海洋生态环境的现状
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海洋生态环境的现状范文第1篇
关键词：海洋生态经济；现状；协调发展机制
海洋是生物资源的宝库，有着丰富的海洋生物种类和非生物资源，给人们提供了多种海洋生物产品和能源。海洋生态系统是指海洋中的生物种群和它们生活的海洋环境所构成的自然生态系统。在这个自然生态系统中，海洋生物按照自然生存的法则衍生发展。而人类的一切海洋经济活动都必须在这个海洋生态系统内进行，在人类无节制的开发下，海洋生态环境受到了破坏，如何实现海洋生态经济的稳定与协调发展是人们探讨的重要课题。
一、海洋生态经济的概念
海洋生态经济是指人类通过劳动既能获得自己所需要的海洋生物和非生物资源，还必须能够保障海洋生态系统中的食物链条不会发生恶性变化，海洋经济系统和生态系统都能够维持投入和产出的平衡状态。近年来随着海洋产业的持续发展，海洋的生态经济受到了很大的冲击。人们对海洋生物的过度捕捞以及对近海区域的过度开发使得海洋的生态环境持续恶化，海洋经济的发展也因此受到很大的影响，长此以往，无法实现海洋生态经济的协调可持续性发展，所以我们必须采取科学有效的机制来进行海洋生态经济的发展和管理。
二、海洋生态经济的协调发展机制
我们应该认识到海洋生态环境的平衡是我们实现海洋经济平衡和持续发展的前提条件。人类的对海洋的经济活动会对海洋生态环境造成很大的影响，如果操作不当就会引起海洋生态系统遭到破坏因而无法维持海洋生物间生态平衡的状况发生，海洋生态环境就会逐步恶化，海洋经济也会因此受到影响从而逐渐出现海洋经济失衡的情况。反之如果人类采取了良好的海洋经济措施，就会维持或者优化海洋生态平衡的状态，甚至可以改善受到破坏的生态环境的状态。海洋生态经济的协调发展机制会制约和调整人类的海洋经济活动，保障海洋生态经济的协调可持续发展。
建立健全海洋生态经济的协调发展机制就必须对海洋生态环境进行科学有效的保护。政府相关职能部门应该加强对海洋环境的治理，加大对海洋周边流域内生活污水和工业污水排放的监察以及对污水的治理工作；建立健全法律法规杜绝对海洋生物的过度捕捞以及对海域环境的过度开发；建立健全海洋环境保护的绩效考核制度以及激励措施，提高海洋环境治理和保护的积极性。
海洋的生态环境得到良好的保护是海洋生态经济协调发展机制建立的基础。海洋生态经济的协调发展可以通过海洋生态养殖业、海洋生态捕捞业以及对海洋生态经济的进一步开发来实现，例如开展海洋生物制药的研究以及进行海洋生态旅游的开发等。海洋生态养殖是指在人为优选需要养殖的不同海洋生物品种，构建结构简单但是高产的生物养殖群落，并且通过人工控制形成优良的海洋生态环境，促成单位养殖面积内养殖产量的增加，例如贝类与海藻、海参的立体生态养殖等。 海洋生态捕捞根据海洋生物的生活习性和生长特点，人为控制海洋生物的捕捞时间、捕捞种类和捕捞强度，也可以结合人工投放种苗等措施，对海洋生物的生物种群结构以及生态环境进行人为调节，在不影响海洋生物生态环境的基础上提高捕捞产量。
建立海洋生态经济的协调发展机制也可以通过加强海洋生态经济发展的科技创新力度来实现。海洋生态经济要实现协调发展，就需要有绿色生态技术的支持。海洋生态产业链的形成和创新，海洋生物产品的深加工和高附加值的实现都需要科技创新力量的支持。例如海洋生物制药就是海洋生态经济在创新科技力量的支持下向纵深发展的体现。海洋生物种类何其之多，人类对它们的研究和利用只是冰山一角，随着时间和科技的进步，海洋生态经济的发展会有很大的突破。
三、结语
综上所述，海洋生态经济是建立在海洋生态环境良好基础上的 人类对海洋进行的经济活动。海洋生态经济的协调发展机制的建立和完善在当今海洋生态环境受到威胁和破坏的情况下显得尤为重要。要实现这一点就需要人们意识到海洋的生态环境对于海洋生态经济建设的重要性，同时需要环保部门加大海洋环境的保护力度，防止海洋污染的发生。也需要海洋经济管理的相关部门采取措施实施生态养殖和生态捕捞，杜绝对海洋环境的过度开发，维护海洋生物物种和海洋生态环境的平衡，同时加大海洋生态经济的科研创新技术的研究力度，不断深挖和拓展海洋生态经济的发展空间，让海洋生物有一个安全优良的生活环境，让海洋生态经济得以协调可持续发展。
参考文献：
[1]王晓红，李适宇，彭人勇.南海北部大陆架海洋生态系统演变的Ecopath模型比较分析[J].海洋环境科学.2009（03）.
[2]狄乾斌，韩增林.辽宁省海洋经济可持续发展的演进特征及其系统耦合模式[J].经济地理.2009（05）.
海洋生态环境的现状范文第2篇
Abstract： In recent years， with the rapid development of marine economy， the marine environment has been polluted， environmental quality has decreased significantly and the ecological environment has deteriorated. On the basis of marine environment， this paper analyzes the main problems of the East China Sea environment， puts forward suggestions for protection. It exerts profound influence on the improvement of marine environment quality in the East China Sea and the sustainable development of the marine ecological environment.
