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海洋環境觀測前景范文第1篇

近海是全球海洋中最為敏感也最受關注的區域，為人類社會的存在和發展提供了重要的物質資源支撐和空間環境保障。隨著對近海生態系統功能、服務和價值的認識不斷深入，以及近期人類活動與氣候變化等多重因素脅迫下近海生態系統的顯著變化，近海生態系統健康和生態安全問題開始受到高度關注。但是，目前對近海生態安全問題的認識仍不夠充分，也缺少系統的評估工作，需要著手發展海洋生態系統的長期觀測與信息獲取能力，開展近海生態系統健康評估與變化預測，為推進基于海洋生態系統的管理提供科學支撐。

關鍵詞

近海，生態安全，海洋生態系統評估，管理

海洋為人類社會的存在和發展提供了極為重要的物質資源支撐和空間環境保障。目前，全球一半以上的人口生活在沿海地區，近海資源、環境和空間已成為支撐人類社會持續發展的重要物質基礎。同時，近海又是地球表面不同圈層的交匯區，具有生產力高、生物和生境多樣性豐富等特征，但也承受著人類活動和氣候變化等諸多因素影響，生態系統相對脆弱，是全球海洋中最為敏感、最受關注的區域[1]。近年來，近海生態系統出現顯著變化，造成生態系統結構改變和功能退化，危及近海生態安全，也損害了近海生態系統所提供的服務及其對人類的福祉。中國是一個海洋大國，擁有18000多公里海岸線和300多萬平方公里管轄海域，有世界上最為典型的寬闊陸架海區和具有巨大輸水輸沙量的大河河口海域。中國政府重視海洋資源開發、海洋環境保護和海洋權益維護，大力開發海岸線資源、海島資源、港口資源、濱海濕地資源、海洋生物資源、淺海油氣資源等，在沿海一線和近海海域建設了核電站，港口、人工島、海上石油平臺、海上風力發電站等大型海洋工程項目以及“海洋牧場”“人工魚礁”等各類漁業工程項目。沿海社會經濟的快速發展對于海岸帶有限的空間資源提出了更高的要求，而高強度的人類活動也給近海生態系統帶來了更大的壓力，出現了近海環境惡化、生態災害多發、漁業資源衰退等問題，嚴重影響社會經濟的可持續發展，生態安全堪憂，需要采取適宜的管理對策[2]。

1近海生態安全

生態安全是近期形成的新認識，與可持續發展緊密相關，是對可持續發展概念的補充和完善。廣義上的生態安全是指生態系統在保障人類生活、健康、福祉、基本權利、生活保障來源、必要資源、社會秩序和人類適應環境變化的能力等方面不受威脅的狀態；狹義上的生態安全則是指生態系統自身的完整性和健康狀況[3]。在我國，近20年來生態安全方面的研究受到密切關注，許多學者對生態安全概念進行了解析和發展[4,5]，并圍繞生態安全理論、生態安全評估和預警方法，以及區域生態安全等問題開展了系統研究。近海生態安全是生態安全的重要組成部分，對近海生態安全的關注首先源于對近海生態系統功能、服務和價值的深入認識[6]。近海海域擁有多樣化的生境和豐富的生物多樣性，通過不同生物種類之間以及生物與環境之間復雜的相互作用，使近海生態系統具有重要的功能（如碳、氮、磷等生源要素的物質循環、有機質合成和能量傳遞等），并為人類社會發展提供了供給、支持、調節和文化等多樣化的生態系統服務。基于對大量相關文獻的分析，Liquete等人[7]將近海生態系統提供的服務梳理為三大類14種，涵蓋了食物生產、水體調控、生物材料、水質凈化、大氣質量調控、海岸帶保護、氣候與天氣調節、營養物質循環、生物調控、旅游景觀等諸多方面，這些服務高度依賴近海生態系統結構和功能的穩定性。然而，近海生態系統面臨陸源污染、氣候變化、富營養化、過度捕撈、生境喪失、無序養殖和物種入侵等多重脅迫，而且許多影響因素的作用仍在不斷加強。過去100年里，全球人口數量、工農業生產和漁業捕撈活動的快速增長對近海生態系統穩定性造成了巨大壓力，其影響前所未有。以碳、氮、磷等生源要素的生物地球化學循環過程的改變為例，大量化石燃料燃燒造成了大氣CO2濃度的快速上升，不僅導致海水溫度上升，還加劇了海洋酸化問題，并引起了海平面上升、海流改變、水體層化加強和溶解氧濃度下降等間接效應。1980—2011年，大氣中CO2含量平均每年上升1.7ppm，從2001年開始，這一速率開始上升到每年2.0ppm[8]。可以預期，大氣CO2含量上升對海水溫度和海洋酸化的影響短期內仍會持續加劇。出于化肥生產需求，從19世紀末至今，進入地球生態系統中的活性氮增加了約20倍。20世紀90年代，通過化肥施用和化石燃料燃燒等過程進入環境中的氮達到1.6億噸，遠遠超過陸地生物固氮量（1.1億噸）和海洋生物固氮量（1.4億噸）[9]。據估算，從19世紀末至今，全球活性氮入海通量增幅接近80%；到2030年，全球近海生態系統的氮通量還會再增加10%—20%。磷的生物地球化學過程也受到化肥施用、污水排放等人類生產生活活動的影響，每年經由河流從陸地輸入海洋中的溶解態磷約有400萬—600萬噸，是自然狀態下的2倍[10]。過量輸入的氮、磷營養物質加劇了近海富營養化問題，也對海洋生態系統造成了巨大的壓力。在人類活動和氣候變化等因素影響下，近百年來近海生態系統發生了許多顯著變化，許多重要生境喪失，海水溫度上升，缺氧、酸化等問題開始顯現。目前，全球50%的鹽沼濕地、35%的紅樹林、30%的珊瑚礁和29%的海草床因破壞而喪失。受全球變暖影響，海水表層水溫持續上升，加劇了水體層化現象，這會減弱營養物質交換，又可能導致中、低緯度海域初級生產力水平的下降。在近海許多海域，因富營養化導致的底層水體缺氧現象已非常普遍，對許多海洋生物，尤其是底棲經濟動物造成巨大的脅迫，甚至影響到漁業資源。海洋酸化問題則會影響到顆石藻等初級生產者以及珊瑚礁和牡蠣礁等重要生境，甚至導致食物網結構的改變。除上述變化外，更令人關注的是近海生態系統發生突發性生態災害事件的風險也在不斷增加。通常情況下，生態系統是逐漸變化的，但一旦環境因素的影響超越生態系統的承受能力，生態系統可能會突發變化，有時甚至會出現生態格局的更替現象（regimeshift），危及生態安全。在近海，與富營養化密切相關的有害藻華問題、缺氧問題，以及漁業資源的崩潰，都是生態系統的異常變化。這種大幅度、非線性的生態系統變化，一方面會造成巨大的經濟損失，另一方面也使得生態恢復的難度增加，甚至無法恢復。在我國，近海生態安全的形勢十分嚴峻[11]。大部分近海河口和海灣區域面臨著嚴重的富營養化問題，在渤海、南黃海、長江口鄰近海域、東南沿海、北部灣等海域，不同類型的有害藻華問題突出；長江口鄰近海域和黃、渤海部分近岸海區底層水體缺氧問題逐漸顯現；近海亞健康和不健康海域面積不斷增加，天然岸線不斷縮減，珊瑚礁、紅樹林以及河口區等重要資源生物的生存生境喪失。這些問題對沿海地區社會經濟發展和近海生態系統健康構成了嚴重威脅。但是，目前對近海生態安全問題的認識仍不夠充分，也缺少系統的評估工作，需要著手發展海洋生態系統的長期觀測與信息獲取能力，開展近海生態系統健康評估與變化預測，推進基于海洋生態系統的管理。

