摘要：文章基于以成果為導(dǎo)向的教育理念（OBE），針對海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實驗課程教學(xué)過程中的一些問題，提出了在教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等方面的改革措施，以期促進(jìn)實驗教學(xué)質(zhì)量提升，達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生解決海洋環(huán)境監(jiān)測任務(wù)的能力。

關(guān)鍵詞：OBE；海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實驗；教學(xué)改革

OBE（Outcomes-basedEducation）是基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式[1]，要求教師為學(xué)生的學(xué)習(xí)成果負(fù)責(zé)，其核心理念可總結(jié)為學(xué)生中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)[2]。海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)課程是海洋科學(xué)專業(yè)的重要專業(yè)課，講述海洋環(huán)境（主要指水體、底質(zhì)、氣體和生物）監(jiān)測的步驟和方法，課程目的是使學(xué)生能夠根據(jù)監(jiān)測的目的對海洋環(huán)境進(jìn)行調(diào)查研究、設(shè)計監(jiān)測方案、選擇監(jiān)測方法、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及測試結(jié)果的分析評價。實驗技術(shù)在海洋基礎(chǔ)調(diào)查、養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測等方面具有廣泛的應(yīng)用，在海洋科學(xué)專業(yè)實踐教學(xué)中起到非常重要的作用，是培養(yǎng)對實際海洋環(huán)境監(jiān)測問題可以有效分析和解決能力專業(yè)人才的關(guān)鍵途徑，海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實驗理論性強(qiáng)，要求學(xué)生動手操作能力強(qiáng)，而現(xiàn)有的實驗課并未單獨設(shè)立，課時較少，教學(xué)模式單一，考核制度不完善，對其開展基于OBE教育理念的教學(xué)改革十分必要。本文以O(shè)BE理念為指引，在實驗教材、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式等方面對海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實驗教學(xué)過程提出了改革措施，以期促進(jìn)實驗教學(xué)質(zhì)量提升，以科學(xué)的教學(xué)過程及科學(xué)的考核方式開展實驗，實現(xiàn)以學(xué)生為中心，提高學(xué)生在海洋環(huán)境監(jiān)測方面創(chuàng)新和實際應(yīng)用能力。

一、海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實驗教學(xué)改革現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)方式以教師為主導(dǎo)，教學(xué)過程僵化。目前采用的教學(xué)模式為：實驗員準(zhǔn)備材料和試劑，老師按照講義材料的內(nèi)容并結(jié)合理論課上的背景知識按部就班的講解實驗流程，然后進(jìn)行演示實驗，學(xué)生只需要簡單模仿完成實驗即可。實驗過程中出現(xiàn)意外也不會多動腦筋進(jìn)行思考而是希望老師給予解決，主動參與實驗的想法很少，甚至有的同學(xué)完全依賴于同組其他同學(xué)完成實驗，對實驗結(jié)果的分析討論缺乏數(shù)據(jù)分析的延伸，做實驗變成了單一的數(shù)據(jù)記錄，缺乏主動思考和探索，應(yīng)變能力較弱，因此需要對教學(xué)過程進(jìn)行改革，提高學(xué)生的積極主動性[3]。

（二）實驗教材缺乏，實驗內(nèi)容單一、相對獨立。由于海洋學(xué)科的特殊性，海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)實驗屬于小眾課程，并沒有專業(yè)配套的教材，實驗內(nèi)容設(shè)計主要參照其他環(huán)境專業(yè)的教材并結(jié)合《海洋監(jiān)測規(guī)范》，實驗項目大多是時間短、設(shè)備簡單、容易操作且危險性較小的常規(guī)測定，使用的方法均為國家標(biāo)準(zhǔn)方法，整個實驗流程的各個環(huán)節(jié)介紹詳細(xì)，學(xué)生沒有思考和創(chuàng)新的空間，新方法、新儀器或者研究性方法很少采用，進(jìn)而阻礙鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維、動手能力和先進(jìn)技術(shù)和方法的學(xué)習(xí)能力。目前教學(xué)中涉及的實驗項目多是單個指標(biāo)的監(jiān)測，相互獨立，與實際工作相差較遠(yuǎn)[5]。海洋環(huán)境監(jiān)測是一項復(fù)雜系統(tǒng)的工作，包括監(jiān)測目的的確定、資料收集、監(jiān)測對象的確定、監(jiān)測方案的制定、優(yōu)化布點、采樣時間和頻率確定、采樣工具和用品準(zhǔn)備、樣品采集、運輸和保存、樣品預(yù)處理和測定、數(shù)據(jù)處理和分析以及各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制等方面，單個實驗很難讓學(xué)生把這些環(huán)節(jié)連接到一起，達(dá)不到讓學(xué)生學(xué)會自主設(shè)計監(jiān)測方案的目的；另外對于成分復(fù)雜的樣品，讓學(xué)生學(xué)會選取合適的預(yù)處理方法和分析方法、有效的實驗設(shè)計，從多角度分析問題和解決問題的綜合實驗?zāi)芰Σ]有提高。

（三）實驗考核標(biāo)準(zhǔn)單一。目前，海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)課程設(shè)置分為理論教學(xué)和實驗教學(xué)，期末考核中理論課成績在最終考核成績中占主要比例，實驗成績只占20%比例，而且實驗課程成績的考核主要依據(jù)學(xué)生提交的實驗報告成績，這就使得學(xué)生在實驗課上缺乏主觀能動性，讓實驗教學(xué)效果與預(yù)期相差甚遠(yuǎn)。雖然要求學(xué)生每次實驗結(jié)束原始數(shù)據(jù)頁都必須有教師的簽字，但是仍有部分學(xué)生積極性欠缺，不進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，對于實驗過程有跟著同組同學(xué)一起做的僥幸心理，最終只是為了提交一份完整的實驗報告，甚至出現(xiàn)修改實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，形成了“重結(jié)果、輕過程”的現(xiàn)象，缺乏與理論教學(xué)的結(jié)合，缺乏獨立思考造成了評價結(jié)果的不科學(xué)和學(xué)生不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度[6]。

摘要：海洋資源對于人類十分重要。但人類對于海洋資源的開發(fā)和保護(hù)卻做的比較少。本文結(jié)合了海洋環(huán)境監(jiān)測的實際需求和目前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完成了一個整體的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計。本文所做的主要工作是對海洋檢測系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計，并重點介紹了系統(tǒng)的無線傳輸環(huán)節(jié)。本文設(shè)計的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對于海洋區(qū)域生態(tài)的監(jiān)測精度較高，并可完成無線傳輸，有著一定的市場推廣價值。

關(guān)鍵詞：海洋資源；環(huán)境監(jiān)測；硬件設(shè)計；無線傳輸

隨著沿海經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和海洋發(fā)展的深化，我國的海洋環(huán)境污染問題日益突出。因此，迫切需要加強(qiáng)海洋環(huán)境的保護(hù)，而目前限制整體的海洋環(huán)境保護(hù)的一個重要因素就是我國缺乏一些先進(jìn)的海洋環(huán)境保護(hù)、科學(xué)技術(shù)的監(jiān)測和科學(xué)評估手段。本文完成了海洋監(jiān)測系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計和具體完成所需的硬件、軟件的工作，以期為未來的整個海洋監(jiān)測起到了啟迪作用。

1海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的總體架構(gòu)

系統(tǒng)設(shè)計采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。其中采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)的采集，監(jiān)控終端通過無線網(wǎng)絡(luò)通訊實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸。海洋環(huán)境監(jiān)測信息管理子系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲和分析，并根據(jù)分析結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和分析。系統(tǒng)的底層是部署在受監(jiān)控海域中的各種傳感器節(jié)點。傳感器節(jié)點主要包括：傳感器單元，處理器單元，無線通信單元，能量供應(yīng)單元。陸地上的監(jiān)視終端位于上方，主要包括用于接收傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)的傳輸設(shè)備，用于監(jiān)視區(qū)域的視頻獲取模塊以及用于發(fā)送監(jiān)視數(shù)據(jù)的無線通信模塊。最終數(shù)據(jù)被傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，該監(jiān)控中心主要包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線通信模塊，用于接收數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)預(yù)處理的工業(yè)計算機(jī)以及用于數(shù)據(jù)存儲、計算和的服務(wù)器。

2傳感器節(jié)點的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本文主要利用傳感器技術(shù)對海水的PH、氧氣濃度、鹽度、水溫進(jìn)行檢測。傳感器對于數(shù)據(jù)進(jìn)行采集后傳入到MCU，MCU完成處理后，通過無線通信模塊送入用戶手中。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。（1）數(shù)據(jù)采集單元是對傳感器與MCU進(jìn)行通信和連接的十分重要的一環(huán)，通過ADC通道采樣傳感器收集的信息。微控制器完成數(shù)據(jù)處理、存儲、發(fā)送和接收以及管理電源模塊。（2）無線通信模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和命令的傳輸。當(dāng)監(jiān)控中心發(fā)送命令以讀取數(shù)據(jù)時，該命令通過3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到接收器節(jié)點，然后該命令通過接收器節(jié)點的無線通信模塊發(fā)送到傳感器節(jié)點。傳感器節(jié)點完成數(shù)據(jù)獲取，并通過無線通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到接收器節(jié)點。宿節(jié)點通過串口連接將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控終端，最后通過3G傳輸。通信模塊將數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，以完成數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)娜^程。（3）數(shù)據(jù)采集功能：通過各種傳感器獲取監(jiān)測區(qū)域的空氣溫度和濕度，水流方向，水溫和鹽深等環(huán)境信息。（4）視頻監(jiān)控功能：通過攝像機(jī)監(jiān)控區(qū)域的實時動態(tài)信息。（5）數(shù)據(jù)通訊功能：將多個傳感器的監(jiān)控數(shù)據(jù)整合到監(jiān)控區(qū)域，通過3G通信技術(shù)將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心服務(wù)器，監(jiān)控中心將通過Internet技術(shù)監(jiān)控結(jié)果。（6）環(huán)境監(jiān)測管理：環(huán)境的檢測主要是利用前文所提到的各種傳感器來完成對于實際的海洋環(huán)境的一個檢測的工作。

