發(fā)布時(shí)間：2023-04-03 09:51:11
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的海洋論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：海洋環(huán)境污染海洋災(zāi)害
海洋工程與海洋環(huán)境相互作用隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴(yán)重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當(dāng)長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報(bào)海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點(diǎn)需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環(huán)境特征
對各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報(bào)外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型，對于紊動(dòng)影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎(chǔ)，針對水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性，考慮浮力對紊動(dòng)的影響，建立用于模擬同時(shí)存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強(qiáng)流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型?？梢詫⑤椛鋺?yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng)，可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型，它可為環(huán)境評價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時(shí)對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機(jī)理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時(shí)間變化過程，可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高，一旦發(fā)生破壞，將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺(tái)，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺(tái)風(fēng)翻沉等）。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時(shí)，都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動(dòng)作用，也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái)，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國是一個(gè)多地震的國家，海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物（海洋平臺(tái)、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。
近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動(dòng)破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險(xiǎn)性分析，設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)和頻譜特性，強(qiáng)震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規(guī)律，地震波傳播特性及地震動(dòng)輸入機(jī)理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動(dòng)破壞機(jī)理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機(jī)制、非線性動(dòng)力分析和動(dòng)力破壞試驗(yàn)；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺(tái)及地下輸油管線與地基土動(dòng)力相互作用，碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性；海域中水工建筑物的性能設(shè)計(jì)和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。
海上水工建筑物在長期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個(gè)方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。
因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時(shí)間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景，進(jìn)行重點(diǎn)研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。
三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施與對策為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場、海底隧道和海底倉儲(chǔ)的方向發(fā)展。
人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計(jì)到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場。
由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報(bào)失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。
隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究，天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。
海洋生物活性物質(zhì)獲取用海
從國內(nèi)幾家從事海洋生物醫(yī)藥研究的科研院所了解到，所涉及的海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)幾乎都以養(yǎng)殖、捕撈作為產(chǎn)品原料來源，而且原料多數(shù)為常見、成本低廉的海洋生物及衍生物。例如，中科院海洋所以蝦、蟹殼為原料提取殼聚糖，制成海洋生物保健品，主要用來提高機(jī)體免疫力；提取水母毒素用以研究水母蜇傷；從海帶、紅藻、綠藻、褐藻中提取藻類多糖用來治療慢性腎衰；從卡拉膠藻中提取卡拉膠，主要功效是抗腫瘤。而單獨(dú)申請某一片海域作為原料供給的案例很少，從調(diào)研情況來看，只了解到中科院南海海洋研究所為提取海馬體內(nèi)生物活性物質(zhì)和養(yǎng)殖螺旋藻而申請海域。
由于海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的原料來源幾乎都取自海水養(yǎng)殖和捕撈，備擇性相對較大，對用海要求也就相對較低。從某種意義上說，能夠進(jìn)行海水養(yǎng)殖和捕撈的海域也就都能夠滿足相關(guān)海洋生物醫(yī)藥的原料供給。海洋環(huán)境因素對海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)影響主要是水體中重金屬的含量對生物資源的影響。海洋水體中重金屬含量超標(biāo)，會(huì)影響海洋生物個(gè)體生長，從而影響到體內(nèi)生物活性物質(zhì)的生成。例如，卡拉膠藻的生長會(huì)受重金屬影響，但可以在富含氮和磷的水環(huán)境中生長，和魚類、貝類混養(yǎng)會(huì)吸收水體中的氮、磷元素，防止水體富營養(yǎng)化，而且釋放能夠殺死致病弧菌的物質(zhì)。但通過一定的化學(xué)方法可以將重金屬從活性物質(zhì)中分離，從而得到含量較純的活性物質(zhì)。
海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)用海應(yīng)參考海水養(yǎng)殖、捕撈用海的管理政策，保證該海域的海洋環(huán)境質(zhì)量，要禁止圍填海等嚴(yán)重影響海洋生態(tài)環(huán)境的開發(fā)活動(dòng)，濱海城鎮(zhèn)的生活污水、垃圾處理和工業(yè)廢水處理設(shè)施建設(shè)，污水排放口位置要嚴(yán)格論證，保持海洋生物物種豐富，生態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
此外，也要加強(qiáng)養(yǎng)殖用海自身廢水排放的監(jiān)督、控制和管理。某些海洋生物活性物質(zhì)在提取、合成和制備過程中會(huì)對附近海域環(huán)境造成一定程度的影響。例如，從蝦、蟹殼中提取甲殼素，其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生污染物排入海洋。
針對此類情況，應(yīng)該要求這種生產(chǎn)過程嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)排放，做到對海域環(huán)境影響最小。在開發(fā)和利用海洋生物資源時(shí)，要充分考慮海洋環(huán)境的承載能力，堅(jiān)持海洋生物資源可持續(xù)利用的理念。海洋生物活性物質(zhì)大多含量甚微，如果大規(guī)模提取、純化進(jìn)行商品化生產(chǎn)，有可能破壞海洋生物資源的生態(tài)平衡，以至于對環(huán)境造成不可逆的惡性影響。
罕見基因種質(zhì)資源獲取用海
