全球有缆海底观测网介绍
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国内外海洋试验场现状分析海上试验场是海洋观测、监测和调查仪器设备研发、海洋科学研究、实现科技兴海,促进高新科技成果转化及海洋可再生能源开发的重要试验平台。
国际海洋科技发达国家在国防工业、科学研究和技术开发中,对海上试验场的建设投入了大量研究和建设。
目前,国外海上试验场多数是海军装备研发测试、船舶与海洋装备试验、海洋科学基础问题研究等多功能一体化的综合性试验场,而国内海上试验场建设起步较晚,虽然取得了一定成果,但与国外相比仍存在一定差距。
一、国外试验场(一)挪威特隆赫姆峡湾试验场挪威特隆赫姆峡湾试验场由挪威科技大学自主海洋运行科技中心和挪威政府合作建立,于2016年底正式开放,主要用于海上机器人测试(图3-2),由于峡湾试验海域开阔且交通量相对较少,可以减少测试事故。
该试验场为西北东南走向,长约14 km,宽约1 km,水深近400 m,设有静态试验场、航行试验场、陆上试验站三部分。
静态试验场主要用于对处于系泊状态的海上机器人进行单机设备的测试任务;航行试验场的功能较为丰富,用于对以各种速度和深度航行的海上机器人(USV/AUV/UUV)进行相应的测试工作;陆上试验站配有雷达、通信设施及各种分析设备,负责对测试任务的指挥、实施及处理等工作。
使用该试验场的科研机构和企业包括Kongsberg Seatex、SINTEF Ocean、Maritime Robotics和Rolls-Royce Maritime等,测试从海上机器人(USV/AUV/UUV)的导航和防碰系统到运行安全和风险管理项目的所有内容。
图2-1 挪威特隆赫姆峡湾试验场(二)芬兰杰克蒙瑞智能船测试区芬兰杰克玻瑞(Jaakonmeri)智能船是全球首个与无人驾驶航运项目相关的测试区域,目前已正式运营。
该测试区是全球首个国际性测试区,为全球测试无人驾驶的海上运输、船舶或者相关的技术提供服务,服务的测试对象包括:载人智能船、无人船(USV)、无人潜航器(AUV/UUV)等。
Swin-Transformer故障信息挖掘的海底观测网故障定位方
法
栾韶泽;李光炬;甘维明;季桂花;邢炜光;赵赞善
【期刊名称】《网络新媒体技术》
【年(卷),期】2024(13)3
【摘要】海底观测网长期受海洋环境与人为因素影响,易使光电复合缆绝缘破损与海水接触形成电学故障点。
如何准确地定位电学故障点,对提高海底观测网输电与信息传输的可靠性至关重要。
首先根据海底观测网输电结构建立海底观测网输电模型,推导与模拟电学故障点传播至观测点的暂态电流,然后由连续小波变换提取暂态电流与故障点对应的内在关联特征量,最后通过Swin-Transformer神经网络挖掘内在关联特征量与故障距离的匹配关系来定位电学故障点。
研究结果表明,在内在关联特征量样本测试集条件下,光电复合缆≤160 km的电学故障点定位误差小于400 m,可为长距离光电复合缆的海底观测网电学故障点定位提供参考。
【总页数】10页(P47-56)
【作者】栾韶泽;李光炬;甘维明;季桂花;邢炜光;赵赞善
【作者单位】中国科学院声学研究所南海研究站;中国科学院大学;陵水海洋信息海南省野外科学观测研究站;自然资源部海洋观测技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】G63