0引言   發(fā)展海洋科學(xué)、維護(hù)海洋權(quán)益、開發(fā)海洋資源、建立海洋產(chǎn)業(yè)，首先應(yīng)從認(rèn)知海洋空間，了解海洋現(xiàn)象，尋求反映機(jī)理，探討演變過程，發(fā)現(xiàn)海洋秘密，總結(jié)海洋規(guī)律等逐步做起。海洋環(huán)境監(jiān)測是對海空、海面、海水、海底、海岸、海島周邊發(fā)生的物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)現(xiàn)象和過程進(jìn)行的觀察、感知、測量、記錄、分析、監(jiān)控。海洋環(huán)境監(jiān)測途徑一是天基的遙感衛(wèi)星、測量衛(wèi)星等;二是空中飛機(jī)、無人偵察機(jī)、飛艇搭載的光電探測雷達(dá)及空基遙感裝置、高分辯率成像裝置、氣體氣旋分析裝置等;三是岸基或島基的高頻天波雷達(dá)、高頻地波雷達(dá)、微波超視距雷達(dá)、激光雷達(dá)、光學(xué)探測與成像裝置、無線電信號偵測及綜合技術(shù)觀測裝置、臨海陸地的氣壓、氣流、風(fēng)力、蒸發(fā)通量測量系統(tǒng)等;四是搭載于航行艦船及專用測量試驗船、海洋工程平臺、浮標(biāo)、潛標(biāo)、蛙人、潛水器的各種物理生化傳感器、光電探測器、水聲探測器、水質(zhì)采樣與分析裝置、魚群及相應(yīng)生物鏈探測裝置等;五是布放在海底的海床基、坐底式測量裝置、海底光電纜、高中低壓接駁器、聲組合水聽器、光纖傳感器以及海底探測傳輸設(shè)備與海洋浮標(biāo)、潛標(biāo)、AUV、UUV、海洋艦船構(gòu)成的海洋觀測網(wǎng)。這5種監(jiān)測途徑的實現(xiàn)和信息獲取，都需要數(shù)據(jù)通信網(wǎng)做保障，其包括衛(wèi)星通信、短波和超短波通信、海底光纜和電纜通信、水聲通信、中繼組網(wǎng)通信等。海洋環(huán)境監(jiān)測從功能上又分為海洋動力環(huán)境監(jiān)測、海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、海洋地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測和海戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測四大類，它們的監(jiān)測方向各有重點，監(jiān)測數(shù)據(jù)有很大的專業(yè)差距，但服務(wù)面向相關(guān)度是很緊密的，諸多海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)是多領(lǐng)域共享的。下面?zhèn)戎睾Ｑ髣恿Νh(huán)境監(jiān)測和海戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測，論證海洋監(jiān)測在海洋發(fā)展和維權(quán)活動中的支撐先導(dǎo)作用。   1海洋環(huán)境對海上維權(quán)平臺和裝備的影響   海軍艦艇和各種海洋維權(quán)執(zhí)法船在海洋航行，艦船裝備在海洋應(yīng)用，艦船載武器和水中兵器在海洋作戰(zhàn)，信號在大氣和海水中傳輸，都面臨著海洋的風(fēng)場、浪場、流場、聲場、磁場、壓力場、溫度、鹽度、深度、密度、腐蝕度和海面大氣水氣等環(huán)境參數(shù)的影響。海軍及海警海監(jiān)的典型裝備包括:水面艦船、高速快艇、常規(guī)潛艇、核潛艇;海航飛機(jī)、艦船載直升機(jī)、無人機(jī)、空中飛艇;艦炮、艦載導(dǎo)彈、魚雷、水雷;艦船載雷達(dá)、聲吶、通信、導(dǎo)航、光電及電子戰(zhàn)設(shè)備等。海洋裝備是構(gòu)成海上維權(quán)戰(zhàn)斗力的物質(zhì)基礎(chǔ)，對保衛(wèi)國家安全、維護(hù)海洋權(quán)益、治理海洋環(huán)境、開發(fā)海洋資源具有十分重要的作用。海洋維權(quán)裝備的使用環(huán)境復(fù)雜多變，從熱帶到寒帶、從水上到水下，從春季到冬季，海洋環(huán)境中的各種因素對裝備性能的發(fā)揮都有重要影響。例如海風(fēng)、海浪、海流、海冰、海霧對艦船航行安全有重大影響;云、雨、雷電對飛機(jī)飛行安全影響很大;海水的溫度、密度、鹽度、躍層對潛艇活動有重大影響;磁場變化影響艦船、飛機(jī)、潛艇的導(dǎo)航;電磁效應(yīng)、蒸發(fā)波導(dǎo)和大氣波導(dǎo)效應(yīng)、電離層變化對雷達(dá)探測、無線電通信的傳播特性和傳輸品質(zhì)有影響;海雜波、雨、霧影響雷達(dá)探測和導(dǎo)彈精確制導(dǎo);大氣透明度和雨霧對光電設(shè)備的使用和性能有很大影響;海洋的溫、鹽、深、密、流對聲吶探測、水聲通信、魚雷聲制導(dǎo)有很大影響;低空風(fēng)影響炮彈和導(dǎo)彈的彈道;潛器座底與海底地質(zhì)相關(guān)，等。   1.1海洋環(huán)境對艦船水面航行的影響   對艦船水面航行影響較大的環(huán)境參數(shù)有風(fēng)、浪、霧、海流和海冰。大風(fēng)對艦船海上航行安全構(gòu)成重大威脅，暴風(fēng)對海油工程和停靠港口的船舶還有巨大破壞力;海浪是海上航行的克星，發(fā)生過多次巨浪將船體攔腰截斷的慘劇;“睡浪”的最大波高可超過30m，船舶遇到后很難逃過這種滅頂之災(zāi)。海霧使海上能見度大大降低，使艦船容易發(fā)生嚴(yán)重相撞事故;海冰運動時的推力和撞擊力巨大，能對艦船海上航行造成重大危害，“泰坦尼克”號郵輪撞擊冰山，我國渤海“海二井”石油平臺被流冰摧毀等是很著名的例證。   1.2海洋環(huán)境對潛艇水下航行的影響   海水的密度躍層、環(huán)流對潛艇活動有重大影響，當(dāng)潛艇遇到海水密度躍層形成的“海底斷崖”時，會突然下沉，危及潛艇安全。當(dāng)潛艇遇到海洋環(huán)流和內(nèi)波時，會產(chǎn)生嚴(yán)重的振動和顛簸，變得難以操縱和控制，甚至難于走出困境。   1.3海洋環(huán)境對雷達(dá)探測與無線傳輸?shù)挠绊?  艦載雷達(dá)肩負(fù)著對空探測和對海探測的功能，海雜波、云雨雜波對雷達(dá)探測會產(chǎn)生較大干擾，形成假目標(biāo)和虛警，直接影響雷達(dá)探測和導(dǎo)彈精確制導(dǎo)。對于被動超視距雷達(dá)，海洋環(huán)境中的氣象參數(shù)(如溫度、氣壓、氣溫、蒸發(fā)通量等)會影響大氣波導(dǎo)形成，從而影響雷達(dá)探測性能。無線傳輸與電磁波在海空介質(zhì)中的傳播特性和品質(zhì)相關(guān)，空中電離層的變化會對海上通信產(chǎn)生干擾和多徑效應(yīng)，影響通信質(zhì)量。   1.4海洋環(huán)境對導(dǎo)航的影響   海水表面和水下磁場的變化對艦艇、飛機(jī)、潛艇的導(dǎo)航有重大影響。通常海洋磁場是比較穩(wěn)定和均衡的，但是在某些特殊情況下，如海底礦山和地質(zhì)原因，會使區(qū)域磁場異常，使電羅經(jīng)指示的方向發(fā)生偏差，影響導(dǎo)航精度。   1.5海洋環(huán)境對水聲探測與傳輸?shù)挠绊?  海水對于聲波的傳輸是一種時變、空變的隨機(jī)不均勻變參信道。聲吶在水下工作，其性能受海洋環(huán)境的影響非常大。聲速會受到海水溫度、深度、鹽度的影響。聲信號傳播會受到季節(jié)、水域、內(nèi)波、潮汐、海流、海面波浪、氣流等氣象因素和海底沉積層及其組成結(jié)構(gòu)的影響;如我國中沙和南沙島之間水深4km以上的海域存在穩(wěn)定的深水通道，在傳播實驗中可清晰地收到600km以外的爆炸信號，而在南沙復(fù)雜海底地形區(qū)，同樣爆炸聲源的接收距離僅為1～2km;季節(jié)對聲傳播的距離影響很大，如有的聲吶設(shè)備在冬季作用距離可達(dá)數(shù)十千米，而在夏季卻發(fā)現(xiàn)不了肉眼都已經(jīng)看到的目標(biāo)。海洋中的生物群、水團(tuán)、暗礁、海底山丘、泥沙等對聲吶設(shè)備準(zhǔn)確識別探測目標(biāo)實非易事，最典型的困難當(dāng)屬對被泥沙掩埋的水雷的探測和識別。海洋環(huán)境噪聲對聲吶探測信號的提取也有著十分重要的影響，它是水聲信道中的一種干擾背景場。海洋環(huán)境噪聲包括:由風(fēng)浪造成的湍流噪聲、雨噪聲、氣泡噪聲;生物噪聲、地震噪聲、冰噪聲、熱噪聲等。這些海洋環(huán)境條件對聲吶的探測距離和目標(biāo)識別、對用聲吶導(dǎo)航的潛艇航行安全性、用聲制導(dǎo)魚雷攻擊的準(zhǔn)確性、水聲通信的作用距離等都產(chǎn)生重大影響。#p#分頁標(biāo)題#e#   1.6海洋環(huán)境對魚雷與水下導(dǎo)航定位的影響   根據(jù)魚雷類型的不同，海洋環(huán)境對魚雷與水下導(dǎo)航定位的影響也不同。對線導(dǎo)魚雷，主要是海流對其位置坐標(biāo)的影響。魚雷位置坐標(biāo)是利用雷速、航向、深度等參數(shù)綜合解算獲得，這些參數(shù)直接影響到坐標(biāo)的精度。而海流，尤其是分布于各大洋的海溝附近，若流速較高，則對位置坐標(biāo)有較大影響，從而影響綜合導(dǎo)引。對利用敵我坐標(biāo)解算射擊航向的UUV(無人水下航行器)，盡管航向正確，但若位置偏離，仍能影響UUV程序彈道的執(zhí)行。對海/空投魚雷而言，主要是海況(海風(fēng))對其入水姿態(tài)控制產(chǎn)生影響。   1.7海洋環(huán)境對水雷的影響   海洋環(huán)境對水雷的影響主要有以下幾個因素:風(fēng)浪流、海洋噪聲(包括生物噪聲)、海洋生物、海水壓力等。其中，風(fēng)浪流影響水雷布放位置的準(zhǔn)確度、在水中姿態(tài)及攻擊穩(wěn)定性、水雷的聲和磁及水壓引信對信號的接收靈敏度;海洋噪聲的總聲級有時會達(dá)到100～110dB以上，能淹沒艦船聲特征信號;海洋生物吸附于水雷換能器表面，降低換能器接收信號;海水壓力對水雷的耐壓殼體直接產(chǎn)生影響。   1.8海洋環(huán)境對導(dǎo)彈空中飛行的影響   在海洋環(huán)境下，導(dǎo)彈出水姿態(tài)、空中飛行彈道與姿態(tài)參數(shù)的高精度測量非常重要，特別是在貼近水面數(shù)百米范圍內(nèi)的彈道測量更是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是，由于這一區(qū)域的氣溫、氣壓、濕度、大氣透明度等海洋環(huán)境條件變化劇烈，會給光學(xué)測量精度帶來嚴(yán)重的影響。惡劣的海洋環(huán)境對于艦船和潛艇發(fā)射導(dǎo)彈后的初始彈道干擾較大，影響到導(dǎo)彈的飛行控制。對于反艦巡航導(dǎo)彈，其巡航高度數(shù)據(jù)的設(shè)定均需視海洋環(huán)境參數(shù)而定，以盡可能提高飛行的隱蔽性和突防能力。海洋環(huán)境對潛艇水下發(fā)射導(dǎo)彈，對導(dǎo)彈出水姿態(tài)和潛艇發(fā)射前后的穩(wěn)定影響都較大。   1.9海洋環(huán)境對紅外、激光等光電設(shè)備的影響   海上雨、霧、大氣濕度等參數(shù)對紅外、激光探測設(shè)備的使用和性能影響非常大。天晴時，大氣透明度很高，大氣對紅外線、激光的吸收很少，紅外、激光等光電探測設(shè)備處于最佳使用狀態(tài);而當(dāng)遇到雨、霧、大氣濕度很高的不良天氣時，紅外線、激光在大氣中的衰減很快，使設(shè)備的性能明顯下降，甚至無法正常使用。海水對激光衰減很大，激光探潛為了使傳輸損失降低到最小，激光器工作的頻譜必須與海水的譜特征相一致，對于深海傳輸，僅在光譜的藍(lán)－綠部分有一個很窄的透過窗口，對于沿海區(qū)域，這個透過窗向更長波長端移動，這就限定了激光器的工作波長，而這個波長范圍內(nèi)的激光器很難做到大功率。