某些海洋生物活性物質(zhì)的提取和研發(fā)要應(yīng)用一些特定海洋生物的基因資源和特殊活性物質(zhì)，而這些海洋生物只生存在某一特定環(huán)境下的海域，這些海域往往是海洋自然保護(hù)區(qū)或特殊海洋環(huán)境類型的海域。對于這種用海，除了應(yīng)考慮保證周邊海域海洋環(huán)境質(zhì)量，還應(yīng)該考慮與省級海洋功能區(qū)劃的結(jié)合，將該海域設(shè)定為海洋保護(hù)區(qū)或保留區(qū)，海洋保護(hù)區(qū)需嚴(yán)格執(zhí)行保護(hù)區(qū)的相關(guān)管理規(guī)定，嚴(yán)格執(zhí)行Ⅰ類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
有計(jì)劃地對重要經(jīng)濟(jì)魚蝦越冬、產(chǎn)卵場投放人工魚礁，嚴(yán)格控制陸源污染物超標(biāo)向近海水域排放，對重要魚蝦產(chǎn)卵場的水質(zhì)要嚴(yán)格檢測，保護(hù)魚蝦類的正常繁殖生長，保護(hù)該海域的特殊基因種質(zhì)資源。
海洋生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)用海應(yīng)全面規(guī)劃、合理布局
海洋經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值低，海洋經(jīng)濟(jì)水平低下建國以來，廣西的海洋經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值一直偏低，落后于其他大多數(shù)沿海省份。盡管我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)近年來出現(xiàn)了較快的發(fā)展勢頭和速度，但是必須清醒地看到，我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)尚處在起步階段，我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)總量和產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很弱小。2010年廣西區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值為570億元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于廣東省海洋經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)總值8291億元；廣西區(qū)海洋生產(chǎn)總值僅占廣西區(qū)國民生產(chǎn)總值的6%，也遠(yuǎn)落后于廣東省的18.2%。總體而言廣西海洋經(jīng)濟(jì)仍處于低度發(fā)展，經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值較低，海洋經(jīng)濟(jì)水平低下。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式上來看，廣西沿海地區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)仍處于粗放型開發(fā)階段，海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例仍不合理，海洋產(chǎn)業(yè)門類仍不太齊全而且仍以低技術(shù)傳統(tǒng)海洋產(chǎn)業(yè)為主，傳統(tǒng)的海洋漁業(yè)占據(jù)了海洋經(jīng)濟(jì)總值超過一半的比重，海洋科技附加值偏低。因而，廣西沿海地區(qū)要轉(zhuǎn)變海洋經(jīng)濟(jì)增長方式，力推海洋經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整，走一條可持續(xù)發(fā)展的海洋航路。
2廣西海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向
要真正促進(jìn)廣西沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和諧快速發(fā)展，充分利用我區(qū)的海洋資源優(yōu)勢，發(fā)展好海洋經(jīng)濟(jì)及其依托海洋資源優(yōu)勢的臨港產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。不僅如此，我區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對擴(kuò)大我區(qū)的對外開放和促進(jìn)整個(gè)廣西的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也可以起到很強(qiáng)的支撐和引領(lǐng)作用。
2.1加強(qiáng)港口基建，服務(wù)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展
充分整合利用我區(qū)各港口資源,加強(qiáng)港口泊位建設(shè),疏浚深水航道,拓展港口作業(yè)區(qū)。加快建設(shè)和完善港口保安、視頻、通訊、雷達(dá)、船舶識(shí)別系統(tǒng)和基站,加快電子口岸海運(yùn)物流平臺(tái)向三個(gè)沿海港口的移植工作。完善港區(qū)鐵路輸運(yùn)系統(tǒng),完善從貨物裝船、離岸、航行、進(jìn)港到裝運(yùn)送達(dá)物主的一條龍物流體系,加快把沿海三大港口建成功能齊全、分類明確、吞吐量大、班期航線多、集疏運(yùn)快捷大中小泊位相匹配的現(xiàn)代化大港,發(fā)揮港口對海洋經(jīng)濟(jì)的引領(lǐng)作用。
2.2加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測,重視海洋環(huán)境保護(hù)
強(qiáng)化重要海洋生態(tài)功能區(qū)保護(hù)與生態(tài)修復(fù)，做好海洋污染防治工作，嚴(yán)格控制近海環(huán)境污染，開展局部受污海域治理。加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測能力建設(shè)，建立健全海洋環(huán)境監(jiān)測體系，積極開展海洋環(huán)境監(jiān)測能力的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，加強(qiáng)對各種海洋開發(fā)活動(dòng)的環(huán)境跟蹤監(jiān)測。加強(qiáng)對海洋產(chǎn)業(yè)規(guī)劃一票否決機(jī)制建設(shè)。
2.3實(shí)施人才戰(zhàn)略,堅(jiān)持科技興海戰(zhàn)略
海洋天然氣目標(biāo)市場
油氣區(qū)域／油氣田目標(biāo)市場用途
瓊東南盆地崖城香港、海南發(fā)電、化肥
鶯歌海盆地樂東朱江三角洲地區(qū)／廣西發(fā)電、化肥、工業(yè)／民用
東方海南、廣西／廣東發(fā)電、化肥、工業(yè)／民用
珠江口盆地文昌9區(qū)珠江三角洲地區(qū)發(fā)電、工業(yè)／民用
西湖凹陷／麗水區(qū)塊平湖及周邊上海、長江三角洲地區(qū)工業(yè)／民用
麗水溫州發(fā)電、工業(yè)／民用
渤海海域錦州錦西化肥、民用
渤西天津發(fā)電、工業(yè)／民用
渤中／渤南煙臺(tái)、青島／大連發(fā)電、工業(yè)／民用
目前中國海油在遼東灣北部、渤海灣西部、海南島近海、東海西湖凹陷已建立了天然氣生產(chǎn)基地。遼東灣北部JZ20—2氣田，于1992年8月投產(chǎn)，目前年產(chǎn)天然氣3．8億方。渤海灣西部渤西油田群，于1998年投產(chǎn)，目前年產(chǎn)天然氣1億方。海南島近海的崖13—1氣田，于1996年1月投產(chǎn)，目前年產(chǎn)天然氣36億方。東海西湖凹陷的平湖氣田，于1998年11月投產(chǎn)，目前年產(chǎn)天然氣4億方。
1999年，中國海油原油、天然氣產(chǎn)量全面超額完成國家計(jì)劃，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，共生產(chǎn)原油1617萬噸，完成國家計(jì)劃的108％，天然氣生產(chǎn)43．9億方，完成國家計(jì)劃的129％，油當(dāng)量達(dá)到2056萬噸，全年實(shí)現(xiàn)原油銷售收入159億元，天然氣銷售收入27．03億元。中國海油全年實(shí)現(xiàn)經(jīng)營利潤27．5億元，人均效益處于全國先進(jìn)地位。
加強(qiáng)海洋天然氣的勘探開發(fā)是中國海油早在1998年就制定的加快海洋石油發(fā)展的“六大發(fā)展戰(zhàn)略”之一，力爭到2015年中國近海天然氣年產(chǎn)量達(dá)到200億方，為此，在2010年以前需新增探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量3773億方。今后15年海洋天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的主要區(qū)域是東海西湖凹陷、瓊東南盆地及茸歌海盆地。
2000年是中國海油資產(chǎn)重組、機(jī)制改革后的第一年，也是海洋石油開發(fā)的第一個(gè)“海洋天然氣年”，在“海洋天然氣年”中，中國海油將會(huì)有一系列的重大舉措推動(dòng)和加快海洋天然氣的勘探開發(fā)。一是經(jīng)過近三年的籌建，海洋石油化學(xué)公司已于近日正式成立，這標(biāo)志著位于茸歌海盆地的東方氣田的開發(fā)進(jìn)入了到計(jì)時(shí)，預(yù)計(jì)到2004年東方氣田每年將向海南提供天然氣16億方，用于化肥工業(yè)和發(fā)電。隨著科技投入的增加和鉆探技術(shù)的提高，鶯歌海大氣區(qū)不斷有新的發(fā)現(xiàn)，東方和樂東氣田的聯(lián)合開發(fā)將實(shí)現(xiàn)向海南、廣西或廣東提供天然氣34億方。二是位于渤海灣中部和南部的渤南油氣田群也將在近期全面啟動(dòng)，預(yù)計(jì)在三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)向出東膠東半島供氣。三是配合國家“西氣東輸”工程，優(yōu)先開發(fā)東海天然氣的戰(zhàn)略部署，加快東海天然氣的勘探開發(fā)。開發(fā)東海天然氣是“海洋天然氣年”的重頭戲，中國海油決定要把東海天然氣的勘探作為今年的工作重點(diǎn)，加大投入，加大勘探工作量，爭取盡快獲得重要發(fā)現(xiàn)。
1.1建模原理
為實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)遙感影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，需要建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型。在邏輯結(jié)構(gòu)上將遙感影像數(shù)據(jù)劃分為描述性元數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)實(shí)體，在業(yè)務(wù)流程上將數(shù)據(jù)建模分為元數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)建模。
