍了人与海洋资源环境的和谐发展。
3构建基于低碳经济的广东海洋经济发展模式
海洋经济是以海洋为活动场所和以海洋资源为开发对象的各种经济活动的总和。包括海洋渔业、种植业、工业、运输业、旅游业等，是一个多门类的经济领域；它包括海岸带、近海和远洋，包括水面、水中和海底，范围极为广泛。由于海洋水体具有流动性、可依托性、阻碍性、媒介性，海洋这个特殊的经济空间使得海洋经济具有整体性、公共性、跨地域性的特征。从管理体制看，有各级行政单位和经济组织，以及一部分协作活动机构；因此，海洋经济的特点决定了海洋经济的发展具有层次性、系统性及多部门交叉性的特征。绿色海洋经济是在低碳这一理念指导下发展海洋经济的有效经济模式。根据上述海洋经济的特征，我们认为，海洋经济绿色发展是指一个多层次、多侧面体现海洋经济绿色发展的立体框架，将绿色理念融入到海洋经济、社会发展的各个部分，既可以实现低碳发展低能耗、低污染、低排放的目的，又可以实现海洋经济的可持续发展。绿色海洋经济在发展中兼顾“社会安全”、“经济发展”与“环境保护”，以满足未来发展的需要。由于广东自然资源不足，环境承载有限，必须将有限资源作有“效率”的使用，并加强对环境保护，确保海洋经济的健康可持续发展，以创造经济、环保与社会“三赢”愿景。
4基于低碳经济推进广东海洋经济发展的措施与建议
4.1政府加大对发展海洋低碳经济的支持力度
在发展海洋低碳经济的过程中，政府的支持很有必要，要根据海洋经济结构演进的一般规律，从整体效益出发，进行与产业优化相适应的环境建设。要通过媒体宣传、信息、市场预测等，使社会明确全省海洋经济发展的主攻方向。通过行政、法律、财政等手段引导企业将资金投放到低碳产业。鼓励企业作为投资主体吸引社会各方面多元化投资。强化重大项目的全过程监督，提高投资效率。此外，政府财政的转移支付要与海洋产业结构调整配合。在海洋产业优化方面要加大科技投入和增量调整，进一步优化第一、三产业内部的行业结构，提高其档次。集中力量重点发展海洋生物制品工业、海洋电子、海洋旅游等新兴或低碳的产业。
4.2构建海洋科技创新体系#p#分页标题#e#
应该围绕海洋科学与技术、海洋生物制品及加工、海洋工业与能源、海洋环境与发展等领域展开海洋技术创新基地的建设活动，加强高新技术的攻关力度，开发具有自主知识产权的新技术，以解决当前海洋经济发展过程中生态环境、精品养殖、资源利用等方面的问题。建立产学研相结合的技术创新体系，通过高校与科研院所的结合，构筑产业科技开发的平台，实现科技开发和产业需求接轨，解决产业发展中的核心技术问题。同时，要鼓励应用型科研机构和涉海企业联合开发新技术。通过与海洋企业的技术研发中心共同进行技术和产品研发工作，可以促进海洋科技成果的转化和应用，逐渐形成企业连基地、基地带区域的海洋产业开发格局。
4.3强化发展海洋经济的低碳意识
广东省海洋经济走绿色发展之路就必须强化人们的低碳意识。低碳意识是伴随着人类工业文明的发展，人与环境的冲突愈演愈烈的情况下逐渐衍生发展起来的。一方面各级党政领导干部要提升环保危机感和责任感，为改善海洋自然生态环境，促进人与海洋和谐，提供制度基础、设施建设和政治保障，鼓励技术创新和发展清洁能源产业，为海洋产业的发展创造优越的社会条件。另一方面要建立和实施环境违法违规责任追究制度，激发和强化各级领导、环保执法人员、环保产业单位的环保责任。再次，充分有效地利用媒体和信息网络技术等途径，大力宣传低碳观念，倡导低碳生活，广泛动员人民群众参与多种形式的环境道德实践活动，逐步强化公众的低碳意识。
4.4加强海洋生态环境建设
海洋生态环境的建设必须坚持“预防为主、防治结合、强化监督管理”的原则。由于海洋资源开发利用状况是不断变化的，所以要做好海洋环境监测，通过大力组建海洋环境监测网，逐渐形成行政监管、专业机构监测、群众监督相结合的监测体系，以利于准确地掌握海洋资源及环境的变化状况，并及时采取相应措施保护海洋生态环境。还要发挥海洋行政执法的作用，加大执法力度，规范各种用海活动。对重点海域进行环境污染容量评价和海洋功能区环境质量调查，实行污染物排放总量和排放标准控制制度，对重点排污口加强监测、监视和管理，严格限制排放数量。对围海、填海项目必须进行科学规划、科学论证和严格管理，以促进海洋生态环境的有效保护。
4.5转变海洋开发模式
