我国海洋探测技术五十年发展的回顾与展望 - 一 -

在海洋应用光学方面, 中科院海洋研究所、中科院南海海洋研究所、第一海洋研究所及青 岛海洋大学等单位, 先后研制了船用海面照度计、海洋光学多参数测量仪、多波段透射率仪、水

下激光散射仪、LGC1 -1 型氦-氖激光衰减仪, 用于海水光学研究、水下光场测量、水下激光 传输特性研究、海洋生物和海洋初级生产力研究、海水混浊度和水中悬浮物浓度测量, 也为海

洋光学遥感应用研究创造了条件。同期, 有关单位还开展了水下激光探测技术的应用研究, 重点是激光荧光在油类污染和放射线监测中的应用研究。第三海洋研究所开展了激光荧光检 测海水中放射性元素铀的研究, 实现了最低检测限5 ×10 -11 的指标, 并提出了激光荧光检测 叶绿素a 含量的新方法。“九五”期间, 海面和海水层光学测量技术研究和海面微结构光学测

量技术研究列入了国家863 计划818 主题, 分别由第一海洋研究所和中科院南海海洋研究所

第2 期 我国海洋探测技术五十年发展的回顾与展望(一) 7

承担。该两项研究的成果将对光学遥感应用研究有重要作用。

在水声技术的海洋环境观测应用方面, 除了上面提到的声学测流技术和声学测波技术外, 有关单位还研制了声线轨迹仪及声学悬浮泥沙测量仪器。第三海洋研究所研制的LSC -2 型 船弦吊挂式声速仪采用环鸣法测量声速, 测量范围1450 ～ 1550m/s , 准确度±0 .2m/s ; LSS1 -1型投弃式声速仪可在航速≤15kn 时在走航中测声速, 准确度±0 .75m/s , 最大有效工

作深度1500m , 测深精度±2 %F .S 。中科院东海研究站研制的S R 系列数字式声线轨迹仪, 用

于测量声速剖面, 给出声线轨迹图和声线图, 声线计算速度小于70s , 显示距离0 .5 ～ 200km ,

显示深度10 ～ 10000m 。1994 年, 东海研究站和海洋技术所合作, 研制成功了ASSM 型声学悬

浮泥沙观测系统, 采用声散射原理, 可定点、连续、实时观测水中悬浮泥沙的垂向分布及其随时

间的变化过程, 该项成果填补了国内空白, 达到国际先进水平, 获上海市科技进步二等奖。在

该项成果的基础上, 东海研究站又开发了ACP -1 声学浓度剖面仪, 用于污染物、悬浮泥沙及

浮游生物的监测。“九五”期间, 海床基海洋环境自动监测技术列入国家863 计划818 主题, 目

标是研究悬浮泥沙及其环境背景监测技术。

同期, 有关单位还研制了船舶气象仪, 引进和使用芬兰Vaisala 公司的全自动无线电探空/ 导航测风系统。

为提高调查观测船现场作业的数据处理能力和共享数据资源, 提高调查观测船的自动化 水平, 海洋技术研究所研制了船用计算机网络海洋学数据采集和处理系统, 可挂接多种自动观

测仪器, 具有数据库和外设共享、远程命令、伪脱机打印、实验室间数据交换及工作站双重工作

等网络功能, 并能自动采集和处理船舶气象参数和航行参数, 对人工输入参数能按规范要求进

行真值或标准层插值计算。该系统的应用显著提高了调查观测船的作业效率。为提高海洋倾 废的执法力度, 该所还研制了倾废船航迹记录仪, 用于倾废执法管理。 2 海洋遥感技术

海洋遥感技术是海洋探测技术的主要内容之一, 是海洋高新技术研究的重点领域。几十 年来, 海洋遥感技术的发展和取得的成就充分展示了海洋遥感在海洋探测中的重要性和巨大 生命力。 2.1 概况

我国的海洋遥感从60 年代到80 年代初, 以航空遥感技术研究和应用研究为主。80 年代 中期以后逐渐转向以卫星遥感海洋应用为主, 航空遥感应用为辅。由于至今我国还没有海洋 卫星和长期以来没有建立海洋卫星地面站, 所以, 卫星海洋遥感技术的发展主要是应用国外气