另一方面，海水中溶解有大量的雜質(zhì)。從光學(xué)角度講，海水不是全透明的，包含有散射雜質(zhì)，這導(dǎo)致對光有較強(qiáng)的吸收，對藍(lán)－綠激光也是這樣。激光在海洋環(huán)境大氣中傳輸時會受到大氣分子和氣溶膠的吸收與散射，并有可能產(chǎn)生熱暈現(xiàn)象，影響激光對目標(biāo)的破壞作用。同時，海洋環(huán)境的溫度、濕度、霉菌、鹽霧、大氣湍流等因素也會對激光武器的艦用化產(chǎn)生影響，給高功率反導(dǎo)反衛(wèi)的激光武器上艦船帶來了很大難度，美國研制的“鸚鵡鏍”大功率激光武器雖在陸地成功完成了反導(dǎo)反衛(wèi)試驗，但要上艦裝備還有待于攻克難關(guān)。   1.10海洋環(huán)境對材料防腐蝕與防生物污損的影響   處于海洋環(huán)境中的海洋裝備不可避免地要遭受化學(xué)腐蝕、微生物腐蝕、電偶腐蝕、空泡腐蝕以及沖刷腐蝕等。化學(xué)腐蝕發(fā)生在海洋裝備的各個部位;微生物腐蝕加快材料腐蝕的速度;電偶腐蝕使異種金屬接觸中會出現(xiàn)其中的1種金屬加速腐蝕的現(xiàn)象。海洋生物的附著引起的艦船航速下降、管道堵塞、水中機(jī)械部件動作和觀通系統(tǒng)失靈以及加快金屬腐蝕等綜合效應(yīng)是影響艦船性能的又一重要因素。海水和海洋大氣中有很高的鹽度，也會對海軍裝備有很強(qiáng)的腐蝕作用，會大大降低裝備的使用壽命和性能。海水中藻類、貝殼類生物附著在船底、潛艇表面，也會破壞艦艇、潛艇表面的涂層，加速船體的腐蝕，增加航行的阻力和噪聲，對艦艇安全也產(chǎn)生較大影響。   2海洋環(huán)境監(jiān)測是海洋發(fā)展和維權(quán)的共用支撐技術(shù)   我國是一個海洋大國，有300多萬km2的海洋國土和18000km海岸線，蘊(yùn)藏著大量豐富的海洋資源。但我國相當(dāng)一部分海洋國土、島礁被他國占領(lǐng)，海洋油氣資源被他國開采，保衛(wèi)海洋國土和資源的責(zé)任需要我們發(fā)憤圖強(qiáng)。我國是世界上第二大經(jīng)濟(jì)體，是經(jīng)濟(jì)全球化的重要支點，龐大的進(jìn)出口貿(mào)易依靠海洋戰(zhàn)略大通道航運實現(xiàn)，但大通道上部分海域經(jīng)常出現(xiàn)海盜襲擾，瓶頸海峽地區(qū)受控于人，保護(hù)國家戰(zhàn)略海運大通道就是保護(hù)國家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，新的歷史任務(wù)召喚了我國海軍編隊走向亞丁灣護(hù)航。我國是聯(lián)合國安理會常任理事國，我軍是世界上知名的戰(zhàn)力很強(qiáng)的軍隊，我們有義務(wù)也有權(quán)利參加世界維護(hù)和平的行動，在聯(lián)合國統(tǒng)一安排下調(diào)解處理多方紛爭;但是不友好國家在沿白令海峽外的阿留申群島、千島群島、日本群島、琉球群島、再往南從鹿兒島、宮古島經(jīng)臺灣東岸、巴士海峽、巴林塘海峽直到安達(dá)曼群島，布設(shè)了探測聲吶、水聽器、組合傳感器、固定信號偵察站、測向站等，形成了全長1萬多km的水聲監(jiān)視線和組合感知線，配合偵察衛(wèi)星過頂，偵察探測船，對我海上維權(quán)活動和經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動進(jìn)行監(jiān)視，特別是對我潛艇兵力行動形成干擾和圍困，影響我戰(zhàn)略縱深和戰(zhàn)術(shù)機(jī)動，潛艇的隱蔽性和生存力受到前所未有的威脅和挑戰(zhàn)，海上威脅是我國安全威脅的主要方面。我國海洋維權(quán)裝備發(fā)展，一要在重視艦船平臺建設(shè)的同時，重視海戰(zhàn)場基礎(chǔ)建設(shè)，艦船平臺建設(shè)應(yīng)與海戰(zhàn)場建設(shè)項目協(xié)調(diào)同步;二要在平臺探測感知系統(tǒng)論證設(shè)計或改裝換裝的同時，同步策劃和論證海洋環(huán)境監(jiān)測感知系統(tǒng)，要做到技術(shù)匹配、功能互補(bǔ)、互聯(lián)有標(biāo)準(zhǔn)、共享有規(guī)范;三要不僅重視面向海洋維權(quán)服務(wù)保障的天基、空基遙感、探測、通信、控制、對抗的技術(shù)發(fā)展、手段建設(shè)，同步重視海底和海中監(jiān)測網(wǎng)的技術(shù)研究、工程建設(shè)，其對海洋維權(quán)的支撐更為直接、更為隱蔽、更為可靠;四要在軍用技術(shù)和工程建設(shè)上“有所為，有所不為”、“有的跨越，有的不可跨越”，項目需要認(rèn)真論證、尊重規(guī)律、科學(xué)選擇，前進(jìn)中跨越是倍增器，后退中跨越是滅頂之災(zāi);我國海洋維權(quán)能力與使命要求還有較大的距離，我們必須盡快形成適應(yīng)使命要求的海上攻防能力體系。在海洋維權(quán)裝備建設(shè)過程中，海洋環(huán)境是影響海洋維權(quán)裝備發(fā)展的重要因素之一，軍事海洋技術(shù)研究重點應(yīng)放在海洋環(huán)境效應(yīng)技術(shù)與海軍裝備技術(shù)的結(jié)合上，以提高海軍裝備的效能、效率和效果。#p#分頁標(biāo)題#e#   2.1天基監(jiān)測系統(tǒng)   1)加快發(fā)展我國“海洋監(jiān)視衛(wèi)星”、“地球觀測衛(wèi)星”、“海洋水色衛(wèi)星”的研究步伐，擴(kuò)大天基遙感遙測能力，提高探測偵察分辨力，并安排天基遙感監(jiān)測地面應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。發(fā)射開放的海洋衛(wèi)星，實現(xiàn)全球ARGO浮標(biāo)為我所用，實現(xiàn)大范圍海域、全天候、長期、連續(xù)監(jiān)測。2)同步建設(shè)多個衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理與管理系統(tǒng)，對衛(wèi)星地面接收站數(shù)據(jù)接收進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃管理，根據(jù)重點海域環(huán)境參數(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)化更新，對軍事目標(biāo)、重大災(zāi)害和易污染海域連續(xù)監(jiān)測的衛(wèi)星數(shù)據(jù)實時處理，并進(jìn)行實時分發(fā)和歸檔處理。3)新建衛(wèi)星地面接收站和增擴(kuò)容衛(wèi)星地面接收站相結(jié)合，主要接收海洋、氣象系列衛(wèi)星及國外涉海合作衛(wèi)星，為海洋環(huán)境信息保障體系提供遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)源。4)進(jìn)行衛(wèi)星地面機(jī)動接收處理站建設(shè)，車載站、船載站、南極遙感衛(wèi)星機(jī)動接收處理站。接收處理海洋、氣象等國外合作或非合作衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)。5)研究衛(wèi)星遙感水下目標(biāo)環(huán)境效應(yīng)探測技術(shù)，分析海表環(huán)境遙感特征的異常信息，檢測、識別潛艇水下航行環(huán)境效應(yīng)，實現(xiàn)對水下航行潛艇的檢測監(jiān)視。6)研制衛(wèi)星遙感海洋動力環(huán)境監(jiān)測評估系統(tǒng)，建立海洋動力環(huán)境要素衛(wèi)星遙感監(jiān)測體系，建立海洋水文、水聲環(huán)境信息軍事應(yīng)用系統(tǒng)，為海戰(zhàn)場環(huán)境臨境模擬、目標(biāo)探測與打擊結(jié)果預(yù)測和后評估提供技術(shù)支撐。7)建設(shè)海洋系列衛(wèi)星定標(biāo)場及海洋環(huán)境監(jiān)測儀器試驗場，對較混濁海域和清水海域選擇海洋衛(wèi)星定標(biāo)場，在海島、海岸帶布設(shè)高精度基準(zhǔn)點和高精度控制網(wǎng)。8)在飛機(jī)、飛艇和無人機(jī)上搭載海洋遙測遙感裝置、激光探測裝置、光電成像裝置和綜合偵察裝置，機(jī)動快速獲取海洋信息。目前軍民維權(quán)隊伍均具有空基手段，但搭載裝置需要功能擴(kuò)展和性能提高。   2.2岸基監(jiān)測系統(tǒng)   1)在我國沿海海岸新建多對或多組中遠(yuǎn)程地波雷達(dá)，實現(xiàn)對半徑約400km海域海洋海冰生成、海面風(fēng)場、海浪場、海流場狀態(tài)進(jìn)行探測，對海上移動目標(biāo)進(jìn)行超視距監(jiān)測和探測定位，為國防建設(shè)、海上工程建設(shè)、災(zāi)害和海情預(yù)報等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。具有對海面探測距離遠(yuǎn)、面積大、超視距、全天候等優(yōu)點。“十•五”期間，軍民用863計劃均已安排科研，近期取得了可喜的科研成果，目前正在樣機(jī)調(diào)試和沿海試驗階段，并在我東南沿海長期獲得海洋探測數(shù)據(jù)。2)在我國沿海海岸新建多對中短程地波雷達(dá)，實現(xiàn)對半徑約200km以內(nèi)海域的港灣、航道、河口、平臺和海岸附近海冰、海面風(fēng)場、海浪場、海流場的監(jiān)測，獲取實時、長期、連續(xù)性的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對海上移動目標(biāo)進(jìn)行超視距監(jiān)測和探測定位，為國防建設(shè)、海上工程建設(shè)、災(zāi)害預(yù)報、海上運輸?shù)忍峁┗A(chǔ)數(shù)據(jù)。具有對海面和沿海探測、面積大、超視距、全天候等優(yōu)點。在“九•五”后期，863計劃已安排科研，并分別應(yīng)用于舟山和廈門沿海試驗運行。中心頻率在7MHz附近，有采用一發(fā)八收的陣列式天線、也有采用收發(fā)共用的小型相控陣天線。3)考慮到海洋運輸戰(zhàn)略大通道海情探測的需要，船載地波雷達(dá)的技術(shù)方案也已提出，在國內(nèi)研制地波雷達(dá)取得成果的基礎(chǔ)上，在短波波段，實現(xiàn)天線小型化、克服多普勒效應(yīng)的專用算法、探測判別海面目標(biāo)、地波雷達(dá)組網(wǎng)是需要重點突破的關(guān)鍵技術(shù)。4)研制移動式X波段雷達(dá)系統(tǒng)，并在渤黃海、東海、南海海域分別選取一站點，布設(shè)X波段測波雷達(dá)，用于海浪要素動態(tài)監(jiān)測，并進(jìn)行海洋衛(wèi)星校正。5)建設(shè)面向海洋的高頻天波雷達(dá)發(fā)射站，扇形半徑2000km，在海島、海岸及海洋艦船上安裝高頻雷達(dá)接收站。通過數(shù)據(jù)組網(wǎng)處理大面積的獲得海情數(shù)據(jù)，通過多途徑傳感數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)建庫，用理論、反演驗證、經(jīng)驗獲得算法與實時數(shù)據(jù)作相關(guān)加權(quán)分析，判別和預(yù)報海情海況變化態(tài)勢，乃至預(yù)報海洋災(zāi)害及報告海面受污染事件。6)在近海繼續(xù)建設(shè)水文觀察站、光電多傳感技術(shù)觀察站、警戒雷達(dá)站、水聽器信息處理站等，打破部門與行業(yè)的分割，組織統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。   2.3海基監(jiān)測系統(tǒng)   1)建設(shè)海洋大氣邊界層監(jiān)測系統(tǒng)。