关键词：东海；海洋环境；污染治理；环境保护
Key words： East China Sea；marine environment；pollution control；environmental protection
中图分类号：X55 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0154-02
0 引言
海洋对人类的影响越来越重要。但是随着世界经济发展、科技进步和人民生活水平的不断提高，人类对资源的需求与日俱增，人口、资源、环境问题矛盾进一步突出，社会经济快速发展带来的陆源污染物大量入海，无机氮、活性磷酸盐超标严重，赤潮、浒苔绿潮的发生造成海洋污染事故频繁发生，生态系统遭到破坏，均给东海环境造成了巨大压力。因此进行海洋环境研究，落实法制建设，加大监测工作，严格控制和减少陆源污染物的排放，研制污染物的打捞装置，推进海洋生态文明建设。对海洋资源开发利用进行保护和管理，已经受到各国的高度重视。
1 海洋环境问题
海洋环境问题包括两个方面：一是海洋污染，二是海洋生态破坏。海洋污染，通常是指人类改变了海洋原来的状态，使海洋生态系统遭到破坏。有害物质进入海洋环境而造成的污染，会损害生物资源，危害人类健康，妨碍捕鱼和人类在海上的其他活动，损坏海水质量和环境质量等。海洋生态破坏：除海洋污染外，人类的生产活动，例如工程建设和渔业生产（围垦和滥捕等），以及自然环境的变化，都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞，导致海洋生物资源数量减少，质量降低，也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证，破坏了海岸环境和海岸带生态系统。
2 东海环境的主要问题
东海海域面积约77万平方公里，东海大陆架平均水深72米，全海域平均水深达349米。根据国家海洋局的《中国海洋环境质量公报》和《东海区海洋环境公报》显示，到2015年，陆源污染物依然是污染损害东海近岸海域海洋环境的主要原因，同时近岸局部海域水体无机氮、活性磷酸盐的超标，赤潮、浒苔绿潮的发生，也影响了东海水体环境和生态系统的健康。
2.1 陆源污染严重，损害近岸海域生态系统
今年世界海洋日的主题是“健康的海洋，健康的地球”，为了构建健康的海洋环境格局，首先要认识到造成海洋污染的因素。陆源污染物入海依然是东海海洋环境污染的主要影响因素，在近岸海域，约为90%的污染物来自陆地，2015年《东海海洋环境公报》的数据显示：东海沿岸实时监测的陆源入海排污口共139个，污水排放总量约51.8亿吨，而这些沿岸排污口超标排放现象严重。东海区海域80%～90%的污染物来自入海河流。2015年，东海区监测的36条主要江河中，携带入海污染物量较大的有长江、钱塘江、闽江和瓯江[1]。携带入海的污染物总量达到1158万吨，超量严重。
2.2 近岸局部海域无机氮、活性磷酸盐超标较为严重
《2014年东海区海洋环境公报》显示，2014年内3次海水营养盐、pH、溶解氧、化学需氧量、石油类、重金属等的监测表明，监测海域海水环境质量总体较好，近岸局部海域无机氮、活性磷酸盐超标较为严重。与2009至2013年平均值比较，2014年夏季二类和劣四类海水面积分别减少5%和11%，三类、四类水质海域面积分别增加65%和26%。劣四类海水主要分布在灌河口、长江口、杭州湾、象山港、闽江口等海域。东海区20个主要海湾的监测表明，无机氮和活性磷酸盐等营养盐是各港湾主要超标因子，其中15个港湾海水无机氮或活性磷酸盐超《海水水质标准》第四类标准。从本次调查结果来看，海域无机氮和活性磷酸盐浓度相对较高[2]。
2.3 赤潮、浒苔绿潮的发生
《公报》指出，2015年东海区海洋环境灾害与风险发生次数均有所下降。全年发现15起赤潮，2014年发现27起，与2009年至2014年的平均值比较，赤潮发现次数和累计影响面积均明显下降。全年发现有毒有害赤潮5起。虽然赤潮发现的次数在逐年减少，但它仍然成为影响东海海域突出的环境问题。由于大量的工业废水、生活污水、农业污水、养殖污水等排放入海，近岸海域污染日趋严重，海水富营养化程度不断加剧[3]。水体出现富营养化现象时，浮游生物，藻类将大量繁殖，使生物量的种群种类数量发生改变，破坏了水体的生态平衡，发生“赤潮”。赤潮生物的大量繁殖和死亡威胁海洋生物生存，破坏海洋渔业资源，造成渔业经济损失。近几年，浒苔绿潮发生频繁，江苏近岸部分海域浒苔覆盖面积约185平方公里。受大风和潮汐影响，该市沿岸海域出现浒苔堆积漂浮情况，造成海洋环境的破坏[4]。
3 当前污染治理的主要建议
3.1 海洋环境保护法制建设
《海洋环境保护法》是我国第一部保护海洋环境的法律。在《海洋环境保护法》实施的期间，缺少相关的实施细则及法规的配合，东海海洋环境标准仍存在空白之处。由于东海具有区域性与综合性并存的特点，而现行的《海洋环境保护法》缺少一些可操作性条款，完善相关的实施细则、配套法规以及对环境标准制定出台，以解决东海的环境问题，是现在面临的紧迫问题。在中央政府统一协调组织下，建立东海各省市协调机制并成立专门的机构，明确其职责和权力，相对淡化国家主管部门，进一步完善相关法律法规，以期待海域的排放污染物总量控制指标问题实现从原则规定到具体实施的转化，为环境执法提供更加充分的法律依据。同时，执法部门应在加强自身建设的同时，加强部门间的横向联系，努力把法制工作落到实处。
3.2 严格治理陆源污染物的排放