2未來海洋生態系統管理

2.1加強近海生態系統長期觀測與信息獲取能力

對近海生態系統的長期觀測和信息獲取是開展近海生態系統管理的基石。當前，我國在近海生態系統的觀測與能力建設方面已初具規模，海洋信息化水平也得到顯著提升。然而，與其他國家相比還存在相當大的提升空間。要加強近海生態系統長期觀測與信息獲取能力，需要系統部署，提升對重點海域的長期觀測、原位觀測和實時觀測能力，同時在機制與體制上解決海洋觀測數據共享共用的問題。近海生態安全及生態災害問題的出現是海洋生態系統結構與功能變動的體現。生態系統中的因果關系常具有滯后效應，短期研究難以揭示數年或幾十年的變化趨勢，也不能解釋這些變化的因果關系[12]。因此，獲得近海生態系統長期變化的信息對于揭示近海生態災害成因、解決近海生態安全問題極為重要。其中，甄別氣候變化與人類活動、甄別長期壓力與短期波動、甄別可調控因素與不可調控因素非常關鍵，這也屬于長期生態學的研究范疇。目前國際上知名的長期觀測網絡，如國際長期生態研究網絡（ILTER）、美國長期生態研究網絡（US-LTER）、英國環境變化監測網絡（ECN）、中國生態系統研究網絡（CERN）等，在生態系統長期變化與示范服務方面取得很多重要成果[13-15]。但是，長期生態研究網絡中與海洋相關的部分難以滿足國家解決海洋問題的需求，需要在此基礎上進一步設立國家長期觀測斷面，并開展相應的長期研究工作，這一方面日本的國家斷面、歐洲的大西洋觀測斷面、英國哈迪基金會的浮游生物連續記錄儀長期觀測等都提供了很好的先例。我國在中國生態系統研究網絡中只設有膠州灣、大亞灣、三亞灣3個海洋長期觀測站。雖然不同的部門與項目也設立有近海觀測系統，但遠不能滿足近海生態系統長期觀測和研究的需求。隨著近海生態問題的日益突出，需要基于已有觀測系統，針對近海生態安全、生態災害、近海生態系統評估等問題設立我國的國家級長期科學觀測斷面與觀測網，優選觀測指標和分析方法，并進行數據質控標準化。通過長期觀測揭示影響我國近海生態系統變動的關鍵過程，構建近海生態系統評估方法體系，提出近海生態災害防控、退化生態系統修復的措施與對策。近海生態安全問題的預警、預報具有時效性，需要在部署長期科學觀測網的基礎上，從科學和技術2個方面著力提升針對近海生態系統的實時、原位觀測能力，包括針對海洋生態系統的不同要素進行原位傳感器的研發，提升觀測精度和實時數據傳輸能力，以及對實時觀測數據的分析能力。目前針對物理海洋學要素的傳感器技術相對來說較為成熟，但是化學海洋學，特別是生物海洋學傳感器仍然存在技術瓶頸，無法滿足對海洋生態安全預警預報的需求。如何突破這些技術瓶頸，構建和完善多學科耦合的近海觀測網，對于我國近海生態安全與生態系統的管理至關重要。數據獲取和數據共享是所有學科領域共同面臨和關心的問題。由于海洋觀測的特殊性，數據的共享顯得尤為重要。美國的長期生態研究網絡采取開放的數據政策，明確地提出了如何、獲取和使用長期觀測數據,以及對數據用戶和數據提供者的要求。對于我國的海洋觀測，如何進一步優化數據管理，并提供體制與機制上的保障，確保海洋觀測數據共享共用，是需要從國家和各部門層面重點考慮的問題。綜上所述，在我國近海信息獲取方面，需要開展全局性、戰略性頂層設計，統一海洋數據標準，建立有效的海洋數據共享機制；加強立體觀測手段，開展重點區域加密觀測，傳感器網格化系統集成；建立海洋環境實時在線監測體系，實施典型生態系統的實時監測與災害預警。

2.2開展近海生態系統健康評估與預測研究

近海生態系統健康評估是海洋管理和開發利用的重要途徑。它以“生態系統途徑”為指導原則，通過科學認知，了解和掌握海洋環境的健康狀況，分析人類活動等壓力給海洋環境造成的影響，為海洋管理和決策者提供科學依據，為平衡海洋生態系統保護和海洋經濟發展之間的關系，實現對海洋環境的保護和恢復、促進海洋經濟的可持續發展提供量化的科學標準。生態系統健康研究始于20世紀70年代，近年來在河口、海灣等近海生態系統的評估中也得到了廣泛應用。圍繞近海生態系統健康評估的核心問題，如近海生態系統健康概念的定義、評估方法、評估指標以及標準等[16,17]，各國政府和學者進行了理論和方法上的探索，開展了大量研究工作。相比其他生態系統，海洋生態系統邊界具有開放性，結構功能也更為復雜，不同海域的生態系統又具有特異性，加之對生態系統健康的認知差異，海洋生態系統健康定義以及評估面臨著種種困難與挑戰。近年來，近海生態系統健康研究已從單一的生態系統自身結構和功能特征[18]，逐步發展成為涵蓋生態、社會、經濟、人類健康等諸多方面，以及強調海洋生態系統服務功能的多學科綜合研究[19,20]。目前，在海洋生態系統健康的評估研究和應用中，最為常用的方法有2種：指示物種法和指標體系法。指示物種法通過對海洋生態系統中一個或多個指示物種及其生理生態指標和結構功能指標的監測，對物種健康狀況進行分析，進而對整個海洋生態系統的健康狀況進行監測和評估[21]。指示物種法相對簡單，對數據量需求較低，因此在生態系統健康評估研究中較早得到應用。常用指標有生物完整性指數（IndexofBiologicalIntegrity,IBI）、Shannon-Wean-er多樣性指數、海洋生物性指數（AMarineBioticIndex,AMBI）和底棲生物指數等。但是，指示物種法也存在指示物種篩選標準不統一、對生態系統變化的指示作用不明確等問題，難以對復雜的近海生態系統健康狀態進行全面、綜合的評估。指標體系法通過對海洋生態系統不同組織水平、層面、尺度的指標進行篩選和提取，建立評估指標體系，能夠綜合反映海洋生態系統的整體健康狀況。隨著海洋生態系統健康研究的不斷深入，社會經濟、人類活動、人類健康等指標也被納入指標體系，結合海洋生態系統自身的指標，從生態系統的結構、功能、服務等不同角度出發，對海洋生態系統的健康水平和演變趨勢進行全面、綜合的評估。指標體系法在物理學、化學、生物學、生態學和毒理學等方法基礎上，利用計算機數學模擬等新技術，已成為目前海洋生態系統健康研究工作中最常用的評估方法。目前，廣泛應用于指標體系建立的主要模型方法有海洋健康指數（OceanHealthIndex,OHI），壓力-狀態-響應（Pres-sure-State-Response,PSR）概念框架及其改進框架，以及赫爾辛基委員會生態系統健康評估方法（HELCOMEco-systemHealthAssessmentTool,HOLAS）等[22-25]。近海生態系統健康評估研究在國外已有一系列成功的項目和計劃，特別是在北美、歐洲和澳大利亞有許多成功的應用案例：加拿大自20世紀90年代以來，對五大湖區生態系統健康開展了系列評估研究[26]；美國環境保護署《全國近岸狀況報告》[27]，對其近岸水體狀況進行評估；澳大利亞自建立河口與海洋生態環境質量評估指標系統后，又開展了“生態健康監測計劃”[28]，并對大堡礁海域水質和生態系統健康進行了評估研究。歐盟的《水框架指令》提出了較完整的海洋環境評估技術指標[29]，并進一步制定了《海洋戰略框架指令》，將定期海洋環境監測及評估納入動態管理進程。國內對于海洋生態系統健康評估也給予了越來越多的關注，相繼開展了一些相關的研究，并在近海多個河口、海灣等開展了生態系統健康狀況評估工作。然而國內目前近海生態系統健康評估研究中所使用的指標體系，大多是對國外已有指標體系的借鑒和引用，以及針對應用對象的適應性改造。針對我國近海生態系統特征的本土化指標體系的建設仍在探索階段，海洋生態系統健康評估的理論、方法和驗證研究仍需要進一步完善和發展。近海生態系統健康研究需要進一步深入地了解人類壓力、全球變化與海洋生態系統結構與功能演變之間的關系，建立更綜合、全面的海洋生態系統健康評估體制，利用更有效的生態系統評估、預測模型來支持更有效的管理決策，了解恢復生態結構功能的重建機制和方法，并通過有效的保護政策來保證海洋生態系統的服務功能。

