海洋監(jiān)測儀器裝備是關心海洋、認識海洋、經略海洋的基礎保障和重要前提，雖然我國海洋監(jiān)測儀器裝備技術水平與業(yè)務化應用近年來進步顯著，但相比海洋發(fā)達國家仍在“卡脖子”技術、關鍵設備研制方面存在一定差距。本文從全球海洋立體觀測網、國家近海業(yè)務化觀測系統(tǒng)、海洋環(huán)境監(jiān)測探測技術與核心裝備3個層面著手，辨識并剖析了我國海洋監(jiān)測儀器裝備的發(fā)展需求，梳理了我國海洋監(jiān)測儀器裝備發(fā)展現(xiàn)狀。
我國海洋監(jiān)測儀器裝備發(fā)展現(xiàn)狀
01 海洋立體觀測體系建設
著眼海洋防災減災、海洋開發(fā)、海洋管控、氣候變化研究等需求，建設全球海洋立體觀測網，是實現(xiàn)海洋強國的必經之路。
“十三五”時期，我國將全球海洋立體觀測網列為重大工程，自主發(fā)展由HY-1B、HY-1C、HY-1D、HY-2B、HY-2C、HY-2D、中法海洋衛(wèi)星7個星座組成，覆蓋海洋水色、海洋動力、海洋監(jiān)視和監(jiān)測三大系列的遙感衛(wèi)星系統(tǒng)，逐步形成多種觀測技術優(yōu)化組合的全球海洋觀測與數據獲取能力。后續(xù)將開展國家海洋環(huán)境實時在線監(jiān)控系統(tǒng)、海外觀測站點建設，建成全球海洋立體觀測系統(tǒng)，保障海洋生態(tài)、洋流、氣象等觀測應用。
在全球海洋觀測站點覆蓋方面，我國在西太平洋、東印度洋、南極、北極等海域部署觀測站點，初步開展全球重點海區(qū)觀測?！笆濉睍r期，我國積極整合國家海洋觀測能力，深度參與國際Argo計劃、熱帶太平洋觀測系統(tǒng)計劃，建設覆蓋太平洋臺風活躍區(qū)、厄爾尼諾區(qū)等重點區(qū)域的長期觀測系統(tǒng)，成為國際海洋觀測的重要參與國。此外，我國參與建設國際島礁生態(tài)鏈和觀測系統(tǒng)，與21世紀海上絲綢之路沿線國家共建海洋觀測系統(tǒng)，提升對全球海洋預報觀測的貢獻度。
在全球海洋數據通信方面，隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)全球服務能力的形成，基于北斗衛(wèi)星通信的海上實時傳輸終端應用趨于成熟。天通一號衛(wèi)星星座建設完畢，覆蓋太平洋、印度洋大部分海域，具備基本的數據通信能力。低軌通信衛(wèi)星星座有望在5~10年內進入全面應用。基于水聲通信的水下無線傳感器網絡研究深入開展，試驗結果基本達到國外主流水平。藍綠光通信技術進入海上試驗階段，標志著無線光通信技術進入工程化應用研究階段。
在海洋大數據管理方面，我國初步建成以氣象局、海洋局等機構為主體的海洋立體觀測數據業(yè)務處理平臺，但管理方式、數據標準、數據共享等有待協(xié)調統(tǒng)一。傳統(tǒng)海洋強國積極建設海洋數據管理及共享機制，海洋環(huán)境監(jiān)測規(guī)范及標準、海洋科學數據共享平臺較為完備，支撐了資料收集、組織、存儲、檢索、維護、共享工作有序展開;隨著國際海洋資源競爭加劇，各國間的數據資料趨向利益互換、協(xié)商交換的共享模式。相較之下，我國海洋大數據管理與應用水平有待加強。
02 近海業(yè)務化觀測網
我國初步建立以衛(wèi)星遙感、海洋浮標、岸基臺站為核心，地波雷達、斷面調查、志愿船等手段為輔助的近海業(yè)務化觀測網，觀測參數包含氣象、水文、生態(tài)等環(huán)境參數，覆蓋渤海、黃海、東海、南海(近岸)等海洋區(qū)域。觀測參數、站位分布密度、長期連續(xù)性等基本滿足海洋業(yè)務化觀測需求，積累了大量資料數據，在數據處理、管理模式、體系建設等方面形成系列標準和規(guī)范。
在海洋業(yè)務觀測網分布方面，根據《海洋技術進展2021》數據，在位海洋站觀測系統(tǒng)有330多個，海島(海上平臺)自動氣象站有310多個，強風觀測站有200多個，船載自動氣象站有100多個，業(yè)務化錨系浮標有230多套，表層漂流浮標有200多套，Argo浮標有200多套，潛標有40多套。專業(yè)河口水文站、驗潮站、氣象站、雷達站等也有一定規(guī)模。國家海洋調查船隊常年調查的海洋標準斷面調查站位有100多個，海上志愿觀測船有數百艘。
“十四五”時期，圍繞海洋環(huán)境安全保障能力提升，重點發(fā)展海洋自主傳感器研制能力(如可移動觀測的海洋生物化學原位傳感器、電磁場傳感器、聲學智能探測儀)，高可靠智能固定觀測平臺技術(如高可靠性實時通信潛標、海氣交互大剖面綜合觀測浮標)，易布放式移動觀測平臺技術。開展海上試驗，促進新研傳感器、平臺、組網技術的規(guī)范化。構建自主可控的南海觀測示范系統(tǒng)、西太平洋深?？茖W觀測網等，發(fā)展自主同化及預報技術，實現(xiàn)重點海區(qū)觀測水平、預報產品、預警能力的跨越式發(fā)展。開發(fā)海洋生態(tài)環(huán)境保護、治理、修復等共性關鍵技術，支撐海洋生態(tài)文明建設。
隨著觀測技術、傳感設備的發(fā)展，觀測需求的增加，新型傳感設備進入近海業(yè)務化觀測網成為常態(tài)，觀測參數不斷豐富、觀測精度不斷提高、覆蓋范圍不斷擴展。
03 自主化海洋環(huán)境探測技術裝備
1.海洋觀測平臺技術
