【摘要】    在社会经济发展与转型的新时期，我国的生态环境也面临诸多新挑战。海洋作为地球表面的重要组成部分，其面积占到了71%，在维持全球气候与生态平衡中发挥着十分重要的作用。但在全球气候复杂多变的背景下，海洋灾害也频频发生，且对经济社会造成较大影响。因此，为加强海洋资源保护，维系海洋生态平衡，实现可持续发展目标，有必要进一步加强区域性海洋灾害监测预警系统的研究。基于此，本文针对区域性海洋灾害监测及预警的总体目标和需求等进行简要分析，并阐述区域性海洋灾害监测预警系统研究进展。

【关键词】    区域性    海洋灾害    监测预警系统    研究进展

引言：

海洋环境监测系统主要由岸基站、平台、浮标、志愿船、卫星、雷达、海床基等组成，对区域海洋环境实施立体、实时监测与信息处理，形成预警预报信息产品，并通过各种通讯方式向政府部门、社会公众、涉海企业提供服务。而近年来，随着我国电子信息技术的不断提升，我国区域性海洋灾害监测预警系统也得到了进一步发展，不仅将网络建设重点从单个应用系统转移到应用集成，同时也促使海洋环境监测系统由最初单一的海洋站、平台、浮标等观测系统，发展为区域性海洋监测集成系统。截至目前，已建成多个全球性及国家级的海洋监测集成系统。

一、区域性海洋灾害监测及预警总体目标和需求

建立区域性海洋灾害监测预警系统主要是为了提供系统而全面的海洋动力环境及生态环境信息共享资料，为区域性海洋防灾减灾与生态环境管理提供共享网络平臺[1]。目前，各国政府及科学家认为，对区域性海洋灾害实施监测及预警的主要目标是集成卫星遥感、浮标网、监测船等多种监测手段，构建海洋环境立体监测系统。

在沿海地区，针对区域性海洋灾害立体监测及预报预警，建立一个系统的信息服务体系，以便对沿海区域的海洋动力及生态要素实施实时、连续、长期、准确的监测，实现数据的采集通讯、分析处理与各类数据的管理，并准确提供各类海洋灾害监测及预警信息，如海浪、风暴潮、赤潮、绿潮、溢油等，制作各类信息产品，用于防灾减灾、海洋资源保护、海洋环境管理、海洋开发利用等领域，并为相关决策部门及用户提供多种形式的有效信息服务。

及时准确的海洋灾害信息产品，为防灾减灾提供科学可靠的决策依据，保障人民生命财产的安全，同时，也为海洋资源管理、海洋生态保护、海洋开发利用等提供技术支撑，推动经济社会高质量发展。

二、国外海洋灾害监测预警技术研究进展

自20世纪90年代以来，国外的海洋监测技术开始进入快速发展阶段，各类观测系统及海洋仪器均在朝着智能化、自动化、数字化及全天候等方向发展[2]。同时，高技术水平的海洋监测仪器也推动着海洋监测逐步向实时、立体、密集、连续、长期、系统等方向发展，这也就意味着海洋监测已正式迈入全新的时代。

美国在海洋监测方面，将重点放在了近岸海洋环境监测系统的研发。美国联邦机构州政府于1994年，代表工业界以及非政府组织成员，正式提出了发展US Coastal GOOS，总目标是基于遥感与快速现场采样方法，促进构建一体化的海岸水域监测运行系统，以此来可靠评估、预测及管理海岸地区及相关资源。而建立此系统所围绕的目标是“持续健康的海岸，减低自然灾害和安全航运”[3]。

目前，国外具有代表性的几个区域性观测系统分别为缅因湾海洋观测系统（GoMOOS）、墨西哥湾沿岸海洋观测系统（GCOOS）、切萨皮克湾监测系统（CBOS）、SEAWATCHEUROPE海洋综合观测系统等。