一是转变经济增长方式。传统经济是“海洋资源？海洋产品•海洋污染物排放”型经济，最终会导致海洋资源的短缺和海洋环境污染。而循环经济以“减量化、再利用、资源化”为原则，将经济活动组织成“资源•生产•消费•二次资源”的闭环过程，使资源和能源得到合理和持久利用，并使经济活动对环境的不良影响降低到尽可能小的程度。二是采用科学的政绩评价指标，实行绿色GDP考核。省委、省政府要大力推行绿色GDP指标和产出率等效益指标。逐步在沿海各地建立海洋绿色GDP统计核算指标体系，以利于正确测度生产者和消费者行为的成本和收益，督促人们经济行动的改进。三是转变发展观念。摒弃“高投入、高消费、高排放、低效率”的传统经济发展方式。
4.6加强海洋综合管理
发展海洋低碳经济走绿色海洋发展道路涉及到方方面面，必须通过综合管理实现。由于对现有管理体制的路径依赖，需要完善海洋综合管理体制：一是成立海洋机构协调委员会，负责制定本省的海洋研究、开发、保护的重大战略方针，进行全局性连续指导，协调各部门、各地区之间的关系。这是海洋经济管理系统中最重要的层次，也是综合统一管理能否展开的关键环节。在健全机构的基础上，明确划分省级和市级管辖海域的范围。为了调动地方政府的积极性，实现地方政府的效用，减少沿海地区的用海矛盾和纠纷。二是弱化行业管理，减少涉海管理部门，将海洋资源、环境行政管理权限以海洋委员会为主导纳入到海洋综合管理体系之中，鼓励公众参与。
海洋环境监测范文8
关键词：水声通信网；移动自组织网络；路由协议
0引言
海洋拥有着丰富的生物资源与战略资源，近年来世界各国都致力于对海洋的开发与建设，尤其在海洋环境的监测，军事情报的获取，水下集群的指挥调度，以及水下目标监测等方面。目前，随着不断扩大的海洋监测范围和水下武器系统的多样化发展迫切需要速度更快、覆盖范围更广的水声通信网络。由于水声信道是一种带宽窄、环境噪声高、传播损失大、多径效应效应严重的随机信道，因此用于无线网络各层中成熟的技术无法直接应用到水下的环境。以开放式互联网模型（OpenSystemInterconnectionModel，OSI）为基础，结合水声环境与水声网络的实际应用情况，水声网络被分为应用层、网络层、数据链路层、物理层四层结构。而针对网络层的研究主要集中在路由协议。
1水下无线通信网简介
水下无线通信网的整体结构如图1所示，网络由固定节点与移动节点组成，其中固定节点是一些传感器节点，移动节点包括潜艇、自主式水下机器人（AutonomousUnderwaterVehicle，AUV）以及无人潜航器（UnmannedUnderwaterVehicle，UUV），它们通过声波自组成水下无线通信网，节点采集数据信息，并将信息进行基本的处理、分类、加密等操作，发送给汇聚节点，进行相应的处理后发送给水面基站，最后通过无线电将信息发送给控制中心。
1.1国外研究现状
从20世纪80年代起，海洋的军事地位与经济地位被各国所重视，各国都加快对水声通信网的体系结构、节点设计、网络协议等方面的研究。第二次世界大战后，美国军方首次将水声通信技术应用在潜艇系统。随后，对于水声通信和无线传感器在物理和链路层（如编码，调制和媒体访问）的研究取得了充分的发展，并适用于不同类型的环境[1]。自上世纪50年代美国致力于水下监测的研究，并在太平洋和大西洋部署了水下监测系统。可部署的自治分布式系统（DeployableAutonomousDistributedSystem，DADS）[2]是美国的重点研究项目，该项目包含多个低功耗水下传感器节点通过自组网技术组成水下通信网络，使用数据融合处理等技术将搜集的信息通过声波和无线电传递给战术指挥中心或水面船只。该网络被用于情报获取、侦查和监测等活动。自1998年，美国多次进行广域网（seaweb）[3]水声通信网络试验，该网络为DADS网络提供指挥和导航功能，节点由中心节点（自治节点或中继节点）与外围节点（潜艇、AUV、UUV）组成，节点之间以声波为载体进行通信。除美国外，欧州的一些国家也在进行相关的研究和试验。