海洋调查方法范文

时间:2024-01-15 18:10:39

导语:如何才能写好一篇海洋调查方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

海洋调查方法

篇1

关键词: 海洋调查 教学改革 实践

“海洋调查”是我校海洋管理专业重要的专业基础课程,在大三上学期为海洋学院的学生开设。该课程主要介绍海洋调查的基本内容、基本方法、调查资料的整理、分析以及如何进行海洋调查等方面知识,使学生理解和掌握海洋调查的基本知识和方法,为今后更好地从事海洋研究、海洋管理、环境保护等打下基础。因此,学生对该课程内容掌握的好坏将直接影响培养质量。

一、对海洋调查课程内容的改革与实践

海洋调查是一门古老而又年轻的课程。人们要了解海洋、开发和利用海洋就要对海洋进行调查研究,因此在高校开设该课程较早,但是这门课程又随着每一种新仪器、新方法的问世不断地更新。基于这样的课程特点,授课老师在讲解时既要介绍海洋调查的发展历程,又要关注海洋科学最新的研究成果。这就要求我们必须具有灵活的教学思想,在明确教学目标的基础上,加强实用教学,整合课程内容。

本课程教学目标主要有三个方面:一是通过本课程的学习加强学生对海洋管理专业的定位认识。海洋管理专业是淮海工学院新开设专业,专业定位还不是十分的清晰,课程设置还有待完善,因此学生往往对自己所学专业认识不够。海洋调查课程的开设能够使学生从低年级的迷茫中走出来,对自己的应该掌握什么样的专业知识、走上社会后自己的发展定位有了较清晰的认识。二是为学生建立一个系统的出海调查的知识体系。本课程的教学内容主要涉及到海洋调查的内容、方法以及调查船观测工作的组织和实施,既介绍最先进的测量仪器,又介绍最先进的调查方法。这样就使学生从不了解海洋调查工作到了解较多再到掌握系统知识。三是培养学生积极进取、追求真理的精神。对于海洋调查,除去教授方法之外,我们还要提倡追求真理的精神。只有对海洋万千之谜抱有孜孜不倦的探求之心,对海洋开发事业充满热爱,才能使海洋科学蓬勃发展、一往直前。

作为培养海洋科学应用型人才的工科院校,我们讲授海洋调查时要做到知识重点突出、内容由浅入深、丰富易懂。以海洋调查的内容和方法为主线,以培养学生的现场操作能力为宗旨,加强实用性教学。对海洋单要素的调点强调,对如何进行海洋综合调查从思路上积极引导,一方面使授课内容井然有序,突出教学的实用性、系统性;另一方面适时调整教学内容的深度和广度,对有些章节进行增删,将讲课、作业、实习有机结合,培养具有较强的现场操作能力和创新能力人才。

二、对海洋调查课程教学方法的改革与实践

(一)以多媒体教学为主,多种手段相结合。

“海洋调查”课重在讲述调查方法和调查仪器,实践性强,仪器设备图表多,课堂教学难度大,单靠口头叙述是不够的,为了能使学生更好地理解掌握教学内容,必须采用多种教学手段相结合的教学方法。多媒体教学是一种现代化的教学手段,进行多媒体教学,可使教学过程感性化,形象化。各种调查仪器的图片以及现场操作演示不仅使课堂生动活跃,更能使学生在轻松的气氛中吸取知识。例如讲解抓斗式采泥器采集海洋沉积物,光靠授课老师口头描述是讲解不清楚的,因为学生没有接触过这种仪器,对于如何使用采泥器采集沉积物样品更是无从理解。通过FLASH课件,学生不仅认识了仪器,而且对使用方法及注意事项也有了深刻的印象,达到了很好的教学效果。除此以外,我们在课堂上还进行简单仪器的演示教学,例如颠倒式温度计的讲述。课堂上进行适当的板书也是必需的。只有多种教学手段相结合,课堂气氛才能更生动,才能更大程度地提高学生的学习兴趣。

(二)播放影像,开展相关知识讲座。

在海洋调查课程的教学过程中,我们利用一到两个课时的时间来播放有关影像。第一次安排在海洋水文的调查讲解后,此前的教学内容学生比较容易掌握和记忆,由此激发了他们对本课程的探求兴趣,而影像的播放更是起到了推波助澜的作用。影像的内容应该选择较为单纯的。例如潜水器的发展过程等。第二次安排在综合调查讲解后,影像的内容应丰富,涉及到的调查要素较多。例如泰坦尼克号探秘、深海探测等。通过观看影像,学生的学习兴趣大大提高,也使学生感到课程的知识内容和现实应用紧密相关。

除了在课堂的教学外,我们还组织学生成立海洋教育科技活动小组,由专家老师不定期做一些讲座,向学生讲授海洋调查方面的知识并回答他们的提问,展开讨论等。中国科学院海洋研究所的专家们已经为我们作了物理海洋、海洋生物、海底古生物专业的调查研究等讲座。讲座内容丰富,又通俗易懂,以学生喜闻乐见的形式展现,向学生提供了更多的课外学习机会。

(三)课堂教学与实践活动相结合。

海洋调查主要讲解调查海洋各要素的仪器和方法,学生普遍认为课程的部分内容枯燥无味,理论性太强,用起来有时又不知如何下手。针对这样的情况,我们把课堂教学与实践活动紧密结合起来,让学生把课堂学到的理论知识落到实处。

海洋水文要素的调查较为简单,学生在实习过程中也能亲自操作实践,因此讲述过程中应尽量使课堂气氛活跃,由理论的讲解到仪器的演示再到现场操作的描述,以学生为中心,形成教学互动,引发学生学习的兴趣。当讲解较为晦涩的海洋物理因子的调查时,老师应该处于核心位置,尽可能讲解得通俗易懂。课堂教学过程中学生的难题在实习过程中应该得到解决,通过实践活动,让学生熟悉和掌握精密现代测量仪器及各种测量技术,培养学生的动手能力、独立思考能力和群体合作精神,

三、注重海洋调查课程课堂教学内容和海洋学科最新研究成果相联系

海洋科学发展迅速,海洋调查仪器不断更新问世,在授课过程中我们应尽量把前沿的研究现状与成果穿来,坚持教学内容与海洋学科最新研究成果相结合,让学生在课程的学习中,也了解到这一学科的前沿研究信息和发展动态。

四、结论

海洋调查是一门系统性专业性很强的课程,每一章节相互关联,其教学内容、体系、方法及手段等方面的调整和改革,需要随教改的深入不断地进行更新完善,例如:进一步明确教学目标,在教学内容和教学手段上有所创新;根据学生的知识背景,了解学生掌握知识的程度、广度和深度,使教学内容符合学生的要求;教学的内容除了基础知识外,还应该和实践活动相联系,通过多种教学手段,把大量的信息深入浅出、简单明了和直观生动地传授给学生;以学生为主体,调动学生的学习积极性等等。这样才能始终保持可持续高水平的发展。

参考文献:

[1]侍茂崇,郭高平,鲍献文.海洋调查方法.青岛海洋大学出版社,2004.

[2]杨惠元.试论课堂教学研究.语言教学与研究,2004,(3).