三、国内海洋灾害监测预警技术研究进展

（一）研究进展情况

现阶段，我国已有的海洋观测体系由海洋台站、浮标、雷达、卫星遥感等组成，并初步构建了国家、海区、省、市级海洋预警报体系，推动观测预报工作全面开展。但针对我国现有的300万平方公里的海域，18000公里的海岸线，时空覆盖密度仍不能满足突发性、区域性的海洋灾害监测预报需求[4]。

在我国海洋监测技术方面，国家863海洋监测技术计划的实施推动了技术发展，自行研发了多普勒海流剖面仪（ADCP）、声学悬浮泥沙浓度剖面仪、压力式浪潮仪、强风计、高频地波雷达、波浪浮标、海面微结构光学测量系统、温盐深测量仪（CTD），以及海面海水层光学测量系统等观测仪器。同时也成功研发了一批实验样机，如与声相关的海流剖面仪（ACCP）、生化传感器及合成孔径声纳等。为了进一步提升海洋防灾减灾能力，有效解决关键核心技术、卡脖子技术，要重点发展实时、现场、快速、立体的监测技术，增强技术的实用性及系统性，进而构建出一个综合性海洋环境立体观测网[5]，具体研发的监测系统包括海洋卫星遥感技术、海洋动力环境实时立体监测系统、航空遥感系统技术，以及海洋生态环境要素现场快速监测系统等。

上述监测系统的构建，不仅显著提升了我国海洋环境监测能力，同时也能够进一步提高我国海洋监测仪器设备的整体研发水平。

截止目前，我国发展的重要海洋监测系统及平台技术具体包括潜标系统、海洋资料浮标、水声环境系统、海洋遥感探测系统、高频地波雷达探测系统、水声监测系统、海床基以及海洋生态环境自动监测系统等，此类系统及平台主要是通过集成各种海洋环境、海洋水声、海洋动力等相关测试设备及仪器，对海洋水文、气象、化学、生物等20多个参数进行测试，并实现数据的采集、传输、处理分析及预报等多个功能于一体。

作为一项较为复杂的系统工程，海洋灾害业务化预测预警技术研究在我国起步相对较晚，但通过国家一系列科技攻关项目的实施，海洋环境预报技术取得了重大进展，尤其是数值模式（海浪、风暴潮、海温等）及四维同化技术研究、大气模式研究、海洋资料客观分析及生态环境动力学模式研究等方面的关键技术。

此外，在区域性海洋监测系统的建设方面，我国取得了较大的成就[6]。

（二）上海海洋立体监测系统

2002年1月，上海建立了首个海洋环境立体监测系统（示范区）。该示范区在原有的东海区台站观测网、环境监测网及预报服务网的基础上，通过改造与建设，构建了一个由海面浮标、空中卫星、水下监测仪器及海上平台、海洋站、雷达阵等共同组成的区域性海洋环境立体监测及信息服务示范区。

该系统能够对示范区内的海洋环境要素实施连续、长期、实时的监测及数据采集，同时也能够对数据进行有效的分析处理，并制作成相应的信息服务产品[7]。该系统还可以通过多种网络形式，提供上海海域的相关监测数据及实时动态变化，如赤潮、风暴潮、台风浪以及海洋环境污染等事件的预警。此外，该系统可为海洋产业部门、海洋工程建设等提供有效的海洋环境信息服务，在上海沿岸重大海上工程建设过程中，发挥着重要的作用。

（三）浙江海域海洋观测预警系统

“十二五”以来，浙江省海洋立体观测网加快形成，截止目前，全省建成海洋观测站（点）100 余个，站点密度达60 公里/个，主要由海洋观测站、简易站、浮标、X波段雷达、地波雷达、平台、志愿船等组成，基本覆盖全省主要海域、重要岸段、生态红线区、渔港等。同时，借助国家级骨干网，分钟级观测数据通过VSat、SDH、CDMA、北斗、GPRS等多种通讯组合的方式，分别上传至市级、省级和国家级各平台。