統(tǒng)一安排新增海洋浮標(biāo)、潛標(biāo)監(jiān)測點，統(tǒng)一配置艦基、船基搭載專用監(jiān)測設(shè)備，為獲取海氣通量、風(fēng)溫濕廓線、皮溫、輻射、大氣波導(dǎo)、蒸發(fā)波導(dǎo)、表面波導(dǎo)等資料，不僅是滿足海洋氣象水文預(yù)報的需要，也是分析電離層變化、氣層波導(dǎo)形成的重要參量。2)海上應(yīng)急機(jī)動海洋環(huán)境監(jiān)測能力建設(shè)。包括海洋航空遙感應(yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，船載/車載應(yīng)急機(jī)動監(jiān)測能力建設(shè)(水面艦船、潛艇、UUV、AUV、沿岸車輛載的應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備和應(yīng)急監(jiān)測站)，海洋自然災(zāi)害、海洋油氣工程事故災(zāi)害、海洋運輸突發(fā)事件處理、海上恐怖活動應(yīng)急處理等，對現(xiàn)場態(tài)勢觀測、形態(tài)檢測、危害監(jiān)控都需要應(yīng)急機(jī)動力量去服務(wù)和支援。國家海洋部門除儲備一批應(yīng)急監(jiān)測儀器儀表、專用設(shè)備之外，還應(yīng)借鑒國家動員辦體制，建立海洋環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測能力數(shù)據(jù)庫，充分利用國內(nèi)的相關(guān)部門和企業(yè)院校的專業(yè)資源。3)組織重點海區(qū)精密調(diào)查與監(jiān)測。包括海洋水文、氣象、重力、海地磁、基礎(chǔ)聲學(xué)、底質(zhì)環(huán)境、懸浮體、海底地形地貌、光學(xué)、深海加強(qiáng)聲學(xué)等。建設(shè)驗潮井，深水錨定潛標(biāo)，安排多航次調(diào)查環(huán)境數(shù)據(jù)等，甚至在附近的礁盤上擴(kuò)建人工島。調(diào)查和監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)，需建立安全、可控、共享使用制度。4)表層漂流浮標(biāo)建設(shè)。購置數(shù)百個國際通用的ARGO漂流浮標(biāo)，主要布放在西北太平洋地區(qū)，觀測海流、海潮等。第一步從國際通道獲取數(shù)據(jù)，而后爭取利用我國自己的衛(wèi)星保障通信。購置并布放經(jīng)過我方改造的ARGO浮標(biāo)，布放在第一島鏈和第二島鏈之間或其他重要海域，主要依托、利用我國自己的衛(wèi)星通信系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)。5)浮標(biāo)和海基監(jiān)測數(shù)據(jù)管理中心建設(shè)。建立基于不同觀測平臺的數(shù)據(jù)管理中心，及時將原始監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為工程數(shù)據(jù)，并對獲取資料的質(zhì)量情況進(jìn)行評估，最后將工程數(shù)據(jù)分發(fā)到最終用戶。新建和改造大型浮標(biāo)，監(jiān)測風(fēng)向、風(fēng)速、氣溫、氣壓、能見度等氣象要素和溫度、鹽度、浪向、浪高、波浪周期、剖面流水文要素，有的加載新的ADCP(聲學(xué)多普勒海流剖面儀)、海嘯監(jiān)測儀、溫度躍層識別鏈等。6)志愿船觀測系統(tǒng)。面向工程測量船、調(diào)查船、公務(wù)船、商、漁船進(jìn)行志愿船搭載改造或性能升級，配備走航式CTD剖面儀、走航式ADCP(聲學(xué)多普勒海流剖面儀)、激光粒度儀、多波束水下地形測量儀器、海洋聲學(xué)剖面儀、海氣邊界層觀測儀器及室內(nèi)現(xiàn)場分析儀器等，在其完成海上作業(yè)的同時，進(jìn)行觀測海流、溫鹽深監(jiān)測、氣象要素監(jiān)測和海洋斷面調(diào)查。通過數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)，將志愿船觀測信息準(zhǔn)實時地傳送給志愿船資料處理與分發(fā)中心，對無人值守的設(shè)備提升數(shù)據(jù)處理能力，提高對設(shè)備狀態(tài)和獲取資料質(zhì)量的實時監(jiān)控能力，將獲取的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相關(guān)單位使用需要的科學(xué)數(shù)據(jù)并進(jìn)行自動分發(fā)。#p#分頁標(biāo)題#e#   2.4水下監(jiān)測系統(tǒng)   1)研制不同功能的海床基搭載海底坐底式測試儀表等，布放于港口和重要航道，獨立工作模式海床基，每年布放和回收2次，讀取數(shù)據(jù)和更換電池，檢修或更換部件;連網(wǎng)形海床基根據(jù)產(chǎn)品有效服務(wù)期限，2～3年更換1次，其數(shù)據(jù)傳輸和饋電由水下網(wǎng)完成。海床基主要配置ADCP、壓力式波潮儀、自動泥沙采樣器、多參數(shù)水質(zhì)儀、水聲記錄儀等。布放在敏感地質(zhì)地區(qū)的海床基，配置海底地震和海嘯監(jiān)測裝備及配套的聲、磁、生化、地質(zhì)環(huán)境傳感器。2)潛標(biāo)建設(shè)，實現(xiàn)重點區(qū)域和災(zāi)害關(guān)鍵區(qū)域的隱蔽式定點連續(xù)監(jiān)測;并以水下監(jiān)測陣無線通信方式，或與海底寬帶觀測傳輸網(wǎng)聯(lián)通，或帶輕形浮力天線以衛(wèi)星通信方式等完成實時數(shù)據(jù)傳輸。監(jiān)測剖面流、溫度、鹽度、深度、環(huán)境噪聲等。3)水下監(jiān)測系統(tǒng)及試驗，建議在臺灣海峽、海南三亞海區(qū)建立海底光纜/電纜組成的環(huán)形監(jiān)測示范系統(tǒng)，并進(jìn)行試驗。以高壓(10kV)、中壓(490V)、低壓(48V)接駁器和信號中繼器為節(jié)點站，分別給各種傳感器、監(jiān)測儀器實時供電和提供信號路由，通過無線水聲通道或有線光電通道，與浮標(biāo)、潛標(biāo)、潛器、船基、光纖傳感器陣之間形成通信網(wǎng)，并具有良好的抗毀性和生存能力;高、中壓接駁器具有為AUV、UUV充電和信息中繼功能，為潛器水下隱蔽工作提供重要保障。該系統(tǒng)不僅能監(jiān)測海流、潮汐、海浪、溫鹽密、地磁、地震和海嘯信息、海洋背景噪聲等，還能與水下聲吶和水聽器鏈接，探測發(fā)現(xiàn)水下目標(biāo)。   3海洋環(huán)境要素應(yīng)納入海戰(zhàn)場輔助決策數(shù)據(jù)庫   維護(hù)國家權(quán)益涉及非常廣闊的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，維權(quán)斗爭加速了高科技裝備的誕生，特別是現(xiàn)代化海上維權(quán)斗爭，廣域信息獲取、遠(yuǎn)程精確打擊、隱身隱形技術(shù)、智能指揮網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)略投送能力、陸海空天電相互支持體系等，為海軍維權(quán)更增添了一層神秘而又科學(xué)的面紗。軍隊信息化建設(shè)是一個長期的過程，軍隊信息化的范圍和內(nèi)容有一個認(rèn)知和擴(kuò)展的過程，信息化在未來戰(zhàn)爭中的支撐作用有一個新老兼顧和挖掘過程，把感知的信息要素納入戰(zhàn)場輔助決策的各方面技術(shù)有一個學(xué)習(xí)漸進(jìn)和深入探討過程。下面圍繞感知的海洋海空、海面、海水到海底的環(huán)境要素信息，通過對進(jìn)入戰(zhàn)場的空中平臺、水面平臺、水下平臺、殺傷性武器、電子系統(tǒng)、水聲系統(tǒng)等裝備的影響，根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢，進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)效能評估，納入戰(zhàn)場想定方案和實施方案的輔助決策。   3.1海洋環(huán)境要素對海洋維權(quán)裝備的影響分析   海洋環(huán)境要素很多，從影響海戰(zhàn)場輔助決策的環(huán)境要素上考慮，建議進(jìn)行分類(見表1)。   3.2未來海戰(zhàn)的重要特征   未來海戰(zhàn)的重要特征主要包括以下5個方面:1)廣域網(wǎng)絡(luò)+多介質(zhì)多技術(shù)手段傳感帶來的戰(zhàn)場透明;2)高密能殺傷+精確制導(dǎo)帶來遠(yuǎn)程精確打擊;3)艦載預(yù)警+多功能反潛+中近程密集防衛(wèi)帶來海上平臺安全性提高;4)潛艇隱身+深潛+戰(zhàn)略洲際導(dǎo)彈帶來海上機(jī)動核打擊威懾力提高;5)防空能力和制空能力大幅提高，作戰(zhàn)半徑擴(kuò)大，通信、探測、搜索、跟蹤、打擊、對抗的超視距性能要求大幅提高，水面平臺的功能向空天平臺和水下預(yù)置平臺分交轉(zhuǎn)移。以上這些能力的保障需要強(qiáng)大的信息支援和網(wǎng)絡(luò)支撐，這些信息和網(wǎng)絡(luò)也都受海洋環(huán)境參數(shù)的多方面影響。研究高科技的海戰(zhàn)受海洋環(huán)境要素影響，必須從研制現(xiàn)代化海洋裝備開始，研制海軍現(xiàn)代化裝備必須有海洋科學(xué)支撐，從研究海洋維權(quán)裝備受海洋環(huán)境影響的技術(shù)入手，逐步建立海戰(zhàn)與海洋關(guān)聯(lián)知識庫。   3.3海洋環(huán)境要素納入戰(zhàn)場輔助決策的結(jié)構(gòu)流程   戰(zhàn)場各級指揮員根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)、根據(jù)敵情我情制定作戰(zhàn)方案，實施攻防部署，統(tǒng)一指揮、協(xié)同配合、計劃推進(jìn)、抓住戰(zhàn)機(jī)、獲得主動。在戰(zhàn)場輔助決策結(jié)構(gòu)流程中，必須服務(wù)和支撐好主決策系統(tǒng)。在對主決策意圖的快速理解的前提下，用積累的智慧、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗，理智的分析、科學(xué)的引導(dǎo)、與實時戰(zhàn)場態(tài)勢的快速融合和響應(yīng)等，是戰(zhàn)場輔助決策的重要功能。海洋環(huán)境要素納入戰(zhàn)場輔助決策，與海洋環(huán)境要素對海戰(zhàn)裝備的功能和性能有關(guān)，與海戰(zhàn)類型、海戰(zhàn)對象、主戰(zhàn)武器、海戰(zhàn)區(qū)域、海戰(zhàn)季節(jié)和時間等都有關(guān)。不同的海戰(zhàn)，輔助決策系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程和支持形式不同。建立海戰(zhàn)輔助決策系統(tǒng)，首先應(yīng)建立作戰(zhàn)行動環(huán)境效應(yīng)模型、海洋環(huán)境數(shù)據(jù)庫、海上軍事行動條件與模型庫、作戰(zhàn)效應(yīng)模型庫、大型軍事演習(xí)計劃生成系統(tǒng)海洋環(huán)境輔助決策子系統(tǒng)、合同訓(xùn)練與戰(zhàn)術(shù)評估模型庫、預(yù)案模型庫、條件關(guān)聯(lián)庫、海洋知識庫、輔助決策專家系統(tǒng)等，以滿足多兵種聯(lián)合封鎖、聯(lián)合登島、聯(lián)合反空襲、海空岸島協(xié)同作戰(zhàn)、特別形勢下的聯(lián)合核反擊及多兵種的實兵實彈聯(lián)合作訓(xùn)演習(xí)以及單一海軍兵種的潛艇戰(zhàn)、艦艇反潛戰(zhàn)、直升機(jī)反潛戰(zhàn)、水雷戰(zhàn)、水面艦艇作戰(zhàn)、海軍航空兵作戰(zhàn)等。   