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现有全国统计年报制度的不全面性

科研档案具有较为明显的专业性、科学性及其形成的阶段性和成套性等特点,这一特点使现有全国档案统计年报的数据不能全面反映科研档案工作的真实情况,主要表现在以下几个方面:

第一,档案数量统计不能真实反映科研单位文件材料归档情况。文件材料归档的齐全性、完整性和系统性是衡量一个单位档案工作的重要指标。但科研文件材料的归档情况,并非简单地用归档的案卷数量、文件数量或者其他档案载体数量就可以衡量。每一个单位承担的科研任务不一样,产生的档案数量自然存在区别,其核心问题是该单位应归档多少个科研项目档案,而实际归档了多少个,每一个科研项目应归档多少份文件材料,而实际归档了多少,其中要着重考虑重要或重大科研项目档案的归档情况。也就是说,科研档案工作的质量应从科研文件材料归档情况来体现,具体地说,是一个相对值或比率。

第二,档案利用人次和调阅档案数量是科研档案利用效果统计的一个表面现象。科研档案利用情况是反映科研档案工作的另一个重要因素,科研档案利用应从科研成果的应用效果以及科研档案为科研工作服务效果进行统计。也就是说,评估科研档案利用效果,应建立在科研档案直接或间接产生的经济效益、社会效益和生态效益基础上。以海洋科研档案为例,几个海洋调查数据也许会影响一个海洋工程建设上百万区别的投入,但在档案利用时调阅的可能只是几个案卷,利用人次也可能只是几个人次。同时,要了解和掌握科研档案的利用情况,笔者认为还必须掌握科研档案应用体领域以及各全宗档案的应用情况:如哪些科研档案利用率高、产生的效益大,应用在哪些领域。科研档案工作者只有掌握这些信息,才能开展科研档案的主动服务和跟踪服务,同时为档案鉴定提供依据。

第三,科研工作信息化快速发展使科研档案统计工作面临对信息化需求的挑战。科研工作信息化发展远超于档案工作信息化发展。以海洋科研工作为例,早在20世纪八十年代,海洋信息工作者就完成了海洋调查数据从纸介质报表、计算机穿孔纸带到磁介质的转换,实现计算机文档化管理。现今,很多海洋调查数据档案从形成起就脱离了纸介质载体,直接形成电子文件,如海流测量、水深测量、气象自动观测、卫星遥感、航空遥感等,且数据量之大,数据表达方式专业性之强,无法用纸介质实现双轨制归档,而且这些科学数据统计方法因调查内容和调查手段不同,存在很大的差异。同时,随着科研工作信息化程度的深入,科研工作成果载体也为电子文件,如开发的应用软件、生产的电子图集、建成的标准数据集和数据库等。从现有国家档案统计年报中可以看到,电子档案统计是对载体数量的统计。事实上,载体数量不能完全反映科研档案数量的实质,它与传统纸质档案案卷一样,实际有效数据是一个载体(案卷)存放了多少数据(文件)。因此,电子数据实际存储大小、电子文件的个数、软件个数、数据库实体个数、数据库记录数等应纳入电子档案统计的基本内容。

加强科研档案统计工作的方法和内容

加强科研档案统计工作的主要方法是在进一步完善国家档案统计年报制度基础上,有针对性地建立本单位或本系统内部的科研档案统计工作制度,也就是科研单位或科研系统结合研究工作特点,自行规定和设计适用于本单位或本系统科研档案工作的一种统计形式。相对于上级档案管理部门下达的档案统计工作或相关机构组织开展的档案统计工作,可将其理解为“内部统计”。通过内部统计来加强科研档案统计工作,其主要内容包括以下几个方面:

1 建立内部统计报表制度。建立内部统计报表制度主要包括统计报表设计、明统计相关人员角色、定报表制作周期和上报程序等。其中设计满足本单位或本系统科研档案工作需求的统计表格是内部统计报表制度建设的核心内容,其任务是对科研档案统计指标进行规范化、标准化和具体化。如笔者在海洋科研档案工作统计相关业务中,设计的档案数量统计指标中,纸介质档案除案卷数量、文件数量外,增加大幅图件数量统计,照片档案不但统计照片张数,而且需要统计照片反映的事件数,电子档案统计除载体数量外,还有电子文件个数和电子文件实际数据量等,增加了样品样本等实物数量统计以及反映本单位承担的科研工作任务情况统计等。在档案工作质量统计指标中,设计了对科研档案归档率和齐全率的统计,并且明科研档案归档率为实际归档科研工作个数与应归档科研工作个数的百分比,科研档案齐全率为实际归档文件数量与应归档文件数量的百分比,同样还可以统计准率和完整率等内容。但设计统计指标时,科研单位应结合统计对象具体设计,如海洋调查数据档案统计指标可设计为站次数、分析样品数、调查面积、测线长度和获取数据量等。

2 建立内部质量控制制度。质量控制是保证统计结果准、有效和连续的主要途径。在保证质量控制人员素质的前提下,内部质量控制的重点是定质量控制的内容和方法。常用的方法就是依据登记表对全部统计数据进行反复检查和核实,但是如果原始登记表数据有问题,统计结果中的问题就无法检查出来。因此,应采取一些其他的控制内容,如范围性控制,其方法是将统计数据限制在一个最小值和最大值之间,如新增档案数量不可能小于或等于1,归档率不可能超过100%等。这种控制方法应结合历史积累数据和当年档案工作实际,调整控制的数据范围,从而避免出现一些原则性错误。

3 建立内部统计分析制度。开展科研档案内部统计是要更全面、更准地掌握本单位科研工作及其档案工作的真实情况,以指导本单位科研档案工作乃至科研工作,因此开展内部统计分析并形成

有依据作用的决策信息是档案统计工作的终极目标。建立内部统计分析制度,就是要明内部统计分析的制度化、方法化、报告化和决策化。无论统计规模大小,要求不能改变。其中,统计报告是统计分析的成果表现,报告中不仅要描述本次统计的概况,而且要详细地描述数据来源、采用的统计方法及形成的结果数据,更要使用形成的结果数据来评价一段时间各项工作的效能,提出改进措施和建议。内部统计分析不但要针对每一次统计工作,而且要对历次产生的统计数据进行定期分析。比如,以五年计划为周期,其统计分析结果将对一个五年计划总结和下一个五年计划制定产生非常重要的指导意义。

4 建立统计结果领导审核、上报和归档制度。科研档案内部统计拟在反映科研单位科研工作及其档案工作的实际情况,不排除在统计工作中因个人或集体利益出现虚报数据和隐瞒事实的情况。因此,需要通过建立相关制度来加强科研档案统计相关人员的责任意识和大局意识。具体地说,通过制度明统计结果领导逐层审核,要求将通过审核的统计结果及相关分析报告报上级档案管理部门备案,同时与本次统计产生的文件材料一并在本单位档案部门归档,并将其纳入本单位全宗档案永久保管。内部统计文件材料不仅记录了统计工作轨迹,而且是档案定期统计分析的重要数据来源,更是档案统计工作查考的凭证。

加强科研档案统计工作信息化建设

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关键词 水质;沉积物质量;生态环境;普陀山海域

中图分类号 X834 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)20-0206-02

Research on Marine Environment Situation Investigation of Putuo Island

ZHANG Yu-rong GUO Yuan-ming HU Hong-mei LI Tie-jun XUE Bin ZHU Jian DING Yue-ping *

(Marine Fishery Research Institute of Zhejiang Province,Scientific Observing and Experimental Station of Fishery Resources for Key Fishing Grounds,Ministry of Agriculture,Key Laboratory of Sustainable Utilization of Technology Research for Fishery Resource of Zhejiang Province,

Zhoushan Zhejiang 316100)

Abstract Seawater,sediment quality,environmental quality(phytoplanktom,zooplankton,benthos and intertidal benthos)in Putuo Island were investigated in May of 2013.The results showed that inorganic nitrogen,phosphate and Zn seriously exceeded the standard in part stations,and the seawater quality was in serious eutrophication. Phytoplankton was low in species,and zooplankton,benthos and intertidal benthos were rich in species,and the biodiversity index was higher.

Key words water quality;sediment quality;ecological environment;Putuo Island

普陀山位于杭州湾南缘、舟山群岛东部海域,地处北纬29°58′03″~30°02′03″,东经122°21′06″~122°24′09″。西南距沈家门渔港6.5 km,南距朱家尖岛2.5 km,东濒瀚海,系中国佛教四大名山之一。为了了解普陀山海域环境现状,按照《海洋调查规范(GB 12763-2007)》[1]和《海洋监测规范(GB 17378-2007)》[2]等规定的要求,于2013年5月对该海区的水质、沉积物质量及海洋生态环境质量现状进行调查,以为该海域的生态监测、评价提供依据。

1 材料与方法

1.1 室外采样方法

根据附近海域的潮流特征、海洋功能区的划分,于2013年5月布设12个水质大面调查站位、6个沉积物质量大面调查站位和8个海洋生态质量大面调查站位,进行水质、沉积物及生物大面采样,另外设置2条潮间带断面,具置见图1。

1.2 调查项目[3-4]