建立实施陆源排放总量控制制度。应根据东海海域的环境总体目标、可以容纳不同主要污染物的容量情况、入海污染物总量的现状、削减能力等因素，合理分配和确定该区域污染源的允许排放总量，制定切实可行的污染物总量控制计划，并逐级实施排污计划。关停和淘汰污染严重、技术落后的企业，促使企业自觉推行清洁生产，从源头上切断污染源，最大限度地减少生产废水及各种固体废物向海洋排放，彻底根治污染源[5]。继续推行海洋节能减排政策，完善涉海工程排污申报和排污许可证制度。促进近岸海域海洋环境质量的改善，实现海洋生态环境良性循环。同时应加快沿海城市生活污水和垃圾处理基础设施建设。加快城市各污水处理厂的升级改造，增加污水排放达标率，提高处理后污水回用率，减少氮和磷等污染要素的入海量。加快城市生活垃圾的无害化处理设施建设，禁止沿海地区生活垃圾直接排入海洋。
3.3 加大海洋监测工作
“十二五”期间，我国海洋环境质量总体基本稳定，污染主要集中在近岸局部海域，典型海洋生态系统多处于亚健康状态。监测获得海洋区域水体的的实时、动态、连续的水质数据，及时把握水质环境的变化规律。2015年国家海洋局组织各级海洋部门，共布设监测站位约11000个，比2014年的8700余个监测站位有所增加。重点开展管辖海域海水质量、生物多样性状况趋势等监测，密切跟踪赤潮等海洋环境灾害发生发展态势，2015年，全国发现赤潮共35次，东海次数最多，为15次。在东海区要进一步推进实时在线监测工作，建立在线监测技术体系，创新和集成海洋环境监测技术，优化现有监测技术，充分挖掘在线监测技术潜力，实现多种技术手段的综合运用，以达到提高监测工作效能，切实保障监测数据信息质量的效果[6]。加大监测力度以达到降低污染的影响。
3.4 污染物的清理，浒苔打捞和无害化处置工作
开展浒苔卫星遥感监视监测和漂移规律研究等工作，密切关注海上浒苔动态，周密部署浒苔打捞处置。使用海监指挥船、浒苔打捞处置综合平台和艘渔船进行浒苔打捞工作。利用综合打捞平台，打捞的渔船，购置小型无人机等调查仪器，制作打捞网具工具，进行无害化处置和资源化利用工作。已使得东海海域浒苔蔓延情况得到有效遏制[7]。
3.5 深入推进海洋生态文明建设
我国海洋开发总体水平仍然不高，海洋环境污染日益严重，海洋灾害造成的损失越来越大，大量的江河的污染度早已超过了其对污染的承受能力。推进海洋生态红线划定和海洋资源环境承载力监测预警工作，加大对陆源污染物监管监测，不断提升海洋环境业务化监测能力[8]，强化应对海洋环境风险管理，对东海区海洋环境质量改善具有积极作用。
4 结论
东海区的环境健康情况以及灾害的影响程度不仅影响着该海区周边区域城市的发展，同时直接关系到整个海洋的健康情况，控制陆源污染物的排放以及治理赤潮、浒苔绿潮更加紧迫，政府在加大法制力度的同时，不断加大海洋监测力度，研究污染物打捞处理机制，以推进海洋生态文明建设。同时人民的生活以及城市的建设，都要做到与海洋环境的可承受力相适应，发展经济要与环境保护可持续发展。
参考文献：
[1]王淼，胡本强，辛万光，戚丽.我国海洋环境污染的现状、成因与治理[J].中国海洋大学学报（社会科学版），2006（5）.
[2]国家海洋局，《东海区海洋环境公报》.
[3]国家海洋局，《中国海洋环境质量公报》.
[4]连云港陆海联动遏制浒苔蔓延，华龙网，2016-06-21.
[5]曹宇峰，孙霞，丁灏，林春梅.浅谈渤海海洋环境污染治理与保护对策[J].海洋开发与管理，2014（1）.
[6]国家海洋局，《2014年中国海洋环境状况公报》.
海洋生态环境的现状范文第3篇
关键词：天津；大神堂；海洋特别保护区；监视监控平台；在线监测；
中图分类号：P74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（a）-0000-00
天津大神堂是我国北方纬度最高的现代活体牡蛎礁聚集海域，由于地壳运动和独特海洋生态环境，该区域内的长牡蛎（Crassostreagigas）、毛蚶（Scapharcasubcrenata）、褶牡蛎（Ostreaplicatula）和脉红螺（Rapanavenosa？）等海洋生物资源丰富。为了进一步保护贝类生物资源的多样性，2013年1月国家海洋局批准建立了天津大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区，2014年7月天津市海洋局将“天津大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区”划定为天津市海洋生态红线区。为加大海洋生态环境保护的力度，科学开发利用海洋资源，天津市建设了天津大神堂牡蛎礁海洋特别保护区平台，以期实现平台监视监控系统为区域提供更多、更好的涉海服务。
1 平台建设
1.1平台规划
天津大神堂监视监控平台是天津市海洋观测网络布局近岸近海海洋观测体系“三近、两远”中两远之一。项目建成后将成为全国首个基于离岸的海洋监视监控平台，开展天津北部海域的海洋要素观测和海洋环境监测。现阶段任务为对该海域实施全程监控并进行海洋基础数据监测，为该海域生态系统的保护和修复提供第一手的数据，未来将构建海洋生态环境安全风险评估体系，通过气象、潮位、水质、泥沙等数据进行观测监测，兼顾天津和渤海湾北部海域溢油、赤潮、环境监测、海洋灾害预警与防范、海域动态管理、海洋综合管理、海洋公众服务等海洋观测和监测的业务化应用需求。使保护区管理逐步走向科学化、现代化、实现其预期的资源合理利用与目标管理。
1.2监视监控平台与《天津市海洋环境保护规划》符合性分析
依据《天津市海洋环境保护规划（2014-2020年）》和《天津市海洋生态红线区报告》关于大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区管控措施的要求“重点保护区内，禁止实施各种与保护无关的工程建设活动；加强周边海岸工程，如北疆电厂、中心渔港等入海排污监控”，该平台作为公益项目，通过平台在线监测系统的应用，对海洋基本要素和重点监测因子实现24小时不间断的跟踪，并通过无线数据传输影像资料，为科学决策提供依据。