1)海洋環(huán)境要素獲取的基礎(chǔ)工作流程   ①收集、調(diào)查海洋環(huán)境數(shù)據(jù);②逐步建立海洋環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò);③同步建設(shè)海洋環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò);④按地理、地質(zhì)、季節(jié)、晝夜、海空、海面、海水中、海底、生物、動力等特征分類，建立海洋環(huán)境數(shù)據(jù)庫、海洋知識庫，特別是海洋氣象水文數(shù)據(jù)庫、海洋水生環(huán)境數(shù)據(jù)庫、海空大氣環(huán)境數(shù)據(jù)庫;⑤不斷循環(huán)發(fā)展，從近到遠(yuǎn)、從淺到深、從低到高、從粗到精，逐步完善、逐步擴(kuò)大海洋環(huán)境數(shù)據(jù)庫、海洋知識庫。   2)海戰(zhàn)武器裝備受海洋環(huán)境要素影響的模型建立流程   ①建立水面作戰(zhàn)平臺航行狀態(tài)、潛艇潛望狀態(tài)航行、潛艇潛航狀態(tài)航行受海洋環(huán)境影響的數(shù)學(xué)模型或描述圖表;②建立飛機(jī)從艦面起飛、降落、海空飛行狀態(tài)受海洋環(huán)境影響的數(shù)學(xué)模型或描述圖表;③建立雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、偵察、監(jiān)控、對抗、引導(dǎo)、制導(dǎo)等電子系統(tǒng)和設(shè)備性能參數(shù)受海面、海空環(huán)境要素影響的數(shù)學(xué)模型或描述圖表;④建立聲吶、水聲通信、水聽器、水下制導(dǎo)、水下導(dǎo)航、水中目標(biāo)特征識別等水聲系統(tǒng)和設(shè)備性能參數(shù)受海洋及地質(zhì)環(huán)境因素影響的數(shù)學(xué)模型或描述圖表;⑤建立水面發(fā)射、空中飛行的導(dǎo)彈，水面發(fā)射、空中飛行的炮彈，水面發(fā)射、入水潛行的深水炸彈;水下發(fā)射、空中飛行的洲際導(dǎo)彈，水下發(fā)射、水下潛航的魚雷;飛機(jī)或水面發(fā)射的空投魚雷，深水布(水)雷、深潛水雷識別目標(biāo)并自動打擊目標(biāo)等過程受海洋環(huán)境要素影響的數(shù)學(xué)模型或描述圖表。#p#分頁標(biāo)題#e#   3)海戰(zhàn)武器裝備受海洋環(huán)境要素影響的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫   ①以作戰(zhàn)平臺為基點，分別根據(jù)平臺總體性能、海上航行特性、平臺配載的導(dǎo)航系統(tǒng)及設(shè)備、電子系統(tǒng)及設(shè)備、水聲系統(tǒng)及設(shè)備、武器系統(tǒng)及設(shè)備、光電系統(tǒng)及設(shè)備、動力系統(tǒng)及設(shè)備等，在設(shè)計性能評估的基礎(chǔ)上，根據(jù)海洋環(huán)境參數(shù)影響的經(jīng)驗數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行海洋環(huán)境影響后的性能評估，從評估結(jié)果中找出系統(tǒng)性能受海洋環(huán)境影響的程度、特征和統(tǒng)計規(guī)律，推演并計算出不同的作戰(zhàn)平臺受海洋環(huán)境影響后的作戰(zhàn)指數(shù)，逐步建立海戰(zhàn)武器裝備與海洋環(huán)境的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫;②以海上作戰(zhàn)編隊為基點，對編隊組成的各作戰(zhàn)平臺和單元協(xié)同指揮網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同作戰(zhàn)能力、信息感知半徑、作戰(zhàn)區(qū)域半徑、信息支援能力、火力支援能力、戰(zhàn)場態(tài)勢控制能力等受海洋環(huán)境要素的影響后，都有不同程度的性能下降或功能喪失，必須根據(jù)積累和已獲取的海洋環(huán)境參數(shù)、已建立的相關(guān)數(shù)學(xué)模型和圖表，作戰(zhàn)前的戰(zhàn)術(shù)評估，從評估結(jié)果中找到編隊能力受海洋環(huán)境影響的主要方面，從而獲得克服不足方面的方法或警示內(nèi)容，逐步建立海上作戰(zhàn)編隊協(xié)同能力與海洋環(huán)境的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫。   4)涉海網(wǎng)庫的建設(shè)   在建設(shè)和整合海洋立體監(jiān)測網(wǎng)、海洋環(huán)境數(shù)據(jù)庫、知識庫、海洋維權(quán)裝備與海洋環(huán)境關(guān)聯(lián)庫的同時，建立國家級、區(qū)域級軍民兼用的海洋綜合信息網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)、預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)、近海水下監(jiān)測與警戒系統(tǒng)，平戰(zhàn)結(jié)合，供戰(zhàn)時和應(yīng)急狀態(tài)下使用。   5)海洋環(huán)境要素對海戰(zhàn)裝備性能影響的計算機(jī)仿真   ①以一定規(guī)模的海戰(zhàn)想定，海洋環(huán)境影響不納入作戰(zhàn)要素加權(quán)，以理想的作戰(zhàn)背景制定方案，并在計算機(jī)上進(jìn)行演習(xí)對抗和合同計劃推進(jìn);②分步將海洋環(huán)境對平臺航行、信息感知、信息傳輸、導(dǎo)航定位、無線制導(dǎo)、水聲制導(dǎo)、雷彈攻擊等過程的影響要素納入加權(quán)，分別按同一想定制定方案，并在計算機(jī)上進(jìn)行演習(xí)對抗和合同計劃推進(jìn);③比較海洋環(huán)境要素納入加權(quán)前后，在計算機(jī)上仿真出現(xiàn)的不同結(jié)果，再結(jié)合對應(yīng)關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型或圖表描述，計算或分析生成供輔助決策的單項修正數(shù)據(jù)流;④根據(jù)海戰(zhàn)裝備戰(zhàn)術(shù)性能受海洋環(huán)境參數(shù)的影響分析和這些修正數(shù)據(jù)，對原計算的對空、對海、反潛等作戰(zhàn)指數(shù)進(jìn)行校核計算，從中分析得到不同的海洋環(huán)境要素對作戰(zhàn)指數(shù)是正貢獻(xiàn)還是負(fù)貢獻(xiàn)。   6)海洋環(huán)境要素納入戰(zhàn)場輔助決策系統(tǒng)   ①根據(jù)本編隊、本平臺作戰(zhàn)任務(wù)和擁有的海戰(zhàn)裝備的需求出發(fā)，從海洋環(huán)境綜合信息網(wǎng)獲取作戰(zhàn)區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，充實自載的子數(shù)據(jù)庫;②根據(jù)前5項流程建立的基礎(chǔ)工作，積累了自載裝備受海洋環(huán)境影響的各種模型庫和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并按相關(guān)的規(guī)律設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);③根據(jù)監(jiān)測、偵察、預(yù)報預(yù)警、信息支援等途徑獲取的信息，及本平臺基礎(chǔ)網(wǎng)庫的支撐，自動生成海洋環(huán)境實時數(shù)據(jù)庫和態(tài)勢要素圖，作為戰(zhàn)場態(tài)勢的一部份，態(tài)勢數(shù)據(jù)在處理過程中得到融合。④海洋環(huán)境要素通過對作戰(zhàn)系統(tǒng)和設(shè)備、對作戰(zhàn)方案形成和態(tài)勢融合、對戰(zhàn)役推進(jìn)和戰(zhàn)術(shù)實施等過程產(chǎn)生的影響，提供背景場建模、知識支撐、數(shù)據(jù)加權(quán)、態(tài)勢引導(dǎo)、預(yù)案仿真等，在這些過程中間完成輔助決策。   4結(jié)語   海洋維權(quán)裝備由于使用環(huán)境的特殊性，決定了在設(shè)計、研制過程中必須要充分考慮海洋環(huán)境因素的影響，確保海洋裝備能在各種海洋環(huán)境下充分發(fā)揮理想的戰(zhàn)斗力。1)針對目前國內(nèi)的研究情況，我們認(rèn)為首先應(yīng)加強(qiáng)國外相關(guān)情況的跟蹤研究，掌握世界先進(jìn)的研究設(shè)計方法;加強(qiáng)維權(quán)作戰(zhàn)訓(xùn)練指揮人員與海軍武器裝備科研人員的交流與策劃，加強(qiáng)海洋科研人員與武器裝備研制人員的交流和聯(lián)合;在海洋環(huán)境參數(shù)分析和海洋環(huán)境適應(yīng)性研究方面提高我國的研究設(shè)計起點。2)在海洋武器裝備研究專業(yè)中，開展基礎(chǔ)海洋學(xué)研究和海洋基礎(chǔ)理論應(yīng)用研究，認(rèn)識和利用海洋環(huán)境效應(yīng)對海洋維權(quán)裝備的影響機(jī)理。3)海洋環(huán)境監(jiān)測裝備的研究，清理海洋環(huán)境調(diào)查的技術(shù)成果，建立海洋環(huán)境狀態(tài)與參數(shù)數(shù)據(jù)庫，逐步重點掌握熱點海區(qū)環(huán)境要素及變化規(guī)律，為海戰(zhàn)輔助決策和戰(zhàn)術(shù)評估提供信息支撐。4)武器裝備的環(huán)境適應(yīng)性研究，包括理論和試驗研究，為海洋維權(quán)武器裝備設(shè)計、研制、生產(chǎn)及應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。5)建立海洋維權(quán)裝備和系統(tǒng)適應(yīng)海洋環(huán)境設(shè)計規(guī)范和裝備標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一維權(quán)指揮部門與裝備管理部門的發(fā)展需求思路，統(tǒng)一維權(quán)裝備使用人員與裝備研制人員發(fā)展技術(shù)路線，指導(dǎo)裝備頂層策劃、研制方向、維護(hù)使用保障等。6)完善相關(guān)的海洋試驗站，加大對海洋環(huán)境試驗研究的支持力度，在設(shè)計初期盡可能考慮海洋環(huán)境因素的影響，降低裝備的全壽期費用;軍民共建共用，減少重復(fù)投資。7)建立系統(tǒng)的海洋環(huán)境參數(shù)分析研究模型，為海洋環(huán)境的科學(xué)研究和海洋維權(quán)裝備的研制提供支持和引導(dǎo)。8)加快建設(shè)海洋狀態(tài)與環(huán)境的信息感知和通信傳輸網(wǎng)，建立我國領(lǐng)海及鄰海的歷史數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫，充分考慮軍民共用，加強(qiáng)海洋相關(guān)信息的安全管理，提高海洋環(huán)境數(shù)據(jù)利用效率。