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国外海洋观测系统建设及对我国的启示翟璐;倪国江【摘要】在我国"海洋强国"战略实施的背景下,海洋观测系统建设成为感知海洋的基础性重点建设工程,对于海洋资源开发利用、海洋灾害防治和海洋权益维护等方面具有重要的意义.论文基于国外先进海洋观测系统建设的现状,从管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务四方面总结其建设的特点,结合我国存在的问题与不足,提出了政策建议.论文认为我国海洋观测系统建设仍处于初级阶段,与国外沿海发达国家相比具有较大差距,应该充分借鉴国外先进经验,建立完善的管理体系、技术装备、人才队伍、资料共享和海洋预报方面的制度体系和管理机制.【期刊名称】《中国渔业经济》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】7页(P33-39)【关键词】海洋观测系统;管理体制;观测技术;资料管理和共享机制;海洋预报服务【作者】翟璐;倪国江【作者单位】中国海洋大学水产学院,山东青岛 266100;中国海洋大学海洋发展研究院,山东青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】F326.417海洋观测是关注海洋、认识海洋和经略海洋的基本途径。
在政府和科研机构共同努力下,我国海洋观测能力得到较大提升,具备了良好的发展基础。
但与国外相比,我国海洋观测系统建设起步晚,观测能力仍显薄弱,无法满足“海洋强国”建设的需求。
为加快提升海洋观测与预报能力,认真总结其管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务等方面的建设特点,借鉴国外先进海洋观测系统建设经验,对于推进“透明海洋”工程海洋观测系统建设具有重要意义。
一、国外海洋观测系统建设概况近几十年,全球海洋观测已从不连续的船基或岸基考察转变成连续原位实时观测。
沿海发达国家或地区开发先进技术和装备进行海洋观测,综合运用卫星、飞机、船舶、水下滑翔器、浮(潜)标等先进技术手段,对海洋动力环境、海洋生态、海洋地质、海洋生物资源等进行跨地区、跨部门、长期、连续地观测[1]。
*通信作者修改稿收到日期:2022年6月18日专题:海洋观测探测与安全保障技术Ocean Observation and Security Assurance Technology引用格式:吴园涛, 任小波, 段晓男, 等. 构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考. 中国科学院院刊, 2022, 37(7): 861-869.Wu Y T, Ren X B, Duan X N, et al. Thoughts on constructing self-reliance and self-strengthening marine scientific observation and detectiontechnology system. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2022, 37(7): 861-869. (in Chinese)构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考吴园涛1*任小波2 段晓男3 文质彬1 董丹宏4 殷建平5 沙忠利6 赵宏宇7 蒋 磊8 江丽霞1 沈 刚11 中国科学院 重大科技任务局 北京 1008642 中国科学院 科技促进发展局 北京 1008643 中国科学院 前沿科学与教育局 北京 1008644 中国科学院大气物理研究所 北京 1000295 中国科学院南海海洋研究所 广州 5103016 中国科学院海洋研究所 青岛 2660717 中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 1101698 中国科学院深海科学与工程研究所 三亚 572000摘要 海洋是国家战略必争领域,建设海洋强国必须要提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益。
推动海洋科技实现高水平科技自立自强,是加快建设海洋强国的必然要求。