1.3 工程建设概况
该平台选址于天津大神堂牡蛎礁海洋特别保护区的南端，距海岸直线距离约10 km，邻近天津中心渔港和北疆电厂。水上承台面积64 m2，顶面高程8.0 m，水上承台采用高桩墩台结构。承台下部建设一座靠船平台。由于项目位于海里，受波浪和海流影响较大，并受一定的冰荷载作用，工程采用钢管桩，同时为减小氯化物、硫化物等物质对钢管桩的腐蚀，平台钢管桩采取“钢管桩牺牲阳极保护阴极”的防腐措施，提高了平台的稳定性。工程建成后将围绕天津海域特点进行监控海域环境观测。
2 工程海域环境质量现状
为将海洋环境要素有针对性地进行比对，时时了解海洋环境趋势变化，我们以“2014年天津市海洋环境状况公报”大神堂环境监测数据作为背景值，通过平台在线监测系统，与人工检测进行比对，不断修正海洋要素在线监测指标，从而对未来环境变化进行趋势判断。
2014年天津大神堂牡蛎礁国家级海洋特别保护区海水水质一般，水体中主要超标物质为活性磷酸盐和无机氮。其中全部站位活性磷酸盐均超过二类海水水质标准。66.7%的站位无机氮超过二类海水水质标准。其它监测要素均未超标。
考虑到大神堂邻近海域是天津市主要的海水增养殖区，养殖面积2000公顷，养殖产量7000吨。检测结果显示，增养殖区海水中主要超标物质为无机氮、活性磷酸盐和pH。增养殖区内水体呈富营养化状态，近几年营养指数整体呈上升趋势，富营养化程度不断加重。
沉积物质量较好，均符合第一类海洋沉积物质量标准。
夏季监测共获浮游植物38种，平均密度为444×104个/立方米，多样性指数处于较好水平；浮游动物31种，小型浮游动物的平均密度为26146.6个/立方米，大型浮游动物的平均密度为251.4个/立方米，多样性指数均处于中等水平；大型底栖生物32种，平均密度为440.0个/立方米，多样性指数处于中等水平。
3平台的监测应用
3.1应用先进科技管理手段，增强资源可持续利用的技术支撑
针对海洋资源环境超载区和海洋生态红线区等重要管理区域，通过应用在线监测技术实现对水体主要水质参数（溶解氧、营养盐、石油类等）、生态指标（如自然岸线、滨海湿地、指示性物种等）等的全时段、全天候监督性监测，从而为海洋环境信息通报制度、海洋环境质量监督考核制度、海洋资源环境承载能力监测预警机制等提供更具时效性的数据支撑。
3.2平台在线监测系统构架设想
通过对主要污染物的指示性监测参数进行筛选，形成在线优先监测参数列表（表1）。结合平台的设计内容以及主要污染物的指标筛选，设备间设置温盐井、验潮井和监测预留井，可实时获取温度、盐度、重金属、溶解氧、营养盐、潮位等监测指标的连续数据。海水营养盐自动分析仪、海水溶解氧测量仪、硫化物现场测量仪、海水pH测量仪、海水营养盐测量仪、海水浊度测量仪、多参数水质仪、便携式流速流量仪和海水浊度测量仪等检测方法已成为海洋行业的标准。具有海水水质多参数测试系统和海洋海水样品采样系统，实现海水自动检测和采样功能。
表1 海水水质检测主要指标
项目
检测范围
检测精度
水温
（-5～40）℃
0.1
pH值
（0～14）pH
0.01
溶解氧
（0.0～20.0）mg/L
0.1
电导率
（0～1×105）μS/cm
±0.5%（FS）±1
浊度
0～1000NTU
0.01NTU
监测指标精度符合国家关于海水检测标准，具有自维护和自确认功能，可以实时掌握各模块及传感器的工作健康状况。
3.3在线监测应用的不足
各类化学、生物参数的在线监测技术复杂，成熟度较低，定量监测能力不足，且自动化程度不高、运行维护难度大。用于海洋污染状况和生态状况在线监测的传感器还很少；而营养盐传感器的维护保养要求高，每半个月左右需维护一次。在线监测探头易被生物附着，影响较大，定期维护成本较高。误差原因一方面是由于营养盐传感器易被生物附着，维护周期对测量精度影响很大，另一方面是由于传感器在测量时的过滤孔径要远大于实验室过滤孔径，测量结果受悬浮物影响很大。
4未来发展的应用―海洋生态环境安全风险评估体系建设
在完善海洋在线监测的基础上，结合天津市海洋环境突发事件的分析，识别天津海域水环境主要污染物，污染程度空间分布和变化趋势，数据信息平台除了具备在线监测数据管理分析功能之外，一般还应具备自动监控与预警、信息产品的制作与功能，可以实现浮标站位和参数管理、数据入库、预警预报、信息产品制作和等。建设海洋生态环境安全风险评估体系，对海洋生态环境安全事故的发生、发展、消除及生态恢复全过程进行风险管理，应依据风险评估的需求，建立风险评估体系，将风险评估贯穿到整个管理过程中，包括建设海洋生态环境安全信息服务平台、建立海洋环境应急信息系统、海洋生态环境监测数据、海洋环境灾害信息、海洋环境灾害风险源分布信息、海洋环境灾害敏感区域分布信息、海洋环境监视监测机构基本信息等相关数据库、建立海洋生态环境安全信息共享网络体系及共享服务平台等。对灾害发生几率及强度预测评估、紧急应对风险以及灾后恢复对策的评估，使之成为领导层面科学决策的支撑平台。
参考文献
[1] 天津市海洋局.天津市海洋环境保护规划（2014-2020年）
[R]. 2014.
[2] 天津市海洋局.天津市海洋生态红线区报告[R]. 2014.
[3]天津市海洋局.2014年天津市海洋环境质量状况公报 [R]. 2014.
[4] 乔延龙，陈亮，殷小亚.天津大神堂海洋特别保护区监视监控系统监视[J].海洋开发与管理.2015，32（9）：81-84.
[5] 叶颖，成方林，李博，等.海洋站（点）观测环境代表性调查与评估[J].海洋开发与管理.2015，32（10）：52-55.
[6] 黄晓利，康德明.江苏海门牡蛎山牡蛎礁海洋特别保护区实施远程视频监控方案[J].海洋开发与管理.2015，32（6）：92-95.