在海洋科学与技术计划（MarineScienceandTechnologyProgramme，MAST）[4]的支持下，欧共体在水声通信领域展开了一系列研究：远程浅海水声通信链路（LongRangeShallowWaterRobustAcousticCommunicationLinks，ROBLINKS）[5]设计并研究了适用于浅海中长距离高速率、高鲁棒性的通信协议；浅海水声通信网（ShallowWaterAcousticCommunicationNetwork，SWAN）[6]针对浅海水声环境对通信算法和通信协议展开了研究，搭建了浅海水声通信网基础模块；用于沿海地区水下环境监测的水声通信网（AcousticCommunicationnetworkforMonitoringofunderwaterEnvironmentincoastalareas，ACME）[7]部署一个监测水下环境的水声通信网络，使用水声传感器网络协议（AnUnderwaterAcousticSensorNetworkProtocol，ACMENet）[8]提升了网路带宽的利用率与水声传感器的使用寿命。
1.2国内研究现状
国内在水声通信领域起步较晚，随着人们意识到海洋巨大的经济与军事价值，海洋资源的开发需求与维护国家海洋权益的迫切需求，使得近十年我国在水声通信领域取得了快速的发展。国内哈尔滨工程大学对水声通信的研究一直处于前沿，2006年哈尔滨工程大学水声工程学提出并设计了以正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）为技术支持的水声通信统，并在不同的水域环境中进行了试验研究[9]，对扩频通信、自适应均衡技术、信道仿真技术进行研究，并成功的完成了多次湖上和海洋长距离实验。中科院声学所对数字语音通信系统进行研究，并进行海试，验证了系统能实现实时高质量的语音通话的能力。中国科学院声学研究所、西安光学精密机械和中国科学院沈阳自动化研究所共同研制成功水下反恐传感器网络监控系统，该系统由三部分组成包括水下蛙人探测、水下爆炸物探测、控制中心组成，能实现对水下运动目标的探测、追踪、识别、报警。由中国科学院声学研究所、哈尔滨工程大学、浙江大学共同研制了不同制式的水声通信节点，制定了水声通信网技术规范，构建了水声通信网络，并进行了海试与第三方测试，验证了系统的稳定性。
2水声移动自组织网路由协议研究
2.1移动自组网（MANET）简介
近年来，移动自组网（MobileAdHocNetwork，MANET）技术在水声通信网中的应用越来越广泛。自组织网络（AdHoc）是由无线节点（移动或固定节点）组成的集合，与蜂窝网相比该网络不需要现有的网络基础设施，动态形成的临时网络。各节点通过无线的方式彼此协作进行通信，完成信息的交互。由于这种网络不需要任何预设的基础设施，所以在军事与商业中获得了广泛的关注。移动自组网络可以扩大网络的覆盖范围，为覆盖较差或没有覆盖的区域（蜂窝网的边缘）提供无线连接。
2.2路由协议的分类
根据不同的分类方式可将路由分为不同的类别。我们常根据路由结构以及协议的应用环境等特点，来划分路由协议。
2.3水声移动自组织网络的路由协议
由于水声信道以及网络拓扑复杂多变的特点，因此我们在选用水声路由协议时，对网络拓扑结构的多变与不确定，协议需要有较强的适应能力，并在能量消耗与网络性能方面表现优异。水声通信网的路由协议的研究主要集中在表驱动路由协议、按需驱动路由协议与混合路由协议。
2.3.1表驱动路由协议
每个节点周期性的进行信息交换来维护路由表，通过路由表来传递信息，建立从源节点到达目的节点的路由。源节点需要给网络中某一节点发送数据包时，只需要查找存储的路由表获得目的节点的路由信息，不用等待路径的建立，即可发送数据包，传输时延小。当有链路出错或者拓扑结构发生改变时，节点更新路由表并将该消息在整个网络进行广播。表驱动路由协议的缺点主要体现在无需传递信息的节点之间的路由维护消耗了大量的网络带宽。
2.3.2按需驱动路由协议
该协议由路由发现和路由维护两个过程组成，节点不需要周期性的进行信息交换来维护路由表。在源节点发送数据包时，若本地没有去往目的节点的路由信息时开启路由发现的功能，等待路径建立完成发送数据包。按需路由协议不需要像表驱动路由协议进行周期性的进行路由信息的交换，节省了大量的带宽资源，但是在发送数据包之前需要进行路由建立所以时延较大。较高的时延在一些紧急的应用场景，可能会对事件本身产生巨大的影响。
2.3.3混合路由协议
混合路由协议是新一代的路由协议，它拥有了表驱动路由协议与按需驱动路由协议的优点。在混合路由协议中，附近节点的路由使用表驱动式的方法维护，将路由发现的方法用于远处的节点。混合路由协议减少了路由发现的开销，增加了网络的可扩展性。