象卫星和陆地卫星的数据进行应用研究。

60 年代, 国内先后开展了机载红外测温仪和机载激光浪高计的研制和海上试验;70 年代 初开始接收美国和日本气象卫星资料应用于海洋气象分析和海冰观测;70 年代末, 国家海洋

局、中科院、国家教委的有单位分别在胶州湾、长江口、珠江口等地区组织了航空遥感海洋应用

研究和试验。

1980 年3 月, 海洋遥感技术研究被列为“全国遥感技术近期发展规划”重点项目之一; 1983 年6 月,“遥感技术在海洋环境与资源调查中的开发研究”项目列入“六五”国家重点科技

攻关计划, 该项目1986 年通过技术鉴定和国家验收, 获国家海洋局科学技术进步一等奖(1987

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年)和国家科技进步二等奖(1987 年)。1985 年和1986 年, 我国先后发射了两颗“国土普查卫

星” 。为推进我国海洋遥感技术的发展, 1987 年1 月25 日, 王大珩、汪德昭等26 位著名科学

家联名向党中央、国务院写信, 建议尽快发展中国海洋卫星技术。1988 年2 月1 日, 海洋卫星

技术经济论证通过专家评审, 并建议在“ 八五”或“九五” 期间发射我国第一颗海洋卫星;同年

9 月7 日, 我国第一颗带有二个海洋水色通道的气象卫星“风云一号”进入太空同步轨道, 并在

第二海洋研究所(杭州)建地面站和数据处理系统。“七五”期间,“航空遥感在海洋环境监测中

的应用研究”列入国家科技攻关计划第76 项。

“八五”期间, 在国防科工委和国家海洋局的支持和资助下, 先后组织了海南岛和广西沿海 及全国主要河口的海洋环境和资源的综合遥感监测和调查, 协助沿海省市制定海岛和海岸带 开发和整治规划, 这是海洋遥感为海洋经济发展服务的重要一步;同期, 第二海洋研究所承担

的“星载SAR 的海洋应用研究”课题进入国家863 计划。1993 年, “风云一号” 02 批卫星海洋

应用预研列入国家“八五”科技攻关计划。1994 年, 921 -2 民用遥感器应用研究列为国家专题

研究项目。同年, 以陈述彭院士为首席科学家的“地表遥感信息传输及其成像机理研究” 项目

获国家自然科学基金委员会的批准, 并同时得到国家科学技术委员会和国家自然基金委的共 同支持和资助, 它标志着我国遥感技术向深层发展。

“九五”期间, 海洋遥感技术的发展又上了一个新台阶。1996 年5 月, 国家海洋局卫星总 体部成立, 同年12 月海洋水色卫星综合技术经济论证通过评审, 海洋水色卫星列人国家“九

五”卫星发射计划;航天SAR 图像在海浪波谱、内波及浅海水下地形探测中的应用研究和中国

海岸带空间应用与信息系统研究列入国防科工委“九五”计划;1997 年, 卫星遥感海洋环境监

测应用系统研究、卫星遥感海洋应用技术研究及渔业遥感应用系统研究等作为独立的课题或 专题列入国家863 计划818 主题。1997 年9 月我国首次实时接收美国海洋卫星SeaStar 的 SeaWiFS 数据, 并应用于海洋水色的监测和分析。计划在2001 年发射我国的海洋水色卫星 (HY -1), 它标志着我国海洋遥感技术的发展将跨入一个新阶段, 而成像光谱仪和成像雷达应

用研究的深入将把我国海洋遥感技术提高到新水平。预计在下世纪初, 我国海洋遥感技术在 机理研究和应用研究方面都将取得突破性进展。

50 年来, 我国的航天遥感和航空遥感的海洋应用、机理研究及遥感器的研制都取得了许 多成就。

2.2 气象卫星海洋应用

70 年代末, 气象卫星图像开始进入我国的海洋研究领域。气象卫星具有观测范围大、分 辨力高、重覆观测频率高等技术优势, 特别适用于大范围、动态过程的观测。