海洋生态环境的现状范文第4篇
21世纪初，生态文明作为一种新的价值观进入人类现实生活中。这是人们从文化的视角思考环境问题的结果，是人类文明的一次重大进步。我国是一个海洋大国，在海洋的战略地位不断提高的今天，如何坚持生态航运建设，保护海洋环境，发展海洋运输，维护海洋生态系统的平衡，建立全球可持续发展的伦理观，是一个关系着经济社会发展的大问题。
一、 以生态文明为基点促进海洋运输发展
1.生态文明的内涵 。生态是指生物在一定的自然环境下存在和发展的状态。[1]文明是社会的进步状态，是人类改造世界的物质和精神成果的总和。生态文明则指以人与自然和谐发展、共生共荣为目标的社会进步状态，是协调人与自然关系的文明。它以可持续发展为依据，以尊重和维护生态环境为目标，以强调人的自觉与自律为基点。人类文明大体上经历了原始文明、农业文明、工业文明的阶段，现在正在向生态文明阶段迈进。生态文明的提出，是人们对可持续发展理论认识深化的必然结果。
党的十七大报告首次提出生态文明建设，不但成为新时期实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求，也是发展生态海运的基点。
2.我国海洋运输的历史与现状。海洋运输简称海运，是国际物流中最主要的运输方式。通常指使用船舶通过海上航道在不同国家和地区的港口之间运送货物的一种方式。海洋运输历史悠久，源远流长。在中国，7000年前我们的祖先就“刳木为舟，剡木为楫”；到了隋唐五代和宋元时期，海上丝绸之路形成并繁荣起来；我国航海家郑和先后七次下西洋，遍访亚非各国，在整个世界航海史上，竖起了一座永垂史册的丰碑。Www.133229.coM人类海洋运输的初始动力主要是依靠人力与自然力，海洋运输范围有限，再加上世界经济贸易数量较小等原因，近代以前的海洋运输并没有给海洋环境造成很大的不良影响。
当今时代，随着科学技术的突飞猛进，航运科技进步日新月异，海洋运输发展迅猛。表现为船舶大型化、专业化、高速化、自动化、电子化……发生了划时代的变革。 近年来， 随着经济的高速发展，我国已经成为世界上最重要的海运大国之一。港口吞吐量和集装箱吞吐量迅速发展，如上海港吞吐量自2005年跃居世界第一大港。我国沿海矿、煤、油、箱、粮五大运输系统基本建立，港口货物吞吐量和集装箱吞吐量连续五年位居世界第一。目前，随着21世纪海洋战略地位的凸显，人类纷纷把目光投向海洋，中国近海海域已成为世界上最繁忙的海域之一，海洋运输进入了深度发展的时代，同时对海洋环境产生的负面影响愈演愈烈。
3.发展生态海运的必要性。从徐福东渡到麦哲伦远航，从哥伦布发现新大陆到郑和多番下西洋，海洋为人类文明的历史发展提供了波澜壮阔的舞台；从姜根迪如的第一颗冰融到崇明岛外的碧波浩渺；从河姆渡的独木之舟到万吨巨轮乘风本文由http://收集整理破浪连通了五洲四海，我国的航运业正由一个海运大国向一个海运强国迈进。据专家分析，进入21世纪，我国海运发展大体经历2001—2004年的战略准备阶段，2005—2010年战略框架阶段，预计到2020年我国将成为世界海运强国。
长期以来，海运作为国民经济基础性和服务性产业，为我国经济社会和对外贸易的发展发挥了重要的支撑和保障作用。海洋运输是国际贸易中基本的运输方式， 古往今来，海洋运输以其运量大、运费低、航道四通八达等优势备受人们青睐。当今世界经济联系更为紧密，贸易往来频繁，国际贸易总运量中的2/3以上，我国进出口货运总量的约90%以上都是利用海上运输。它不仅节省了大量外汇支付，而且还赚取了更多的外汇收入。既保障国家经济利益，又提高国际地位。虽然随着航运事业的蓬勃发展，人类利用海洋创造了空前的经济繁荣景象。但是，海洋运输的负面效应不容小觑。因而发展生态海运是“海洋全球化”的时代要求，是建设“海洋强国”的必然选择，也是我国“十二五”规划的重要组成部分。
二、以生态文明为视角审视海洋运输对海洋环境的负面影响
海上运输的发展一方面促进了经济发展，另一方面也带来一系列的环境问题，船舶运输造成的海洋环境污染不容忽视。最近相关研究发现，仅200多艘商船每年排放的颗粒物就达约9980吨，而全球每年排放的氮氧化物气体中30%来自海上船舶。[2]海洋运输对海洋环境的负面影响大抵可为以下方面：
首先，船舶航行产生的海洋垃圾污染使大海遭受了致命的劫难。20世纪末全世界每天大约有近2000万名乘客在海上旅行，每年产生垃圾近3万吨。以此做不完全推算，全世界每天在海上航行的商船约万艘，游艇数百万艘，渔船约几十万艘，加之各国在海上游弋的军舰、航母等产生的垃圾和由于各种海难事故沉没的船体均计算在内，那么全世界由于海上航行每年产生的固体垃圾总计有600多万吨。大量废物堆积在海底，使五彩斑斓的海底世界严重污染，海水水质和海洋生态环境急剧恶化。[3]
其次，海上船舶溢油污染海洋环境。 我国是航运大国，也是石油进口大国，近年来的石油进口量均在亿吨以上。石油水上运输量的逐年递增，也增加了船舶发生溢油事故的风险。何谓海上船舶溢油？一般指油船在航行途中由于意外状况而发生的海难事故，以至在很短时间内使大量石油倾泻进海洋，造成海洋环境污染。这种溢油事故频繁发生，仅在21世纪的前5年内，我国海域发生的大型溢油污染事件就已经多达80多起。据有关资料显示，2009年11月1日凌晨2时55分左右，受强风浪影响，靠泊在长江口嵊泗绿华锚地的伊朗籍“zoorik”轮发生移锚后在西绿华山北岸触礁，船体破损进水，11月3日船体发生断裂，船舱内500余吨重燃油及100余吨轻质燃油大量外泄。事故发生后，虽然海事部门及时采取了拦油、吸油等清污、打捞措施，但仍有近100吨燃料油泄漏入海，油污在海流、风浪、潮汐的共同作用下迅速扩散，造成绿华海域严重污染。经有关部门评估，这次溢油事故对海洋生态环境和当地养殖企业造成的损失高达人民币7000余万元，为清理油污支付的费用达3000余万元。但是，生态学家认为，赔偿额再大，也无法弥补污染给当地生态环境造成的危害。[4]因此原油泄漏往往会给海域的生态系统带来灾难性的破坏。国家海洋局相关数据显示，由重大船舶油污事故、石油勘探开发等造成的原油污染事件屡屡发生，给国家经济、海洋环境以及人民的生产生活带来了极大影响。
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再次，危险化学物品泄漏破坏海洋生态环境。目前，我国危险品运输量年均超过100万吨。化学品一旦发生大规模泄漏，通常会引起严重的环境灾难。有些化学品干扰生物体的细胞生长过程，并且因此而直接导致其死亡；有些化学物质虽不会直接引起生物体死亡，但会破坏其生理或行为活动（例如减少产卵、繁殖量等），或产生某些生物体和分子化学影响（如破坏卵体基因，使染色体反常，抑制免疫力等）；某些化学品在一定环境达到一定的浓度值后，可能会对生态系统产生不利的影响（如损害生态，破坏物种，降低生物多样性，降低能量流，较大型生物迁居，寿命较短物种幸存数量减少）。[5]危化物泄漏往往对海洋生物产生灭顶之灾。
最后，部分海员海洋环保意识淡薄，故意违章排放。为防止船舶污染海洋环境，船舶所有人按照相关公约、法规的要求配置了相应的船舶设备、装置和材料，配备适任、健康、合格的海员。但仍有部分海员素质不高，海洋环境保护意识不强，不能严格遵守有关公约、法律、规范中关于船舶防污染的规定，对船舶设备的维护保养不够，管理不善，未使机器处于良好的技术状况，随时启动船舶防污设备。未运用良好的船艺靠离码头、安全航行，未遵守各项操作规程，故意违章排放污染物，造成了对海洋环境的污染。
此外，由于其他海上事故、海洋石油勘探开发以及因人为进行海上倾废等原因致使各类有害物质进入海洋等，海洋生态系统平衡也因此遭到严重破坏。目前每年排入海洋的石油污染物约1000万吨，此种情况的出现，致使大面积海水被油膜覆盖，海洋生物大量死亡，严重影响海产品的价值，以及其他海上活动。
三、以生态文明为目标强化海洋环境保护的对策
建设生态海运是一个系统工程，需要方方面的努力。我们要坚持建设生态文明、低碳环保、可持续发展的海洋运输业。必须加强培育船员爱护海洋的意识，积极开展低碳环保的道德实践，同时还要让环保的理念深入人心，不断推进技术创新，强化我国海洋运输对海洋环境保护的有效对策。