2.4路由协议设计问题
现在人们已经开发出出很多高性能的路由协议，但这些路由协议都是针对陆地上的无线网络，由于水声信道的固有特性这些协议无法直接应用在水下网络，根据水声通信网路的特点和限制设计出高性能的路由协议需要考虑的问题:
（1）能量消耗与时延
由于水声通信的传播具有带宽窄、延时性高的，传输数据时容易造成数据拥塞和高延迟，会造成信息传输失败，会使整个网络崩溃。水下节点工作必须需要电能的供应，所以对能量的控制是设计水声通信网络路由协议的一个重要因素，通过对网络节点的能量平衡控制可以提升协议的工作效率。
（2）可扩展性
水声通信网的扩展体现在在网络节点的分布数量、网络的覆盖面积、网络的传输延迟以及网络生存的周期等方面，依据这些扩展所产生的问题需要提供解决方案与措施。
（3）安全性
对于任何网络来说，网络的安全性都是至关重要的。水声信道是一个开放的信道，任何人都可以通过水听器去获得信道中的信息。如果没有相应的加密手段，我方通过水声信道传输的信息会被他人轻易的获取，会威胁到我方信息的安全。因此，在设计路由协议时需要考虑网络安全问题。现在常用的水声通信安全技术手段主要有以下几类：密钥管理和加密技术[11]、入侵检测[12]、路由安全[13]、信任管理[14]及其他安全技术。
（4）自适应性
水声通信网络由多个网络节点组成，每个节点都含有大量电子元件，且水下环境复杂多变，当其中一个节点或多个节点因为自身或环境原因失效时，会导致网络拓扑的变化，从而影响网络通信能力。更换失效的节点费时费力实现起来比较困难，所以这就要求水声网络中的各节点需要拥有较强的自适应性，在某些节点出现问题时能迅速做出反应，以维持网络的正常通信。
2.5路由协议优化技术
MANET网络是一个些无线移动节点的集合，网络的无线拓扑结构快速的、不可预测的变化，这会使网络的性能下降，在不同的应用环境对协议进行优化就显得十分重要。从网络质量，能量均衡，拓扑结构，安全问题对路由协议进行改进。针对水下环境的特点，总结了3种技术方法对网络进行优化：能量均衡技术，跨层设计，自适应技术。
（1）能量均衡技术
由于水下网络节点能量有限，且不易更换，因此需要对网络节点采取能量控制。传统的自组网协议没有能量控制能力，为了尽量延长网络的生存周期，避免死节点使得网络性能下降，使用能量均衡技术提升对节点能量均衡性。在文献[14]针对网络能高和时延大的问题，提出了一种基于蚁群算法的AODV路由协议，它改变了传统无线自组网按需平面距离向量路由协议（AdhocOn-DemandDistanceVectorRouting，AODV）依靠传输时间和跳数寻找传输路径的方法，依据能量来寻找路径，实验结果表明改进后的协议提升了网络连通性，节点能量均衡性。
（2）跨层设计
跨层设计可以实现网络中不同层之间进行信息交换、联调优化，提升网络整体的工作性能。图6展示了跨层设计框架，在数据链路层中，在信道发生变化时自适应调制能提升链路速率，拓展网络使用范围。MAC层与网络层共同管理网络流量，减少网络的拥塞。文献[15]中提出了一种以能量高效为目标的跨层协议，在最低电池成本路由协议（MinimumBatteryCostRouting，MBCR）的基础上考虑了节点能量、数据重传等问题。以能量消耗作为路由选择的标准，避免使用剩余能量较低的节点，用跨层设计的方法在物理层收集节点剩余能量的与发送功率信息，根据网络层的控制信息数据链路层调整传输功率，在网络层计算到目的节点的能量消耗并根据计算结果选择路由。实验结果表明改进后的协议降低了网络时延与能量消耗。
（3）自适应技术
在多跳移动网络中，由于节点可以随时加入和离开，会造成网络拓扑的不断变化，影响网络的发包率、吞吐量以及端到端的时延。采用自适应技术可以使网络根据自身情况选择适当的路径机制，增强了网络的性能与可靠性。文献[16]针对优化链路状态路由协议（OptimizedLinkStateRouting，OLSR），提出了路由协议参数调整机制与自适应路由算法，并在linux平台下进行了实现。文献[17]提出了一种结合自适应按需加权算法（Adaptiveon-demandWeightingAlgorithm，AOW）的自适应算法AODV-AOW解决了当节点数量过，导致网络拥塞的问题，从而降低了网络延时、开销，提升了网络工作效率。
3总结与展望