1.2元數(shù)據(jù)建模
遙感影像通常格式特定、數(shù)據(jù)量大，而元數(shù)據(jù)是對影像獲取信息、質(zhì)量信息、空間特征等的概括抽取，通常為文本格式、數(shù)據(jù)量小，具有信息豐富、讀取方便等優(yōu)點(diǎn)[11-12]。本文根據(jù)元數(shù)據(jù)描述對象的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)管理要求，構(gòu)建了海洋遙感影像元數(shù)據(jù)的統(tǒng)一模型，如圖1所示。其中，數(shù)據(jù)要素級信息由元數(shù)據(jù)解析讀取獲得；數(shù)據(jù)集級信息可批量手工錄入，便于按照專項(xiàng)、區(qū)塊、調(diào)查單位及時(shí)間等對各專項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；數(shù)據(jù)庫級信息在數(shù)據(jù)入庫時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)掃描數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)路徑、大小、狀態(tài)、權(quán)限等生成。
1.3數(shù)據(jù)建模
本文基于面向?qū)ο蟮乃悸贩椒?，將多源異?gòu)的海洋遙感數(shù)據(jù)抽象表達(dá)為數(shù)據(jù)實(shí)體、元數(shù)據(jù)、空間特征和快視圖等基本組成部分及其對應(yīng)關(guān)系。建立數(shù)據(jù)模型由E-R圖表示，如圖2所示。由于目前存檔的海洋遙感影像數(shù)據(jù)包含多種星源影像、航空影像和4D產(chǎn)品，且同源數(shù)據(jù)還包含不同級別、類型產(chǎn)品，因此，需要對每種產(chǎn)品類型數(shù)據(jù)分別構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，完成主數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)確定、影像ID命名規(guī)則、數(shù)據(jù)對象和元數(shù)據(jù)識(shí)別規(guī)則等定義，流程如圖3所示。影像數(shù)據(jù)建模支持面向多種數(shù)據(jù)源的各種影像目錄模型的定義，具備對影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式、數(shù)據(jù)格式、坐標(biāo)系統(tǒng)等參數(shù)的設(shè)置。
2多傳感器影像數(shù)據(jù)模型實(shí)體自動(dòng)提取與匹配
2.1技術(shù)路線
為將構(gòu)建的數(shù)據(jù)模型應(yīng)用于實(shí)踐，本文提出多傳感器影像數(shù)據(jù)模型實(shí)體的自動(dòng)提取與匹配技術(shù)，解決了如下幾個(gè)關(guān)鍵問題：①多源異構(gòu)影像元數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別與解析；②空間特征、快視圖及影像覆蓋范圍矢量自動(dòng)提取與生成；③數(shù)據(jù)ID命名規(guī)則制定及數(shù)據(jù)模型實(shí)體間自動(dòng)匹配。技術(shù)路線如圖4所示。
2.2元數(shù)據(jù)自動(dòng)提取與輸出
根據(jù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)模型，本文建立了一套自動(dòng)提取與輸出元數(shù)據(jù)信息表的技術(shù)流程，核心是從多源異構(gòu)的元數(shù)據(jù)中提取出與元數(shù)據(jù)模型對應(yīng)的字段信息，消除數(shù)據(jù)沖突，并利用元數(shù)據(jù)中關(guān)于空間特征的描述自動(dòng)生成影像數(shù)據(jù)矢量覆蓋范圍。具體如下：1）元數(shù)據(jù)文件識(shí)別：依據(jù)建立的數(shù)據(jù)模型，對每類影像產(chǎn)品定義元數(shù)據(jù)文件格式。如ALOS影像產(chǎn)品定義“HDR-*.txt”為元數(shù)據(jù)格式。2）元數(shù)據(jù)格式解析及數(shù)據(jù)沖突消除：建立元數(shù)據(jù)提取配置文件，將多源元數(shù)據(jù)文件中的字段名稱對應(yīng)至提取配置模板中，消除元數(shù)據(jù)命名沖突和語義沖突。命名沖突指相同字段（如影像左上角緯度）在不同元數(shù)據(jù)中有不同名稱（如ImageSceneLeftTopLatitude、SCENE_UL_CORNER_LAT等）或同一字段（如ProductType）在不同元數(shù)據(jù)中表示不同意思（產(chǎn)品類型或產(chǎn)品處理級別）。語義沖突指不同元數(shù)據(jù)對同一字段在描述方式、內(nèi)容上的不同造成的語義不一致性，如投影帶號在不同元數(shù)據(jù)中表示為ZoneNumber和ZoneNo.兩種形式。本文數(shù)據(jù)沖突消除方法的實(shí)質(zhì)是通過元數(shù)據(jù)配置文件將多源元數(shù)據(jù)字段名稱映射到元數(shù)據(jù)模型的全局名稱，通過提取配置模板和輸出模板兩步實(shí)現(xiàn)。3）元數(shù)據(jù)信息提?。簩⒃獢?shù)據(jù)文件內(nèi)容全部讀入內(nèi)存，用程序分步定位的方法提取元數(shù)據(jù)字段信息。以ALOS影像元數(shù)據(jù)“UTMZone="51N"……”為例，提取投影帶號信息需先定位至“UTMZone”字段，查找“=”后、符號“"”之間的字符串，即為帶號“51N”。又如，XML格式的RAPIDEYE元數(shù)據(jù)文件中，提取成像時(shí)間需定位至以“<eop:acquisitionDate>”開始、“</eop:acquisitionDate>”結(jié)束中間的字符串，即為成像時(shí)間。元數(shù)據(jù)信息提取將原始元數(shù)據(jù)字段對應(yīng)至提取配置模板字段，生成中間元數(shù)據(jù)文件。4）元數(shù)據(jù)信息輸出：定義元數(shù)據(jù)輸出配置模板，將中間元數(shù)據(jù)文件字段對應(yīng)至元數(shù)據(jù)模型中的字段。輸出配置模板按衛(wèi)星影像、航空影像、4D產(chǎn)品和動(dòng)力衛(wèi)星數(shù)據(jù)等設(shè)置四類。輸出時(shí)還可對模板字段進(jìn)行批量統(tǒng)一賦值。5）矢量范圍輸出：由元數(shù)據(jù)提取影像四角坐標(biāo)值，調(diào)用ArcGIS腳本語言函數(shù)CreateFeaturesFromTextFile_samples()，將四角坐標(biāo)文本文件、分隔符、輸出矢量文件和空間參考基準(zhǔn)作為輸入?yún)?shù)，生成帶有空間參考信息的ShapeFile格式的影像范圍矢量。
2.3基于GDAL的快視圖自動(dòng)提取
以往快視圖作用僅定位于數(shù)據(jù)瀏覽不同，本文提出的數(shù)據(jù)模型要求將快視圖匹配至影像空間特征，并錄入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)集成管理。然而，影像產(chǎn)品數(shù)據(jù)集中提供的快視圖通常不包含空間坐標(biāo)信息，因歷史原因各單位匯交數(shù)據(jù)中快視圖或已丟失或因重命名已不滿足數(shù)據(jù)模型識(shí)別要求，加之航空影像、4D產(chǎn)品通常不具備快視圖，快視圖自動(dòng)提取面臨較多問題。因此，針對多源異構(gòu)影像，本文基于GDAL（GeospatialDataAbstractionLibrary）對快視圖自動(dòng)提取并匹配至空間特征，流程如圖5所示。GDAL是X/MIT許可協(xié)議下的開源地理柵格空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換庫，支持幾乎所有常見的遙感圖像文件格式的讀取、格式轉(zhuǎn)換和重采樣等基本操作。本文選用開放源代碼的GDAL庫作為多源影像的訪問引擎，為影像的訪問和基本處理提供統(tǒng)一接口。提取后的快視圖具有了和影像文件一致的空間坐標(biāo)和數(shù)學(xué)基準(zhǔn)。
2.4數(shù)據(jù)模型實(shí)體自動(dòng)匹配
本文在分析各類影像產(chǎn)品數(shù)據(jù)建模的基礎(chǔ)上，提出基于規(guī)則的影像ID命名方法，通過指定影像惟一ID實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)文件、快視圖、元數(shù)據(jù)和矢量范圍的自動(dòng)匹配。具體如下：1）針對特定影像類型，根據(jù)數(shù)據(jù)模型定位至元數(shù)據(jù)文件，確定元數(shù)據(jù)存放目錄，將元數(shù)據(jù)上級文件夾記為ParentDirectory(1)。定位至元數(shù)據(jù)的好處在于：與元數(shù)據(jù)信息提取的過程相一致避免重復(fù)搜索；部分影像數(shù)據(jù)分波段存放（如中巴、TM等）或分塊存放（如WorldView），定位至影像文件很難形成與影像數(shù)據(jù)包一對一的關(guān)系。元數(shù)據(jù)文件通常與影像文件在同一目錄、名稱一致，并且元數(shù)據(jù)中通常有影像文件名信息。2）制定影像ID命名規(guī)則，標(biāo)識(shí)惟一影像數(shù)據(jù)包。通常情況下，元數(shù)據(jù)文件名能夠標(biāo)識(shí)惟一影像數(shù)據(jù)包時(shí)，采用元數(shù)據(jù)文件夾名命名；若不行，則需要考慮數(shù)據(jù)文件名、或上級（ParentDirectory（1））至上幾級文件夾名（ParentDirectory（N））的組合形式來命名影像ID。部分示例如表1所示。特征的相互匹配，為數(shù)據(jù)建庫和入庫管理奠定基礎(chǔ)。
3多傳感器海洋遙感影像集成與管理