2.3推行基于生態系統的海洋管理

基于生態系統的管理（EBM）最早于20世紀60年代提出，其基本理念是從生態、系統和平衡的角度思考解決環境資源問題。這一理念的提出是科學家對全球規模的生態、環境和資源危機的一種響應，作為生態學、環境科學和資源科學的復合領域，自然科學、人文科學和技術科學的新型交叉學科，不僅具有豐富的科學內涵，更具有迫切的社會需求和廣闊的應用前景[12]。20世紀80年代，基于生態系統的管理在基礎理論和應用實踐方面都得到了一定發展，逐漸形成了完整的理論-方法-模式體系[30,31]。在此基礎上，1992年的里約熱內盧聯合國環境與發展大會（UNCED）提出要從整個生態系統來管理海洋資源和人類的海洋開發活動，促進沿岸和近海環境綜合管理及持續利用，形成了基于生態系統的海洋管理理念。Long等人[32]對基于生態系統的海洋管理的發展簡史予以了概括，并提出了基于生態系統的海洋管理的15個原則。綜合上述理念，基于生態系統的海洋管理的基本內涵是充分考慮海洋生態系統的整體性與內在關聯性，在科學認知海洋生態系統結構與功能的基礎上，對海洋開發活動、海域使用進行全面管理，以保護海洋健康和維持其生態系統服務功能，實現海洋資源的可持續利用和海洋經濟的可持續發展。20余年來，基于生態系統的海洋管理逐漸被世界各國普遍接受并得以迅速發展。國際上已有不少成功案例可以借鑒。澳大利亞于1998年出臺了《澳大利亞海洋政策》，成為基于生態系統的海洋管理的典范[33]。美國的一系列國家海洋政策報告都高度重視基于生態系統的海洋管理，相關的政策文件如《21世紀海洋藍圖》《美國海洋行動計劃》等[34]。與此同時，一系列的基于生態系統的海洋管理研究得以開展，這些研究涵蓋了不同的國家、海域、學科領域，在海洋生態系統健康評估、模式的研發、政策的制定方面給予了重要支撐。其中，基于生態系統的漁業管理[35-38]、基于生態系統的海岸帶管理[39,40]、海洋空間規劃[41-43]等方面研究進展尤為突出，為我國實施基于生態系統的海洋管理提供了很好的借鑒。生態系統的結構與功能相互依存、相互制約。任何特定生態系統的管理都要與特定的生態系統特點相一致，全球性的評估并不能滿足國家和亞區域尺度決策者的需要[12]，一個國家的評估結果也無法用于其他國家的政府決策。因此，要綜合管控我國近海生態系統，必須發展基于我國近海的生態系統管理策略。我國已經高度認識加強海洋生態系統的保護和修復對于維持海洋資源的可持續開發利用的重要性。在國務院的《全國海洋主體功能區規劃》中，針對我國海域資源開發利用存在的五大問題，明確提出要尊重自然，樹立敬畏海洋、保護海洋的理念，把開發活動嚴格限制在海洋資源環境承載能力的范圍之內，堅持點上開發、面上保護，確保海洋生態系統健康狀況得到改善，海洋生態服務功能得到增強，沿海岸線受損生態得到修復與整治[44]。與此相適應，我國學者近年來對基于生態系統的海洋管理也開展了理念的推廣與科學研究。研究海域涉及到天津近海、膠州灣、萊州灣、江蘇近海、黃海、東海等區域[45-48]，主要側重于圍墾和漁業的影響以及基于上述問題的海洋生態系統管理。這表明我國對于基于生態系統的海洋管理開始得到重視，但總體上看，我國尚未建立基于生態系統的海洋管理體系。

鑒于此，針對當前我國近海迫切需要解決的生態安全與生態災害問題，需要在觀測、研究、評估的基礎上，選取典型海域，構建近海生物（漁業）資源可持續發展與管理示范工程，沿岸重大工程設施的海洋安全示范工程，近海生態災害預測、預報與防控示范工程，提高重大海洋事務決策的科學性、精準性和時效性。在示范工程的基礎上，進一步推進整個近海生態系統風險評估智能專家系統的構建與應用，基于海洋大數據服務基礎平臺的建設，建立一套適用于中國近海生態系統健康評估的模式，針對生物資源以及有害藻華、低氧、水母暴發等生態災害，形成高效、智能的觀測、預警系統，與沿海地區政府部門和大型企業密切合作，推進觀測資料和模擬結果的實時共享，支撐高效、智能的海洋生態安全管理系統，提升我國近海資源開發利用、近海生態環境保護、基于海洋生態系統管理的綜合能力。

作者：孫曉霞 于仁成 胡仔園 單位：中國科學院海洋研究所 中國科學院大學

參考文獻

1中國科學院.海岸海洋科學.北京:科學出版社,2016.

2蘇紀蘭.海洋生態安全的重要性.科技導報,2013,31(16):3.

3肖篤寧,陳文波,郭福良.論生態安全的基本概念和研究方法.應用生態學報,2002,13(3):354-358.

4余謀昌.論生態安全的概念及其主要特點.清華大學學報（哲學社會科學版）,2004,19(2):29-35.

5馬克明,傅伯杰,黎曉亞,等.區域生態安全格局:概念與理論基礎.生態學報,2004,24(4):761-767.

11中國海洋可持續發展的生態環境問題與政策研究課題組.中國海洋可持續發展的生態環境問題與政策研究.北京:中國環境出版社,2013.

12傅伯杰,劉世梁.長期生態研究中的若干重要問題及趨勢.應用生態學報,2002,13(4):476-480.

13牛棟,楊萍,何洪林.美國長期生態學研究網絡（LTER）信息化基礎設施現狀、挑戰與未來發展趨勢——LTER信息化基礎設施戰略規劃介紹(I).地球科學進展,2008,23(2):201-205.

14于秀波,付超.美國長期生態學研究網絡的戰略規劃——走向綜合科學的未來.地球科學進展,2007,22(10):1087-1093.

15李文華,張彪,謝高地.中國生態系統服務研究的回顧與展望.自然資源學報,2009,24(1):1-10.

20張朝暉,石洪華,姜振波,等.海洋生態系統的服務功能來源與實現.生態學雜志,2006,25(12):1574-1579.

30褚曉琳.基于生態系統的東海漁業管理研究.資源科學,2010,32(4):606-611.