海洋观测探测技术是认识海洋的基本手段,是海洋资源开发、环境保护和权益维护的重要基础。
海底观测网络现状与发展分析
陶智
【期刊名称】《声学与电子工程》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】介绍了国内外各种典型海底观测网情况,包括日本ARENA计划、DONET计划、海沟海底地震海啸观测网,美国和加拿大NEPTUNE计划、美国MARS计划和加拿大VENUS计划、美国夏威夷H2O(Hawaii-2 Observatory)计划、LEO-15生态环境海底观测站,欧洲ESONET计划,台湾地区妈祖计划,以及我国同济大学东海海底观测网、中科院南海所海底观测示范系统、浙江大学摘箬山岛海底观测网络试验平台、山东省科学院海仪所青岛胶州湾海底观测网等。
分析了海底观测网的主要关键技术,提出了发展海底观测网的建议。
【总页数】5页(P45-49)
【作者】陶智
【作者单位】海装装备采购中心,北京,100071
【正文语种】中文
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海洋知识大全首届全国大、中学生海洋知识竞赛——中学生竞赛知识点海洋技术1.海洋技术可以分为哪几类?海洋技术主要可以分为以下几个大类:海洋观测技术与设备,它包括海洋调查船、潜水器、海洋环境资料浮标、海洋遥感技术、海洋学观测仪器;海洋资源开发技术,它包括海底石油和天然气资源开发技术、海底矿物资源开发技术、海水资源开发技术和海洋空间资源开发利用技术;海洋工程技术,它包括海洋工程作业船、水下工程技术与设备、潜水技术、海洋环境保护技术、航海与导航定位技术等。
2.海洋技术是21世纪的内向拓展,其标志技术是什么?海洋技术是21世纪技术的内向拓展,其标志技术是深海钻探和海水淡化。
3.海洋科学技术的发展要解决什么困难?(1)深海有很高的压力。
每10米水深增加0.1兆帕,10 000米深的海沟底上的压力有100兆帕,连深潜器的钢壳都会被压碎。
(2)海水对电磁波和光波的吸收特别强。
阳光只能穿透表层几十米海水,100米以下就是漆黑一团了;电磁波难以在海水中传播,在大气中使用的一切通信手段在海水中就都失灵了。
(3)海水的温度随着深度而变。
1 000米以下温度在4℃左右,是一个寒冷的世界。
(4)海水中溶解的盐对大多数金属,尤其是钢铁有腐蚀作用。
(5)放置在海水里的仪器、设备的外壳必须抗压性和水密性很好。
(6)海洋灾害的威胁,如风暴潮、海浪和海冰灾害等。
4.“海洋科学技术的一场革命”指的是什么?1978年6月28日,美国NASA发射了“Sea sat A”世界第一颗海洋卫星,此举被誉为“海洋科学技术的一场革命”。
5.我国发射第一颗海洋卫星在哪一年?2002年5月15日,我国成功发射“海洋一号”海洋卫星。
该卫星是我国第一颗用于海洋开发利用的试验型应用卫星。
通过对海洋水色要素(叶绿素含量、悬浮泥沙)的探测,为海洋生物资源开发利用、海洋污染监测与防治、海岸带资源开发和海洋科学研究等领域服务。
6.人类从海豚身上得到了什么启示?海豚在海水中靠声音探测目标、寻找食物、导航定位和进行联系。
日本海洋实时监测系统DONET简介申中寅【摘要】近年来,我国地震观测取得了长足进展,同时海底观测系统的建设也方兴未艾.而欧美及日本等发达国家在海底有线实时监测的成功先例,为我国相应工作的开展提供了良好的参考及借鉴.其中日本海底有线实时监测系统DONET始建于2011年,专注于海底地动―水压信号的高效采集,旨在监视日本南海海槽的地震和海啸事件.本文主要介绍DONET的硬件布局、搭建流程以及科研产出情况,并简要介绍我国国家海底科学观测网的基本信息.【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】7页(P34-40)【关键词】海底观测网;DONET;日本南海海槽;国家海底科学观测网【作者】申中寅【作者单位】中国地震局地球物理研究所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】P315引言伴随海底通讯产业的发展,水下供电及数据传输技术日趋成熟,海底有线实时观测成为继潜水器和水下机器人之后新兴的海洋调查方法。