根據(jù)數(shù)據(jù)模型和集成管理的要求，本文研發(fā)設(shè)計(jì)了多傳感器影像自動(dòng)加工工具（以下簡稱“工具”）和海洋遙感影像管理信息系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）?？紤]到數(shù)據(jù)安全和保密需要，工具設(shè)計(jì)為單機(jī)版，系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)。系統(tǒng)采用.NetFrameWork框架搭建平臺(tái)，利用ArcGISEngine組件做專業(yè)開發(fā)；服務(wù)器端部署Oracle11g數(shù)據(jù)庫和ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎，服務(wù)器端與客戶端通過內(nèi)網(wǎng)連接。工具研發(fā)基于多傳感器遙感影像數(shù)據(jù)模型實(shí)體自動(dòng)提取匹配技術(shù)，對不同影像元數(shù)據(jù)操作提供統(tǒng)一的配置交互界面（見圖6）。工具支持用戶根據(jù)影像類型和建模要求配置元數(shù)據(jù)提取和輸出模板，提供預(yù)定義的影像ID命名規(guī)則。模板與規(guī)則均以XML格式保存，支持用戶自定義修改，擴(kuò)展性強(qiáng)。工具能夠從元數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)文件中批量生成元數(shù)據(jù)信息表、快視圖和空間特征一一對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，并通過影像ID與原始數(shù)據(jù)包自動(dòng)匹配，與后端管理系統(tǒng)有效銜接。依據(jù)本文構(gòu)建的多源異構(gòu)影像數(shù)據(jù)模型，系統(tǒng)按照“元數(shù)據(jù)表+快視圖+空間特征數(shù)據(jù)文件”的方式，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑記錄在二進(jìn)制變長字段內(nèi)，并將影像對應(yīng)的元數(shù)據(jù)信息表、空間特征和快視圖信息存放于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表中，從而實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的無縫管理。系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)空間范圍、快視圖、數(shù)據(jù)包詳情的查詢?yōu)g覽、分析統(tǒng)計(jì)等功能，并支持用戶通過選擇元數(shù)據(jù)記錄、下載相應(yīng)的遙感影像數(shù)據(jù)實(shí)體。如圖7所示。數(shù)據(jù)建模是整個(gè)系統(tǒng)的核心內(nèi)容。系統(tǒng)將入庫配置環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)為功能模塊，按照“元數(shù)據(jù)項(xiàng)管理—資料建?！獢?shù)據(jù)建?！幠抗芾怼钡牟襟E，向?qū)街敢脩敉瓿蓴?shù)據(jù)建模和存儲(chǔ)規(guī)劃。其中，元數(shù)據(jù)項(xiàng)管理完成元數(shù)據(jù)項(xiàng)的定義；資料建模為元數(shù)據(jù)模型的定義；數(shù)據(jù)建模為每類資料構(gòu)建數(shù)據(jù)模型；編目管理為數(shù)據(jù)入庫設(shè)計(jì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)入庫需用戶提供影像數(shù)據(jù)實(shí)體文件存儲(chǔ)路徑，以及影像加工工具生成的標(biāo)準(zhǔn)元數(shù)據(jù)表、快視圖和矢量文件。入庫過程中，系統(tǒng)首先根據(jù)數(shù)據(jù)模型校驗(yàn)是否能在指定路徑下正確識(shí)別遙感影像原始數(shù)據(jù)包。校驗(yàn)完成后，系統(tǒng)根據(jù)主標(biāo)識(shí)字段（即影像ID），自動(dòng)匹配影像數(shù)據(jù)包、元數(shù)據(jù)表、快視圖和矢量范圍，并根據(jù)元數(shù)據(jù)模型判定輸入元數(shù)據(jù)表信息是否正確、齊全。在所有判定條件都滿足后，系統(tǒng)掃描并存儲(chǔ)每條數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)路徑，并將元數(shù)據(jù)表、快視圖和矢量范圍入庫。系統(tǒng)支持用戶瀏覽查詢、編輯修改和數(shù)據(jù)下載等操作。用戶可按數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)查詢結(jié)果等方式瀏覽影像快視圖、矢量覆蓋范圍和元數(shù)據(jù)表，并可對元數(shù)據(jù)表編輯修改。數(shù)據(jù)查詢支持?jǐn)?shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)下自定義幾何形狀（線或多邊形）、跨數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)綜合模糊查詢兩種查詢方案。數(shù)據(jù)下載通過元數(shù)據(jù)表、快視圖或矢量范圍等與數(shù)據(jù)文件的自動(dòng)匹配，在記錄存儲(chǔ)路徑下定位相應(yīng)數(shù)據(jù)文件并提供下載服務(wù)。
4結(jié)束語
運(yùn)用IIS建立虛擬目錄和站點(diǎn)信息，運(yùn)用Dream－weaver編輯網(wǎng)頁信息和進(jìn)行網(wǎng)頁設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)庫運(yùn)行環(huán)境是Access2007。（1）安裝IIS并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。在Win－dows2007系統(tǒng)中，打開Internet信息服務(wù)以及萬維網(wǎng)服務(wù)中的asp、asp．net服務(wù)。在IIS中，設(shè)置好網(wǎng)站的根目錄和虛擬目錄，啟用asp選項(xiàng)父路徑和“將錯(cuò)誤發(fā)送到瀏覽器”，以方便調(diào)試。（2）利用Dreamweaver搭建本地站點(diǎn)，其目的是建立本地文件與Dreamweaver的聯(lián)系，以便通過Dre－amweaver來管理站點(diǎn)文件。由于需要連接數(shù)據(jù)庫，所以需要?jiǎng)?chuàng)建的是動(dòng)態(tài)站點(diǎn)，利用站點(diǎn)窗口可以對本地的文件、文件夾進(jìn)行創(chuàng)建、復(fù)制、移動(dòng)和刪除等基本操作，也可以對站點(diǎn)進(jìn)行重新規(guī)劃和布局。
2海洋觀測儀器管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2．1功能模塊劃分依據(jù)海洋觀測儀器管理系統(tǒng)的需求，將系統(tǒng)分為用戶信息、管理員信息、儀器類別、儀器詳細(xì)信息、儀器借用計(jì)劃以及儀器的維護(hù)5個(gè)對象。設(shè)計(jì)了5個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體來表示這5個(gè)對象，相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。在確定了海洋觀測儀器管理系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路之后，還需要進(jìn)一步形成相互關(guān)聯(lián)的各模塊。海洋觀測儀器管理系統(tǒng)主要包括前臺(tái)和后臺(tái)2個(gè)模塊：前臺(tái)模塊主要由用戶操作，后臺(tái)模塊由管理員操作，每個(gè)模塊都包含幾個(gè)子模塊（見圖1）。2．2數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）在使用MicrosoftAccess創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫之前，須先確定數(shù)據(jù)庫存放路徑，然后確定文件名稱。（2）數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分析可知，需要?jiǎng)?chuàng)建儀器類別、儀器詳細(xì)信息、借用計(jì)劃信息、儀器維護(hù)記錄信息、用戶信息和管理員信息等6個(gè)數(shù)據(jù)表。每個(gè)數(shù)據(jù)表都必須有主鍵，查詢、刪除操作很容易通過主鍵實(shí)現(xiàn)。需要注意的是，Adminpurview字段存儲(chǔ)的是管理員的管理權(quán)限信息，取值范圍是0、1、2、4、8。其中：0代表擁有所有權(quán)限；1代表維護(hù)儀器信息的權(quán)限；2代表維護(hù)用戶檔案的權(quán)限；4代表維護(hù)借用計(jì)劃的權(quán)限；8代表維護(hù)儀器類別的權(quán)限。使用這幾個(gè)值的原因是，它們代表的二進(jìn)制數(shù)能夠方便與多種權(quán)限的組合及判斷。2．3海洋觀測儀器管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)用戶可以在前臺(tái)操作進(jìn)行頁面顯示，包括用戶登錄頁面、登錄驗(yàn)證頁面、注銷登錄頁面、注冊申請頁面、接受注冊申請頁面、修改個(gè)人信息頁面、修改密碼頁面、儀器詳細(xì)信息查看頁面以及儀器維護(hù)頁面。管理員后臺(tái)管理模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能比較多，可以分為主頁面、登錄／注銷、管理員管理、儀器信息管理、用戶檔案管理、儀器借用計(jì)劃信息管理、儀器維護(hù)信息管理等幾大部分。后臺(tái)主頁面也是一個(gè)框架，它由主框架頁、左側(cè)頁面和主頁面組成。為保證海洋觀測儀器管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的安全性，需要進(jìn)行登錄驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后才可以進(jìn)入系統(tǒng)，所以要有登錄、注銷模塊。對管理員的管理包括添加管理員、刪除管理員、更改管理員權(quán)限、修改管理員的基本信息等。儀器信息管理部分實(shí)現(xiàn)的功能包括儀器類別的添加、刪除和修改等。儀器詳細(xì)信息管理部分、用戶檔案管理頁面、儀器借用計(jì)劃管理頁面、儀器維護(hù)計(jì)劃頁面也均有添加、修改和刪除功能。
3海洋觀測儀器管理系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
