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基于SCHISM的中国近海潮汐二维数值模拟

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海洋预报 2024年第05期 1-14页

作者：付慧卿吴伦宇季轩梁李云张苗茵国家海洋环境预报中心国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室

关键词：中国近海潮汐数值模拟底摩擦

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基于天通通信的内孤立波监测系统设计与应用

热带海洋学报 2024年第5期43卷 180-189页

作者：张新文林冠英李锐祥杨威刘同木周保成银利强丁奕博自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300 自然资源部南海调查中心广东广州510300

实时监测是实现内孤立波预警的前提和基础。文章根据内孤立波过程海流的特征,提出了一种基于天通通信的内孤立波监测系统。该系统在浮标端搭载海流计进行剖面海流的实时观测,并将数据进行分帧传输和丢包重传,保证观测数据的可靠实时传输... 详细信息

实时监测是实现内孤立波预警的前提和基础。文章根据内孤立波过程海流的特征,提出了一种基于天通通信的内孤立波监测系统。该系统在浮标端搭载海流计进行剖面海流的实时观测,并将数据进行分帧传输和丢包重传,保证观测数据的可靠实时传输;在云端采用数据接收存储和内孤立波识别功能解耦的设计,在实现内孤立波监测的同时,降低模块间的交互调用,提高系统运行的稳定性。海上工程应用结果表明,该系统运行稳定,浮标端数据采集率达100%,云端有效数据接收率达95.1%,且系统自动化内孤立波监测的功能有效地提高了内孤立波识别效率,保障了目标海域的施工安全。

关键词：内孤立波海洋浮标天通通信数据采集与控制

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利用卷积神经网络的非相干分布式源定位方法

声学学报 2024年第1期49卷 38-48页

作者：梁奕念李杰龙力榕陈芳炯华南理工大学电子与信息学院广州510641 自然资源部海洋观测技术重点实验室天津300112 广东省短距离无线探测与通信重点实验室广州510640

针对传统子空间方法对分布式源定位依赖模型假设以及子空间有效维度难以选择的问题,提出了一种利用卷积神经网络的非相干分布式源定位方法。该方法把卷积神经网络作为一个强鲁棒性空间功率密度分布特征提取器,实现从协方差矩阵到方向角... 详细信息

针对传统子空间方法对分布式源定位依赖模型假设以及子空间有效维度难以选择的问题,提出了一种利用卷积神经网络的非相干分布式源定位方法。该方法把卷积神经网络作为一个强鲁棒性空间功率密度分布特征提取器,实现从协方差矩阵到方向角功率密度分布的映射。根据得到的空间谱分布,可进一步实现分布式源的参数估计。此外,文中结合迁移学习技术解决实际信号源分布与训练模型不匹配的问题,提升了模型的泛化性能。仿真实验表明该方法对不同信号分布模型具有稳健性,参数估计性能优于传统子空间方法。传声器阵列实测数据表明该方法的中心角和角度扩展的估计误差在1°以内。

关键词：波达方向估计角度扩展估计非相干分布式源深度学习阵列信号处理

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基于物联网的浮标数据采集与控制系统设计

海洋科学进展 2024年第1期42卷 196-206页

作者：张新文刘同木周保成马玉孟强林冠英许铭彬自然资源部南海调查中心广东广州510300 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室广东广州510300

数据采集与控制技术是浮标观测系统的核心。结合无线通信技术提出了基于物联网的浮标数据采集与控制系统方法,并研制了基于Socket协议的通信控制器和数据融合采集系统,实现了浮标观测系统通过软件配置的方式进行传感器的接入与管理,解... 详细信息

数据采集与控制技术是浮标观测系统的核心。结合无线通信技术提出了基于物联网的浮标数据采集与控制系统方法,并研制了基于Socket协议的通信控制器和数据融合采集系统,实现了浮标观测系统通过软件配置的方式进行传感器的接入与管理,解决了总线式数据采集与控制技术在传感器可扩展性、即插即用性方面的不足。组网测试结果表明,该系统网络内部数据发送与接收准确率达100%,远程数据中心数据平均接收率大于等于98.3%,且系统接入传感器无须软硬件设计编码,具有数据接收稳定、观测系统扩展复杂度低和新增硬件功耗低等优点,在海洋浮标观测系统应用方面具有良好前景。