(1)水质。温度、盐度、SS、pH值、DO值、COD值、无机氮(包括NO3-N、NO2-N和NH3-N)、活性磷酸盐、石油类和重金属Cu、Zn、Pb、Cd。

(2)沉积物质量。有机碳、硫化物、石油类以及重金属Cu、Pb、Zn、Cd。

(3)海域生态环境质量。浮游植物、浮游动物、底栖动物、潮间带生物。

2 调查结果与评价

2.1 水质现状调查结果

普陀山海域水质调查结果如下:盐度26.0~26.7,pH值8.08~8.34,DO值9.26~9.60 mg/L,悬浮物39.6~1 432.0 mg/L,COD值0.48~1.09 mg/L,无机氮0.683~1.105 mg/L,活性磷酸盐0.008~0.037 mg/L,石油类0.001 4~0.020 0 mg/L,铜0.000 96~0.002 20 mg/L,铅0.000 16~0.002 50 mg/L,锌0.006 4~0.074 0 mg/L,镉0.000 034~0.000 100 mg/L。

根据《浙江省海洋功能区划(2011—2020年)》,普陀山龙湾登陆艇码头升级改造工程附近海域海洋功能区划为农渔业区,按照海水水质保护要求,海域水质现状评价按《海水水质标准(GB 3097-1997)》中的第2类要求执行。除无机氮、活性磷酸盐、锌外,其他监测项目均能满足《海水水质标准(GB3097-1997)》中第2类海水水质标准的要求,其中无机氮超标率为100%,活性磷酸盐超标率为8.33%,锌超标率为16.67%。

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关键词:查询系统 系统建设 辽东海域

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0021-01

1 建设背景

中国渤海海域和黄海北部海域每年冬天都会发生海冰,其中辽东湾的海冰最为严重,威胁到港口设施、海上交通运输和生产作业,鉴于海水结冰的特殊性及海冰灾害对各类用海项目破坏程度的多样性,有必要建设海域管理专业的海冰灾害数据库并开展海冰灾害的日常监视监测及海洋调查,探讨不同的冰情下各类用海项目的海冰预警机制及预警体系的构建,以期最大程度地减少海冰灾害对不同用海类型的用海项目造成的损失。

2 建设方法

本项目主要是收集整理2002年至2011年的辽东湾海冰数据,结合遥感影像数据和海洋环境数据,建立辽宁省海域专业海冰灾害数据库,分析海冰灾害演变趋势,为海洋行政主管单位及海域使用者提供及时可靠的预报预警信息。

通过对遥感监测数据、海冰灾害历史数据、海冰灾害实测数据、海洋气象、水文等环境数据标准化处理,进行辽东湾海冰监视监测动态数据库建设,参照业内最新的相关规范、标准,力求建成最完善的、贴近业务应用的海域管理专业的海冰灾害数据库,具体包括海冰厚度、海冰外缘线、海冰密集度、海冰温度、海洋气候、海洋水文、遥感本底及用海项目属性数据等。在海洋灾害监测数据库的基础上,利用遥感解译、地理信息系统等技术,对水文、气象、以及海冰灾害数据的提炼分析,构建海冰灾害变化趋势分析模型,掌握海冰灾害的变化趋势。

3 建设内容

(1)海冰查询。

可根据时间、厚度、密度、地理位置等指标进行精确查询和模糊查询。

(2)海冰演变录像。

将海冰图片数据按密度、厚度、进行整理制作成海冰演变录像文件。系统根据年份对海冰录像数据进行分类浏览,查看对应海冰演变过程,同时支撑按照海冰录像名称模糊查询,通过上传功能可将新的录像成果上传,删除操作可以将当前正在预览的录像删除(图1)。

(3)海冰三维展示。

利用技术先进成熟的skyline平台,实现对海冰数据的三维显示展现浏览功能,使海冰数据在展现上更加直观,贴近现实。根据海冰的厚度值,将海冰数据三维形象展现在地球球面上,移动鼠标到对应的海冰数据,查看海冰厚度值,当拖拽鼠标动作发生时,可以对地球任意角度、任意方向进行旋转、平移、实现多角度、全方位的海冰成果数据的生动展现(图2)。

(4)书签功能。

书签功能提供了收藏当前查看地图范围的功能,可将当前地图范围添加到书签,要查看时,双击该记录,即可查看记录的地图范围。

(5)图层列表。

控制图层的可见性,勾选服务前面的选中框,可以控制相应服务的可见性;点击勾选框前面的箭头,可以展开图层,可以通过勾选相应图层控制图层内数据的可见性,拖拽相应图层下面的滑块,可以控制对应图层的透明度变化。

(6)打印。

对指定的地图范围进行打印出图。

(7)地图量算。

地图量算功能提供了在地图上标注文字,画点、线、面,并显示所画图形面积、周长等信息的功能,可自定义图形边线宽度和颜色。

(8)手电筒。

手电筒功能提供了透过某个地图服务,来观察下一个服务内容的功能。

参考文献

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关键词:海洋监测档案;信息化;研究

1 引言

我们在应用现代化的信息技术,比如利用网络技术、图文技术等对档案信息资源进行安排、管理与配置后,最终实现了资源共享的过程称为档案管理的信息化。它能将原本的纸质档案转化成电子数据予以保存,不但能够更好地保存资料,而且也能够实现信息资料的自动化查取。

海洋监测档案是指在海洋调查、观测、监测活动中直接形成的,具有保存价值的各种载体形式的历史记录。目前在本中心站保存了海洋调查、监测、观测、预报过程中取得的各类记录报表及数据资料。

传统海洋监测档案的管理主要还是针对纸质档案保管,模式老化、查找不便且易损坏。目前我国的海洋监测档案管理存在很多问题,尤其在基层海洋环境监测单位,管理模式落后、软硬件配套措施不足、信息数据库建设滞后、档案信息安全建设不完善等都是亟待解决的问题。而档案实行了信息化管理后,完全可以解决上述问题,实现便捷、高效、规范的管理模式,给我们的工作带来便利。所以,海洋监测档案的信息化管理是今后档案管理的大趋。本研究阐明了档案信息化管理的重要性以及国内外研究现状,结合本单位的实际情况对海洋环境监测档案信息化管理情况进行了深入分析,指出目前海洋监测档案管理信息化过程中存在的问题,并对我们今后海洋监测档案信息化管理提出建设性意见和建议,推动我们基层单位的海洋监测档案管理工作更上一个新的台阶。

2 档案信息化管理的方式及发展

关于信息化的表述我国学术界和政府内部做过较长时间的研讨,就是以计算机技术为核心来生产、获取、处理、存储和利用信息。信息化就是计算机化、通信化、知识化。信息化就是要在人类社会的经济、文化和社会生活的各个领域中广泛而普遍地采用信息技术。

档案信息化就是人类充分利用现代信息技术和现代管理理念,充分开发和利用现有的社会信息资源,实现档案信息交流和资源共享,以提高社会经济增长的质量,推动人类社会发展和社会转型的历史进程。档案信息化管理就是把档案管理理念和现代信息技术融合起来,以提高档案管理的效率和质量。

传统的档案信息都是通过纸质的方式进行存储,我们通常都会对纸质档案进行整理、分类、装订、组卷,这种工作方式无论在人力还是物力上都很麻烦,并且工作效率低下。随着信息技术的发展,人们环保和节约意识的增强,无纸化办公已经盛行,档案的信息化管理也逐渐受到青睐。其具有以下几大优势,1)有利于提高档案信息的利用率;2)有利于提高档案存档的工作效率;3)有利于将档案材料进行远程传输。所以发展迅速,并且推广到各行各业,在我国人事档案的管理、粮油运输业档案的管理、图书馆档案的管理等都开始逐步走上了信息化道路。最近几年,随着海洋监测档案管理要求的提高,信息化管理也逐渐应用到了海洋环境监测档案管理领域。从管理需求上看,档案的信息化管理在海洋监测领域势在必行,我们必须从根本上重视起来,努力实现我们基层监测单位的海洋监测档案信息化管理。

3 海洋监测档案管理存在的问题

海洋监测档案的信息化管理成效已经初步显现,但由于其在国内起步较晚,目前还存在以下问题:

3.1 管理模式老化

目前在基层单位中海洋监测档案管理主要存在以下几个方面的问题:一是档案操作都是由人工完成,效率比较低;二是海洋环境监测档案现行管理要求较为繁琐,借阅、查阅等比较麻烦;三是对海洋环境监测档案更新起来比较慢。