3．1管理員信息管理進(jìn)入管理員登錄界面，管理員需要輸入用戶名和密碼，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將賬號、密碼同數(shù)據(jù)庫中的記錄對象進(jìn)行依次比對，只有提交的用戶名和密碼與數(shù)據(jù)庫中同一條記錄中的用戶名和密碼完全相同時(shí)，才允許進(jìn)入后臺(tái)管理員管理界面。進(jìn)入管理員管理界面后可以進(jìn)行操作員信息的添加、修改。進(jìn)行操作時(shí)需要再次驗(yàn)證其權(quán)限。系統(tǒng)的管理員擁有所有的管理權(quán)限，可以修改管理員和操作員的相關(guān)信息。3．2用戶信息管理用戶信息管理分為管理員管理部分和用戶操作部分。只有管理員能進(jìn)入后臺(tái)管理部分，進(jìn)行用戶的添加、用戶信息的修改和刪除操作。管理員還可以對已經(jīng)提交注冊申請的新用戶進(jìn)行審批等操作。當(dāng)管理員進(jìn)入此模塊時(shí)，系統(tǒng)首先判斷當(dāng)前登錄的管理員是否具有管理用戶信息的權(quán)限。為了保證系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的安全性，只有超級管理員和擁有此模塊權(quán)限的管理員才能進(jìn)行此模塊的操作。前臺(tái)由用戶操作管理的部分只可以修改當(dāng)前用戶的信息。在進(jìn)入前臺(tái)用戶主頁面后，單擊“新用戶注冊”按鈕，即可在新用戶注冊界面進(jìn)行注冊。在提交注冊信息后，還需要由管理員審查、批準(zhǔn)后才能成為注冊用戶。用戶登錄后只可以修改自己的登錄密碼或者基本信息。3．3儀器類別管理管理員登錄后臺(tái)管理系統(tǒng)后，可以進(jìn)入儀器類別管理界面（見圖2）。海洋觀測儀器的類別主要分為實(shí)驗(yàn)室觀測儀器和外海觀測儀器兩類。在選擇儀器類別后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成儀器類別ID，直接點(diǎn)擊“更新”就可以實(shí)現(xiàn)儀器類別的添加操作。進(jìn)行修改和刪除儀器的類別時(shí)，在行數(shù)據(jù)對應(yīng)的操作選項(xiàng)中選擇“修改”或“刪除”后，此儀器類別信息會(huì)出現(xiàn)在“添加／修改儀器類別”表格內(nèi)，修改名稱后點(diǎn)擊“更新”按鈕，即可完成對數(shù)據(jù)庫內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的修改操作。單擊“刪除”按鈕即可實(shí)現(xiàn)對應(yīng)行信息的刪除。3．4儀器詳細(xì)信息管理儀器詳細(xì)信息管理分為后臺(tái)管理和前臺(tái)查詢兩部分。在后臺(tái)儀器詳細(xì)信息管理界面，分頁顯示了所有錄入過的儀器的詳細(xì)信息，如圖3所示。管理員可以添加儀器詳細(xì)信息（見圖4），也可以刪除、修改儀器的詳細(xì)信息。普通用戶登錄后只能查看相關(guān)信息，沒有修改權(quán)限。3．5儀器借用計(jì)劃管理在儀器借用計(jì)劃管理界面，分頁顯示了所有的儀器借用計(jì)劃（見圖5）。管理員登錄后可以維護(hù)借用計(jì)劃，進(jìn)行借用計(jì)劃的審批、修改和刪除。普通用戶可以提交、查看借用計(jì)劃，借用計(jì)劃的添加如圖6所示。3．6儀器維護(hù)信息管理管理員登錄后可以進(jìn)行儀器維護(hù)記錄的添加、修改以及刪除，而普通用戶登錄后只能進(jìn)行查詢。3．7系統(tǒng)測試與系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后要進(jìn)行系統(tǒng)測試，以便發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改進(jìn)，使用的過程中也可以修改和完善。測試后上傳到服務(wù)器并開通互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站，用戶可以通過域名訪問該網(wǎng)站。
4結(jié)束語
1.1國家戰(zhàn)略定位
模糊缺乏國家戰(zhàn)略層面的對海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位。在《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》重點(diǎn)扶持發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，只對包括海洋油氣開發(fā)裝備、海洋風(fēng)能利用裝備、海水淡化和綜合利用等裝備在內(nèi)的海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)提出了具體的產(chǎn)業(yè)化配套政策，其他包括海洋生物技術(shù)、海洋新型能源僅有所提及，其產(chǎn)業(yè)開發(fā)重點(diǎn)和扶持導(dǎo)向不明確，特別是缺乏權(quán)威的產(chǎn)業(yè)發(fā)展評估和路線圖，也沒有明確的國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位。盡管國家發(fā)展改革委、工信部、海洋局、能源局等國家職能部門，最近針對海洋工程裝備制造、海水淡化、海上風(fēng)電等海洋戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展相繼出臺(tái)了一些專項(xiàng)規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)扶持意見，但與國家沿海區(qū)域發(fā)展和海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展試點(diǎn)戰(zhàn)略協(xié)調(diào)不足，且受到政策和資金成本的制約，地方政府貫徹落實(shí)的成效并不明顯，缺乏針對海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展屬性的政策創(chuàng)新，未能構(gòu)建海陸統(tǒng)籌的全局發(fā)展戰(zhàn)略框架和產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位。
1.2政策措施協(xié)調(diào)不足
近年來，國家相繼啟動(dòng)實(shí)施了沿海經(jīng)濟(jì)帶、藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)及海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范等一系列涉海開發(fā)戰(zhàn)略，也通過國家財(cái)政專項(xiàng)資金及海域使用金等對海洋生物、海洋裝備制造、海水淡化等海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了重點(diǎn)扶持，但基本以國家財(cái)政資金和行業(yè)專項(xiàng)資金為主，國家專項(xiàng)綜合資金及地方配套資金不足，資金扶持力度和覆蓋面遠(yuǎn)不能滿足海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展的需要，且政策創(chuàng)新力度明顯不足，陸海產(chǎn)業(yè)扶持政策之間缺乏協(xié)調(diào)。國家缺乏有針對性的產(chǎn)業(yè)培育引導(dǎo)政策，特別是針對涉海科技成果轉(zhuǎn)化和創(chuàng)新型中小企業(yè)培育的引導(dǎo)政策，涉海小微科技創(chuàng)新企業(yè)“死亡谷”問題突出?，F(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)扶持政策多出自海洋職能部門，實(shí)施中缺乏部門協(xié)調(diào)，地方又以爭取國家政策支持為主，難以突破國家政策框架，政策效應(yīng)難以充分發(fā)揮。
1.3行業(yè)低端競爭激烈
鑒于海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿?，沿海各地都出臺(tái)了發(fā)展定位趨同的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，在一定程度上助推了區(qū)域惡性競爭，形成海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育遍地開花，但產(chǎn)業(yè)化發(fā)展嚴(yán)重滯后的局面。對于海洋裝備制造、海上風(fēng)電等少數(shù)幾個(gè)已初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，各地普遍加大招商和投資力度，將有限的政策資金投入其中，并給予最大限度的土地、融資、稅收等優(yōu)惠，在短期內(nèi)扭曲了其市場要素價(jià)格，降低了投資主體的投資風(fēng)險(xiǎn)和成本，引發(fā)了投資熱潮和地區(qū)間的重復(fù)建設(shè)，導(dǎo)致了國內(nèi)部分低端船舶配套裝備、海洋工程裝備、海水淡化裝備及風(fēng)電裝備制造能力短期內(nèi)得到極大提升，但產(chǎn)業(yè)鏈高端裝備設(shè)計(jì)制造能力不足，出現(xiàn)產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩，嚴(yán)重影響到國內(nèi)海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和健康發(fā)展。
1.4海洋技術(shù)創(chuàng)新薄弱
隨著我國海洋科技創(chuàng)新投入的不斷加大，我國在海水種苗繁育、海洋生物醫(yī)藥、海工裝備制造、海水綜合利用等諸多海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都取得了一定突破，但在一些關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和創(chuàng)新能力方面和西方發(fā)達(dá)國家還有很大差距，產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展受制于技術(shù)創(chuàng)新的局面仍未得到有效改善。關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備依賴進(jìn)口，相關(guān)產(chǎn)品成本過高、競爭力弱，制約了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。如在海水淡化裝備制造領(lǐng)域，海水膜組件、能量回收裝置和海水高壓泵等反滲透關(guān)鍵設(shè)備仍需進(jìn)口，海水淡化工程關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率不足50％。國內(nèi)756項(xiàng)與海水淡化相關(guān)的專利中，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的僅占15％［9］。關(guān)鍵核心技術(shù)未實(shí)現(xiàn)突破，再加上海洋科技創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的行政壁壘，科技成果轉(zhuǎn)化與專業(yè)配套能力不足，造成部分海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育技術(shù)瓶頸比較突出。
