文档介绍：海洋调查方法
实****指导书
刘洪生编
上海海洋大学海洋科学学院
一海上调查实践的意义和目的
(一)海上调查实践的意义
海洋科学是一门实践性很强的学问,从科学角度来看,许多重大发现都是从观测中得来的。从现实情况来看,海洋资源与环境、海洋权益、国土安全、减灾防灾等关系到国计民生的大事,又无不与海洋监测密切相连。特别是随着海洋科学的发展,人们越来越意识到以空基、船基、陆基、海床基、自持自航设备等三维立体观测系统进行多学科、多参数高时空分辨率、长时间序列的同步观测为基础,高新技术手段的应用、可靠数据的获取是研究成果溶入国际主流、建立世界一流独树一帜的理论学说的前提。中国目前正处于经济快速增长期,海洋事业蒸蒸日上,需要大量全面发展的海洋科技人才,因此培养学生的实践能力,意义重大。
(二)近海海上调查实践的目的
海上实践的目的主要是要求本科生,了解海洋科学研究数据获取、分析的全过程,掌握部分观测仪器的使用要领,通过对海洋现象的感性认识,加深对海洋科学理论的理解,锻炼意志,培养学生认识问题、分析解决问题的能力,为其今后更好地从事海洋研究、海洋管理、环境保护等工作打好基础。近海海洋调查有其自身的特点,比如很少有专用的调查船,往往在研究海域当地租用渔船或其他船只,因此存在着仪器需要临时安装固定,电源不匹配,不能有良好的工作、休息条件等。需要调查的组织者、参与者有很好的动手、动脑以及与人协调的能力,通过本调查时间希望让学生能够对此有所体验。
二海上观测全过程
在海洋调查之前首先要制定好调查大纲和调查计划。调查大纲中要明确指出调查的目的和任务、调查海区、调查的内容、调查断面的布设、调查的日期和方法、信息资料的提供形式和经费估算等。
(一)调查大纲的制订
(1) 事前尽可能收集该海区已有的资料,如过去调查的计划和报告、历史观测资料、有关的论文、文献和档案等。根据收集到的资料,了解调查海域的环境特征、各海洋要素的分布规律和季节变化规律(潮汐、潮流、波浪、温盐的基本特征和变化规律、层化特征、锋面特征等)、前人研究的深入程度、新老任务的相关程度等,以便在这个基础上制定出经济、合理且又科学的调查大纲。
(2) 在调查大纲的基础上制定详细的调查计划,它主要包括调查断面的位置、各观测站的位置、观测项目、观测层次、航行路线、具体的调查日期等。根据物理现象的时空特征和要解决的科学问题,确定观测的时空分辨率和调查项目,布设站位并估算调查时间。观测断面的设置原则是尽量使观测断面沿变化最大方向(垂直于等深线)。另外一个好的调查计划可以用最少人力、物力获得最大海洋信息量。
(3) 海洋调查的方式有大面站、断面、连续、锚系浮标、潜标、追踪浮标等。根据调查任务确定好调查方式,如果是单船调查,要说明大面和定点调查的站位和时间,如果是多船调查,要说明各船的任务、位置和同步的起始观测时间等。
(4) 确定调查船只及其主要设备。如所需绞车的数量、绞车的负重、绞车的位置、起吊设备、声学测深系统、实验室、天气观测系统、渔业调查拖网等。
(5) 海洋调查仪器的准备和测试。根据出海调查任务选定科学的调查仪器,并对各种仪器进行测试,保证仪器准确有效。如果仪器出现故障,要及时进行维修和检测,保证出海的顺利进行。在确保仪器无误后,对出海观测人员进行仪器的使用、维护和保养培训,避免在调查过程中因仪器操作不当而阻碍调查的顺利进行。
(6) 做好调查中各种观测手段的配合。先进的三维立体观测体系为海洋调查提供了丰富的手段。船舶测量、浮标观测、台站观测、潜标观测、卫星观测等互相补充。如果调查用到多种观测手段,在观测要素、观测时间和观测地点等要素上要做好各种观测手段的有机结合。
(7) 经费预算。科学的经费预算能保证用最小的资金完成调查任务,同时它是顺利执行调查方案的重要条件。经费预算包括:合作费用、燃油动力费用、仪器购买或调试费用、出海人员补助费用、出海物资购买费用等。仔细出海方案并对每一项费用进行计算和落实。
(二)航次准备
(1)仪器
按任务要求,选用符合《海洋调查规范》要求的仪器和设备。出航前必须进行全面的检测、调试,使其处于良好工作状态。仪器的使用水深范围和测量范围必须满足测量海区的水深变化和所测量要素的变化范围,同时必须满足对观测要素及其计算参数的准确度和时空变化要求。选用的仪器必须适用所采用的承载工具和观测方式,仪器的记录方式应便于资料的处理和加工。调查仪器必须经过国家法定计量单位进行鉴定。
根据调查大纲的要求列出所有仪器、设备及其附属消耗品。考虑海上调查的意外性,对于容易损坏或丢失的仪器设备必须有足够的备用,以免因此而造成调查任务的失败。经过检查校正后的仪器设备,根据使用要求进行安装固定。同时注意检查以下方面:
(a) 绞车安装是否牢固,收放速度是否正