1海洋環(huán)境污染損害司法鑒定的概述

1．1概念

海洋環(huán)境污染損害事件發(fā)生后，對事實的認(rèn)定及案件的處理往往都離不開鑒定意見。根據(jù)全國人大常務(wù)委員會《關(guān)于司法鑒定管理問題的決定》及有關(guān)學(xué)理解釋，可將海洋環(huán)境污染損害鑒定界定為具有資質(zhì)的鑒定機(jī)構(gòu)和鑒定人根據(jù)相關(guān)專業(yè)知識，運用海洋學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)等學(xué)科的理論與方法，采用現(xiàn)代海洋調(diào)查分析儀器，并運用必要的檢測、分析手段，對海洋環(huán)境污染造成的損害進(jìn)行因果關(guān)系認(rèn)定，并對海洋環(huán)境損害范圍、程度進(jìn)行量化，評估其損害數(shù)額，并提供鑒定意見的活動。本文所稱的海洋環(huán)境污染損害司法鑒定主要是針對因污染海洋環(huán)境導(dǎo)致的海洋環(huán)境損害而進(jìn)行的鑒定，對因污染海洋環(huán)境而引起的其他損害(如可能出現(xiàn)的人身損害、直接財產(chǎn)損害等)所進(jìn)行的鑒定，可依據(jù)我國現(xiàn)行法律法規(guī)委托法醫(yī)司法鑒定機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)進(jìn)行。