海洋環境觀測前景范文第2篇

關鍵詞：海洋環境污染海洋災害

海洋工程與海洋環境相互作用隨著沿海經濟的迅猛發展，近海海域遭到越來越嚴重的污染，使海域環境質量明顯下降，生態環境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關心的環境問題。海洋經濟的發展還面臨嚴酷的海洋自然環境，海洋災害直接影響著海洋經濟的發展規模、速度和效益，精確預報海洋災害的發生、發展和應該采取何種防災、抗災和減災工程措施，也成為嚴重關注的環境問題。為了開發海洋中的空間、礦產、漁業、能源等物質資源，需要在海上進行各類工程建設，在目前科技日益發展的情況下，工程建設的規模日益巨大，這些大規模的工程建設和海洋環境之間的相互作用也將是開發海洋中的一個應引起特別關注的重要問題。為了適應我國海洋經濟的快速發展，海洋環境的日益惡化，海洋災害的頻發和海洋工程向大型化發展，近海石油氣田的開發，以及海岸帶開發過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環境與保護問題開展研究是十分必要和迫切的。

在這方面，重點需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環境特征對各類污染物作用的機理和規律研究，第二類課題是海洋工程設施防災、抗災和減災研究，第三類課題是海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用吸防治措施與對策。

一、海洋環境特征

對各類污染物的作用機理和規律研究以海洋流體動力對各類污染物遷移、擴散、轉化規律的研究為基礎，考慮各種自然環境因素（浪、流、風、光、溫度、濕度）、物理因素（擴散、揮發、沉降、吸附、釋放）、化學因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復雜條件下的運動及演變規律，并建立海洋水質預測預報模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發嚴重。因此，除了加強赤潮的監測和預報外，也應加強在建立赤潮生長機理和發展規律方面的研究工作。

此項研究應通過現場觀測、物理模型實驗和數學模擬研究相結合的方法來進行。由于現場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數據往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質預測預報模型進行檢驗其可行性和精度的一個實例。

用數學模擬方法來建立海洋水質預測預報模型是一個較為有效的方法。目前，在這方面國內外已有不少水質預測預報模型，這些水質預測預報模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數學模型；波浪數學模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉化數學模型。

在水流數學模型研究方面，對于較大范圍的海域，通常可采用深度平均的潮流教學模型，對于紊動影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應顯著的區域，如排污口近區，則應考慮湍流效應。此外，采用坐標變換，可建立一種能夠考慮復雜地形和套流效應的三維潮流數學模型，這樣才能夠較好地重現實際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數學模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎，針對水溫和鹽度分層流的流動特性，考慮浮力對紊動的影響，建立用于模擬同時存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數學模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運規律以及相間相互作用規律進行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數學模型。

在波浪數學模型研究方面，可應用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數方程組，以提高求解效率。從水波發展方程出發，可導出一種用于大區域波浪變形問題的數學模型。通過引入弱非線性波色散關系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應。對高階Boussinesq方程的進一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計算較深水域波浪的非線性特征。

針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態的N—S方程和波能平衡方程的結合，可導出一個能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個方程可模擬規則波和不規則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數學模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。

在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型。可以將輻射應力的計算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯系起來，建立一種輻射應力計算的新方法，用該方法可對較大區域均勻斜坡地形上的波浪輻射應力進行數值模擬。

在近海海域污染物遷移轉化數學模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應力一通量代數全場模型，可對非對稱潮流作用下的側向岸邊排放問題過分數值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉化的三維預報系統作為目標，在分析近海環境中各種物理、化學和生物現象的基礎上，針對近海海域水污染的特點，從三維湍流模型出發，在動量方程中引入表面風應力、底部切應力以及柯氏力的作用；在輸運方程中引入反映物理、化學、生物等作用的源、匯項，可建立一個統一考慮物理、化學和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉化的三維預報模型，它可為環境評價、水質規劃、污染控制以及水域排污工程設計等提供重要的科學依據；同時對確定水域環境容量，從而制定水域環境保護策略，也具有十分重要的理論價值和應用前景。

應該指出，在海洋水質預測預報模型研究方面，數學模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數學模型，其模型中所需的必要參數和邊界條件的處理是研究水質模型的技術關鍵，直接影響到水質模型的科學性和預測能力。而這些必要的數據是無法從數學模型本身來取得的，有些可以通過現場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數是要通過基本機理的研究才能得到，在這方面物理模型實驗研究將是一個有效的手段。

能模擬海洋動力因素的先進實驗設備，現代化的量測儀器和測試系統是開展物理模型實驗研究的必備條件。進一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結構，獲得流場中水質點速度的空間分布和時間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時間變化過程，可用以分析定量污染物團在波浪及波流相互作用下擴散的基本特征和擴散系數。

二、海洋災害的精確預報及海洋工程設施防災、抗災和減災的研究海洋災害主要包括風暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。

90年代以來，我國海洋災害所造成的損失每年達上百億元人民幣，是世界上海洋災害最嚴重的國家之一。海洋工程結構的投資費用很高，一旦發生破壞，將會造成重大的人員傷亡和巨額財產損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺，1989年風暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺風翻沉等）。當前我國海洋能源開發與海洋空間利用的絕大部分活動是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴酷和復雜多變的環境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現的臺風數目占全球的38%，其中對我國可能造成災害的臺風每年有7—8個。每當臺風在我國登陸或接近我國沿海通過時，都會在沿岸局部地區產生風暴潮，形成風暴潮災害。百事通

在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區每年都有結冰現象，結冰嚴重的年份則出現冰害。若對這些海洋災害估計不足將會帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結構物以強大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動作用，也會給海洋平臺的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區溢油的遷移規律及預防和清理技術，至今尚未進行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結構物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結構型式，冰排對錐體結構的冰荷載及與其的動力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學的研究中，除進行理論分析和數值模擬外，實驗研究也是一個重要的手段。在實驗研究中，模型冰可采用凍結模型冰和非凍結模型冰來進行，它們各有其優缺點，發展這兩種技術是海冰力學研究中的一個課題。

我國是一個多地震的國家，海域中時有地震發生。強烈的地震將有可能是海上工程設施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結構物（海洋平臺、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發生破壞，除其直接經濟損失極大外，其次生災害——火災、環境污染等的后果也不堪設想。

近年環太平洋地區地震的頻度和強度都在上升，造成重大災害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災的基本原理和減震技術措施需要認真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應和振動破壞機理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴重。水工建筑物的這類破壞機理，至今國內外對此都很少研究，且由于試驗條件的限制，國內外對此方面的試驗研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個新領域。

以下的一些研究內容將是為解決海洋工程設施抗震措施中的關鍵技術所必需考慮的，如近海環境地震危險性分析，設計地震動參數和頻譜特性，強震海底多維地震動及其空間分布規律，地震波傳播特性及地震動輸入機理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質影響的結構振動破壞機理、振動控制、地震動時頗聯合分析模型和輸入機制、非線性動力分析和動力破壞試驗；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺及地下輸油管線與地基土動力相互作用，碼頭及護岸建筑物地震穩定性；海域中水工建筑物的性能設計和地震設防標準等。

海上水工建筑物在長期運行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個方面：其一是結構的老化、疲勞、超載、內部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環境的物理化學損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設計不周或設計標準偏低，施工質量差，原材料不合格，管理維護不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經濟的發展造成重大的影響。

因此，發展以下的一些技術和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環境荷載在幅值。時間及方向上的隨機性所導致結構安全的不確定性情況下，對現役海洋工程結構進行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結構健康狀態及損傷檢測的新技術和新方法；結構病害治理用的新材料、新技術和新方法；海洋工程結構在多種復雜海洋環境條件下（風、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優化理論研究，設計與建造新型抗災工程結構；研究和設計使海洋工程結構物在設計使用期限內有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。

為了及時掌握海洋環境的風云變幻和災害的可能來臨，發展海洋環境及災害的預報技術是非常必要的。為此需要建立以下一些系統，如建立由近海到遠海的海洋環境及災害觀測網絡、預報與預警系統、沿岸防災準備和各類應急處理系統；以主要海域和海岸帶區域經濟發展為背景，進行重點研究，建立數字化的海洋環境信息系統模型與結構；以及建立海岸和近海工程設施防災減災數字信息系統，將海岸和近海工程與網絡技術人算機技術、遙感技術、地理信息系統、全球定位系統相結合，建立數學物理模型，通過多媒體技術，形象化地描述災害成因、發生機理、傳播規律、模擬災害破壞的過程，建成智能化的防災、抗災和減災決策支持系統。

三、海洋工程及海洋環境工程與海洋環境的相互作用及防治措施與對策為了充分利用海洋空間，現代海洋空間利用除傳統的港口和海洋運輸外，正在向海上人造城市、發電站、海洋公園、海上機場、海底隧道和海底倉儲的方向發展。