1.培养海员海洋环境保护理念。在海上运输过程中，海员是最重要的参与者。因而，海洋环境的有效保护，在很大程度上取决于海员。必须培养他们爱护海洋的理念，对他们进行系统、全面、专业的海洋环保、建设生态海运教育。深入宣传、普及《海洋环境保护法》以及自2010年3月1日起施行的《防治船舶污染海洋环境管理条例》等相关法律知识。使其清楚地意识到船舶泄漏或排放污染物造成海域污染、人身伤亡及其他经济损失，可归结为海上侵权行为，需承担相应的法律责任与其他责任，从而积极地维护海洋生态平衡，珍惜海洋资源，保持大海的清澈湛蓝，使海员们自觉严守《海洋环境保护法》及其他防污染的条例、公约，按照排污规定严格控制排放含油、含有毒的污水，严防有害物质跑冒滴漏现象的出现。
2.开展海洋运输低碳、环保的道德实践活动。海洋运输行业是耗能大户，具有节能减排的巨大潜力，要加快建立以低碳环保为特征的海洋运输体系。加强节能技术的创新、推广和利用，最大限度地减少海洋运输对海洋环境的污染以及对能源的消耗。有学者指出，科学谨慎地规划航线，在不违反避碰规则，不影响航行安全的条件下，使船舶跑经济航速和经济航线，努力降低燃油单耗；合理配载，适当调整吃水和吃水差，在尽量减少压载水操作、保证船舶稳定性和强度符合要求的前提下，减少燃油消耗。在日常生活中，教育海员不准随意排放污染物，油轮或油糟的压载水、洗舱水以及船底含油污水、有毒有害物质的甲板污水，都不得随意排放入海，均会减少海洋污染。广泛深入地组织开展节能减排先进典型示范推广等活动，使其在海洋运输低碳、环保的道德实践活动中起到引领作用。
3.培育全民性海洋环境保护伦理观。为了更好地维护海洋生态平衡，保护海洋环境，提高公民的环保意识与公德意识，基层单位，社区组织，每个家庭，都要弘扬生态文明，传播环保文化，积极行动起来，从点滴做起，从自我做起，为海洋生态环境建设做出应有的贡献，积极落实 “十二五”规划，真正把海洋环境保护作为一项崇高的事业来做。应采用多种方式，并充分发挥新闻媒体的舆论导向和监督作用，不断增强人们的忧患意识、责任意识和工作自觉性、创造性。牢固树立可持续发展的科学发展观和节约、清洁、生态消费、保护海洋环境的科学理念，建设生态文明新风尚。
4.发展技术创新，控制船舶溢油与其他海洋油气污染。航运科技创新在控制船舶溢油与其他海洋油气污染方面发挥了重要的引领和支撑作用。据专家分析，首先要大力开发和引进船舶节能减排新技术，包括研发应用新一代节能环保型运输船舶，提高主机运行效率，达到高效航运，使得船体在水中的阻力减轻，油耗减低，废气排放减少，达到既节能又环保的目标。并且要坚定不移地走科技创新之路，有效控制船舶溢油，努力引领国际生态海洋运输技术发展。不断推进我国海洋运输业国际竞争力的整体跃升。
5.完善航运法律、法规与海洋环境保护伦理规制。全面实施生态航运，是一项长期、艰巨的任务，需要我国有关方面持续不懈地努力与全社会的关注。首先应切实履行相关国际公约、法规。还要积极、主动地参与其制订、修订工作，结合我国的利益需要和实际情况，提出相关建议，努力把船舶运输对海洋环境的危害降至最低水平。并且在行业部门广泛、深入地宣传相关的法律规章。各级主管部门、航运企业在管理中实行责任到人，追究相应的直接事故责任、领导连带责任，强化环境保护政策法规的执行力度。同时建立健全我国海洋环境保护伦理规制，海运各行各业规范职业道德准则，确实使生态航运与海洋环境保护落实到位。
6.建立油污灾害修复基金与船舶运输海洋环境保护表彰基金。由于石油使用广泛且污染潜在危害大，海运石油的货主、储存、运输和使用者应共同对石油的潜在油污危险负有环境保护的责任。不应完全归责于政府，而应对油污责任方收取一定数量的防治石油污染损害费用，建立油污灾害修复基金。为油污损害评估、赔付、清除油污行动、复原环境、恢复正常的生产和生活提供资保障。并建立船舶运输海洋环境保护表彰基金，抓好先进典型，树立海洋环保奋斗目标。大型航运企业、港口公司应与政府携手定期举办各种类型国际海运发展论坛，积极参与国际海运问题研究。应加强与各航运国的联系、合作与交流工作，保证国际海上运输多快好省地发展。
海洋生态环境的现状范文第5篇
关键词:全球定位系统;地理信息系统;遥感;海洋资源;海洋环境;可持续发展
资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1个基本组成部分,是1种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1]。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发,充分发挥海洋优势,进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多,人均资源匮乏,社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国,海岸线长18000km,海域面积3.0×106km2,约占全国陆地面积的1/3[2],海洋资源丰富。但海洋资源远未开发,机遇与挑战并存,而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200海里专属经济区的权益之争问题。因而,应用高新技术,准确快速查明我国海域情况,主动保护海洋环境安全[3],既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要,也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21世纪宏伟蓝图的重要出路[4]。
作为建立数字海洋的三大支撑技术GPS,GIS和RS,在海洋空间数据处理中各具特点,又密切相关[5]。GPS可在瞬间产生目标定位坐标,GIS具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,RS可快速获取区域面状信息[628]。3S集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,即GPS和RS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位,GIS进行相应的空间分析。3S技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前,3S技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210],但在海洋领域的应用总体水平还较低,主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面,近几年扩展到海岸线测量[11]、海域勘界[12]、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13]。
1我国海洋资源与环境的现状及应对策略
1.1海洋资源开发现状
改革以来,我国的海洋开发飞速发展。1980年全国海洋产业产值为80亿元,1990年达482亿元,1994年猛增到1400亿元,2000年全国海洋产业产值已达4133亿元,2004年近1.3万亿元[14]。但目前我国海洋产业规模较小,仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后,资源利用率低,浪费严重,缺少全局的、长远的兼顾,特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低,对远海及整体资源尚未进行综合开发利用,尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业)发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理,管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不健全,不能适应市场经济的要求,尚未形成统一协调的整体开发战略[15]。
1.2海洋环境及生态现状