3.2 软硬件配置不到位

在基层单位的海洋监测档案管理中,一方面大都还是使用一些比较落后的硬件设备,跟不上现代化的要求;另一方面,配套的软件也跟不上档案管理的要求,软硬件配置急需升级改进。比如:目前档案管理使用的计算机与普通工作使用计算机无异,在储存空间和工作稳定性上并不能完全符合档案信息化管理的要求,在配套软件方面也没有一套完善、适合基层单位使用的档案信息化管理软件使用,只是单纯使用OFFICE办公软件。

3.3 信息数据库建设滞后

在海洋监测档案录入上,有时为了赶进度只是录入了最基本的信息,导致档案信息数据库不完整,这就造成了日后对监测档案的筛选和管理的不便。信息数据库更新的不及时也会导致档案的一系列问题。目前在基层海洋单位中信息数据库建设工作尚未正式开展,尚未形成统一、方便且实用的信息数据库管理模式。

3.4 档案信息安全建设不足

信息安全建设不足主要体现在数据备份不及时,系统安全漏洞等方面。档案系统一旦遭受到黑客的攻击导致档案泄露,其造成的影响将难以估计。目前基层单位海洋监测档案的备份工作均相对滞后,受条件和人员限制,不能及时完成。另外,在日常工作中取得的部分初始数据资料相对分散,为方便使用留存分散在个人手中,对此类数据没有形成相对统一、有效的保管,容易产生数据资料安全隐患。

4 国外档案信息化对我国档案管理的启示

在国外档案信息化管理的发展迅速,以美国为例,美国的档案管理是集中管理模式,所有的档案都是由对应的部门统一保管。美国为档案管理专门设置了“档案总署”来统领各个机构。就联邦政府的工作人员档案管理为例,其档案管理已经实现了自动化,档案中包括联邦政府的在职人员和非在职人员的各种信息,例如:调动信息、雇佣信息、死亡信息、辞职信息等。当人员信息发生变动后,工作人员只需输入相应的编号就能实现对档案信息的录入和删除,并在后台实现时时的更新。此外,美国档案的开放性上也值得我国学习,只要是档案本人或档案相关人员向档案部门提出合理的申请,档案部门就有义务为其提供档案的复印件,如果档案本人对其档案的准确性提出质疑,也可以向档案管理部门提出申请,档案管理部门会把相关的修改信息同步到官网,并且把处理结果通知给申请人。

5 海洋监测档案信息化的建议与对策

针对海洋监测档案信息化管理中存在的问题,本研究提出以下意见和建议:

5.1 建立信息化管理体系,完善管理制度,建立管理标准

海洋监测档案部门首先要建立档案信息化管理体系,制定相应的规章制度,用制度规范管理,保障具体工作的充分落实;其次要建立档案信息化标准,例如:在档案的信息化录入时规定包含哪些方面的信息、信息多久更新一次、信息的实时维护操作等。在制度与标准的制定时建议从两方面进行调研论证,一方面要邀请相关专家以座谈会的形式进行讨论,另一方面通过调查问卷、实地调查等方式收集基层档案管理人员的意见,以此建立起一个科学、有效、规范的信息化档案运行机制。

5.2 加大海洋监测档案信息化软硬件设施的投入

在硬件方面,计算机相比传统海洋监测档案的纸质录入有着效率高、保存时间长、成本低、更新快等优点。由于海洋监测档案的特殊性,对计算机的性能和稳定性要求比较高,因此应加大对计算机硬件的投入并注意定期更新;在软件方面,由于海洋监测档案的机密性以及安全性要求比较高,如何保障安全稳定的实现海洋监测档案信息的管理是档案部门需要重点解决的问题。此外,应确保每年有专项资金用于档案管理硬件和软件的更新与维护,确保信息化管理系统的平稳安全运行。

5.3 建设海洋监测档案信息数据库

由于海洋监测档案的数据都是百万量级的,因此建立档案数据库显得非常必要。档案数据库的建立要满足以下几个方面的要求:一是实现的信息的准确录入和删除操作;二是实现数据库的动态更新;三是实现海洋监测档案更新的及时性;四是实现海洋监测档案数据的长期保存;五是保证档案数据在数据库中的安全性。海洋监测档案数据库的建立不仅可以极大的减少工作人员的工作量,而且可以实现档案数据及时更新,使数据管理起来更加方便,使用更加便捷。

5.4 建立档案资源共享机制

档案资源共享机制是指在政府档案管理部门与企业档案部门建立起档案的共享机制,包含三个层次的共享:政府档案管理部门内部的共享、企业档案部门内部的共享、政府档案管理部门和企业管理部门的共享。在具体的实现方式上,政府档案管理部门和企业档案管理部门内部资源共享主要是通过局域网来实现的,而政府与企业之间的合作的主要是通过软件的对接来实现的。此外还可以建立海洋监测档案信息查询系统网站,为外部人员提供查询平台,这方面可以学习美国的经验,为申请者提供档案查看和修改服务。

5.5 提升网站建设水平,构建信息交流平台

在内部局域网、互联网和对接软件的基础上建立综合的档案服务网站。把过去静态的档案管理转变为动态的档案管理,利用该网站的建设实现对海洋环境监测决策、档案管理、对外服务等方面的帮助。网站的开发工作既可以自己招聘组建专门的开发团队,也可以把开发建设工作整体外包给第三方软件开发企业,在外包过程中要对第三方软件开发企业进行相关资质认定,签订相关保密协议,并且要定期对网站进行检查,确保其运行稳定,最终形成一个完善的信息化档案管理综合服务网站。

5.6 提升档案管理人员的专业素质

传统的海洋监测档案管理方法不能适应新形势下档案管理信息化的要求,一方面要对相关工作人员进行培训,以适应工作要求。另一方面可以招聘那些信息化管理素质较高的人员。此外,政府还可以与高校进行合作,针对岗位的特点培养专门的高校人才,毕业以后政府为其提供实习机会或就业岗位。此外,档案的信息化管理对人员的道德品质提出了更高的要求,应该注意对相关工作人员加强这方面的培养,避免档案资料泄密等事件的发生。

参考文献

[1] 高丽红.档案管理信息化建设思考.合作经济与科技,2009.

[2] 张凤霞.我国档案管理信息化建设的若干问题探讨.集团经济研究,2006.

[3] 李洪兰.档案信息化人才队伍建设当议「J}.档案,2010, 2: 45-46.

[4] 黄宵羽.国外人事档案管理的特点及启示「J}.北京档案,2006, 1, 20.

[5] 崔晶.美国的人事档案管理浅说「J}.海南档案,2006, Ol: 48.

[6] 王红敏.美国的人事档案管理「J}.中国档案,2003, 4: 16.

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[关键词]导航 卫星 海洋测绘

[中图分类号] P229 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-139-1

我国作为领土面积世界第三的大国,其水域面积更是达到了270550平方公里。在这样辽阔的一片海域中,有着大量的岛屿,还有约1.8万公里的漫长海岸线。

因此海洋测绘工作便成为了维护我国安全和开发海洋资源的一项重要任务。

不管是海上交通、建设,还是针对海洋环境的保护等等,海洋测绘都发挥着不可替代的作用。

1海洋测绘的方法

海洋测绘是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作。

海洋测绘主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量,以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等的编制,测量方法主要包括海洋地震测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海底热流测量、海洋电法测量和海洋放射性测量。

在海洋调查中,广泛采用无线电定位系统和卫星导航定位系统。

随着导航卫星技术的不断发展,高精度、广覆盖、全天候、方便可靠的卫星定位技术的应用越来越广泛,在海洋测绘中发挥着越来越重要的作用。

2导航卫星的发展和应用

2.1子午卫星导航系统

伴随着人类历史上第一颗人造卫星的发射成功,人类开创空间技术迎来了崭新的时代。而卫星多普勒定位也应运而生,根据卫星发射的无线电信号,我们可以很明确的确定地面观测站中心的坐标。

而后经过不断的实验,在1963年第一颗子午工作卫星成功升空,而后又相继发射了5颗子午工作卫星,在我们的上空形成了一个子午卫星星座。在子午工作卫星的信号覆盖下,我们可以精确的导航定位海洋上的任何运动载体,还能用于地心坐标、海洋大地等测量。我国于20世纪70年代中期引进卫星多普勒接收机,在1987年形成了覆盖我国整个陆地海洋的定位网,为海洋测绘带来了极大的便利。

