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應(yīng)用全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)海洋資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展
（作者未知） 2010/6/22
（接上頁）信息化海底系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)包括海底地學(xué)專業(yè)模型技術(shù)、地學(xué)數(shù)據(jù)技術(shù)、與數(shù)字地球間的集成技術(shù);其主要目標(biāo)是使海底領(lǐng)域與數(shù)字地球接軌,促進(jìn)海底資源的開發(fā)和海洋環(huán)境的治理。
與3S 具有緊密聯(lián)系的海洋環(huán)境下礦產(chǎn)資源的原位實(shí)時(shí)探測技術(shù)、海底電視觀測系統(tǒng)及水下可視化定點(diǎn)采樣技術(shù)、先進(jìn)的海底礦產(chǎn)資源現(xiàn)場測試技術(shù)是國外正在發(fā)展的高新海洋資源探查技術(shù),在大洋礦產(chǎn)資源探查與評價(jià)中占有極其重要的地位。我國目前對上述技術(shù)的掌握程度很低,這無疑嚴(yán)重阻礙了我國對大洋礦產(chǎn)資源的分布、儲量、開發(fā)潛力和開采方法的正確判斷。盡快開發(fā)大洋礦產(chǎn)資源探查技術(shù)顯得異常必要和迫切。
3. 2 海岸帶系統(tǒng)
海岸帶是地球四大圈層交匯的地帶,物理過程、化學(xué)過程、生物過程及地質(zhì)過程交織耦合,陸海相互作用強(qiáng)烈。全世界河流入海懸浮物質(zhì)、生源要素及污染物的75 %～90 %歸宿于海岸帶,全世界60 %的人口和2/ 3的大中城市集中在沿海地區(qū),海岸帶環(huán)境演化直接關(guān)系到人類的生存空間、生存質(zhì)量和社會的可持續(xù)發(fā)展。因此,海岸帶陸海相互作用(LOICZ) 研究成為國際地圈- 生物圈計(jì)劃( IGBP) 的核心計(jì)劃之一,旨在研究未來氣候變化、土地利用、海平面變化及人類活動等對全球海岸帶生態(tài)系統(tǒng)功能和可持續(xù)利用的影響,提高對于未來變化的認(rèn)識和預(yù)測能力。河口- 近海系統(tǒng)位處沿海經(jīng)濟(jì)帶,是陸海相互作用最為活躍的地帶。就我國的國情而言,占我國陸域國土13 %的沿海經(jīng)濟(jì)帶承載著全國42 %的人口,創(chuàng)造著全國60 %以上的國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值。我國沿海經(jīng)濟(jì)帶的快速發(fā)展對海岸帶資源與環(huán)境有著極大的依賴性,同時(shí)也賦予海岸帶沉重的環(huán)境壓力。
海岸帶系統(tǒng)是海岸帶綜合管理必不可少的手段,尤其在海岸帶功能區(qū)劃、海域劃界、海域資源有償使用管理等信息管理中,是目前迫切需要進(jìn)行的工作[23 ] 。通過RS 與GIS 技術(shù)集成方法,結(jié)合海岸帶綜合管理所需的元數(shù)據(jù)(Metadata) 技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù),充分利用多源衛(wèi)星資料和已有的實(shí)地調(diào)查資料,構(gòu)建海岸帶信息系統(tǒng)是具有較高技術(shù)含量同時(shí)又具有巨大管理效益的研究項(xiàng)目。它將幫助研究者從海岸帶環(huán)境場及其動態(tài)變化規(guī)律探索的角度來進(jìn)行海岸帶動態(tài)變化研究,進(jìn)而開展陸海相互作用的研究。
3. 3 海洋災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)報(bào)
3. 3. 1 海水入浸實(shí)時(shí)監(jiān)測 當(dāng)前,全球氣候變暖,海平面上漲,且海水入侵面積仍有擴(kuò)大的趨勢。我國海岸線長,沿海地區(qū)面積大、海拔低,海平面單位高度的上漲會對沿海地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成巨大危害。國內(nèi)這方面的研究開展比較晚,應(yīng)運(yùn)用3S 動態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測海水入浸,分析、預(yù)報(bào)災(zāi)情,提供有效的措施及建議。
3. 3. 2 重大自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào) 東部沿海地區(qū)為海洋災(zāi)害多發(fā)區(qū),其中最為嚴(yán)重的是臺風(fēng)、海流、風(fēng)暴潮、海浪、赤潮等災(zāi)害[24 ] 。因此,如何準(zhǔn)確預(yù)報(bào)重大災(zāi)害,提高區(qū)域綜合減災(zāi)能力,已構(gòu)成可持續(xù)發(fā)展中亟待解決的重大科學(xué)問題。采用以飛機(jī)和衛(wèi)星平臺相結(jié)合的遙感成像技術(shù)實(shí)時(shí)地獲取災(zāi)害蔓延范圍信息,用GPS測定災(zāi)區(qū)的準(zhǔn)確地理位置,結(jié)合GIS 中已存儲的災(zāi)區(qū)地形、交通等信息,即可對災(zāi)害進(jìn)行評估、預(yù)測,并能對不同決策方案的效果進(jìn)行模擬、對比,向各級決策部門提供救災(zāi)、減災(zāi)的輔助決策方案。
3. 3. 3 海洋生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測 海上溢油事故頻繁發(fā)生、沿海工業(yè)廢水排放量日益增多、海水養(yǎng)殖業(yè)趨向于高密度大面積的產(chǎn)業(yè)化、工廠化養(yǎng)殖,造成環(huán)境質(zhì)量下降、近海營養(yǎng)鹽過剩,赤潮頻發(fā),嚴(yán)重危害著海洋生態(tài)平衡。因此,運(yùn)用3S 建立海洋環(huán)境動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及海洋生態(tài)變化監(jiān)測系統(tǒng),對合理管理海域、分析環(huán)境變化和預(yù)測海洋生態(tài)狀況具有重大而深遠(yuǎn)的意義。
3. 3. 4 海洋工程安全立體監(jiān)測與預(yù)報(bào) 近海資源與環(huán)境的開發(fā)依賴于海洋工程構(gòu)筑物,工程安全狀況直接影響開發(fā)工作的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益,甚至決定開發(fā)工作的成敗。海洋工程安全性既取決于工程結(jié)構(gòu)本身狀況,也取決于周圍的環(huán)境荷載,如風(fēng)、浪、冰、地震荷載等。建立對海洋工程構(gòu)筑物狀況及其環(huán)境影響的監(jiān)測體系意義重大。
4 結(jié)語
海洋資源與環(huán)境是3S 技術(shù)大顯身手的領(lǐng)域。3S是充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)和信息資源的最佳途徑,是實(shí)現(xiàn)海洋資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和重要手段,在全球變化、資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測與預(yù)測中起著其它技術(shù)無法替代的作用。同時(shí)在維護(hù)海洋資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的過程中將極大地促進(jìn)信息科學(xué)技術(shù)、空間科學(xué)技術(shù)、環(huán)境科學(xué)技術(shù)和地球科學(xué)的發(fā)展。3S 所提供的巨大市場將在國民經(jīng)濟(jì)及海洋資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,海洋遙感衛(wèi)星相繼升空,海洋探測技術(shù)越來越先進(jìn),水下地形測量、重力測量儀器不斷更新?lián)Q代,為海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取提供了保障。（未完，下一頁）
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