1.2.1我国海洋环境污染相当严重许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣,近海污染范围不断扩大,N,P等营养盐类污染明显。2004年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1.69×105km2,较上年增加约2.7×104km2,近岸海域污染严重,污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时,陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等四大类43个排污口进行的重点监测显示,受陆源排污影响,约八成入海排污口邻近海域环境污染严重,约20km2的监测海域为无底栖生物区[14]。
1.2.2海洋的自然和生态破坏范围广、程度深大量不合理的人为活动(如围海筑坝、河流建闸、大面积挖沙采石、乱挖珊瑚礁等)已严重影响并破坏了我国海洋自然景观和生态环境,造成了大范围的海岸侵蚀或淤积,湿地及红树林面积减少[16],破坏了典型的海洋生态系统,海珍品濒于绝迹,渔业产量大幅度下降。《2004年中国海洋环境质量公报》显示,由于陆源污染物排海、围填海侵占海洋生态环境及生物资源过度开发,莱州湾、黄河口、长江口、杭州湾及珠江口生态系统均处于不健康状态;沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题[14]。
1.2.3海域污损事件频发、环境灾害群现近年来,我国海域赤潮、溢油、违章倾倒等污损事件发生频率越来越大。2001年全国海域共发生赤潮77起,累计面积达1.5×104km2[17],对海洋环境、生物资源和渔业生产造成严重损害。海运业发展导致外来有害赤潮种类的
引入,全球气候变化也导致了赤潮的频繁发生。2004年中国近岸局部海域沉积物污染严重,近岸海域部分贝类受到污染,大面积赤潮和有毒赤潮多发,全年共发生赤潮96次,赤潮累计发生面积较2003年增加约八成多,海洋环境污染已成为海洋经济可持续发展的严重障碍[14]。
1.3应对策略
根据我国海洋资源利用与海洋环境污染的现状,结合我国国情与21世纪国民经济可持续发展的需要,应强化以下措施:要加强组织领导,建立和完善相应的管理体系和机构,制定海洋资源开发利用和环境保护的综合性目标、政策和法规;要提高全民热爱海洋、保护海洋资源与环境的意识;要建立我国海洋倾废区,规划近海海域环境容量,严格实行污染物总量控制;要按照合理、系统和科学的原则开发利用海洋资源,充分发挥海洋功能区域的社会经济和生态环境效益;要加强对各种海洋资源储量、分布的勘测勘探,调查了解各种资源量及海洋环境的现状和未来发展的趋势;而重中之重是要倡导科技创新、依靠科技振兴海洋:利用新技术、新手段原位实时地监测海洋环境,通过强大的地理信息分析与处理系统的支持,对获得的信息进行分析、模拟,及时有效地保护海洋环境、资源,预报灾情与突发事件。
23S在海洋资源与环境中的应用
多年来,国内外海洋工作者在海洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究,制定了一批大型的、多学科的国际海洋科学研究计划,如全球海洋观测系统(GOOS)、Topex/Poseidon海洋地形试验、世界海洋环流试验(WOCE)、热带海洋全球大气计划(TOGA)等。通过系统地研究海洋,不断发现其内在规律,帮助人们充分利用海洋空间,合理开发海洋资源。
目前,越来越多的地理信息已在国民经济建设诸多领域中显示出巨大的应用价值。在信息量激增的21世纪,要实现海洋资源与环境的可持续发展,关键是要及时准确地获取、分析海量的信息。而20世纪下半叶发展起来的GIS技术功能强大,用于对空间环境数据进行管理、查询、分析,并且利用GIS的统计制图功能形象地展示出各种环境专题内容、环境数据空间分布与数量统计规律,以满足环境保护实际需要。3S、专家系统及决策支持系统是当今信息时代的尖端技术,它们相互结合、取长补短、相辅相成,为资源开发、环境保护提供比较完善的技术支持,有助于海洋资源与环境的可持续发展。借助3S,应用计算机网络与通讯和数据库管理技术,建立现代化海洋实时立体监测管理系统,实现信息更新、信息共享,并通过图形方式对管理与决策前景进行动态模拟,为海洋资源开发、海洋环境和气候的监测、海洋防灾减灾以及维护国家海洋权益服务。
2.13S与海洋资源的开发利用
目前陆地上70%的农业生产资料,80%以上的工业原料、95%以上的能源来自矿产资源。由于我国仍处于矿产消耗强度趋快的时期,要满足近期矿产资源的需求,并为今后一定时期内可持续发展保持后劲,寻找和开发矿产资源仍是地学工作的重要任务。海洋中蕴藏有丰富的石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、海底热液多金属硫化物等矿产资源,它们的分布、规模、储量评价、开发利用的环境条件及可行性等,无疑依赖于快速、高效、准确的探查技术。
根据海洋资源数据库中的物探、化探资料及GPS和RS提供的信息,应用GIS空间分析功能和虚拟现实技术来探索海洋成矿特点和规律,为海洋管理、海岸带和海岛资源开发提供科学依据。成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性。3S技术可以对区域自然资源的分布及其量值的动态变化进行快速、准确的调查和评价,例如,确定资源量及其变化幅度、时空分布特征,分析、预测各类资源利用的现状与前景,探索解决自然资源供需矛盾的可能途径,评价资源管理的政策和方案等。
2.23S与海洋环境保护
利用3S建立海洋环境和灾害信息库、海洋环境质量评价和灾害预报系统,能够为环境监测、管理、规划及评价提供重要的技术支持,为保护海洋环境及海上航行、生产安全服务。
2.2.1环境监测遥感技术在海洋调查中显示出大范围、多时像、高分辨率的特点,RS在河口泥沙规律研究、海水海温监测、渔场监测、海洋污染监测等方面发挥了重要作用,对厄尔尼诺效应、赤潮等的监测也收到较好的效果[18]。
2.2.2环境管理GIS等技术能对各种海洋环境、资源,如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新,并能有效地进行环境统计分析,进而进行环境总体规划;可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。
2.2.3环保应急反应对于重大环境事件,环境保护部门要具有应急反应能力,并能针对事件的特性做出迅速反应和决策,如水质污染、油船泄露等。
2.2.4环境规划污水排海工程的规划与设计由于涉及潮汛等原因,如何建立有效的模型进行近海水域模拟分析,是目前的难点和热点。而GIS的空间分析能力可较好地解决该类问题,应用GIS进行近岸海流模拟分析,同时还可以分析近海岸带悬浮物的分布情况。另外,GIS等技术可以快速、准确、客观、动态地对重点海域的环境质量进行趋势预报,为区域环境规划工作提供全面支持,为国家和地方进行宏观决策提供科学依据。
2.2.5环境评价我国目前正在或将要进行的资源开发和重大工程项目,如南海大陆架石油开发等,应用GIS等技术可以对其进行勘探、选址及建成前后的环境问题进行分析、预测和研究,并实现其动态、连续、准确的监测、评价与环境影响规划方案的制定。
2.33S与海洋精细渔业
海洋精细渔业指将3S、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合,对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测,以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划,并在GPS和GIS集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式,综合应用了3S等空间信息技术,将促进人类合理利用渔业资源,降低成本,提高产品产量和质量,改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向,也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。
3海洋资源、环境领域中亟待应用3S技术的重大课题