2.2GPS和GLONASS卫星导航系统

GPS卫星定位系统和随后发展的GLONASS卫星定位系统作为多普勒定位的升级版,24颗工作卫星覆盖全球,基本做到随时随地高精度定位。

由于GPS和GLONASS卫星定位系统比之前的多普勒定位更加的精密准确,因此在海洋大地的测量和水下地形测量、海界划分、航道渔业测量、海上资源开发利用等都起到了普遍的应用。而双星系统的存在,更好的保障了导航卫星的可靠性。

2.3北斗卫星导航系统

继美国的GPS和俄罗斯的GLONASS全球定位系统之后,我国也着手自主研发并实施了北斗卫星导航系统。

北斗卫星导航系统是由5颗静止轨道卫星和30颗非静止的轨道卫星组成,分为空间端、地面端、和用户端三个重要部分,在2011年12月27日开始为我们提供连续的导航定位与服务。

除了可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并独具短报文通信能力。

北斗卫星导航系统是独立自主、技术先进的导航系统,已经成为我国重要的空间和信息化基础设施,在交通、通信、电力、金融、气象、海洋、国防等领域发挥重要作用。

2.4卫星导航差分系统

随着卫星定位技术的发展,差分技术被广泛应用。卫星定位精度也从最初的米级、分米级到最近的厘米级,使得导航卫星的应用更加广泛。

从1995年开始,中国海事局等15个单位联合在我国各海域建立了一系列航海无线电信标播发台,构成了一个中国沿海RBN-DGPS系统,GPS定位精度达到亚米级。对于海域定位、航道测量、船舶进出港等导航定位,以及海上资源的调查、海上救助、渔业等都有着深远的影响和帮助。而最近几年建设的CORS系统更是将GPS定位的精度提高到了厘米级,极大得提高了海洋测绘的能力和效率。

3展望

我国在GPS应用水平和产业化水平与发达国家还有很多差距,虽然中国也有自己的卫星定位――北斗卫星导航系统,但只能定位自己国家及周边国家和地区,而且民用化程度不高,定位精度也有待进一步提高。GPS系统占据了我国95%的卫星导航产业,其系统体系和产品体系都十分成熟,对我国北斗系统的应用和推广都有着一定的抑制作用。

但是伴随着北斗系统的发展和完善,GPS新技术如单点精密定位、网络RTK等技术的实现和应用,使得我们能够真正的在广阔的海域实现快速而又高精度的动、静态定位测量,海洋测绘将会进入一个新的里程,也将在我国建设海洋强国的道路上发挥巨大作用。

4结束语

由于我国海岸线漫长,海域辽阔,因此岛屿也异常众多。在众多岛屿之中,大约有四百多个岛屿是有人居住的。而且在幅员辽阔的海域下面还包含了大量的石油、天然气等资源,并且我国大部分经济发达城市都处于沿海线上,这众多因素综合在一起令我们不得不重视海域的测绘与管理,也给海洋测绘赋予了更为重大的意义。

而今伴随着信息技术、空间技术的发展,导航卫星定位的精度和可靠性进一步提高,我国自主研发的北斗卫星导航系统全面运行。我国的海洋测绘发展将会迎来一个崭新的局面。

参考文献

[1]翟国君,黄谟涛,欧阳永忠等.海洋测绘的现状与发展[J].测绘通报,2001(6):7~9.

[2]陈俊勇.全球导航卫星系统进展及其对导航定位的改善[J].大地测量与地球动力学,2009.

[3]张淼艳,张军,朱衍波.卫星导航系统HDOP和VDOP的研究[C].遥测遥控,2009.

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关键词:船舶自动化技术 海洋工程自动化技术 发展

中图分类号:U6 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)05-0333-01

船舶行业应用工业自动控制技术始于上世纪的五十年代。在其发展的这段时间里,船舶的自动化应用由当初最简单的液压、气动控制到科学程度发达的计算机智能化、计算机网络化时代。而海洋工程装备的自动化也是源于船舶自动化。我国工业、科技起步晚,虽然在船舶与海洋工程自动化的研发方面也取得了不小的进步与发展,但是因缺乏关键优势和重点技术、缺乏相关专业领域高端人才,船舶工业生产基础较为薄弱,因此,应加快我国自主产品的研发,并增强、提高船舶海洋工程自动化的技术,更好的推进我国海事领域事业的稳步发展。

1、海洋工程自动化

1.1海工装备与海洋工程

海洋工程装备自动化源于船舶自动化,它包括了海洋平台油气生产控制系统、海工装备于船舶综合集成系统、管理、控制大型海洋石油平台电站系统、动力定位控制系统等海洋工程装备自动化系统。海洋工程作业过程中,需要使用的各种装备即为海洋工程装备,其装备包括了保卫、支持、维修、服务等辅助船,穿梭油船、浮式生产与贮存、卸油船、起重铺管船、钻井驳船、各种形式的钻井平台、钻井船等。在当今海洋养殖业、海洋电站、海洋矿产资源勘探开发等工程领域都广泛应用到现代海洋工程,它包括,沿海港口建设、清淤疏浚、海洋勘探等基础设施以及海底电力输送与海底电缆、建设海上风电场、开发不可再生能源、开采天然气与石油等领域。按照具体的应用领域来划分,在工程领域应用的有深潜器、铺管船、起重船等;在深海作业所应用的水下生产系统、大型钻井船、深水地球物理勘查船等;在物探领域应用有地质勘察船;在采油钻探领域应用有半潜式平台、钻井船、自升式平台等。

1.2海工自动化发展

信息管理、自动航迹跟踪、动力定位都是现代海洋工程装备所需要的自动化功能。海工自动化技术具体包括:挖泥船起重船的位移控制以及自动锚泊定位控制、布缆船的自动布缆以及捞缆控制、铺管船的自动移船铺管控制、起重船在起重作业时的自动调节控制、挖泥船对疏浚作业的自动控制、自升式平台的拔桩控制以及自动插桩控制、半潜运输船或半潜平台的自动升沉控制等。石油钻井船的优势体现在自持性强、工作海域广泛、移动灵活性高。海洋调查船在站位保持、动力定位上具备着良好性能,它还采用了计算机网络化技术。深水铺管起重船既有起重铺管船,还有单一功能的铺管船,它的形式多种多样。浮式生产储油系统集生活、控制、发电、卸油、储油、油气处理为一身,它具备了动力定位系统、储油卸油控制系统、油气处理控制系统、压载控制系统、电能管理系统等诸多自动化系统。深水半潜式钻井平台抗风浪能力强、宽范围载荷能力强、钻井作业稳定性高、且不受水深的影响及限制。

虽然,我国的海洋工程自动化生产设备起步较晚,但是,大型海洋平台电站管理与控制系统、综合信息集成管理系统、动力定位控制系统等海工装备自动化设备已经逐渐被研制出来。我国现阶段所面临的是高端技术人才的缺乏、海洋工程自动化设备生产基础较为薄弱、优势产品和关键技术的匮乏等问题。

2、船舶自动化

2.1我国船舶自动化的发展史

上个世纪的六十年代,我国开始对船舶自动化的研发、研究,与国际上先进国家的船舶自动化技术相比,我国的船舶自动化技术相对落后。起初,我国对船舶的控制处在蒸汽机船等的自动控制阶段。这些蒸汽机船的自动控制表现在锅炉燃烧控制、锅炉水位控制等方面。上个世纪的七十年代中期,我国开始真正对船舶自动化技术进行研究。从时间上可以看出,我国对船舶工程的自动化研究方面起步落后。我国研制出的第一艘无人值班机舱船配备的机舱自动化系统有压载水遥测系统、船舶信息系统、电站监控系统、监测报警系统、主机遥控系统等。直到本世纪初期,我国才研制成功了真正意义上全船自动化标准的船舶集成管理系统,在此之后,我国也开始分析、研究船岸一体化信息管理系统。

2.2船舶自动化产品

船舶自动化产品的发展经过了如下阶段:单元自动化、集成驾驶与无人值班机舱阶段、全船自动化的阶段、岸船一体化阶段。从最初的机舱自动化开始,船舶自动化已经逐渐发展到当今的货物装卸管理自动化、靠离码头自动化、航行自动化、驾驶自动化等,并已经实现了船岸一体化与全船自动化。船舶自动化产品在经过了半个世纪的发展后,诞生了综合平台管理系统、综合船舶管理系统等拥有国际先进技术的船舶自动化产品。