关键词：海洋浮标物联网数据采集与控制无线通信自组网

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渤海和黄海北部工程设计冰厚变化趋势分析

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 659-664页

作者：王安良赵倩隋俊鹏唐茂宁王慧刘煜国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄... 详细信息

针对渤海和黄海北部沿岸风电、光伏和核电等新兴能源中的工程海冰设计问题,本文研究了重现期冰厚及其在大气候背景下的变化趋势。本文分析72 a冰级时间序列表明渤海和黄海北部总体冰情等级呈明显下降趋势;在此影响下,基于20 a渤海和黄海北部海冰多源观测数据和精细化海冰数值预报资料,研究发现不同重现期冰厚较之前海冰区划值存在不同程度的降低。此外,不同场址设计冰厚受当地海洋环境条件影响较大,单一参考海冰区划值可能存在较大误差。研究表明:针对特定作业地点的工程设计冰厚,需要有针对性地开展精细化评估并考虑大气候背景变化的影响,才能为相关工程海冰参数设计提供更加可靠的依据。

关键词：渤海黄海北部工程海冰冰情设计厚度变化趋势重现期海冰区划

HY-2C卫星散射计海面风场产品的检验评估

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海洋预报 2024年第2期41卷 92-103页

作者：刘晓燕郝赛彭炜刘宇昕张洁国家海洋环境预报中心北京100081 自然资源部空间海洋遥感与应用研究重点实验室北京100081 国家海洋环境预报中心自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室北京100081

基于中国近海浮标的逐小时海面风矢量实测数据、ASCAT散射计风场数据以及欧洲中期天气预报中心的第五代全球再分析数据(ERA5)的逐小时风场数据,使用统计分析方法对HY-2C卫星散射计海面风场数据产品进行检验评估,检验使用的是2~24 m/s风... 详细信息

基于中国近海浮标的逐小时海面风矢量实测数据、ASCAT散射计风场数据以及欧洲中期天气预报中心的第五代全球再分析数据(ERA5)的逐小时风场数据,使用统计分析方法对HY-2C卫星散射计海面风场数据产品进行检验评估,检验使用的是2~24 m/s风速区间内的数据。结果表明:使用11个浮标共计3351个样本数据作为真值进行检验,风速和风向的均方根误差分别为1.01 m/s和20.7°;使用8304963个ASCAT样本数据进行检验,风速和风向的均方根误差分别为0.66 m/s和11.5°;使用ERA5风场数据进行全球区域检验,风速和风向的均方根误差分别为1.05 m/s和12.0°;使用ERA5风场数据进行西北太平洋区域检验,风速和风向的均方根误差分别为1.19 m/s和15.5°。由此可见,HY-2C卫星散射计海面风场产品质量的可信度较高,能够较好地满足业务化应用的精度要求。

关键词： HY-2C卫星散射计海面风场检验评估

互花米草在中国的40年：认知演变与治理对策

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生态学报 2024年

作者：江灿贾俊鹤杨颖盛蓉任璘婧纪焕红叶属峰自然资源部东海生态中心自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室华东师范大学河口海岸学国家重点实验室自然资源部东海发展研究院

外来物种互花米草（Spartina alterniflora）自1979年引进我国已有40余年的历史，对我国滨海湿地生态系统产生了深远影响。鉴于互花米草极强的适应性和生态效应的双重性，人们对其认知也存在历史演变性。概述了互花米草在滨海湿地系统... 详细信息