美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略,我国的《21世纪议程》和“数字城市”工程均包括3S方面的内容[19220]。作为“数字地球”的一部分,“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出,建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业GIS、黄河口GIS)。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究,全国沿海66个海洋站、200多个验潮站和3个海洋资料浮标网的长期观测[21],加之陆地/气象/国土卫星资料及航片资料,积累了大量的数据。所以运用GIS技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础,海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲,3S应用范围窄程度低,海洋资源与环境可持续发展任重道远[22]。在海洋领域利用GIS,首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的GIS工具和数据库管理系统,构成一个集成化的环境,以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟,为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状,结合海洋可持续发展的目标,当前,应尽快发挥3S的优势,深入研究以下领域。
3.1数字海底系统
海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来GPS技术与海底测深技术相结合,提高了水下地形测量精度,但费用高且无法经常测量,对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。GIS与RS图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。RS数据是地理信息系统的重要信息源,且大多数GIS已拥有独立模块进行图像处理。以GIS为平台,利用各种海底探测技术所取得的资料,建立数字海底数据库,应用自动成图技术,集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨,促进海底资源的开发和海洋环境的治理。
与3S具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术,在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低,这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。
3.2海岸带系统
海岸带是地球四大圈层交汇的地带,物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合,陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75%～90%归宿于海岸带,全世界60%的人口和2/3的大中城市集中在沿海地区,海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此,海岸带陆海相互作用(LOICZ)研究成为国际地圈-生物圈计划(IGBP)的核心计划之一,旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响,提高对于未来变化的认识和预测能力。河口-近海系统位处沿海经济带,是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言,占我国陆域国土13%的沿海经济带承载着全国42%的人口,创造着全国60%以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性,同时也赋予海岸带沉重的环境压力。
海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段,尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中,是目前迫切需要进行的工作[23]。通过RS与GIS技术集成方法,结合海岸带综合管理所需的元数据(Metadata)技术和网络地理信息系统技术,充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料,构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究,进而开展陆海相互作用的研究。
3.3海洋灾害监测与预报
3.3.1海水入浸实时监测当前,全球气候变暖,海平面上涨,且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长,沿海地区面积大、海拔低,海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚,应运用3S动态、实时监测海水入浸,分析、预报灾情,提供有效的措施及建议。
3.3.2重大自然灾害监测预报东部沿海地区为海洋灾害多发区,其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24]。因此,如何准确预报重大灾害,提高区域综合减灾能力,已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息,用GPS测定灾区的准确地理位置,结合GIS中已存储的灾区地形、交通等信息,即可对灾害进行评估、预测,并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比,向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。
3.3.3海洋生态环境动态监测海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖,造成环境质量下降、近海营养盐过剩,赤潮频发,严重危害着海洋生态平衡。因此,运用3S建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统,对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。
3.3.4海洋工程安全立体监测与预报近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物,工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益,甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况,也取决于周围的环境荷载,如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。
4结语
海洋资源与环境是3S技术大显身手的领域。3S是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3S所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。3S理论的日益完善,算法研究的不断深入,全球网络化的逐步实现,测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合,都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件,最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调,走可持续发展之路,才是中国发展的前途所在。
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