2政策導(dǎo)向與路徑設(shè)計(jì)
2.1加強(qiáng)海洋戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)，完善海洋產(chǎn)業(yè)政策
扶持體系盡快制定《全國海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，統(tǒng)籌陸海戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)布局，合理布局沿海海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展架構(gòu)，減少地方政府的無序競爭。搭建國家海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)區(qū)域協(xié)調(diào)框架和信息交流平臺(tái)，引導(dǎo)地方政府因地制宜地開展海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目建設(shè)，形成區(qū)域優(yōu)勢互補(bǔ)、錯(cuò)位發(fā)展的空間發(fā)展格局。制訂國家海洋重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)投資目錄，優(yōu)先選擇具有重大產(chǎn)業(yè)開發(fā)潛力的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)支持。落實(shí)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)優(yōu)惠政策，推動(dòng)國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和科技創(chuàng)新專項(xiàng)資金向海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展傾斜。完善國家產(chǎn)業(yè)扶持政策，對重點(diǎn)企業(yè)，特別是中小型民營企業(yè)進(jìn)行專項(xiàng)扶持，加快海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)市場開拓進(jìn)程。
2.2推進(jìn)區(qū)域示范工程建設(shè)，創(chuàng)新海洋新興產(chǎn)業(yè)培育機(jī)制
實(shí)施重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域示范工程建設(shè)，積極推進(jìn)海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育基地和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟建設(shè)。制訂重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)地區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)和示范工程建設(shè)方案，積極鼓勵(lì)和引導(dǎo)重點(diǎn)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合建立行業(yè)聯(lián)盟，打造3～5個(gè)國家海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育基地。制定國家海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，建立面向創(chuàng)新型企業(yè)和市場化科研機(jī)構(gòu)的政策扶持機(jī)制。整合與協(xié)調(diào)國家及地方海洋科技創(chuàng)新資金，建立科技創(chuàng)新市場化評價(jià)機(jī)制，減少行政干預(yù)和重復(fù)投入問題。
2.3實(shí)施海洋科技創(chuàng)新工程，推進(jìn)企業(yè)科技創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)
實(shí)施國家海洋科技創(chuàng)新工程，建立國家海洋科技創(chuàng)新基金和重大海洋科技專項(xiàng)基金專家咨詢委員會(huì)，統(tǒng)籌國家海洋科技創(chuàng)新基金投入。依托青島國家海洋科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，組建國家海洋科技創(chuàng)新聯(lián)盟和深遠(yuǎn)?？萍佳邪l(fā)平臺(tái)，打造國際海洋科技論壇，強(qiáng)化重大技術(shù)和裝備領(lǐng)域的國際交流與合作。大力培育涉海企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新主體地位，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)和創(chuàng)新型企業(yè)建設(shè)。鼓勵(lì)重點(diǎn)企業(yè)與科技機(jī)構(gòu)聯(lián)合建立海洋工程技術(shù)中心，支持企業(yè)申報(bào)和承建省級、國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，推進(jìn)以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程。
2.4推動(dòng)特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，加快海洋產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展進(jìn)程
結(jié)合國家海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展試點(diǎn)工作，推進(jìn)海洋特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)逐步向特定的產(chǎn)業(yè)園區(qū)轉(zhuǎn)移，同時(shí)調(diào)整各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)的發(fā)展特色及核心定位，建設(shè)一批現(xiàn)代海洋特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，構(gòu)建海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和集聚平臺(tái)。鼓勵(lì)涉海大中型企業(yè)及各類優(yōu)勢涉海企業(yè)跨區(qū)域、跨行業(yè)、跨所有制兼并重組，培育一批以海洋新興產(chǎn)業(yè)為主體，具有國際競爭力的大型涉海企業(yè)集團(tuán)，并通過其輻射帶動(dòng)及配套需求，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的完善和配套中小型海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)企業(yè)的集聚發(fā)展。
2.5創(chuàng)新海洋產(chǎn)業(yè)投資模式，建立和完善專業(yè)海洋產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系統(tǒng)
籌協(xié)調(diào)國家財(cái)政扶持資金、社會(huì)資金、風(fēng)險(xiǎn)資本和金融資本，創(chuàng)新國家財(cái)政補(bǔ)貼和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避機(jī)制，推進(jìn)國家“藍(lán)色投資基金”和公私合作經(jīng)營的“藍(lán)色投資銀行”發(fā)展，構(gòu)建符合海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的市場投融資體系。鼓勵(lì)沿海地方政府圍繞海洋科技孵化和產(chǎn)業(yè)培育平臺(tái)建設(shè)，提升海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專業(yè)服務(wù)能力，利用大數(shù)據(jù)和電商服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建面向小微型創(chuàng)新企業(yè)培育的專業(yè)化海洋中介服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，逐步完善區(qū)域海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育體系。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：海洋環(huán)境污染海洋災(zāi)害
海洋工程與海洋環(huán)境相互作用隨著沿海經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，近海海域遭到越來越嚴(yán)重的污染，使海域環(huán)境質(zhì)量明顯下降，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，并對生物資源和人體健康產(chǎn)生有害影響。近海水域的污染已成為世界各國，特別是象我國這樣具有相當(dāng)長的海岸線和眾多海灣的國家所共同關(guān)心的環(huán)境問題。海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還面臨嚴(yán)酷的海洋自然環(huán)境，海洋災(zāi)害直接影響著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)模、速度和效益，精確預(yù)報(bào)海洋災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)該采取何種防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)工程措施，也成為嚴(yán)重關(guān)注的環(huán)境問題。為了開發(fā)海洋中的空間、礦產(chǎn)、漁業(yè)、能源等物質(zhì)資源，需要在海上進(jìn)行各類工程建設(shè)，在目前科技日益發(fā)展的情況下，工程建設(shè)的規(guī)模日益巨大，這些大規(guī)模的工程建設(shè)和海洋環(huán)境之間的相互作用也將是開發(fā)海洋中的一個(gè)應(yīng)引起特別關(guān)注的重要問題。為了適應(yīng)我國海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海洋環(huán)境的日益惡化，海洋災(zāi)害的頻發(fā)和海洋工程向大型化發(fā)展，近海石油氣田的開發(fā)，以及海岸帶開發(fā)過程中的后效問題的研究需要，針對我國重大海洋環(huán)境與保護(hù)問題開展研究是十分必要和迫切的。