人們現已在建造或設計海上生產、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結構和海底工程，估計到21世紀，可能出現能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經在海上建成了人工島海上機場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機場。

由此可見，隨著海洋資源與空間的開發利用，各類海上工程建筑物數量不斷增多、規模日益復雜和龐大，保證這些海上工程設施的安全運行及采取海洋工程防災減災措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動力因素最復雜的地區，但同時又是經濟活動最為發達的地區，海上工程建設如果考慮不當將會在一定程度上引發環境災害。工程設施可能破壞原有海岸帶的動態平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會改變海岸的形態，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當則會造成二次污染。海上石油生產中的溢油事故將對海洋環境造成極其嚴重的污染。日益增多的海上退役工程設施如果不及時處理也將會逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災減災的任務是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災害帶來的報失，另一方面又要避免人為造成的海洋環境災害。

隨著人類對海洋資源的不斷開發和利用，海洋環境保護與人類生產實踐活動協調發展日顯重要。如港口開發中的環境問題，主要內容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運及其疏浚物拋放對海洋環境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結構的環境和生態影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質輸運擴散規律研究；大型海岸工程、岸灘保護和整治工程引起的海域環境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護及開發利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動力學、生態學、社會經濟學及與環境關系的綜合分析與協調。新晨

隨著沿海大、中型城市經濟建設的快速發展，城平建設中的污水深海排放技術，感潮水域污水多點排放漂移擴散研究，天然海灣、人工湖及人工運河的水質交換能力，人工沙灘的保護措施，灘涂圍墾對水域環境的影響等，都將是需要認真解決的問題。

海洋環境觀測前景范文第3篇

【關鍵詞】 地波雷達 海洋環境監測 電磁波

一、發展歷史

上世紀四、五十年代人們發現在海岸擔任探測和警戒任務的雷達總是受到來自海面不明原因的“干擾”。有研究人員發現“數十米波長的電磁波與海洋表面的相互作用，將產生Bragg繞射現象”。原來那些干擾是波長等于無線電波波長一半、傳播方向平行于（接近或遠離）雷達發射波束方向的海浪與無線電波“諧振”散射所產生的回波。研究揭示了上述“干擾”的物理來源，使地波雷達超視距探測海面狀態成為可能。1968～1972年，在NOAA工作的D.E.Barrick定量解釋了海面對無線電波的一階散射和二階散射的形成機制，為高頻雷達探測海洋表面狀態建立了堅實的理論基礎。Barrick創造性地運用一組交叉環/單極子天線（三個接收通道）即可獲取大面積海流的分布信息。他的緊湊式雷達天線技術大大降低了地波雷達購置和安裝成本，直接導致了高頻地波雷達的規模化推廣應用，為海洋學家和沿岸防災減災及環境保護提供了新型觀測手段。

二、工作原理

無線電波朝海面發射時，在海水表面會存在一種電磁波傳播模式，稱為地波（Ground Wave）是一種表面波（Surface Wave），因此高頻地波雷達也叫做高頻表面波雷達（HF Surface Wave Radar）。在中波和短波段海水表面的地波傳播衰減很小，而且地波在一定程度上會沿著彎曲的地球表面傳播，到達地平線以下很遠的地方，即實現超視距傳播。因此利用地波超視距傳播特性進行探測的高頻地波雷達也稱為地波超視距雷達（Over-The-Horizon Radar），探測距離根據發射功率和頻率的不同通常可達到200～500km。另外兩種類型的超視距雷達分別是天波超視距雷達和利用大氣波導特征的微波雷達，前者通過電離層對高頻無線電波的反射實現對數千公里外目標的探測，后者可以對一兩百公里外的目標進行探測。

地波雷達海況探測的基礎類似于晶格對X射線的Bragg散射，入射的兩條射線（相同波源）被原子散射，在特定的觀察方向上，如果兩條射線的波長差為2的整數倍，那么將會觀察到亮條紋；如果波長差比2的整數倍多，那么兩射線能量相消，觀察到的是暗條紋。

真實的海面不會是簡單正弦波列，但是可以用類似于Fourier變換的方式把一個真實的海面分解成為千千萬萬簡單正弦波列成分的疊加，這些正弦波列有不同幅度、周期、初相和傳播方向。那么這無數列正弦海浪成分是否都對電磁波產生散射呢？當然都會！但是并非所有的成分都產生相同的貢獻，貢獻最大的海浪成分還是圖1所示的那類正弦波列，即滿足，并且波矢量方向位于電磁波入射平面內的正弦海浪。對于岸基雷達探測，即L = / 2，也就是波長等于雷達電波波長一半的海浪會對電波產生最強的后向散射（圖1）。

綜上所述，雖然海面由無數的波浪組成，但岸基地波雷達主要只對特定的海浪感興趣：

A. 波長等于電波波長的一半；

B. 傳播方向要么接近雷達，要么遠離雷達。

海面上滿足上述條件的海浪總是存在，因此雷達總可以收到較強的海面回波，這也是前面所說當初人們發現海面上總是存在雷達“干擾”的原因！

我們知道運動的物體可以對入射波產生多普勒效應，電磁波照射到動態的海面上時，回波也會由于多普勒效應而產生相對于雷達發射頻率的偏移。對回波信號進行譜分析就會發現，回波譜峰相對于雷達載頻有多普勒頻偏，其特點有二：

1. 同時存在正、負頻偏，頻譜圖上的正、負譜峰稱為左、右Bragg峰；

2. 左、右Bragg峰的頻率偏移量基本相同，且主要只與雷達工作頻率有關。

導致這兩個特點的因素正好與上述產生主要散射的海浪特點相對應：特點1對應上述特征B，特點2對應上述特征A。在理解特點2時需要明白海洋重力波傳播的一個基本結論：海面上確定波長的重力波，其傳播相速度也是確定的。相速度確定的話，它對電磁波所產生的多普勒頻移就是確定的了，也就有了上述特點。

上面所說的是沒有海水流動的情形。由于各類物理、化學過程的作用，海面上總是有海流存在，海流作為海水的整體運動，會在上面所說的由波浪傳播相速度所導致的較大固定頻移的基礎上再附加一個由流速所導致的微小頻偏，這個附加頻偏對左、右Bragg峰的影響是相同的：遠離雷達的流速分量使左、右Bragg峰均向負頻率方向偏移，接近雷達的流速分量使它們向正頻率方向偏移。

地波雷達就是通過測量這個附加頻偏從而獲知海面海流速度的。當然一部雷達只能測量到海流的徑向分量，要獲得矢量海流，要么用兩部以上的雷達從不同方向探測，要么就需要結合海洋動力學模型進行推算。

三、發展現狀及面臨問題

（一）發展現狀。海洋動力學參數（海面風、浪、流）的探測是高頻地波雷達的一種主要用途。高頻地波雷達可以以十分鐘的時間分辨率連續獲取數萬平方公里海面的海洋狀態參數分布，這是任何其它探測手段無法做到的。目前國際海洋界已普遍接受高頻地波雷達能有效探測流場的觀點，國內外主要地波雷達的海流探測已達到可用于常規業務化海洋觀測的水平。而在海浪、風場參數的探測方面，地波雷達處于研究開發階段，距離實際應用尚有一定的距離。主要困難在于提取海浪和風場參數所依據的回波信號比較弱（比海面的主要散射回波低20～40dB），容易受噪聲和干擾的影響，相應的反演理論和技術也處于研究探索階段。通過雷達實時選頻系統選擇干凈頻率、應用噪聲抑制、多頻率雷達探測和抗干擾技術可以在一定程度上緩解這一問題。

（二）抗干擾問題。地波雷達工作在短波段，而短波段是高頻通信、廣播和各類大氣、天電噪聲等比較集中的頻段，同時在高頻段中低端，電離層干擾是嚴重影響雷達探測性能的主要干擾。對于以目標探測為主的高頻地波雷達，電離層干擾常常會導致一兩百公里開外的目標基本無法探測。

（三）雷達結果的應用規范問題。海態探測用高頻地波雷達輸出的是時間上連續的大面積流場、風場和浪場的分布，時間分辨率一般為十分鐘到一個小時，所提供的信息在時間、空間和采樣方式所對應的物理含義上與其它測量方式（如浮標、船測、航空測量以及衛星遙感等）存在很大的不同。地波雷達距離制訂明確的應用規范還存在較大距離。

（四）小型陣列條件下的目標探測問題。由于小型陣列的方位分辨率低、民用地波雷達發射功率低以及前述的噪聲和干擾（包括海洋回波的干擾）等問題，對目標尤其是小目標和機動目標的檢測概率、虛警率、定位和跟蹤精度等方面都存在需要克服的一系列問題。

參 考 文 獻

[1] 葉春明，盧雁.高頻地波雷達發展動向與分析[J].艦船電子工程，2010年01期.

