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重大科研成果

海洋二所重大科技成果展示

1、載人航天工程
       中國載人航天工程的技術特色之一,是飛船的軌道艙并未隨返回艙一起返回,能留在太空變成了一個高效益的在軌衛星進行對地觀察,繼續在空間進行試驗,并且向地面傳回一系列清晰遙感圖像。
      在神舟5號飛船軌道艙里有復雜的遙感、對地觀察和科學實驗等應用系統,用來保證空間試驗的精確性,我所潘德爐院士在國際上首次提出了“空間對地觀察遙感綜合信噪比”的新概念,為提高有效信息的分辨能力提供了依據。
       此外,潘德爐院士在航天遙感應用效果仿真精度上的研究成果,填補了中國模擬仿真技術在航天工程中的應用空白,為提高飛船整體應用效果起到了十分重要的作用。 
       潘德爐院士因在載人航天領域的杰出貢獻,榮獲由國務院頒發的國家科技進步獎特等獎。

2、近海復雜水體環境的衛星遙感關鍵技術研究及應用
      該項目獲得2013年度國家科學技術進步獎二等獎,這也是國家海洋局自2007年后獲得的國家科技獎最高獎項。此項目由我所潘德爐院士主持,聯合國內7家單位,在國家“863”計劃等15個課題支持下,經過13年聯合攻關完成。
      該成果為解決近海復雜水體衛星遙感的國際性難題奠定了理論基礎,突破了我國海洋水色衛星資料處理與應用的關鍵技術,研發了“多星接收—融合處理—產品制作”一體化遙感應用系統,構建了覆蓋我國海域的海洋環境遙感數據庫,引領了我國海洋系列衛星發展與應用,已達到近海復雜水體衛星遙感同類研究的國際領先水平。

3、我國東海的部分海域200海里以外大陸架劃界案
       200海里以外大陸架劃界是一項復雜的系統工程,我國從1996年就開始了“中國大陸架勘測”,在中國的南海和東海進行了大量的大陸架調查工作,我所是大陸架劃界案科學部分報告的技術負責單位。2012年12月14日,中國政府完成了東海的部分海域200海里以外大陸架劃界案的編制工作并提交給了大陸架界限委員會。東海劃界案的提交是我國在《公約》國際制度下重申東海大陸架權利的一次積極主動的行為,是維護中國在東海海洋權益的一個重大舉措。
       2013年8月,我所李家彪院士作為該項目的首席科學家,代表我國赴聯合國大陸架界限委員會進行陳述及答辯,在國際場合充分展示了中國的立場和相應的科學證據,從科學角度進一步強化了東海大陸架自然延伸的事實。該項目獲得2015年度國家科技進步獎二等獎。

4、國際海底礦區申請
       1983年,我所首赴中太平洋開展多金屬結核資源調查,拉開中國大洋資源調查的序幕。30余年來,我所主持和聯合主持我國大洋近40個航次調查,調查區域遍布3大洋,調查資源包括多金屬結核、多金屬硫化物和富鈷結殼。
   2001年,我所主持完成了東太平洋國際海底區域7.5萬平方公里的多金屬結核礦區圈定和申請工作;2011年,主持完成了西南印度洋國際海底區域1萬平方公里的多金屬硫化物資源礦區申請工作;2013年,合作完成西北太平洋國際海底區域3000平方公里的富鈷結殼資源礦區申請工作。
      10年來,我所在全球大洋中脊自主發現熱液噴口和熱液活動區30余處,發現多種新的熱液硫化物礦床類型;開展了構造-圍巖控礦的基礎理論研究,推進了中國硫化物資源調查與國際大洋中脊計劃的融合。