近年来，浙江海域站网布局不斷优化，运行体制机制不断创新，为省级立体观测系统的建设提供了模板。该系统自业务化运行以来，为全省海洋灾害防御、海域海岛海岸带管理、海洋生态环境管理等发挥了重要作用，并应用于海上船只救助、海上应急抢险、赤潮灾害防控等方面。

目前，浙江省海洋预警预报网也基本成型，预警预报机构覆盖全省6个沿海地级市，并延伸到部分沿海县，预报区域已覆盖所有沿海县（市、区），主要海洋灾害预警网格精度达到10km，预报产品全，预报服务范围广，延伸至部分乡镇、社区。该系统的建设，成效较为显著，实现了十三五期间海洋灾害损失和人员伤亡的双降低的目标。

（四）福建海域海洋动力实时立体监测系统

通过国家863计划，在福建实施了“台湾海峡及毗邻海域海洋动力实时立体监测系统”重大专项。该系统集成了岸基监测、大型浮标、潜标、地波雷达监测、船基监测、小型浮标，以及海床基监测、卫星遥感监测等多项先进技术。基于该系统的示范区分别在台湾海峡北部、南部与中部构建了三条观测断面，并分别布设了浮标等观测设备。主要是对数据实时通信数据管理、系统集成技术及信息服务进行重点研究，根据模块化标准化与网络化的原则，在福建海域建立一个区域性的海洋动力环境实时立体监测与信息服务系统，对该海域的水中、水面与空中实施多平台综合监测，以便实时获取到该区域内的各项海洋动力环境要素监测数据，进而构建出一个较为系统的动态管理基础数据库[8]，并在此基础上制作出各种监测数据预报产品及应用产品，为此区域的海洋经济防灾减灾工作提供多样化的信息服务。

四、结束语

综上所述，区域性海洋灾害监测预警系统的建立与完善，对于区域经济社会、科学研究等方面均具有十分积极的作用，不仅可以促进经济社会的可持续发展，为海上活动提供重要安全保障，同时也能够有效加强海洋自然资源管理，为可持续发展战略的实施提供有力支撑。

但与国外相比，我国在区域性海洋灾害监测预警技术方面的研究起步较晚，特别是海洋生态监测预警等方面，与国际先进水平相比还存在较大差距。为此，需要从提高海洋灾害业务化预报预警能力，增强海洋灾害综合实时监测能力等方面，进一步加强对区域性海洋灾害监测预警系统的建设与研究。

作者单位：张兴林    国家海洋局温州海洋环境监测中心站

参  考  文  献

[1]谢燕双，贺志刚，吴璟瑜，等.近海海洋生态灾害追踪、预警与防控决策支持[J].科技纵览，2021（5）：72-74.

[2]吴玲娟，何培民，高松，等.黄海浒苔绿潮灾害全周期监测与预警系统研究及应用[J].中国科技成果，2019，20（12）：42-44

[3]张建东，董肇伟，高廷，等.面向市级和县级海洋防灾减灾的综合管理系统设计和应用[J].海洋开发与管理， 2018，35（4）：81-85.

[4]宋立松，郑毅，程海洋，等.基于时空同步监视的三维海洋灾害预警辅助分析系统[J].海洋环境科学，2015，34（5）：763-768.

[5]付龙文，杜志强，高歌，等.海洋牧场多水层溶解氧在线监测系统的构建及应用[J].海洋环境科学，2020，39（6）：909-917.

[6]焦艳，刘清容，郭敬天，等.渤黄海风暴潮智能预警与防灾减灾系统研制及应用[J].中国科技成果，2021，22（2）：31-33.

[7]毕宝贵，李泽椿，郭安红，等.自然灾害对公共安全的影响及其监测预警科技发展战略[J].海洋气象学报，2017，37（3）：1-7.

[8]吴玲娟，何培民，高松，等.黄海浒苔绿潮灾害金周期监测与预警系统研究及应用[J].中国科技成果，2019（12）：42-44.