海洋環境觀測前景范文第4篇

【關鍵詞】自主水下航行器;方向;深度;控制

1.引言

隨著海洋技術的發展，自主水下航行器（AUV）的應用和研究變得更加迫切。在軍事和民用方面，AUV有大量應用前景，例如尋礦、水下測量，探測、觀測與處理等。AUV完全符合低成本、無人探測和監測海洋復雜水下環境和其他水下生態系統的需求。

本文重點介紹控制系統的設計。由于AUV航行的不規則性和環境模型建立的復雜性，在一個不確定的開放環境下控制一個AUV面臨很多挑戰性的控制問題。許多文章都提出了各種先進的水下控制方法，一些非線性的控制系統設計都需要精確的系統模型，一些則需要大量的不確定的參數。由于水動力的不確定性，獲得一個精確的AUV系統模型非常不易。

一種好的自適應控制系統不需要精確的系統模型，它可以由不確定的估算和輸入的航行路線來建立。本文提出了一種帶有六個自由度的水下機器人定位控制的方法，研究了自適應控制系統在水下航行器不規則運動模型的應用，仿真結果表明，非線性模式的控制系統比常規的PID方法具有更好的控制性能。

2.AUV模型

為了描述航行器的位置和姿態，慣性參考坐標系和自身參考系如圖1所示。

圖1 AUV自身參考系和慣性坐標參考系

描述AUV的模型非線性微分方程組如下所示：

即：

自身的速度向量如下：[U V W]慣性參考系下航行體自身調節速率矢量;[x y z]慣性參考系下航行體重心位置矢量;δr： 舵角度;δs：船尾角度;Xprop：推進器動力。

3.目標控制

對目標的控制是通過追蹤由導航系統產生的參考系實現的。本文中假定用于搜索和探索海洋的軌跡是已知的。為了識別和搜索大海中的某個區域，其主要的操作形式如圖2所示。本圖顯示了AUV要求按照指定的深度和設定的路徑移動;按照“S”型路線搜索并進行干擾補償，例如海底涌流帶來的干擾。方向和深度曲線如圖3所示。

圖2 AUV搜索模式

圖3 方向和深度曲線

4.控制器設計

必需設計一個滿足以下性能的控制器：（1）能估算不定參數;（2）能跟蹤輸入參數;（3）能抗干擾。

5.自適應控制器設計

假設系統模型為;

（7）

S在方程8中定義：

（8）

消掉s：

（9）

由方程（8）（9），得到方程（10）：

（10）

方程（11）表示控制信號：

（11）

Lyaponuv 公式如等式（12）：

（12）

結合方程（12），系數h，a1，a2可以由下列方程確定：

（13）

（14）

（15）

a2是評估海洋涌流強度的一個參數，比如攪動力。

自適應控制器的評估結果如圖4，5，6所示。在仿真中，假設海流為2節。方程的變量是未知的，可以通過方程13、14、15來確定。

圖4 干擾情況下使用自適應控制器的AUV運動

圖5 干擾情況下使用自適應控制器在x，y，z方向上的 AUV運動

圖6 干擾情況下使用自適應控制器在翻滾、傾斜、偏航方向上的AUV運動

6.結束語

本文闡述了一種關于AUV系統位置控制的自適應控制方法。由于非線性多元動力學變量的不確定性和干擾的不可估量性，AUV的位置控制成為一個重要的課題。AUV的動力方程是非線性、多元化和不確定的。對這套系統來講，海洋的涌流是重要的干擾，需要確認方程中的變量――水力學的系數，而一些變量不需要精確的數值，比如水力系數。計算這些變量相當復雜并需要很多時間和精力，這些變量隨著環境條件而變化。

參考文獻

海洋環境觀測前景范文第5篇

在國外，海洋經濟這個概念并不常見，僅見于少數的海洋統計報告及發展政策中。2004年美國海洋政策委員會將“海洋經濟”明確定義為“直接依賴于海洋屬性的經濟活動，或在生產過程中依賴于海洋作為投入，或利用地理位置優勢，在海面或海底發生的經濟活動”［1］。迄今為止，國內尚未有一個明確、統一的定義。相對應用比較廣泛的是2007年國家海洋局起草的“海洋及相關產業分類的國家標準”中啟用的海洋經濟(oceaneconomy)定義，即開發、利用和保護海洋的各類產業活動，以及與之相關聯活動的綜合。現代海洋經濟包括為開發海洋資源和依賴海洋空間而進行的生產活動，以及直接或間接為開發海洋資源及空間的相關服務性產業活動。世界范圍內的海洋產業發展經歷了從資源消耗型到技術、資金密集型的產業結構升級，海洋經濟正在并將繼續成為全球經濟新的增長點。海洋經濟的高速發展必須建立在完善的現代物流體系和相應的物流服務能力的基礎之上。近幾年，高端物流平臺對海洋經濟發展的重要作用引起了關注。國內學者李芏巍(2008)將高端物流定義為:物流過程中資源整合、優勢互補、物流一體化分工協作的產業鏈條，是一個以供應鏈為核心的物流集成系統。包含:物流策劃與供應鏈的管理咨詢系統;物流與供應鏈解決方案的設計;物流與供應鏈實施與控制;物流與供應鏈的運作與管理;全球化的網絡服務;物流信息化與信息化網絡服務;供應鏈上多個環節的資源整合服務;物流的特殊服務［2］。劉念(2009)認為，高端物流是現代物流管理向供應鏈管理轉變過程中產生的新的物流形態，它是處于供應鏈高端的物流活動，它具有高科技含量、高附加價值、高產業帶動力、高輻射力和低資源消耗、低環境污染的特征，并且符合世界物流發展的主要方向，即:物流內涵的向外拓展、物流過程的上下延伸、物流覆蓋面的不斷擴大以及物流管理的日益專業化、標準化和信息化［3］。武京軍、劉曉雯(2010)運用灰色關聯分析法、區位熵分析法、系統聚類分析，考察沿海各省2001—2008年海洋產業發展情況，結果表明:海洋物流運輸業在全國主要海洋產業關聯排序中位列第一［4］。高端物流平臺集科技人才、科技信息及產業供應鏈專業化管理于一體，是供需雙方及第三方物流的領導支撐力量，其聚合并優化海洋資源，為客戶提供貼身供應鏈解決方案。具有高附加值的高端物流平臺的同時將帶動沿海地區整體產業結構的調整，進而承接國際新產業、新產品的轉移與升級，對未來提升我國海洋經濟發展水平，促進海洋經濟可持續性健康發展起著重要的推動作用。構建高端物流平臺，提升與海洋產業相關的物流發展水平，促進物流新技術在海洋經濟領域應用，提高通關效率，優化港口環境和服務水平，以高端物流為紐帶，促進陸海統籌發展，就成為全球和全國沿海城市的發展趨勢。近年來，北京、上海、天津、廣州、深圳、連云港、青島、廈門等經濟比較發達的城市，也都陸續提出了“發展高端物流、建設高端物流產業園區”的物流業發展思路。因此，研究高端物流平臺與海洋經濟發展聯動作用及實施路徑具有重要的現實意義。