5、中日黑潮項目
       從1986年開始,國家海洋局和日本科學技術廳合作,開展了為期七年的中日黑潮合作調查研究,涉及物理海洋、海洋氣象、海洋化學和海洋生物等學科,我所蘇紀蘭院士為中方首席科學家。項目通過對東海和日本以南海域黑潮流系的系統調查和對黑潮水文學與動力學問題的深入研究,認識黑潮的變異及其對海洋環境的影響,為海洋資源的開發和利用提供基礎資料與科學依據。
      七年間,我方“向陽紅9號”和“實踐號”兩艘海洋調查船共進行了23個航次調查,完成調查斷面229條,2028個測站的觀測,獲得80多萬個數據資料和樣品,通過與日方的資料交換,獲得日方26590個站次的調查資料和大量歷史資料。
      通過此次合作調查,我國建立起了一個系統而完整的黑潮資料庫,并編制出版了7冊黑潮水文圖集,基本弄清了東海黑潮的流速結構、流量及其變化特點,也基本弄清了我國近海臺灣暖流的結構、動力特征和季節變化特點,從而加深了對我國東海陸架環流的認識。

6、中國極地科考
       我所是中國極地研究的主要啟動者之一,于1984年負責組織了中國首次南極科學考察。近30年來,我所科研人員參加了所有南極科考航次,所涉及專業包括地學、生物學、生態學等多種學科,在營養鹽動力學、海洋初級生產力和浮游植物、碳的生物地球化學過程、古環境記錄方面形成了一定的研究特色,并取得了較高水平的研究成果,積累相當豐富經驗和技術籌備。
       1999年,我所參加了我國首次北極考察,開展海洋化學、海洋生物、海洋地質、和地球物理等方向的考察研究,隨后又參加了第二、三、四、五次北極科學考察,其中在第三次北極考察中我所張海生研究員任首席科學家。通過5次北極科學考察營養鹽、有機碳、生物標志化學物等海洋化學相關資料和樣品的分析,我國成為近十年來積累西北冰洋營養鹽等水化學資料最多的國家之一。

7、Argo大洋觀測
       該項目在鄰近我國的西北太平洋海域首次構建了中國Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography)大洋觀測網基礎平臺,開創了我國對該海域0-2000米水深內溫度和鹽度的長期、高分辨率和大范圍的實時監測業務。
       項目自主研發和建立了可同化包括Argo等多種海洋觀測資料的全球海洋資料變分同化系統,并實現了與全球海氣耦合模式的耦合和業務化,顯著提高了我國對全球海洋的監測分析能力和短期氣候預測水平;提出的海洋動力模式物理過程參數化方案,明顯提高了模式對熱帶太平洋海溫變化的模擬能力以及對厄爾尼諾/拉尼娜的預測能力。
       項目建立的利用Argo浮標漂流軌跡推算全球海洋表層和中層流的新方法,提高了推算全球表層流和中層流資料質量,有效彌補了洋流觀測的匱乏。該項成果對于減輕氣候異常所造成的嚴重經濟損失和人員傷亡,以及防災減災、國防建設和應對氣候變化具有重要的經濟和社會效益。

8、長江口海洋生態環境實時監測
       近海典型缺氧區業務化監測系統——我所牽頭的“十一五”國家科技支撐計劃“我國近海典型缺氧區業務化監測關鍵技術與示范研究 ”項目,針對我國海洋生態與環境監測業務化建設的需求,圍繞如何有效地長期監測缺氧區的生態與環境,實現對長江口海域的近海底—水體剖面—海面遙感同步監測。示范系統于2011年在整個缺氧季節進行了很好的應用,提升了我國海洋生態與環境實時監測技術水準,推進了業務化立體監測體系的建設。
       危化品泄漏事故實時監測系統——項目基于ArcGIS 10.0軟件開發了具有獨立運行功能的泄漏事故預警系統。預警系統包括各類數據庫和泄漏事故情景模擬及可視化模塊、基于web的信息實時發布平臺,并在現場調研及測試的技術上,設計完成針對苯系物的船載現場快速監測設備和實時傳輸體系,為危化品泄露事故的應急反應提供有力的技術支撐,通過示范區的示范性應用及完善,有望實現業務化的運用。
       長江口富營養化監測速報系統——針對長江口富營養化日益加重等問題,建立了長江口富營養化監測速報系統,并進行了3個月實時連續監測海試,各指標達到要求;基本查清富營養化來源,對富營養化成因和關鍵生物地球化學過程有了新的認識。

