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“智慧海洋”的主要内容包括:建设近海海洋信息基础平台、海洋综合管理信息系统和“智慧海洋”原型系统;逐步完成 “智慧海洋”空间数据基础设施的构建,基本满足全国中比例尺(局部区域大比例尺)海洋空间数据的获取、交换、配准、集成、维护与更新要求;重点突破“智慧海洋”建设所急需的支撑技术;完成“智慧海洋”原型系统的开发,实现试运行,并开展应用示范研究,开发出一批可视化程度高的新型海洋信息应用产品。
1、海洋牧场
近些年来,由于海洋的过度捕捞和海洋生态的破坏,造成近海渔业资源衰退,为了恢复海底生态环境的平衡,很多国家都通海洋牧场这一系统工程来改善海域生态环境,营造海洋生物栖息的良好环境。
通过部署在水下的多种传感器,采集人工鱼礁区域的海洋物理、化学、生物等环境参数,并通过无线网络实时回传,为评价人工鱼礁建设效果提供数据支持。
系统可以集成海流计、波浪仪、CTD、潮位仪、多参数水质仪、摄像头等多种观测仪器,实现海洋中海流、波浪、潮位、温度、盐度、浊度、溶解氧ApH等各种海洋环境要素的原位在线观测。
2、海洋监测
海洋中丰富的生物、矿产资源等在长期的形成过程中,对海洋环境有极大的依赖性,普遍状态下,海洋环境存在自身平衡,当海洋环境遭到陆地污染等侵害后,这种平衡被打破,丰富的海洋资源将难以维持原有的存在情况,由此造成巨大的海洋资源开发损失,严重影响海洋资源开发带来的经济效益,因此良好的海洋环境监测技术是海洋资源开发重要的技术保障。
建立一个庞大的全球海洋温度、海流、潮汐数据和资源监测网络,并能实现数据的可靠实时传输,将对人类认识海洋、预警灾难性气候、环境保护等方面发挥非常重要的作用。
3、海洋工程
随着社会经济的不断发展,海洋石油的勘察与开发已经成为支柱型的能源产业。伴随着海上石油勘察、钻探及运输等复杂性的提高,通信变得不可或缺,通信方式和通信技术已经成为海洋石油开发中的基础保障。
水下有线通信方式存在诸多不足,如:
1、脐带缆受到扭力的作用而折断,影响通信;
2、海水中洋流复杂,在洋流作用力下,接头出现松动,信号传输中断;
3、海上渔业捕捞作业造成的损坏;
4、人为偷盗破坏。
基于水下有线通信方案的不足,在技术上可通过水下无线通信方式来对此进行互补,进而提高通信系统的效率和可靠性。
4、海洋科研
海洋声学是一门迅速发展的学科,水声多媒体通讯是海洋科技界多年来追求的一个目标,人们希望在水下也能像在陆地一样快速地传输语音、图像、文字及数据。世界上很多知名高校、研究院所投入大量人力、物力和财力对水声通信系统进行各种基础研究和应用探索,其研究的广度和深度各有侧重和不同。
基于实验条件的限制,很多科研活动只能在实验室小型测试环境中进行,为了满足这部分需求,水下传感器网络实验室测试平台应运而生。
5、港口航道监测
港口航道由于雨水、季节、潮汐等因素的影响,导致泥沙堆积,航道水深状况变动,航道堵塞,使船舶航行受堵,被迫停航,直接影响水上交通安全和畅通,给水上交通安全管理带来较大困难。因此港口管理部门需要能够及时掌握航道深度状况以及其变化趋势,从而避免由于船只搁浅而造成的重大经济与社会损失。
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