2.3船舶自动化产业新发展

无线网络技术以及智能型传感器、海洋工程装备的自动化系统、节能低碳自动化产品、岸船一体化技术、网络化船舶自动化系统等在船舶自动化领域中的应用,都体现出了船舶自动化产业的发展。而船舶远程维修、船舶远程监控以及船舶远程管理等方面也体现出船岸一体化技术的成果进展。对此,联合推进动力装置控制系统、风帆船舶控制系统、电力结合燃气推进装置控制系统、双燃料发动机推进装置控制系统、燃气动力推进控制系统、柴油机废热回收装置、柴油机排放控制装置、降速航行系统、油控制管理系统、最低油耗航行的管理系统、燃油管理系统、电喷柴油机等节能、低碳、绿色的自动化产品也相应地不断被研发出来,这种节能、环保的一系列系统结合了国际先进技术进行有效的研发,其对未来的地球环保以及人类的生存都做出了非常重大的贡献。

结束语

我国的船舶与海洋工程自动化的研发与国际发达国家相比,在一定程度上还存在着不足,有很大的技术、设备发展、提升空间。我国在推动船舶与海洋工程装备自动化技术发展方面,应采取有效措施,可以采用与国际技术合作等渠道来提高和改进船舶与海洋工程自动化的技术水平。在国内,可通过海洋工程船舶信息管理监控系统、自升式平台升降系统、动力定位系统、电力自动化系统等方面来进行研究、开发等各项工作。

参考文献:

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关键字:海洋水文,测量,误差

中图分类号:P714+.1 文献标识码:A

一、海洋水文测量误差的来源

1、测量仪器误差

目前,不管多精密的测量仪器,由于在制造和安装等因素的影响其本身都会存在一些误差,而且这些误差还都是不可消除和避免的。测量仪器误差是指那些有测量仪器本身所产生的误差。比如对海洋水深测量是,采用回声测深仪测量,该仪器的测量原理是利用测量超声波自反射至被反射接收的时间间隔来确定水深,但是其在测量中仪器本身是存在误差的,这些误差主要是声速误差、时间电机转速误差、零点误差、基线误差以及摇摆误差。

2、环境因素所产生的误差

对海洋水文的要素进行测量时,都是在海洋中进行的,这样所得到的测量结果会受到温度、湿度、光照等因素的影响,在海洋中,水面波动对海洋水文测量也会产生很大的影响。当测深船在海水作业时,最直观的外界环境影响是波浪,并且在海上分布最广,出现概率最高,明显对测深产生影响。波浪的作用使船只产生纵摇、横摇、首位摇以及升沉等船姿运动,从而对海洋测深产生影响,因此必须通过对测深船的纵摇、横摇、首位摇以及升沉等船姿情况进行分析,减弱和消除波浪的影响。

3、人员误差

海洋水文测量工作具有一定的难度,尤其是对各种仪器的使用,其对测量人员的专业素养要求很高,测量人员的经验、对仪器的熟悉程度、心理因素以及测量人员的素质,这些因素都会对测量人员对一个仪器的读数产生影响。比如对海洋深度的测量,船速对测深的影响是多方面的,有直接效应和间接效应。因此,合理船速的选择不是一个简单的问题,也不可能根据一个公式来计算合适的船速,必须进行多方面的考虑和评估来决定将采用的船速,这时候就需要测量人员根据自己的经验,然后根据当时的实际环境确定船速。

除上面所讲述的三种误差来源外,还有模型误差,方法误差。模型误差是在测量过程中所采用的数学模型本身所存在的误差,方法误差是在测量水文要素时所采用的方法缺少科学依据所产生的误差。

二、海洋水文测量时应注意的要素

1、使用CTD观测注意要素

使用CTD观测时,观测应在船的前甲板背风舷面进行,以免电缆或钢丝绳压入船底。观测位置应避开机仓冷却水出口、船舶排污口及其它污染源。调查使用的CTD必须按规定定期经国家法定计量机构检定,一般每年至少检定一次。不得使用超期或不合格仪器进行海洋调查。有特殊规定的,按特殊规定执行。

使用CTD观测时,根据现场水深确定下放深度。下放速度一般应在0.5~1.0m/s的范围内,并在一次观测中应保持不变。若船只摇摆剧烈,可适当_增加下放速度。太慢会导致因减少海水对传感器冲刷而引起的传感器自热误差和因船舶摇摆而引起的在观测数据中出现较多的深度逆变现象,太快会因船舶摇摆而引起的 缆、绳搭结等不安全事故。观测时还应避免仪器触底、与船体碰撞等现象发生。CTD在施放时,探头必须在浸入水中感温5min以上后再下放。CTD的观测深度要求不超过其压力测量上限。

CTD(或STD)是以下沉过程为正式记录,这是因为传感器处于下探头的底部,沉放过程中接触到未破坏原结构的水层,且不受探头尾部旋涡的影响,测得的值代表海水原温盐深结构。其沉放速度以0.5~1m/s为宜。因为太慢,(探头尤其温度)受自热影响,出现下沉速度为负值;太快,接近终极速度,在船体摇摆的状态下容易使电缆钢缆打结,对仪器安全不利。

CTD与多瓶采水器和自动盐度计配合使用,这是因为CTD电极或盐度传感器随时有可能被污染,因温度和压力影响示值发生变化,从而导致测量误差,另外温度补偿元件,温度探头的热滞后作用也给盐度测量带来误差,甚至麻烦。为了监视CTD盐度观测结果,修正系统误差,故本站位标准层上以多瓶采水器采水,送自动盐度计测出电导率和盐度值,用做现场校准用标准值校正本站位的盐度及电导率测量数据。

沉放CTD时应注意沉放地方要避开船上排水口和冷却水出口;调整船的姿态,使沉放一舷背着流向,尤其风向与流向不一致时更要注意防止海流把仪器冲入船底;确保仪器在入水、出水时不要与船体发生碰撞;沉放速度为(0.5~1)m/s为宜,不宜太慢或太快;掌握层与采样时刻和程序,并注意在记录上做好记录;回收仪器时,注意仪器远离船体并注意绞车,以防仪器不测之灾;用毕后用淡水冲洗传感器;电极不许与碳酸盐接触,并尽可能在不用时把电极式电导池浸入蒸馏水中。

2、测量水深时的注意要素

水深测量通常用回声测深仪测量。大面或断面测站,调查开始时和结束时各测一次水深;连续站每小时测一次。连续测水深时,不得超过仪器所规定的连续工作时间。所测得的水深,须经换能器吃水深度、声速和转速订正。水深测量的准确度为±2%F.S.。100m内,记录取一位小数;超过100m,记录取整数。大面或断面测站,观测开始和结束时各量一次;连续测站,每小时测量一次。回声探测仪是利用声音在海底反射来测量海洋深度的,就好像我们在山谷中听到的回声一样。在探测某个海域海底深度的时候,首先要用回声探测仪向海底发出超声波,这种超声波人的耳朵是听不到的。超声波发出以后,到达海底就会反射回来,回声探测仪接收到讯号后,计算出超声波从发出到接收所用的时间,根据超声波在海水中的速度每秒钟1500米,就能知道海底的深度了。

3、用表层水温表测量水温时应注意

(1)根据观测点与水面距离,高于4m则必须辅以帆布桶观测;

(2)用表层表要放在水中感温5min,然后迅速提出,马上读数;

(3)用帆布桶读数,要将帆布桶打水后倒掉,再打水然后将温度表放入帆桶水中感温1min读数,读数时要防风背光,严禁雪花雨水落入;

(4)读数要目光垂直于温度表刻度面;

(5)选择的观测地点应避开排水口,应选择流动交换好的开放水域。

4、海水透明度观测注意事项

海水透明度观测时间只能定为白天,大面或断面测站,船到站观测一次;连续测站,每两小时观测一次,观测时读数取一位小数。透明度观测时若有波浪,应分别读取波峰和波谷处绳索上标记的数值,重复三次,求其平均值,作为该次观测的透明度值。

5、测量时注意的要素

(1)在船载ADCP航测中,尽可能保证调查船以匀速直线航行,并保证航速不要超过ADCP观测的临界速度。

(2)海洋水文观测方式: 断面观测、走航观测(ADCP和CTD)、锚系连续观测、卫星跟踪漂流浮标观测等方式。

(3)参考水准点:在水位观测中,确认为高程基准的点。

(4)海底深度:自基准海平面到海底的垂直距离。

(5)断面调查:在调查海区有代表性断面之站点上进行的海洋观测。

(6)涌浪:由其它海区传来的波浪或由当地风力急剧减小风向改变或风平息后遗留的波浪。

(7)有效波高:相邻波峰与波谷间的垂直距离称波高。海浪连续记录中波高总个数三分之一个大波波高的平均值为有效波高。

(8)表皮温度:海水与大气介面处,极薄的表层(微米级)海水的温度。

(9)海况:在风力作用下的海面特征称海况。

(10)水温连续测站一般每2h观测一次。

(11)航行时由红外海水温度计自动观测海表皮温度,红外海水温度计应安装在调查船船艏.