9、浙江省海洋測繪項目
       我所連續四年(2011-2014年)獲得浙江省海洋測繪水下地形測量和深水岸線調查項目,在浙江省測繪質量監督檢查站的檢查中,成果質量一直名列前茅。
       近年來,我所通過參與國家和浙江省海洋測繪項目等大范圍、綜合性的海洋測繪項目,積累了豐富的經驗,海洋測繪技術得到了進一步的提高。在項目的組織實施、安全保障、資料處理及質量管理等各個環節均有了較大的改善,尤其在海洋測數據交互處理技術方面取得了突破。
       結合項目,我所完成了水下地形測量數據交互處理軟件的開發及測試并獲取了著作權登記,實現了海洋測繪數據的GIS管理,設計并推廣了浙江省海洋測繪深水岸線圖集編制技術方案。

10、我國海岸帶綜合調查研究
       自我所成立以來,多次承擔了全國性海岸帶綜合調查研究工作,為我國海岸帶的開發、保護與管理提供了基礎數據和決策依據。
       20世紀60年代至70年代初,我所先后承擔了浙江溫州地區海岸帶試點調查、山東半島海岸帶調查和福建閩江口海岸帶調查。20世紀80年代初,承擔了全國海岸帶和海涂資源綜合調查(浙江省區域),對浙江省海岸帶首次進行了全面、系統、綜合的環境和資源調查研究,成果獲1986年浙江省科學技術進步一等獎。
       2005-2012年,我所又承擔了908專項全國海岸帶綜合調查(浙江省和海南省區域),全面更新了浙江省、海南省海岸帶基礎數據和圖件,系統評價了海岸帶資源環境開發利用的承載力和可持續利用潛力,為浙江省、海南省加快海洋經濟發展,加強海洋綜合管理,推進海洋生態文明建設等提供了科學依據。

11、我國海島綜合調查研究
       自我所成立以來,多次承擔了全國性海島綜合調查研究工作,為我國海島的開發、保護與管理,以及海洋權益維護提供了基礎數據和決策依據。
       20世紀90年代初,我所承擔了全國海島資源綜合調查(浙江省區域),初步查清了浙江省海島自然環境的基本特征和海島資源數量、質量及開發利用狀況。2004-2012年,我所牽頭承擔了908專項全國海島綜合調查任務,建立了海島調查技術規范體系,為確保“908專項”海島調查成果的規范性、科學性和先進性提供了技術保障。
       歷時8年的調查研究,全面更新了我國海島基礎數據,編纂出版了大型工具書《中國海島(礁)名錄》,為我國海島“立戶建檔”,更好地保障了我國海島(礁)基礎信息的現勢性和可靠性,為我國海島立法、管理工作提供了最新的資料,為我國海洋權益維護、島礁維權執法等發揮了重大的支撐作用。成果獲2013年海洋科學技術獎二等獎。

12、釣魚島及其附屬島嶼真實感三維信息系統
       釣魚島及其附屬島嶼真實感三維信息系統是針對釣魚島及其附屬島嶼三維可視化管理和海島權益知識宣傳的需要,基于海島與地理實體界定成果和高分辨率遙感影像,采用仿真建模技術和三維地理信息系統技術研制開發,包括三維虛擬系統模塊和海島權益知識模塊。
       三維虛擬系統模塊實現了釣魚島及其附屬島嶼的海島與地理實體真實感三維顯示、飛行瀏覽、空間量算以及相關文字、圖片和視頻信息的聯動展示功能。海島權益知識模塊實現了海島概念、法律法規等與釣魚島領土主權密切相關的海島權益知識的快速導航與瀏覽功能。

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