其搭建方式大致可分为既有线路改造和新系统架设两种。
前者主要基于20世纪90年代停用的太平洋海底通信线缆,如美国的 H2O(Hawaii-2 Observatory)和日本的 GeO-TOC (Geophysical and Oceanographical Trans-Ocean Cable)。
后者则以加拿大NEPTUNE系统(North-East Pacific Time-Series Undersea Networked Experiments)为代表,包括美国、加拿大、欧盟所规划建设的一系列海底有线观测项目[1]。
NEPTUNE以陆基台站为起点沿海底向外洋延伸通信供电线缆,后者藉由特定连接装置搭载一系列固定观测仪器(搭载化学传感器及水样采集装置的自动升降浮标、流向流速计、声学多普勒流速剖面仪、声波层析成像仪和浮游生物相机)和海底接地型观测仪器(海底观测平台、地震仪和重力仪)。
智慧海洋(上)(吉林联盟)知到章节测试答案智慧树2023年最新吉林大学
第一章测试
1.章鱼不是鱼
参考答案:
对
2.所有的鱼类都会游泳
参考答案:
错
3.鳐鱼是不喝水的
参考答案:
对
4.澳大利亚箱型水母有剧毒
参考答案:
对
5.海龟出生时的性别是由染色体决定的
参考答案:
错
第二章测试
1.本草纲目中有关于海洋药物的记载
参考答案:
对
2.海水中的微量元素属于海水化学特性之一
参考答案:
对
3.海水是不能直接利用的
参考答案:
错
4.可燃冰也就是天然气水化合物
参考答案:
对
5.海岸带是海洋向陆地的过渡地带
参考答案:
对
第三章测试
1.水声通信是水下通信的主要手段
参考答案:
对
2.海底观测系统分为两类:无缆锚系浮标系统和有缆观测网系统
参考答案:
对
3.GPS导航属于自主导航
参考答案:
错
4.海洋匹配导航属于自主导航
参考答案:
对
5.合成孔径雷达缩写为SAR
参考答案:
对。
生态环境部关于国家海底科学观测网项目东海海底观测子网工程环境影响报告书的批复
文章属性 • 【制定机关】生态环境部 • 【公布日期】2022.05.16 • 【文 号】环审〔2022〕55号 • 【施行日期】2022.05.16 • 【效力等级】部门规范性文件 • 【时效性】现行有效 • 【主题分类】环境影响评价
正文
关于国家海底科学观测网项目东海海底观测子网工程 环境影响报告书的批复 环审〔2022〕55号 同济大学: 你单位《关于报送国家海底科学观测网项目东海海底观测子网工程环境影响报告书的函》(同济海底办函〔2021〕5号)收悉。经研究,批复如下。 一、该工程建设内容包括海底主基站及配套的观测平台和光电复合缆线。设立A1、A2、A3、A4等4个海底主基站,配备坐底、潜标和地球物理观测平台,A4主基站配备多圈层立体塔基观测平台;缆线包括两条干线和四条支线,总长约570公里,途经东海西北部海域。其中,干线北支长约365公里,起自上海市浦东新区上海监测与数据中心(不含),止于A3主基站;干线南支长约180公里,起自浙江省舟山市舟山基站(不含),止于BU5分支器;支线总长约25公里,分别自A1、A2、A3、A4主基站外延。在全面落实报告书提出的各项生态环境保护措施后,该工程可以满足国家海洋生态环境保护相关法律法规和标准的要求。我部同意批准该环境影响报告书。 二、工程建设和运营期间,应严格落实报告书中的污染防治、生态环境保护和风险防范措施,并重点做好以下工作。 (一)缆线埋设应在海况较好的缓流时段施工,采用先进的施工设备和工艺技术,减轻悬浮泥沙扩散对海洋生态环境的影响。严格控制陆域施工范围,施工结束后及时开展场地植被恢复,加强施工机械和运输车辆管理,选取低噪声设备。 (二)缆线应选择安全环保、具有高防腐性能的材料和保护层,埋设足够深度,并采取必要的防护措施,防止有害物质溶出。本工程缆线与现存海底管道、缆线交越段施工时,应加强施工安全保护,防止造成交越管道电缆破坏,防范油气管道破坏引发的溢油,合理配备溢油应急物资,确保发生溢油时能够及时有效处理。 (三)污染物的处理和排放应符合国家有关规定和标准。施工期船舶生活污水、含油污水经处理达标后排海,施工穿越马鞍列岛产卵场保护区、东海带鱼国家级水产种质资源保护区等限制类红线区时不得排放。除符合要求可以排放的船舶食品废弃物外,其他生活垃圾和生产垃圾应分类收集运回陆地处理。 (四)切实落实生态环境保护措施。合理安排施工作业时间,最大限度地减少对生态环境和渔业资源的影响。在马鞍列岛产卵场保护区、东海带鱼国家级水产种质资源保护区等限制类红线区施工时,应避开重要经济鱼类的产卵盛期(4月至7月)、水产种质资源保护区特别保护期(4月16日至7月1日);多圈层立体塔基观测平台打桩施工避开小黄鱼、银姑鱼等石首鱼科鱼类主要产卵索饵期(4月至9月);陆域施工避开鸟类迁徙、集群高峰期(5月和10月)。 三、太湖流域东海海域生态环境监督管理局(以下简称太湖东海局)负责项目生态环境保护的监督管理。请你公司自批复之日起30个工作日内将经批准的报告书送太湖东海局。 生态环境部 2022年5月16日
全球有缆海底观测网介绍近年来,世界各国都加快了深海观测和海底传感器技术研发的步伐,特别重视海洋探测、水下声通讯、海底矿产资源勘探等深海技术。
目前海底观测网主要可分为无缆锚系-浮标系统和有缆观测网系统两大类(NRC,2000)。
根据观测技术可划分为海底观测站、观测链和海底观测网络(陈鹰等,2006)。
日本是最早建立有缆观测网的国家,1979年建成Tokai 海区观测网,1986年建成Boso 海区地震观测网(Joseph, 2011)。
近年来日本继续建设更为宏伟的有缆观测网,如密集海底地震和海啸网络系统(DONET)(图1、表1)。
尽管早期使用笨重的同轴电缆作为主干水下电缆,但系统框架较为完整,总体是由岸基站、海底电缆和水下仪器(海底地震仪、海啸计)组成。
美国和加拿大也是较早提出筹建海底观测网计划的国家,其中最为成熟的有加拿大的海王星海底观测网(NEPTUNE)和金星海底观测网(VENUS);美国的火星观测网(MARS)和海洋观测计划-区域尺度节点观测网(OOI-RSN)(图1)。
同时,欧洲国家也积极加入到海洋观测网建设的热潮中,如欧洲海底观测网(ESONET)。
近年中国以及中国台湾地区也相应建立了有缆海底观测网络,如中国台湾的妈祖观测网(MACHO)(许树坤等, 2005;李昭兴等,2010)和东海小衢山观测站(许惠平等,2011;张艳伟等,2011)。
有缆海底观测网遵循海洋科学与技术的协同发展(汪品先,2011),是继地面/洋面和空间之后的第三个观测平台(汪品先,2007),对大洋洋底动力学的研究有一定的推动作用(李三忠等, 2009a、2009b)。
传统海洋调查受到观测时空尺度和传感器的制约,不能很好地解决海洋中发生的现象和过程的细节(Dickey et al,2005),有缆海底观测手段的出现将有助于这一关键问题的解决。
有缆观测网的优点是能够提供不间断电力支撑,实现长期、连续、实时的海洋立体观测,获取不同时间、空间尺度的海洋过程数据,为不同领域的海洋科学家研究突发性事件的过程(如台风、地震和海啸、海底滑坡)提供翔实和精确的数据,包括数月到几年周期的过程和全球尺度长期过程数据。
有缆海底观测网的缺点是平台固定,可移动性差,需要结合船载海洋观测和卫星、移动浮标观测相结合。
本文试图从日本、加拿大、美国、欧洲国家最近几年的有缆海底观测网介绍和分析出发,寻找建立适合我国建设长期有缆观测网的经验和方法,从全球角度分析和探讨我国建立观测网的迫切性和建立观测网的科学目标和意义。
一、日本有缆海底观测网日本高校和科研院所非常重视海底地震和海啸的监测以及研究。