外来物种互花米草（Spartina alterniflora）自1979年引进我国已有40余年的历史，对我国滨海湿地生态系统产生了深远影响。鉴于互花米草极强的适应性和生态效应的双重性，人们对其认知也存在历史演变性。概述了互花米草在滨海湿地系统中的正负生态效应及对互花米草近40年入侵历史认知的演变，总结了目前互花米草的治理现状与困境，并从政策、管理、工程等角度提出了互花米草的治理对策与建议。结果表明：（1）互花米草引入对我国滨海湿地具有保滩促淤、抗风消浪、固碳等正生态效应，也对生物多样性、生态安全等造成负生态效应；（2）结合互花米草引入历史和各时期的研究，人们对互花米草认知经历了全面挖掘生态经济价值阶段（1979—2003）、正负生态效的认知分化阶段（2003—2018）及在滨海湿地保护、生物安全等视角下认知的更新阶段（2018—至今）的转换；（3）鉴于互花米草的正负生态效应和总体体量，目前其防控工作尚存在重大困难，建议应以自然规律和生态文明为指导，多学科、多角度的进行因地制宜、分区管理。研究结果旨在为我国互花米草的研究、防治与管理提供借鉴，达到生态环境效益、社会效益和经济效益相统一的发展目标，形成海陆统筹的生态关系。

关键词：外来物种认知演变正负生态效应治理对策互花米草

基于优化的同位素示踪法量化寡营养盐海域痕量氨氧化速率

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环境化学 2024年

作者：张伟杰万显会徐敏马玉刘丽祝依凡高树基自然资源部南海调查中心自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学海洋与地球学院

氨氧化过程决定海洋氮素形态，产生并释放温室气体氧化亚氮，是海洋氮循环的核心路径之一.准确测量海洋氨氧化速率，是深入理解海洋氮循环动力过程的关键环节.然而，受限于海洋中总体低氨氮、低速率的特点，极大限制海洋尤其是寡营养盐... 详细信息

氨氧化过程决定海洋氮素形态，产生并释放温室气体氧化亚氮，是海洋氮循环的核心路径之一.准确测量海洋氨氧化速率，是深入理解海洋氮循环动力过程的关键环节.然而，受限于海洋中总体低氨氮、低速率的特点，极大限制海洋尤其是寡营养盐海域氨氧化速率的量化，亟需采用高灵敏度和高精度的方法提高对于痕量氨氧化速率的探测能力.本研究利用海水中低亚硝酸盐浓度的特点，通过适量添加亚硝酸盐，结合15N-NH4+标记培养，采用叠氮还原法测定培养前后NO2-的同位素比值(δ15N-NO2-)增量来计算氨氧化速率，大幅降低了氨氧化速率的检出限，获得了夏季南海北部海水氨氧化速率垂直分布剖面.水柱氨氧化速率为低于检出限至133.524 nmol·L-1·d-1.通过反硝化细菌法测定NO2-+NO3-（NOx-）的δ15N-NOx-值来计算氨氧化速率对比实验发现两方法结果一致，证实了本方法的可靠性.相较于反硝化细菌法，叠氮还原法测试氨氧化速率平均检出限0.002 nmol·L-1·d-1显著低于反硝化细菌法平均检出限0.018 nmol·L-1·d-1，从而大幅提升了对于寡营养盐海域氨氧化速率的探测能力.利用该方法更低检测限、且相较于细菌还原法更易于操作的特点，有望提升对于寡营养盐海域氨氧化和氮循环的探测和认知.

关键词：南海氨氧化速率叠氮还原法反硝化细菌法

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涉海详细规划的主要职能与编制思路

规划师 2024年第9期40卷 16-23页

作者：孟雪滕欣张则飞国家海洋技术中心国家海洋技术中心海洋资源保护利用研究院自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室浙江省海洋科学院

涉海详细规划作为详细规划的重要组成部分,能够深化国土空间总体规划和专项规划各项要求、统筹规划与设计,为海洋空间用途管制提供依据,并助推立体用海发展。结合国内外涉海详细规划研究进展,探索涉海详细规划编制技术路线,提出编制重... 详细信息

涉海详细规划作为详细规划的重要组成部分,能够深化国土空间总体规划和专项规划各项要求、统筹规划与设计,为海洋空间用途管制提供依据,并助推立体用海发展。结合国内外涉海详细规划研究进展,探索涉海详细规划编制技术路线,提出编制重点区域为海洋保护区、重点开发利用区和海岸带区域,建立三级分区分类体系并进行相邻功能区和用海活动兼容性分析,从生态保护修复、海洋开发利用、陆域开发利用、人居环境提升、市政服务设施建设等角度构建规划管控指标体系,以期为涉海详细规划编制与实施工作提供参考。

关键词：功能区用海分类详细规划