(12)颠倒温度表测实际水温和深度。

3、结论

海洋水文测量的准确度对人们使用海洋养殖、观测海洋天气、行船等活动有很大的影响,在测量时必须注意对测量误差的控制,这是提高测量精度一个非常好的手段。本文对海洋水文测量误差产生的原因和测量时应注意的要素进行了分析,希望能够给相关人员提供一定的帮助。

参考文献

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【关键词】水下机器人;视景仿真;运动模型;OGRE0.引言

发展海洋是新时代的必然趋势,水下机器人对海洋开发、海洋调查测绘及相当多水下作业都有举足轻重的作用。水下机器人系统的研究和开发中,仿真技术可以缩短其研制周期、提高研发质量和减少经费,避免因系统故障时导致其丢失的严重后果。三维视景仿真技术广泛应用于军事、航海、航空航天、游戏及医疗等领域,是集图形学、图像处理、模式识别、网络等计算机技术高度发展的一门综合性技术。

3Dmax与OGRE(Open-source Graphics Rendering Engine)是近年来得到迅速发展的嵌入Windows三维模型仿真技术。它性能卓越,API具有良好的可移植性。本文通过3Dmax建模和OGRE 3D引擎作为仿真平台,及Qt设计窗口,在Visual Studio2008环境下完成仿真。

首先配置好VS2008和OGRE开发环境,主要是一些插件和动态链接库,定义OGRE将要使用的资源,选择并设置渲染系统。通过初始化使用一些资源,并用这些建立一个场景,启动渲染循环。

1.仿真的一般流程

通常我们先用软件Creator、3Dmax、Photoshop和Auto CAD等画出一维、二维及三维的仿真图形库。一些特殊的如仿生鱼水下机器人建立时图形仿真时用到了自由变形计轴变形及其他样条曲线理论的支持完成。到最后显示的视景仿真一般都是通过Vega或者OpenGL再通过Visual studio编译执行写好的虚拟现实代码等来实现仿真,而且3D仿真大都需要进行碰撞检测。为了设计窗口的方便可能运用MFC或其它工具来设计人机交互窗口,最终形成一个完整的仿真系统。

2.模型的建立

通过3Dmax所得到的水下机器人三维模型。

根据国际水池会议推荐,建立固定坐标系(惯性坐标系)和运动坐标系(附体坐标系)上图的水下机器人也将按此坐标系[1]。

由于完整的六自由度运动方程具有极强的非线性和耦合性,所以需要我们进行解耦进而进行求解。对于方程的简化与求解大多数专家并没有给出,不过我们通常根据不同的水下机器人的形状等特点来适当减少式中的未知量及个数,一般将各方向的运动都简化为平面运动。简化得到的方程式不但有的时候能让我们更容易的得到未知量来实现仿真,而且对于水动力系数等得求解也简单的多。三自由度、五自由度及六自由度的操纵性方程是最常见的,有的为了方便甚至直接简化为一维的线性方程,再通过一些其他的算法来趋紧真实的结果。

水动力模型相对复杂,最简单就是力、力矩对速度、加速度、舵角等的一阶偏导数即线性流体水动力导数。这里就不诸一列举各项研究所用的水动力方程,水动力系数的选取与获得现在一般是通过经验公式、拖曳实验及CFD技术。其中拖曳实验应该是最准确的,但是它也受到实验环境及未知因素的影响。CFD技术已经被张赫等人验证了其具有一定的准确性[2]。

其中附加质量及附加质量所形成的力及力矩经常被放到质量矩阵里面。张赫也提过用面缘法来对惯性水动力系数进行估算。张晓频采用现有的比较成熟的商业流体力学软件FLUENT模拟潜水器的粘性绕流流场,模拟阻力试验、斜航试验和平面运动机构(PMM)试验,求解操纵性水动力系数。建立多功能潜水器六自由度运动的数学模型,编写仿真程序,预报其操纵性能[3]。

带有均衡潜伏系统的数学模型的建立,推进器的推力模型,舵的水动力系数模型及升降系数模型,海流模型、海浪模型及带缆的数学模型等。这些模型有的时候对仿真系统的仿真结果影响不大,有的时候却是起到主要影响作用,因此我们要视情况而定以达到仿真的最佳效果。梁宵构建了舵、翼、桨联合操纵的微小型水下机器人运动仿真系统,讨论PDCE运动控制系统结构及主要组成部分并通过外场试验来验证其可行性及可靠性[4]。

3.视景仿真的应用

不论我们研究什么理论到最后都要进行试验的验证,仿真就是为了使得试验更简单,更直观,风方便,甚至可以做到一些现实中无法做到的假设试验。

张赫过定常流动和非定常流动这两种情况进行不同试验形式的模拟计算,在得到模拟结果的同时,给出相应循环水槽试验结果,最后做出对比结果的分析。其中定常运动包括模拟直航试验和模拟斜航试验,非定常试验包括模拟平面运动机构进行的五种操纵性试验。最后在结论分析中对上述三种数值计算方法进行了总体的比较和分析,并由试验结果给出了用于建立潜水器空间运动方程的各个系数。为了我们的研究需要,可以发挥我们自己的想象合理的去做仿真试验,会得到意想不到的好处与突破创新。

4.结论

建立了动力学模型,研究了对象的水动力性能,得到运动方程所需的水动力、重力、浮力、推进器作用力等,并在此基础上建立了以推进器为主要操纵方式的运动仿真系统,对水下机器人的运动完成视景仿真,得到视景仿真的效果图。我们不但可以做不同的试验来获得水下机器人的操纵性能、适航性及受力变化情况,还可以此来对其进行结构上分析与设计。之后我们还可以将水下机器人的高度智能化进行视景仿真来验证与设计。还可以对某些重要的系数进行参数识别的仿真实验,还要继续加强视景仿真的真实性,来适应需求更高的仿真。 [科]

【参考文献】

[1]贾欣乐,杨延生.船舶运动数学模型.大连海事大学出版社,1999.

[2]张晓频.多功能潜水其操纵性能与运动仿真研究.哈尔滨工程大学硕士学位论文,2008.

篇10

关键词 海洋生物资源与环境 实践教学 创新

中图分类号:G642 文献标识码:A

Innovation and Effect of Inland College Marine Resources and

Environment Professional Practice Teaching System

DONG Kunming[1][2], BAO Weiyang[1][2], ZHOU Xiaojian[1][2], MIAO Li[1][2]

([1] College of Environmental Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225127;

[2] Institute of Marine Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225127)

Abstract This paper analyzes the inland universities specializing in marine resources and the environment during the construction of practical teaching system innovation of necessity and possibility, summarizes the main practice teaching innovations in the profession since the establishment of Yangzhou University carried out and achieved effect in the short term.

