海洋技术概述及我国研发热点

B. 海上通信技术:海上短波通信技术、海上卫星通信技术、海底无线通讯网络技术,实时环境信息网络与分析系统

二、国际海洋高技术发展重点领域

海洋高技术包括海洋观测、海洋水声、海底资源勘探开发,以及海洋生物资源开发、海洋能源利用、海洋交通与运载、海洋结构、海水利用、海洋空间利用以及深港技术等,可以说海洋高科技是世界新科技革命的主要领域之一。自20世纪80年代以来,美国、日本、英国、德国等国家分别制定了优先发展海洋高技术的战略决策,期望在21世纪海洋政治、经济和军事等各方面的竞争中处于有利地位,同时也期望在海洋领域找到新的经济增长点。

目前,国际上海洋高技术发展有以下五个重点领域。

1.海洋生物技术。20世纪80年代以来,美、日、英、法、俄、澳等国相继推出"海洋生物开发计划"、"海洋蓝宝石计划"、"海洋生物技术计划",日本通产省还把开始实施日本海洋生物技术研究开发计划的1988年定为"海洋生物技术元年"。从世界各国在海洋领域所作出的战略决策看,海水养殖、海洋生物代谢产物开发和海洋环境保护的生物技术已成为当前国际上海洋生物技术开发的三大热点。

2.海洋生态系统模拟技术。海洋生态系统是当前海洋开发工程面临的最大的科学"黑洞"。由于大规模、全方位地开发海洋区域的趋势,使对海洋自然生态系统的认识和了解需求越来越迫切。从可持续发展的理念出发,对海洋的规模性开发利用应该以对海洋自然生态状态以及人为干扰对自然生态影响等的了解和认识为基本前提。目前,国际海洋科学界研究热点之一就是在计算机上建立海洋生态系统模型,系统地研究海洋自然物理过程、化学过程、地质过程和生物过程,并进行计算机模拟,这就形成了跨学科的新兴海洋科学研究技术--海洋生态系统动力学技术。

3.海洋油气资源高效勘探开发技术。石油、天然气是一个多世纪以来人类消耗的主要能源。世界性的能源需求带动了油气资源勘探开发技术的长足发展,油气资源勘探开发由陆地波及海洋,在技术上也跨越了一个新的台阶。目前,在国际海洋油气勘探领域,大面积三维地震、叠前深度偏移、多波地震等技术,以及直接指示石油烃类的非地震勘探技术发展很快,引导着海上油气勘探的技术前沿。在海洋工程技术方面,着重于提高工作效率,降低开发成本,以及向深海发展。

4.海洋环境观测和监测技术。海洋观测及监测技术融合了现代高科技成果,集合成知识密集、技术密集、资金密集的综合高技术领域。海洋观测和监测在海洋国土有效管辖、开发海洋资源、保护海洋环境、减轻海洋灾害、增强海上军事实力以及海洋科学研究基础等方面均具有重要的作用,是海洋科学发展和海洋开发生产活动的基础和保障。因此,许多国家都重视发展海洋观测、监测技术,把这一系统的建设水平作为衡量海洋实力的指标之一。上世纪80年代末,全球海洋观测系统(GOOS)计划的提出和建设就是在这样的背景下提出并为沿海各国所响应的。GOOS计划的系统设计即是海洋高技术的大规模集成。包括海洋遥感遥测、自动观测、水声探测和探查技术,以及卫星、飞机、船舶、潜器、浮标、岸站等制造技术,相互连接形成立体、实时的海洋环境观测及监测系统。 l

5.海底勘测和深潜技术。海底探测技术是一个具有相当规模的电子化、数字化高技术群,广泛应用于海洋调查研究和资源开发等领域。包括多波束测深系统、卫星导航定位系统等,具有高精度快速探测海底的能力。目前,世界上已有多艘船只装备了这种先进的探测系统。其中以美国在其200海里专属经济区内应用最广、最好。我国及海上周边国家日本、印度尼西亚和韩国都装备了这一设备,主要用于专属经济区和大陆架测量,为国家行使管辖权提供技术支持。

深潜技术是随着深海科学观测、海底军事设施和海洋油气勘探开发而迅速发展起来的海洋高技术。目前,常压载人深潜器(ADS)主要用于海洋考察、搜索、打捞、水下作业和救生,一般作业深度为300~2000米,最大水深可达6500(米,可以抵达97%的世界洋底,中国研制的载人深潜器有望于2009年下半年开展深潜试验,设计下潜深度为海平面下7000米,可以探测地球上99.8%的海底,将成为世界上潜得最深的载人潜水器。无人遥控潜水器(ROV)和自治式无人潜水器(AUV)的技术也不断取得突破。迄今为止,全世界已建造各种用途的载人深潜器200多艘,ADS已经成为国际上大力发展的海洋高技术目标。AUV和ROV创造了下潜深度10912米的世界纪录,同时确认深海底有生物存在。

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