1979年日本气象厅建立了两条同轴电缆的在线类型海底地震观测网(表1和图2a、2b、2c)。
系统主要使用96~120km长的同轴电缆做为主干网络的电力和信息传输介质,水下设备由多个海底地震仪和海啸压力计组成(表1)。
九十年代后期由于海底光纤电缆技术的发展,东京大学地震研究所(ERI)分别布设了两条海底地震观测网,都使用了光纤电缆做为主干网,随后日本海洋科学和技术厅(JAMSTEC)布设了其他4条海底地震观测网(表1)。
早期由于同轴电缆价格昂贵,在部分海底通讯电缆废弃的机遇下,一些科学家意识到利用海底废弃长距离电信电缆去建立海底地震观测系统将是一个绝佳的机会(Nagumo et al,1989;Walker,1991)。
1997年1月东京大学地震研究的科学家在环太平洋电缆上建立了海底地震观测站(Kasahara et al, 1998、2001)(图2d)。
1997年3月日本海洋科学和技术厅建成了第一条光纤电缆的海底观测网(Momma et al,1997)。
尽管利用废弃电缆去建设地震观测网,其布设过程与维修海底电缆的过程几乎是一样的,但是费用仍然很昂贵,废弃电缆的使用寿命也是一个致命的弱点,很快这样的方法也被重新布设光纤电缆所取代。
2006年在日本文部省资助下,开始建设DONET,DONET第一期建设在室户(Muroto)海区,主要目的是监测地震和海啸,建立大范围实时海底观测的基础设施,形成一个高密度的网络,以开展大范围、高精度的连续观测,其中海底的20个地震台站于2011年布设完成(表1)。
DONET第二阶段从2010年开始建设,计划在纪伊半岛安装29个地震观测台站,2个岸基站,7个节点,450km长的主干光电缆,2013年开始海底布设,2015年系统开始运转(图2e)。
水下关键设备主要是海底地震仪、海啸压力计和主干光电缆末端多传感器平台。
多传感器平台主要由一些测量环境参数的传感器组成,如测流计、声学多普勒测流剖面仪(ADCP)、温盐深测量仪(CTD)、温度探针、水听器、照相设备和石英压力计等(图2f)。
日本海底观测网的主要特点是起步早,从笨重昂贵的同轴电缆到轻巧的光电缆为海底主干电缆。
观测网以监测地震和海啸为主要目的。
观测网规划比较长远,组网技术成熟,由日本电气股份有限公司(NEC)做技术支撑。
⒉加拿大有缆海底观测网加拿大有缆海底观测网主要由加拿大海洋网络(ONC)负责和管理,目前旗下已经建成和运转2个有缆海底观测网络: NEPTUNE和VENUS(Taylor,2008)。
这2个观测网络都由加拿大维多利亚大学运转和维护,数据通过网络从无人岸基站传输到数据中心(Barnes et al, 2008;Pirenne et al,2009)。
NEPTUNE是世界上第一个大区域尺度的、多节点、多传感器的有缆海底观测网(Taylor, 2008;Barnes et al,2008;Taylor,2009)。
2008年至2009年首先完成了800km长的多节点环形主干网建设。
从岸基站艾伯尼港(位于温哥华岛)开始, 观测网穿越了海岸带、大陆斜坡带、深海平原和大洋扩张脊等不同的地质构造环境(图3)。
该系统水下有6个科学主节点,目前5 个节点正式使用,系统提供10kW的电力和4Gbs1的数据传输能力(Barnes et al, 2008;Pirenne et al,2009)。
该区域观测网由5个主要科学主题驱动: ①板块构造运动及地震动力机制;②海底洋壳中的流体通量和增生楔内的天然气水合物;③海洋和气候动力机制及其对海洋生物的影响;④深海生态系统动力机制;⑤工程及计算研究(Taylor,2008;Barnes et al,2008)。
VENUS是一个近岸尺度的海底观测网,2006 年在萨尼奇入口布设了一条4km长的单节点网。
科学节点投放在100m 水深处,系统布设在有氧和缺氧转换带的峡湾内,光电缆登陆点位于加拿大渔业和海洋科学研究所(Barnes et al,2008)(图4a)。