1．2特點

海洋環(huán)境污染案件在法律意義上屬于侵權(quán)案件，但相較一般侵權(quán)案件，其還具有隱蔽性、間接性、復(fù)雜性及廣泛性等特點。除個別大型突發(fā)污染事故在發(fā)生之時即被發(fā)現(xiàn)以外，多數(shù)海洋環(huán)境污染事件的發(fā)生具有漸進(jìn)性，且污染物可長期存在于海水和沉積物中。同時，由于污染物質(zhì)是通過海水、沉積物和海洋生物等或進(jìn)入食物鏈而間接作用于人身或財產(chǎn)，這使得傳統(tǒng)侵權(quán)法上“直接的和必然的”因果關(guān)系認(rèn)定要求難以得到滿足，且增加了對損害事實和因果關(guān)系的判斷難度。此外，海洋環(huán)境污染事故的發(fā)生往往存在多種污染因子的復(fù)合作用，且各污染因子存在物理化學(xué)轉(zhuǎn)化，區(qū)分并判斷某一或某些污染因子是主要致害因子存在技術(shù)上的難度。污染物質(zhì)會隨著海水的流動而不斷擴(kuò)散并遠(yuǎn)距離輸送，因此污染事故發(fā)生地和損害結(jié)果發(fā)生地往往存在空間上的距離，由此導(dǎo)致受害者可以是相當(dāng)?shù)貐^(qū)范圍內(nèi)不特定的多數(shù)人，這也使得國家行政機(jī)關(guān)代表國家作為海洋環(huán)境損害賠償訴訟的權(quán)利主體有了法理上的依據(jù)。海洋環(huán)境污染所具有的上述特點，增加了海洋環(huán)境污染損害司法鑒定的難度，也使得海洋環(huán)境污染損害司法鑒定具有如下特點:第一，鑒定證據(jù)的易逝性。由于海洋的流動性和污染的隱蔽性、間接性，對第一手污染證據(jù)的提取地點和時間有著嚴(yán)格的要求，一旦錯過，則無法再收集到證據(jù)或證據(jù)不具有證明力。污染事故發(fā)生后，受害方一般需要經(jīng)過一段時間才能發(fā)現(xiàn)損害事實，此時由于污染事故的第一現(xiàn)場已經(jīng)發(fā)生改變，因而會出現(xiàn)證據(jù)提取方面的困難。第二，鑒定的專業(yè)性。由于海洋環(huán)境污染損害案件的復(fù)雜性和隱蔽性，受害方一般無法做出判斷，因此鑒定證據(jù)的采集、固定、檢測必須由專業(yè)機(jī)構(gòu)在特定的時間內(nèi)按照特定規(guī)程完成。提交司法過程的證據(jù)材料需要具備客觀性、合法性和關(guān)聯(lián)性，這就要求鑒定人員不僅要有專業(yè)技術(shù)背景，而且必須了解相關(guān)法律知識，特別是訴訟程序方面的法律知識。第三，鑒定結(jié)果存在科學(xué)上的限度。海洋環(huán)境污染損害司法鑒定包括查找并確定污染源、確定損害范圍及程度、進(jìn)行損害價值評估等多方面，受制于現(xiàn)有科學(xué)發(fā)展水平、儀器設(shè)備條件和海洋污染損害事件的復(fù)雜性，在海洋環(huán)境污染損害價值評估等方面，尚無完備的損害界定與量化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，使得海洋污染損害的事實判斷和價值評估都存在科學(xué)上的不確定性。因此，在運用科學(xué)技術(shù)手段對海洋環(huán)境污染損害進(jìn)行分析、判斷的過程中，不同專家對相同問題會存在意見分歧。

1．3應(yīng)用

由于海洋污染損害情況復(fù)雜，在對污染損害事件進(jìn)行調(diào)查和認(rèn)定時，對鑒定具有較強(qiáng)的技術(shù)依賴性。在海洋污染案件中，既有對單個項目進(jìn)行鑒定，如溢油污染中對溢油源所進(jìn)行的油指紋鑒定，也有對整個污染事件的系統(tǒng)鑒定與評估。從全球性、區(qū)域性和各國關(guān)于防止海洋環(huán)境污染的立法來看，海洋環(huán)境污染可以根據(jù)污染物質(zhì)種類劃分為油類污染、油類以外化學(xué)物質(zhì)的污染和放射性污染，其中最為常見的是油類污染，本文即以油類污染為例簡述鑒定在污染損害事件中的應(yīng)用。

摘要：在科技不斷創(chuàng)新的背景下，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也得到了長遠(yuǎn)發(fā)展，對于環(huán)境保護(hù)效果的提升帶來了極大的有利作用，對于國家乃至全球環(huán)境保護(hù)都具有現(xiàn)實意義。不過整體來看，當(dāng)前我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用依然處于待提升的狀態(tài)中，在質(zhì)量控制方面還面臨著一系列不足，亟待加強(qiáng)探索與改進(jìn)。文章分析了我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的具體應(yīng)用，并結(jié)合現(xiàn)實情況提出一系列質(zhì)量控制方法，旨在推動我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)水平的提升，加強(qiáng)質(zhì)量控制，保護(hù)賴以生存的環(huán)境。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測技術(shù)；質(zhì)量控制；現(xiàn)實意義；方法

隨著全球生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化，環(huán)境保護(hù)的重要性不言而喻，而環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境保護(hù)的前提和基礎(chǔ)，所以，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用顯得十分有必要。詳細(xì)來看，環(huán)境檢測指的是借助于先進(jìn)設(shè)備和儀器對環(huán)境進(jìn)行檢測，明確環(huán)境污染的具體情況，并根據(jù)詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息制定環(huán)境管理方法，加強(qiáng)質(zhì)量控制的活動。從當(dāng)前我國環(huán)境檢測領(lǐng)域的實際發(fā)展情況而言，有關(guān)部門在開展環(huán)境監(jiān)測的時候往往面臨著各種各樣的困境，環(huán)境監(jiān)測的效果并不理想，深入探究和尋找環(huán)境監(jiān)測問題，制定科學(xué)的完善策略，不斷提升環(huán)境監(jiān)測的有效性，加強(qiáng)質(zhì)量控制意義重大。

1環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的概述

1.1環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的含義。環(huán)境監(jiān)測技術(shù)指的是運用一定的理論方法和科學(xué)技術(shù)，對環(huán)境中有害于人類發(fā)展的物質(zhì)含量進(jìn)行抽取，將實際檢測標(biāo)準(zhǔn)與科學(xué)環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行對比，從而對當(dāng)前自然環(huán)境的實際狀況進(jìn)行確定的活動。通過環(huán)境監(jiān)測，能夠為環(huán)境治理以及各項政策措施的制定提供參考依據(jù)，促進(jìn)環(huán)境治理效果的提升。環(huán)境監(jiān)測方法較多，過程也較為復(fù)雜，比如：需要優(yōu)化布點、抽樣調(diào)查、背景調(diào)查、數(shù)據(jù)分析等，涉及諸多化學(xué)手段、物理手段等，是一項專業(yè)性要求較高的工作。

1.2環(huán)境監(jiān)測的特點。（1）綜合性特點。從檢測手段方面而言，在開展環(huán)境監(jiān)測的過程中需要利用多種手段，要對環(huán)境情況進(jìn)行詳細(xì)分析，對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行抽取等，比如：會運用生物手段、化學(xué)手段、物理手段等，通過多種手段的綜合運用提升檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性；從檢測對象方面而言，總體涵蓋了兩個層面的內(nèi)容，即被污染的環(huán)境、無污染環(huán)境；從檢測數(shù)據(jù)層面而言，在定性評估和處理數(shù)據(jù)的時候要根據(jù)具體情況作出具體分析，不可一貫采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。（2）連續(xù)性特點。環(huán)境監(jiān)測工作是一項循環(huán)往復(fù)的工作，需要長期堅持檢測，連續(xù)開展這項工作，并不是檢測一次即可。因為人類生產(chǎn)活動不會停歇，環(huán)境始終是處于不斷變化過程中，只有連續(xù)監(jiān)測才能夠及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染的具體情況，并及時做出解決。

1.3環(huán)境監(jiān)測的意義。環(huán)境監(jiān)測不管是對于環(huán)境保護(hù)而言，還是對于人類社會的長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展而言都是十分有意義的。近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升，帶動了人們生活水平的提升，但是環(huán)境污染卻不斷加劇，影響著人們未來的生活。在這種背景下，我國政府提出了“美麗中國建設(shè)”“可持續(xù)發(fā)展”等理念，這些理念的有效落實離不開環(huán)境保護(hù)，同時也離不開環(huán)境檢測。通過有效開展環(huán)境檢測工作，能夠及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的有害因素，并及時制定針對性的環(huán)境保護(hù)策略，推動環(huán)境質(zhì)量控制效果的提升。從另外一個層面來看，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)高低代表了國家整體技術(shù)水平的先進(jìn)與否，而環(huán)境保護(hù)的成效是國家綜合實力的重要體現(xiàn)，所以，有效開展環(huán)境監(jiān)測工作對于國家綜合國力的提升也具有重要意義。