在這方面，重點(diǎn)需要開展的研究課題大體上有三類。第一類課題是海洋環(huán)境特征對各類污染物作用的機(jī)理和規(guī)律研究，第二類課題是海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)研究，第三類課題是海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用吸防治措施與對策。
一、海洋環(huán)境特征
對各類污染物的作用機(jī)理和規(guī)律研究以海洋流體動(dòng)力對各類污染物遷移、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化規(guī)律的研究為基礎(chǔ)，考慮各種自然環(huán)境因素（浪、流、風(fēng)、光、溫度、濕度）、物理因素（擴(kuò)散、揮發(fā)、沉降、吸附、釋放）、化學(xué)因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋復(fù)雜條件下的運(yùn)動(dòng)及演變規(guī)律，并建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型。此外，近年來，在我國沿海海域，赤潮頻發(fā)嚴(yán)重。因此，除了加強(qiáng)赤潮的監(jiān)測和預(yù)報(bào)外，也應(yīng)加強(qiáng)在建立赤潮生長機(jī)理和發(fā)展規(guī)律方面的研究工作。
此項(xiàng)研究應(yīng)通過現(xiàn)場觀測、物理模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬研究相結(jié)合的方法來進(jìn)行。由于現(xiàn)場觀測工作耗資巨大，且受到許多客觀條件的限制，所獲得的數(shù)據(jù)往往有許多綜合因素的共同作用，很難將其中的單因素影響分離出來，因此，往往只能用它來作為對某一水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型進(jìn)行檢驗(yàn)其可行性和精度的一個(gè)實(shí)例。
用數(shù)學(xué)模擬方法來建立海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型是一個(gè)較為有效的方法。目前，在這方面國內(nèi)外已有不少水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型，這些水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型大體上都基于以下幾方面的模型：水流數(shù)學(xué)模型；波浪數(shù)學(xué)模型；液流相互作用模型；近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型。
在水流數(shù)學(xué)模型研究方面，對于較大范圍的海域，通?？刹捎蒙疃绕骄某绷鹘虒W(xué)模型，對于紊動(dòng)影響不顯著的海域，可不考慮湍流影響，而對于湍流效應(yīng)顯著的區(qū)域，如排污口近區(qū)，則應(yīng)考慮湍流效應(yīng)。此外，采用坐標(biāo)變換，可建立一種能夠考慮復(fù)雜地形和套流效應(yīng)的三維潮流數(shù)學(xué)模型，這樣才能夠較好地重現(xiàn)實(shí)際海域的三維潮流特征。在較小范圍的水域，水流數(shù)學(xué)模型可以以N－S方程和通用的k－（湍流模型為基礎(chǔ)，針對水溫和鹽度分層流的流動(dòng)特性，考慮浮力對紊動(dòng)的影響，建立用于模擬同時(shí)存在溫度和鹽度梯度這一類密度分層流的k－（單流體數(shù)學(xué)模型。也可以基于多流體模型的基本概念，分別對兩相本身的湍流輸運(yùn)規(guī)律以及相間相互作用規(guī)律進(jìn)行模擬，建立兩相湍浮力分層流的雙流體數(shù)學(xué)模型。
在波浪數(shù)學(xué)模型研究方面，可應(yīng)用BI—CGSTAB法求解由橢圓型緩坡方程離散得到的代數(shù)方程組，以提高求解效率。從水波發(fā)展方程出發(fā)，可導(dǎo)出一種用于大區(qū)域波浪變形問題的數(shù)學(xué)模型。通過引入弱非線性波色散關(guān)系，可使雙曲型緩坡方程能夠有效地考慮波浪的非線性效應(yīng)。對高階Boussinesq方程的進(jìn)一步研究，可使方程的色激性從入水到深水都達(dá)到很高精度，并提高方程的非線性精度，可以更精確的計(jì)算較深水域波浪的非線性特征。
針對帶自由表面的波浪場問題，通過把能有效模擬自由面形態(tài)的N—S方程和波能平衡方程的結(jié)合，可導(dǎo)出一個(gè)能考慮破波能量損失的拋物型緩坡療程，用這個(gè)方程可模擬規(guī)則波和不規(guī)則波破碎引起的波高變化。建立沿岸流數(shù)學(xué)模型，可模擬海岸上波高變化和破碎波波高、波浪增減水和沿岸流。
在波流相互作用模型的研究方面，對于弱流情形，可采用一種考慮流影響的修正的合流緩坡模型；對于強(qiáng)流情形，可采用在Botssinesq方程中考慮流影響的模型?？梢詫⑤椛鋺?yīng)力的計(jì)算公式與拋物型緩坡方程中的待求變量聯(lián)系起來，建立一種輻射應(yīng)力計(jì)算的新方法，用該方法可對較大區(qū)域均勻斜坡地形上的波浪輻射應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬。
在近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)模型研究方面，基于N一S方程所建立的深度平均的二維應(yīng)力一通量代數(shù)全場模型，可對非對稱潮流作用下的側(cè)向岸邊排放問題過分?jǐn)?shù)值模擬。以研究近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為目標(biāo)，在分析近海環(huán)境中各種物理、化學(xué)和生物現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，針對近海海域水污染的特點(diǎn)，從三維湍流模型出發(fā)，在動(dòng)量方程中引入表面風(fēng)應(yīng)力、底部切應(yīng)力以及柯氏力的作用；在輸運(yùn)方程中引入反映物理、化學(xué)、生物等作用的源、匯項(xiàng)，可建立一個(gè)統(tǒng)一考慮物理、化學(xué)和生物等過程綜合作用的近海海域污染物遷移轉(zhuǎn)化的三維預(yù)報(bào)模型，它可為環(huán)境評價(jià)、水質(zhì)規(guī)劃、污染控制以及水域排污工程設(shè)計(jì)等提供重要的科學(xué)依據(jù)；同時(shí)對確定水域環(huán)境容量，從而制定水域環(huán)境保護(hù)策略，也具有十分重要的理論價(jià)值和應(yīng)用前景。
應(yīng)該指出，在海洋水質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)模型研究方面，數(shù)學(xué)模擬無疑是一種十分有效的手段，但不論是何種數(shù)學(xué)模型，其模型中所需的必要參數(shù)和邊界條件的處理是研究水質(zhì)模型的技術(shù)關(guān)鍵，直接影響到水質(zhì)模型的科學(xué)性和預(yù)測能力。而這些必要的數(shù)據(jù)是無法從數(shù)學(xué)模型本身來取得的，有些可以通過現(xiàn)場觀測來得到，但其中一些最基本的卷數(shù)是要通過基本機(jī)理的研究才能得到，在這方面物理模型實(shí)驗(yàn)研究將是一個(gè)有效的手段。
能模擬海洋動(dòng)力因素的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，現(xiàn)代化的量測儀器和測試系統(tǒng)是開展物理模型實(shí)驗(yàn)研究的必備條件。進(jìn)一步完善PIV和LIF的濃度場、速度場同步測量系統(tǒng)，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直結(jié)構(gòu)，獲得流場中水質(zhì)點(diǎn)速度的空間分布和時(shí)間過程；并同步獲得波浪及波流相互作用下濃度場的空間及時(shí)間變化過程，可用以分析定量污染物團(tuán)在波浪及波流相互作用下擴(kuò)散的基本特征和擴(kuò)散系數(shù)。
二、海洋災(zāi)害的精確預(yù)報(bào)及海洋工程設(shè)施防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)的研究海洋災(zāi)害主要包括風(fēng)暴潮、海浪、海冰、海嘯、赤潮及海岸侵蝕等。
90年代以來，我國海洋災(zāi)害所造成的損失每年達(dá)上百億元人民幣，是世界上海洋災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。海洋工程結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用很高，一旦發(fā)生破壞，將會(huì)造成重大的人員傷亡和巨額財(cái)產(chǎn)損失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平臺(tái)，1989年風(fēng)暴潮損失超6億元，1991年DB29銷管船在南海通臺(tái)風(fēng)翻沉等）。當(dāng)前我國海洋能源開發(fā)與海洋空間利用的絕大部分活動(dòng)是在近海和極淺海海域。為了保證在這些海域所建造的工程設(shè)施能夠安全服役免遭破壞，面臨的首要問題是弄清這一海域中嚴(yán)酷和復(fù)雜多變的環(huán)境因素。我國東臨西北太平洋，每年出現(xiàn)的臺(tái)風(fēng)數(shù)目占全球的38%，其中對我國可能造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)每年有7—8個(gè)。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)在我國登陸或接近我國沿海通過時(shí)，都會(huì)在沿岸局部地區(qū)產(chǎn)生風(fēng)暴潮，形成風(fēng)暴潮災(zāi)害。