二、高端物流與海洋經濟聯動發展的戰略選擇

隨著海洋開發的深入，加上港口建設等使得海洋在經濟發展和資源利用中的作用日益凸顯。物流業在此過程中得以大力發展，陸與海的有效結合形成促進物流發展的兩個雙翼。筆者研究海洋經濟與高端物流聯動發展的戰略選擇，目的在于通過以高端物流為紐帶，實現海陸統籌、通過協同發展來促進雙方效率的不斷提高，進而達到系統整體的最優資源配置。

(一)實施沿海開發戰略

當前世界海洋經濟發展的特點和趨勢主要表現為海洋經濟發展速度迅猛，在國民經濟中的地位日趨重要;海洋經濟意識普遍增強;人口、經濟向沿海地區聚集，人類經濟活動與海洋資源利用的聯系日益緊密;河口海岸和河口島嶼成為海洋經濟開發的熱點和重點。在我國，一系列數據也可以說明，國民經濟正在越來越多地依賴于海洋經濟。在推進海洋開發的過程中，應由淺海向深海延伸、由單一向綜合轉變、由低端向高端發展，把海洋資源優勢與陸域產業、科技、人才等優勢有機結合起來，構建海陸統籌的港口集疏運、能源供給、水資源保障、信息通信、防災減災等網絡，實現海陸產業聯動發展、基礎設施聯動建設、資源要素聯動配置、生態環境聯動保護。基于此，我國海洋經濟布局包含了整個沿海地帶。從北往南看，包括遼寧沿海經濟帶、河北曹妃甸工業區、天津濱海新區、河北渤海新區、江蘇沿海經濟帶、福建海西經濟區、廣西北部灣經濟區和海南國際旅游島以及2011年批復的山東、浙江、廣東三省的規劃和成立的舟山群島新區，我國海洋經濟發展的帶狀和點狀空間布局基本成形。

(二)實施港口發展戰略

港口既是海洋運輸的必經通道，又是高端物流的重要節點。在當今國際供應鏈系統中，港口集成了系列服務功能，為沿海城市帶來大量的物資流、技術流、資金流、信息流，并以其強大的資源集聚和整合能力，為港口城市及其周邊地區經濟快速發展提供巨大的空間。加之內陸無水港的發展以致現代港口物流追求的集運效率進一步得到提升，物流運輸方式從車、船換裝提升到聯合運輸、聯合經營等，港口為此提供相應的服務功能來滿足需求，港口從傳統裝卸服務發展成為以國際集裝箱為主的門到門多式聯運［5］。港口發展戰略可以有力地推動港口和港口產業的發展，港口和港口產業的迅猛發展又能有力地推進城市及其經濟圈的騰飛。當今港口已經成為沿海城市經濟發展的增長極，成為沿海城市吸引和集聚現代工業、物流業的最佳區域，是一個區域走向繁榮富強的基礎和推動力。根據《全國港口布局規劃》，港口建設和航運事業的發展在我國經濟發展戰略布局中占有重要的地位。在港口建設方面，規劃明確了長三角地區要盡快建成以上海為中心、以江蘇和浙江港口為兩翼的上海國際航運中心，上海國際航運中心要“具有全球航運資源配置能力”;珠三角地區要有效整合港口資源，完善廣州、深圳、珠海港的現代化功能，形成與香港港口分工明確、優勢互補、共同發展的珠三角港口群體;天津濱海新區要建成為中國北方國際航運中心;海峽西岸經濟區要形成以廈門港、福州港為主，布局合理的東南沿海地區港口發展格局;江蘇沿海地區要重點加強沿海港口群建設;廣西北部灣經濟區要打造泛北部灣港口物流中心。港口不僅成為就業和經濟增長的催化劑，而且吸引了大批的商業機構聚集于此。國際經驗表明，港口及臨港經濟區的發展并不完全依賴于其設施規模，而在于因地制宜的總體規劃和管理。因此，借鑒國內、外的經驗，把握發展機遇，是各級地方政府在新一輪的經濟發展中不能不關注的主題。

(三)海陸聯動戰略

海陸相互依存、相互影響、相互貫通，是一個有機整體。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出“堅持陸海統籌，制定和實施海洋發展戰略，提高海洋開發、控制、綜合管理能力。”國內、外實踐也表明，單純的海洋資源開發對國民經濟的貢獻是有限的。加強海陸經濟的聯動，實現海陸資源互補、產業互動和布局對接已成為海洋經濟發展的必然。中國近幾年經濟的發展使得海陸關系越來越密切，海陸資源的互補性、產業的互動性和經濟的關聯性進一步增強。陸海結合，以陸帶海，以海補陸，綜合利用，既可以拓展經濟發展空間，促進區域經濟發展，同時也直接關系到沿海經濟帶發展戰略實施取得的成效，在很大程度上影響沿海經濟發展的狀況和前景。在實施海陸聯動戰略中要打破海陸分割的二元結構，破除海陸界限的束縛，樹立資源互補、產業互動、布局互聯的海陸一體化發展新理念，統籌規劃海陸產業、統籌配置海陸資源要素、統籌基礎設施建設、統籌整治生態環境，把海洋與臨海、涉海產業作為一個系統工程來推進，集中力量，開發大港口，緊盯大項目，培植大產業，搶抓大配套，形成強力推進沿海、沿江開發的態勢，促進陸海聯動，形成以海帶陸、以陸促海、海陸協調、整體推進的新格局，推進海陸經濟一體化發展。

三、高端物流平臺與海洋經濟聯動發展的實施路徑

開發海洋資源、發展海洋經濟已成為國內外沿海地區實現經濟振興的重要舉措。國際化知名自由港均制定并著手實施以構建高端物流平臺為切入點，發展海洋經濟。我國實現高端物流平臺與海洋經濟聯動發展的實施路徑可以從以下方面入手。

(一)構建高端物流支撐體系，促進海洋經濟發展

1．大力發展物流金融。隨著經濟金融化趨勢的加深，國際航運中心要求同時是國際金融中心已成為基本規律。目前倫敦在航運融資、海事保險、海事仲裁、海損理算等航運金融業上具有無可爭議的領先位置;紐約、漢堡在航運融資、船舶融資領域，東京、紐約、漢堡在海上保險領域，香港、新加坡、紐約在航運資金結算及國際航運價格衍生品交易領域，具有全球領先優勢。相對而言，近年來我國沿海港口貨物吞吐量迅速增加，在全球10大綜合港、集裝箱港中均占有半壁江山，但航運金融業發展水平較低。為此，國發［2009］19號文件中，把上海國際金融和航運中心建設重點放在了通過航運融資、海事保險、航運交易、航運資金結算等航運金融服務的培育上。近年來，上海決策層也明確提出將上海港的發展重心，從貨物吞吐量增加轉移到以航運金融為核心的航運服務業培育上。

2．大力發展高技術服務。林紹花(2010)認為實施科技興海戰略，大力發展戰略型海洋新興產業，提升海洋經濟的素質和水平必須依靠科技力量［6］。目前，國際上海洋高技術發展有以下五個重點領域，即海洋生物技術、海洋生態系統模擬技術、海洋油氣資源高效勘探開發技術、海洋環境觀測和監測技術、海底勘測和深潛技術。在這五個重點領域中涉及到高端物流的有海洋環境觀測和監測技術、海底勘測兩大重點行業，這對于我國發展海洋經濟具有重大的支撐作用。高端物流的核心是突出系統整合、優化的理念，對分散的運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能，運用信息技術和供應鏈管理手段，實現商流、物流、信息流、資金流的有效結合，從而提高效率、優化服務，更加有效地促進區域的分工與協作，形成區域間的交流與互動，協調區域經濟與社會的和諧發展。