摘要：我國環(huán)境監(jiān)測起步相比于其他國家較晚，但是在近些年發(fā)展非常迅速，在這一領(lǐng)域已經(jīng)取得了非常卓越的成就。我國目前各個領(lǐng)域的發(fā)展速度都很快，不可避免地會帶來一些環(huán)境問題。而環(huán)境監(jiān)測作為環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)，是改善這些環(huán)境問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展非常重要的前提，環(huán)境監(jiān)測的方法也在不斷革新。但是在方法上還存在著一定的缺陷，在污染源布點、采樣、運輸儲存等方面做得不夠，而在監(jiān)測儀器和技術(shù)方面，相比發(fā)達(dá)國家還存在很大的差距。通過就目前我國比較先進(jìn)的監(jiān)測方法的特性和應(yīng)用進(jìn)行討論，分析我國目前監(jiān)測方法上存在的問題，對未來的發(fā)展前景進(jìn)行展望。希望能為我國環(huán)境監(jiān)測方法的改進(jìn)提供參考意見，以滿足我國對環(huán)境監(jiān)測日益增長的需求。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測方法；應(yīng)用現(xiàn)狀；現(xiàn)有問題；發(fā)展前景

近些年來我國環(huán)保事業(yè)得到了長足的發(fā)展，我國目前環(huán)境監(jiān)測工作人員的工作素養(yǎng)以及現(xiàn)行的環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)法律法規(guī)暫時還可以適應(yīng)目前的工作需求。但日新月異的時代發(fā)展給未來帶來了很多未知的變量，根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，《2017年中國生態(tài)環(huán)境公報》顯示，2017年全國有239個城市環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)。顯然，我們面臨的環(huán)境污染問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)不局限于大氣污染，其他方面的環(huán)境污染（如水污染、土壤污染甚至包括毒物的出現(xiàn)等）也非常嚴(yán)重。即使現(xiàn)在科技已經(jīng)相當(dāng)成熟，相應(yīng)的技術(shù)等因素也需要及時地更新，我們?nèi)匀恍枰哟髮Νh(huán)境監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展力度，保證環(huán)境監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。所以，環(huán)境監(jiān)測部門應(yīng)改進(jìn)監(jiān)測方法以進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)共享平臺，使不同級別的環(huán)保部門能使用相對權(quán)威的數(shù)據(jù)。跟隨大數(shù)據(jù)時代的潮流，精確分析并篩選監(jiān)測數(shù)據(jù)，把不同時間段，不同區(qū)域的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，以制定合理的法律規(guī)定與參考標(biāo)準(zhǔn)，確保環(huán)境監(jiān)測這一事業(yè)深深扎根在國內(nèi)，為人們提供更多的保障和福祉。

1.環(huán)境監(jiān)測的主要方法

隨著社會的進(jìn)步，人們對環(huán)境保護(hù)的意識逐步提高，環(huán)境監(jiān)測在環(huán)境保護(hù)中的地位至關(guān)重要，同時，環(huán)境監(jiān)測方法也是我國“兩級五類”環(huán)境保護(hù)法的重要組成部分。如今我國具有470余項較為完整的環(huán)境監(jiān)測方法（見表1）[1]，其中囊括了對水質(zhì)、空氣、土壤、噪聲等方面的監(jiān)測方法，這些環(huán)境監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)的實行對我國環(huán)境保護(hù)起到了積極作用。

(1)水污染的監(jiān)測方法

傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測方法包括生物法、遙感法、理化法等[2]。傳統(tǒng)方法中的遙感法，采用了衛(wèi)星遙感技術(shù)，通過衛(wèi)星對水體進(jìn)行遙感監(jiān)測并提取數(shù)據(jù)，與科研人員實地采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并使用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行水體環(huán)境反演，實現(xiàn)實時監(jiān)測。根據(jù)不同物質(zhì)的光譜不同，在遙感衛(wèi)星上搭載專業(yè)級別的光譜傳感器，遙感衛(wèi)星通過接收物質(zhì)反射回來的光譜進(jìn)行分析。水體受到污染時，根據(jù)受污染程度不同，水體中的污染物濃度與性質(zhì)會隨之發(fā)生變化，可通過實地檢測數(shù)值與衛(wèi)星遙感所接收的特征光譜進(jìn)行對比分析，反演得出水體污染程度。水質(zhì)監(jiān)測方法中，生物監(jiān)測的應(yīng)用也正在逐步趨向于完善化，生物監(jiān)測可以為環(huán)境保護(hù)管理提供更加全面的技術(shù)參考資料，有助于水環(huán)境中生態(tài)系統(tǒng)的改善和提高。水質(zhì)生物監(jiān)測方法具有監(jiān)測項目多、檢測標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜、對研究人員專業(yè)要求較高等特點[3]。

本文作者：張振舉 張莉 王雪 單位：廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院 廣東海洋大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院

現(xiàn)階段發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為世人的共識。“低碳經(jīng)濟(jì)”是人類社會繼農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命、信息革命之后的又一場“能源革命”。它既符合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的時代要求，同時也是我國政府的戰(zhàn)略選擇。在這樣的社會背景下，廣東省在海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展中倡導(dǎo)“海洋低碳經(jīng)濟(jì)”是一個全新的思路。大力發(fā)展海洋低碳經(jīng)濟(jì)，這不僅為廣東省轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、保護(hù)生態(tài)環(huán)境奠定了基礎(chǔ)，而且對實現(xiàn)廣東省海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

1低碳經(jīng)濟(jì)是廣東省海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必由之路

1.1低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵

從內(nèi)涵看，低碳經(jīng)濟(jì)兼顧了“低碳”和“經(jīng)濟(jì)”，低碳經(jīng)濟(jì)是溫室氣體排放量盡可能低的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的一種經(jīng)濟(jì)模式。所謂低碳經(jīng)濟(jì)是指依靠太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源為主要能源，以低能耗、低排放、低污染為特征的新型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式[1]。低碳經(jīng)濟(jì)代表了未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形態(tài)，其實質(zhì)是能源效率和清潔能源結(jié)構(gòu)問題，旨在建立新的能源結(jié)構(gòu)，降低能耗和減少污染物排放，核心是能源技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新，目標(biāo)是減緩氣候變化和促進(jìn)人類的可持續(xù)發(fā)展。即依靠技術(shù)創(chuàng)新和政策措施，實施一場能源革命，建立一種較少排放溫室氣體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式[2]。

1.2發(fā)展海洋低碳經(jīng)濟(jì)的意義

海洋經(jīng)濟(jì)是開發(fā)利用海洋的各類產(chǎn)業(yè)及相關(guān)經(jīng)濟(jì)活動的總和。海洋低碳經(jīng)濟(jì)是在以海洋為活動場所和以海洋資源為開發(fā)對象的各種經(jīng)濟(jì)活動中，以經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧為目的一種海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。海洋低碳經(jīng)濟(jì)作為一種平衡式經(jīng)濟(jì)，是在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下的環(huán)境友好型的、追求可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增長模式。所以，對廣東省來說發(fā)展海洋低碳經(jīng)濟(jì)具有重大的現(xiàn)實意義。

摘要：隨著水下通信技術(shù)的不斷發(fā)展，聲波成為實現(xiàn)水下無線傳輸?shù)闹饕绞健Ｈ藗兓谒曂ㄐ偶夹g(shù)建設(shè)了水聲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在海洋環(huán)境監(jiān)測、水下目標(biāo)監(jiān)測、水下集群指揮調(diào)度中有著廣泛的應(yīng)用。簡要的介紹了當(dāng)前國內(nèi)外水聲通信網(wǎng)的研究現(xiàn)狀，對水聲移動自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行研究，與蜂窩網(wǎng)進(jìn)行比較。最后總結(jié)出設(shè)計高效路由協(xié)議需要注意的問題并針對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，能量均衡，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，安全等問題，歸納出三種技術(shù)手段進(jìn)行優(yōu)化，改善了網(wǎng)絡(luò)的性能，并對水聲通信網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：水聲通信網(wǎng)；移動自組織網(wǎng)絡(luò)；路由協(xié)議

0引言

海洋擁有著豐富的生物資源與戰(zhàn)略資源，近年來世界各國都致力于對海洋的開發(fā)與建設(shè)，尤其在海洋環(huán)境的監(jiān)測，軍事情報的獲取，水下集群的指揮調(diào)度，以及水下目標(biāo)監(jiān)測等方面。目前，隨著不斷擴(kuò)大的海洋監(jiān)測范圍和水下武器系統(tǒng)的多樣化發(fā)展迫切需要速度更快、覆蓋范圍更廣的水聲通信網(wǎng)絡(luò)。由于水聲信道是一種帶寬窄、環(huán)境噪聲高、傳播損失大、多徑效應(yīng)效應(yīng)嚴(yán)重的隨機(jī)信道，因此用于無線網(wǎng)絡(luò)各層中成熟的技術(shù)無法直接應(yīng)用到水下的環(huán)境。以開放式互聯(lián)網(wǎng)模型（OpenSystemInterconnectionModel，OSI）為基礎(chǔ)，結(jié)合水聲環(huán)境與水聲網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用情況，水聲網(wǎng)絡(luò)被分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層四層結(jié)構(gòu)。而針對網(wǎng)絡(luò)層的研究主要集中在路由協(xié)議。

1水下無線通信網(wǎng)簡介

水下無線通信網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)由固定節(jié)點與移動節(jié)點組成，其中固定節(jié)點是一些傳感器節(jié)點，移動節(jié)點包括潛艇、自主式水下機(jī)器人（AutonomousUnderwaterVehicle，AUV）以及無人潛航器（UnmannedUnderwaterVehicle，UUV），它們通過聲波自組成水下無線通信網(wǎng)，節(jié)點采集數(shù)據(jù)信息，并將信息進(jìn)行基本的處理、分類、加密等操作，發(fā)送給匯聚節(jié)點，進(jìn)行相應(yīng)的處理后發(fā)送給水面基站，最后通過無線電將信息發(fā)送給控制中心。

1.1國外研究現(xiàn)狀