在我國北方海域（渤海和北黃海），冬季由于受寒潮影響，沿岸地區(qū)每年都有結(jié)冰現(xiàn)象，結(jié)冰嚴(yán)重的年份則出現(xiàn)冰害。若對這些海洋災(zāi)害估計(jì)不足將會(huì)帶來巨大的損失。渤海重疊冰與堆積冰的形成，不但可給結(jié)構(gòu)物以強(qiáng)大的冰壓力，而且由于冰激引起的振動(dòng)作用，也會(huì)給海洋平臺(tái)的使用和安全帶來巨大的損害。而冰區(qū)溢油的遷移規(guī)律及預(yù)防和清理技術(shù)，至今尚未進(jìn)行過深入的研究。對近岸大面積冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都會(huì)引起海冰的斷裂，斷裂后冰塊的尺度直接影響其對結(jié)構(gòu)物的作用。在渤海海域建造的海洋平臺(tái)，為了抵抗冰害，往往建成正、倒錐體的結(jié)構(gòu)型式，冰排對錐體結(jié)構(gòu)的冰荷載及與其的動(dòng)力相互作用，也是目前尚未解決的課題。在海冰力學(xué)的研究中，除進(jìn)行理論分析和數(shù)值模擬外，實(shí)驗(yàn)研究也是一個(gè)重要的手段。在實(shí)驗(yàn)研究中，模型冰可采用凍結(jié)模型冰和非凍結(jié)模型冰來進(jìn)行，它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展這兩種技術(shù)是海冰力學(xué)研究中的一個(gè)課題。
我國是一個(gè)多地震的國家，海域中時(shí)有地震發(fā)生。強(qiáng)烈的地震將有可能是海上工程設(shè)施的主要破壞荷載。如果一旦在地震中結(jié)構(gòu)物（海洋平臺(tái)、鉆井船、人工島、輸油及輸氣管道等）發(fā)生破壞，除其直接經(jīng)濟(jì)損失極大外，其次生災(zāi)害——火災(zāi)、環(huán)境污染等的后果也不堪設(shè)想。
近年環(huán)太平洋地區(qū)地震的頻度和強(qiáng)度都在上升，造成重大災(zāi)害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特別是抗震防災(zāi)的基本原理和減震技術(shù)措施需要認(rèn)真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的響應(yīng)和振動(dòng)破壞機(jī)理更有待深入研究。日本阪神地震記錄資料表明，地震及由此引發(fā)的巨浪共同作用對水中和岸邊建筑物造成的破壞十分嚴(yán)重。水工建筑物的這類破壞機(jī)理，至今國內(nèi)外對此都很少研究，且由于試驗(yàn)條件的限制，國內(nèi)外對此方面的試驗(yàn)研究工作開展極少。這是海上水工建筑物抗震研究中的一個(gè)新領(lǐng)域。
以下的一些研究內(nèi)容將是為解決海洋工程設(shè)施抗震措施中的關(guān)鍵技術(shù)所必需考慮的，如近海環(huán)境地震危險(xiǎn)性分析，設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)和頻譜特性，強(qiáng)震海底多維地震動(dòng)及其空間分布規(guī)律，地震波傳播特性及地震動(dòng)輸入機(jī)理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考慮周圍水介質(zhì)影響的結(jié)構(gòu)振動(dòng)破壞機(jī)理、振動(dòng)控制、地震動(dòng)時(shí)頗聯(lián)合分析模型和輸入機(jī)制、非線性動(dòng)力分析和動(dòng)力破壞試驗(yàn)；核電站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平臺(tái)及地下輸油管線與地基土動(dòng)力相互作用，碼頭及護(hù)岸建筑物地震穩(wěn)定性；海域中水工建筑物的性能設(shè)計(jì)和地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等。
海上水工建筑物在長期運(yùn)行過程中健康狀況逐漸惡化，其損傷主要來自兩個(gè)方面：其一是結(jié)構(gòu)的老化、疲勞、超載、內(nèi)部損傷（裂縫）、地基沉降變形以及環(huán)境的物理化學(xué)損傷（低溫、凍融、大氣侵蝕）等；其二是設(shè)計(jì)不周或設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，施工質(zhì)量差，原材料不合格，管理維護(hù)不善等。大型海上水工建筑物的損傷和事故都將對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的影響。
因此，發(fā)展以下的一些技術(shù)和方法將是十分重要的。如在考慮海洋環(huán)境荷載在幅值。時(shí)間及方向上的隨機(jī)性所導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全的不確定性情況下，對現(xiàn)役海洋工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行健康診斷和評估剩余可靠度的理論；結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)及損傷檢測的新技術(shù)和新方法；結(jié)構(gòu)病害治理用的新材料、新技術(shù)和新方法；海洋工程結(jié)構(gòu)在多種復(fù)雜海洋環(huán)境條件下（風(fēng)、浪、流、冰、地震等）的可靠度和優(yōu)化理論研究，設(shè)計(jì)與建造新型抗災(zāi)工程結(jié)構(gòu)；研究和設(shè)計(jì)使海洋工程結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)有足夠的安全度，而在退役之后又便于拆除的各種工程措施。
為了及時(shí)掌握海洋環(huán)境的風(fēng)云變幻和災(zāi)害的可能來臨，發(fā)展海洋環(huán)境及災(zāi)害的預(yù)報(bào)技術(shù)是非常必要的。為此需要建立以下一些系統(tǒng)，如建立由近海到遠(yuǎn)海的海洋環(huán)境及災(zāi)害觀測網(wǎng)絡(luò)、預(yù)報(bào)與預(yù)警系統(tǒng)、沿岸防災(zāi)準(zhǔn)備和各類應(yīng)急處理系統(tǒng)；以主要海域和海岸帶區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為背景，進(jìn)行重點(diǎn)研究，建立數(shù)字化的海洋環(huán)境信息系統(tǒng)模型與結(jié)構(gòu)；以及建立海岸和近海工程設(shè)施防災(zāi)減災(zāi)數(shù)字信息系統(tǒng)，將海岸和近海工程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)相結(jié)合，建立數(shù)學(xué)物理模型，通過多媒體技術(shù)，形象化地描述災(zāi)害成因、發(fā)生機(jī)理、傳播規(guī)律、模擬災(zāi)害破壞的過程，建成智能化的防災(zāi)、抗災(zāi)和減災(zāi)決策支持系統(tǒng)。
三、海洋工程及海洋環(huán)境工程與海洋環(huán)境的相互作用及防治措施與對策為了充分利用海洋空間，現(xiàn)代海洋空間利用除傳統(tǒng)的港口和海洋運(yùn)輸外，正在向海上人造城市、發(fā)電站、海洋公園、海上機(jī)場、海底隧道和海底倉儲(chǔ)的方向發(fā)展。
人們現(xiàn)已在建造或設(shè)計(jì)海上生產(chǎn)、工作、生活用的各種大型人工島、超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)和海底工程，估計(jì)到21世紀(jì)，可能出現(xiàn)能容納10萬人的海上人造城市。我國澳門和日本已經(jīng)在海上建成了人工島海上機(jī)場。為緩解緊張的陸地資源及減少城市噪音等，日本已經(jīng)于99年8月在東京灣用6塊380米長，60米寬的矩形漂浮鋼板拼裝海上漂浮機(jī)場。
由此可見，隨著海洋資源與空間的開發(fā)利用，各類海上工程建筑物數(shù)量不斷增多、規(guī)模日益復(fù)雜和龐大，保證這些海上工程設(shè)施的安全運(yùn)行及采取海洋工程防災(zāi)減災(zāi)措施將越來越重要。海岸帶和近岸海域是各種動(dòng)力因素最復(fù)雜的地區(qū)，但同時(shí)又是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，海上工程建設(shè)如果考慮不當(dāng)將會(huì)在一定程度上引發(fā)環(huán)境災(zāi)害。工程設(shè)施可能破壞原有海岸帶的動(dòng)態(tài)平衡，影響岸灘的沖淤變化。海上回填和疏浚會(huì)改變海岸的形態(tài)，破壞某些海洋生物賴以生存的棲息地，若對含有污染物的疏浚污泥傾拋處理不當(dāng)則會(huì)造成二次污染。海上石油生產(chǎn)中的溢油事故將對海洋環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。日益增多的海上退役工程設(shè)施如果不及時(shí)處理也將會(huì)逐漸成為海上障礙物以致引起公害。海洋工程抗災(zāi)減災(zāi)的任務(wù)是一方面要保證最大限度地減少自然界海洋災(zāi)害帶來的報(bào)失，另一方面又要避免人為造成的海洋環(huán)境災(zāi)害。
隨著人類對海洋資源的不斷開發(fā)和利用，海洋環(huán)境保護(hù)與人類生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)協(xié)調(diào)發(fā)展日顯重要。如港口開發(fā)中的環(huán)境問題，主要內(nèi)容包括：航道、港池開挖、疏浚引起的泥沙輸運(yùn)及其疏浚物拋放對海洋環(huán)境的影響，深水港口水工建筑物、大型人工島、超大型浮式結(jié)構(gòu)的環(huán)境和生態(tài)影響；破波帶及其附近水域沿岸流對物質(zhì)輸運(yùn)擴(kuò)散規(guī)律研究；大型海岸工程、岸灘保護(hù)和整治工程引起的海域環(huán)境的變遷和海岸演變；海岸演變、防護(hù)及開發(fā)利用新概念的原則與理論，如由于工程措施所引起的海岸動(dòng)力學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)及與環(huán)境關(guān)系的綜合分析與協(xié)調(diào)。
隨著沿海大、中型城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，城平建設(shè)中的污水深海排放技術(shù)，感潮水域污水多點(diǎn)排放漂移擴(kuò)散研究，天然海灣、人工湖及人工運(yùn)河的水質(zhì)交換能力，人工沙灘的保護(hù)措施，灘涂圍墾對水域環(huán)境的影響等，都將是需要認(rèn)真解決的問題。