3．完善海運配套服務體系。在國內、外海運企業和海洋運輸產業發展的同時，集國內水運服務企業、國際船舶公司、無船承運業務企業、國際船舶管理公司、外籍航商辦事處等多種服務機構或企業于一體的海運配套服務體系也逐漸完善。借鑒國際通行做法，我們應該積極探索海關特殊監管區域的政策和制度創新，完善市場準入機制和政策配套機制，重點發展提供融資咨詢、融資擔保、結算、通關、信息管理及相關增值服務的供應鏈管理企業，鼓勵引進為電子商務交易提供物流及相關增值業務的綜合服務型企業。世界經濟發展史表明，一個區域的發展往往依托于一些經濟基礎較好的點，再通過這些增長點向周圍輻射、擴散，從而帶動整個區域經濟的崛起。目前我國海洋經濟中的物流業大部分還處于低端產業，在我國調整產業結構背景下，打造高端物流平臺將對海洋經濟的發展和產業升級起到極大的促進作用。

(二)以臨港經濟為依托，打造高端物流平臺

物流經濟發展規律告訴我們，物流的形成從來都不是孤立的，繁榮的物流背后都有強大的區域經濟作后盾。物流業的發展是港口經濟和沿海經濟發展的重要風向標。大港口只有與大工業相互依托，才能帶動區域經濟的繁榮，進而激活腹地發達的物流業。因此，打造高端物流平臺，實現“原料產地海洋運輸臨港工業制造多種運輸途徑進入不同區域市場”的大生產和大運輸相結合的發展模式，將充分利用國外、國內兩種資源和兩個市場。

1．構建冷鏈物流平臺。目前，在我國海洋水產物流產業發展過程中冷鏈物流發展滯后已經成為造成物流體系增值服務水平偏低和物流主體發育不良等問題的重要因素。冷鏈物流是一項系統工程，涉及發改委、農委、交委、商務委、供銷社等部門的橫向聯動以及政府、物流協會、企業的縱向聯動。一方面各部門應建立聯系協調機制;另一方面政府應制定冷鏈物流發展的政策和措施，行業協會協助政府發揮橋梁、紐帶作用，相關企業合作支持加以運營，合力推動冷鏈物流的逐步發展。加快發展海洋水產的冷鏈物流，已成為未來市場不可阻擋的強烈需求和發展趨勢。我們應建立以國有企業為龍頭、民營企業為支撐，打造全程低溫冷鏈物流體系，在國家政策與市場需求條件的支持下，抓住發展的關鍵時刻，與國外企業合作，加快冷鏈物流項目進程，在全國范圍內開展冷鏈食品的運輸及下游銷售，上臺階、出亮點、增績效，迅速搶占市場。在構建冷鏈物流平臺的過程中，首先要完善冷鏈物流標準體系，包括:(1)制訂各類海洋水產品原料處理、分揀加工與包裝、冷卻冷凍、冷庫儲藏、包裝標識、冷藏運輸、批發配送、分銷零售等環節的保鮮技術和制冷保溫技術標準，制定冷鏈各環節的有關設施設備、工程設計安裝標準;(2)圍繞海洋水產品質量全程監控和質量追溯制度的建立和發展，制定數據采集、數據交換、信息管理等信息類標準;(3)建立符合國際規范的HACCP、GMP、GAP、ISO等質量安全認證制度和市場準入制度;(4)對于海洋水產品等密切關系居民消費安全的產品，執行國家強制性標準。其次，要打破行業、地域、所有制等方面的限制，合理配置資源和健全經營網絡，培育和壯大一批經濟實力雄厚、經營理念和管理方式先進、核心競爭力強的第三方冷鏈物流企業。

2．構建物流金融平臺。我國金融物流市場需求旺盛，國內、外物流企業都力求抓住這一巨大的市場機遇積極開拓自己的金融物流業務。近些年來我國金融物流業務在廣度和深度上都發展很快，眾多的物流企業和金融機構將金融物流這一理論成果應用于實務，開展了一系列金融物流業務。中儲、中外中遠物流、廣東南儲等國內大型物流企業，怡亞通、越海物流、飛馬國際等新興物流企業，UPS、DHL等跨國物流公司在中國金融物流市場已經占據了各自的競爭優勢。物流金融是銀行熱衷開發的信貸產品，是中小企業歡迎的融資渠道，同時給物流企業創造了監管合作的空間，形成多贏的局面。因此，金融物流是有廣闊發展前景的。

3．構建物流信息平臺。物流信息化將成為物流產業調整與升級的重要內容。現代物流服務已經超出了傳統意義上的貨物包裝、配送、倉儲或者寄存等常規服務。由常規服務延伸而出的增值服務正在成為物流發展的新趨勢，在此基礎上物流信息改造及物流平臺建設將涵蓋加強物流技術裝備的研發與生產，鼓勵企業采用倉儲運輸、裝卸搬運、分揀包裝、條碼印刷等專用物流技術裝備;鼓勵企業采用集裝單元、射頻識別、貨物跟蹤、自動分揀、立體倉庫、配送中心信息系統、冷鏈等物流新技術;以政府部門提供的公共信息服務為支撐，建設區域性電子商務綜合平臺，加快建立安全、方便的網上支付體系，實現信息互通共享、集中。以企業、產業的信息需求為動力推動公共物流信息平臺的建設，建立以物流信息采集、信息傳輸、信息儲存、信息共享和信息使用為核心的標準化、多功能、一體化物流信息處理平臺，為各類企業提供物流信息服務，促進物流信息資源共享和物流網絡互聯互通。

4．構建供應鏈平臺。供應鏈管理觀念的形成和供應鏈平臺的構建將加速物流服務方式向網絡化、信息化方向發展。企業物流整合，分離外包速度加快，外包的方式由簡單的倉儲運輸業務向供應鏈一體化深入，制造業與物流業進一步融合。金融物流就是物流業和金融業融合發展的結果，物流業與其他行業融合發展已經成為物流業發展的新趨勢。供應鏈金融是物流企業與金融機構合作，在供應鏈運作過程中向客戶提供的結算、融資和保險等相關服務的創新業務，其核心是物流融資，即物流企業與銀行等金融機構通過合作創新，對供應鏈上企業資金投放、商品采購、銷售回籠等經營過程的物流和資金流進行鎖定控制或封閉管理，依靠企業對處于銀行和物流企業監控下的商品和資金的貿易流轉所產生的現金流實現對授信的償還。

(三)以臨港經濟為紐帶，促進臨海經濟與海洋經濟聯動發展

推動臨港經濟可持續性發展對于企業開發資源，拓展生存空間具有重要的現實意義。臨港經濟作為一種現代經濟發展服務模式，正在成為未來沿海主要城市經濟發展的重點。一些發達國家和地區的實踐證明，依托港口發展樞紐經濟，對于拉動區域經濟發展、增加就業都具有重要意義。隨著我國經濟的快速發展，可以預見的是在港口和區域經濟的快速驅動下，臨港經濟必將進入一個快速發展的時期。優化的港口效率、環境和服務水平將作為臨港經濟快速發展的前提條件。優化的航運集疏運體系和航運服務體系，完善的港口聯絡協調機制，簡化的通關流程和促進服務便利化的改革政策等，對進一步提高港口工作綜合效能，提升港口集聚和輻射功能，對提高我國港口的國際競爭力和發展臨港經濟起著重要的推動作用。以臨港經濟為紐帶，大力開發和充分利用保護“岸、灘、島、景、漁”等資源，堅持海陸統籌、合理布局、增強陸海資源互補性、產業互動性和經濟關聯性。加快海洋資源綜合開發，加強海洋基礎設施建設和環境保護，完善海洋公益服務，合理布局發展空間，突出海洋新興產業的核心地位，把積極培育和發展以港口為中心的海運業、臨港工業、海洋漁業、濱海旅游業、海洋高新技術產業五大產業作為我國臨港經濟與海洋經濟聯動發展的重要舉措。通過以上舉措將天然的臨海優勢盡快轉化為現實的海洋經濟優勢，使海洋經濟成為我國經濟發展的重要支撐力量和新的經濟增長點。