2008年在佐治亚海峡布设了第二条40km长的双节点观测网,2个科学节点从弗雷泽三角洲延伸到穿过大部分佐治亚海峡(图4a)。
依据观测网布设的位置,该观测网的科学目的主要集中在海洋动力环流模式;大洋变化的修复;次级生产力对环境的反应;鲸的行为和声学污染;底栖生物群落的反应;海底稳定性、侵蚀和沉积;生态系统反应的早期预警等(Barnes et al,2008;Aguzzi et al,2011)。
海底布设的仪器主要有CTD、O2传感器、ADCP、浮游动物声学剖面仪、水听器、沉积物捕获器、照相设备和一些自主研制的仪器。
VENUS是通过岸基站连接水下科学节点,通过岸站把数据传输到维多利亚大学数据和管理档案中心(Pirenne et al,2009),水下次级接驳盒或称科学仪器界面模块(SIIM)通过次级电缆直连到不同传感器和仪器(图4b)。
NEPTUNE 的水下基础设施主要由Alcatel-Lucent公司设计、制造和安装,VENUS的水下光电缆由Global Marine System公司负责安装,OceanWorks公司为2个观测网提供了特殊的网络技术(Barnes et al,2008;Woodroffe et al, 2008)。
加拿大海底观测网的特点是:在科学目标驱动下,建立了近海尺度的VENUS 和区域尺度的NEPTUNE;观测网系统完善,预留和设计了为将来扩充的端口,开创了全球有缆海底观测网的典范和标准;核心技术为SIIM;观测网组建过程中,使用了先进的水下机器人——海洋科学遥控操作平台(ROPOS);观测网数据全球公开。
二、美国有缆海底观测网美国有缆海底观测网起步较早, 截止到目前已经建成大约10条有缆海底观测网(表2)。
从1996年建设完成的长期生态系统观测系统(LEO-15),2010年开始建设的OOI-RSN,到2011 年建设的阿罗哈观测网(ACO),每一个观测网络都有各自的特定科学目标。
布设的位置也从海岸带、浅海峡谷地带(如MARS)到大洋的深海区域(如OOI-RSN)。
1996年9月,美国新泽西州立大学率先在大西洋新泽西大海湾海岸带布设了LEO-15。
它是比较早的一个有缆海底观测网,由一条约9.6km长的海底光电缆连接科学节点,系统由布设在15m水深的2个科学节点组成(von Alt et al,1992、1997;Forresteret al,1997)(图5a)。
观测网岸基站设在罗格斯大学的海洋和海岸带科学研究所内(位于塔克顿),长时间序列数据存储格式为网络通用数据格式NetCDF(Howe etal,2002)。
罗希火山与热点活动有关,位于海底地幔羽的顶部,是夏威夷火山链中最年轻的火山,火山活动活跃,需要在海底观测网开展长期、连续的观测。
因此,1997年10月在夏威夷罗希火山顶部布设了一条47km长的海底火山观测网(HUGO),岸基站位于夏威夷的霍努阿波(Duennebier et al,1997、2002a、2002b)(图5b)。
HUGO观测网的科学目标主要是对海底火山及相关的物理海洋、生物、地质和声学现象进行观测。
做为海底的一个固定站位,有利于科学家在深海大洋环境场所进行科学研究(Duennebier et al,2002a、2002b)。
载人潜水器Pisces V对HUGO观测网进行布设和维护(Duennebier et al,2002a)。
1998年4月该系统出现故障,不能重新启动,同年10月使用Pisces V插入电池包给主接驳盒,系统电路正常工作,排除了之前认为主接驳盒短路的问题。
由于主干光电缆的短路问题以及昂贵的重新布设费用,2002年观测网被迫停止运转并使用水下机器人回收了所有的观测设备(Duennebier et al,2002a)。
相似于HUGO,1997年在胡安德富卡板块内的洋中脊海山区域也布设了一个新千年海底观测站(NeMO),重点观测热液喷口附近的地质、生物和化学相关的科学内容(图5c)。