Key words marine resources and environment; practice teaching; innovation

自新的《国家海洋事业发展规划纲要》提出高等学校要突破传统观念和限制加强海洋教育以来,许多院校,包括内陆有条件的一些高校纷纷设立海洋资源与环境专业。海洋资源与环境是一个实践性、应用性很强的专业,因此在它的专业教学中,必须给予学生们大量的实践机会,以便在实践中发现问题,然后用自己所学的知识去解决问题。同时该专业也是一个创新性很强的新专业,各院校纷纷在探索新的教学模式与内容,以期让学生们通过不断地学习和运用新的知识,获得成功的信心并体现自己的专业价值。①②③为此,原有的一些专业建设所采用的实践教学体系已经不能满足海洋资源与环境专业培养新型人才的需要,必须对海洋资源与环境专业实践教学体系进行创新探索并及时总结。

1 海洋资源与环境专业实践教学体系创新的必要性

1.1 社会认知和学生认识方面对实践教学体系创新的要求

长期以来,人们对海洋学科的认识停留在海洋类专业只能在临海高校才可以进行研究教学等工作,而非临海高校无法设置这类专业。基于这种认识,很多人对非临海高校开设的海洋类专业不了解,不愿报考内地高校海洋类学科,这导致该学科的学生有很大一部分是通过调剂方式招收进来。这些学生进入校后,对专业了解不足,对专业的学习感到迷茫。这必将导致这些学生缺乏学习动力,不能够发挥自己的主观能动性和创造力,也不能很好地掌握专业技能。随之而来的是他们毕业后不能满足社会的需要以及就业困难。事实上,随着海洋强国战略的深入,国家和社会,对拥有坚实的理论基础、熟练的实验技能以及富有创新精神的海洋科技人才的需求非常迫切。结果是,一方面海洋类学生在学校没有获得足够的专业实践能力,不能够满足海洋强国对人才的需求;另一方面许多涉海产业的快速发展急需海洋类科技人才。必须依赖于改革教学体系,尤其是实践教学体系的改革来化解这一矛盾。与理论教学体系相比,实践教学体系更能培养一个学生的知识应用能力和创新能力。因此,依靠实践教学体系的创新,让学生在实践教学中开拓思想,增加专业认知,并培养学生的兴趣爱好、创造性思维能力和创新性实践能力,培养出符合建设海洋强国要求、立志于我国海洋事业发展的创新型人才。

1.2 学生兴趣爱好与专业学习有效结合的要求

兴趣是学生在学习、工作中起着动力作用的因素。但目前相当多的大学生缺乏真正的专业兴趣,尤其是对那些通过调剂招收进来的学生。同时大多数学生或多或少都有着自己的兴趣爱好和特长。有些热衷于网络,喜欢从网络中获取知识,并建立相关的网页网站;有些热衷于摄影,喜欢拍摄自然界的各种生物景观等;有些热衷于旅游,喜欢到各种生态环境中考察……专业实践教学环节应当考虑如何将学生的兴趣爱好和专业学习结合起来,引导学生调整或者提升兴趣目标。在专业学习和兴趣爱好相结合的过程中,使得专业知识学习和兴趣发展有机统一,相互促进。

1.3 学生就业和创业对专业实践教学体系创新的要求

自高考改革以来,中国的高等教育已从精英教育过渡到大众教育,然而我国高等教育的许多环节仍沿用精英教育的模式,这使得高等教育在一定程度上和我国的产业调整与发展出现了一些脱节。特别是对当前蓬勃发展的非公有制企业的支持力度不够,导致很多非公有制企业不能吸纳或者吸引更多大学生就业。创新高校实践教学体系和内容也是新时代的要求。对优秀毕业生的回访也证明,许多在社会上取得成功的毕业生,在以往的实践教学中不仅获得了专业知识和专业技能,而且通过实践教学增加了对相关产业的直观认知,开拓了眼界。从而早早地为将来的就业以及创业确定了目标,打下了基础。

如何通过教学改革,让专业实践教育环节成为高等教育改革的亮点,加快实现人才培养模式的多样化与专门化,使得实践教学体系向着有利于社会认知、社会需求、学生认识、学生学习和发展等等方向进行深度的改革创新是高等教育工作者必须要考虑的问题。

2 海洋资源与环境专业实践教学体系的创新措施

2.1 优化专业课实验教学内容

海洋资源与环境教学大纲要求学生必须掌握专业实验课所要求的基本实验技能以及专业技能,这是学生达到专业培养方案的前提,并且在此基础上,学生才能更好地开拓他们的创新能力。因此,我们首先优化与海洋资源与环境专业理论课程紧密结合的实验课程内容,在实验教学上适当减少验证性实验,最大限度地增开综合性实验以及设计性实验。并且为了适应实验课程的优化,专业教师在已有专业实验手册的基础上,加入了新的适应于创新能力培养的实验教学内容,同时针对实验类型的不同,探索新的实验教学方法。精心确定每个实验课的目的、理论、实验内容、数据分析等内容,区别对待不同类型实验项目,将实验项目要完成的要点涵盖整个实验教学体系。使得实验教学体系既能满足于加深学生对学科知识点的融会贯通,又能更好地培养学生的动手能力、综合应用能力以及创新能力。

2.2 强化海洋资源与环境专业主干课程的集中教学实习

在掌握海洋资源与环境专业基本实验技能的基础上,开设海洋资源与环境的集中教学实习,并通过集中教学实习这种方式,努力提升学生的综合能力,使学生能够将各门基础实验课学到的各项技能综合到一起并能熟练应用。对于海洋资源与环境专业的专业基础课程《海洋生物学》、《海洋化学》、《海洋调查方法》和《海洋防污染与环境保护》,我校开设了四十课时以上的专业实习,并组织配备经验丰富的教师以及相应企事业技术人员参与教学实习指导工作,使学生在强化各项技能的基础上开拓他们的视野和知识面,为学生在将来应用以及更深入地学习专业知识打下了坚实基础。针对专业基础课程《海洋浮游生物和生物饵料培养》和《海水养殖学》,在江苏如东海产品养殖基地进行教学实践实习。通过这些专业技能的集中教学,学生提高了动手能力,开拓了视野、培养了科学的精神以及态度。

2.3 丰富课外实践方式

基于学生个人情况因材施教。在学生基本专业技能强化训练和实践训练的基础上,进一步拓宽实践训练。这些方式包括:第一,在大二学生完成专业技能强化训练之后,建立本科生导师制,鼓励学生根据自己的爱好参与到教师的科研项目中去,熟悉科研创新工作。第二,鼓励学生参加各级创新基金的申报,获得资助的团队在指导老师的帮助下完成创新基金的研究工作。第三,鼓励学生实性践学习,从三年级开始,让学生参加实践基地的生产过程,在技术人员的指导参与各类海洋资源、海洋环境的调查统计工作,在实践中学习知识、发现问题,解决问题。第四,鼓励学生组建创业团队,进行创业设计或根据海洋资源与环境专业开设的专业发展课程,进行创业初期研究,例如:根据《海水养殖学》课程的内容选择某一种海洋生物,例如经济藻类、鱼类、贝类、海参等进行饲养,了解它们的养殖过程,计算成本和收益,为毕业后创业做准备,从而达到培养创业型人才的目的。

3 海洋资源与环境专业实践教学体系创新的效果

学生专业兴趣逐渐增强。通过实践教学体系的创新,增强了学生对学科知识点的理解,使得学生可以系统性以及连贯性地把知识点融会贯通。学生的学习方式不仅是被动地接收专业知识,更多的是连贯式的学习。这样的学习方式在提高学生实践动手能力的同时,也大大增强了他们对海洋资源与环境专业的认同感。另一方面伴随着学生们的学习,也培养了学生的团结互助、相互协作、严谨的科学态度和吃苦耐劳的精神。

海洋资源与环境专业学生科研创新能力显著提高。在积极拓宽课外实践方式的同时,我们鼓励学生申报各级科创基金。近年来学生共申报50余项科创基金。这些创新基金申请有一半以上获得了校级、省级以及国家级的立项。这些立项是对学生科创能力的肯定,极大地鼓舞了他们的积极性以及参与科研的热情,使得他们更愿意利用课余时间参与科研。近三年来,海洋资源与环境专业共有3个学生创新团队获得学校的科创表彰,学生以第一作者或参与三十余篇。

学生专业素质普遍提高。通过海洋资源与环境专业实践教学环节的不断创新和完善,学科实践教学体系更加适合学生学习以及发展的需要。在这个体系的创新假设中,我们以专业实验教学为基础,以专业实践为综合,以专业实习为开拓,以学生参与科研、参与科创基金申报、参加科技服务小组等活动为增强点。这些方式培养了学生动手能力,开拓了他们的专业视野,增加了他们的专业认同感。

注释

① 彭熙伟,郑戌华,王向周.工科专业本科毕业设计选题的几点思考[J].高教论坛,2012(12):45-47.