《海洋观测规范+第+3+部分：浮标潜标观测gbt+14914.3-2021》详细解读

《海洋观测规范第3部分：浮标潜标观测gb/t14914.3-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4一般规定5海洋资料浮标观测6海洋潜标观测7海床基观测contents目录8海啸浮标观测9海洋环境噪声测量浮标潜标观测10漂流浮标观测11剖面探测漂流浮标观测附录A(资料性)十米处风速的换算方法附录B(资料性)表层漂流浮标阻力面积比值contents目录附录C(资料性)剖面测量漂流浮标电导率传感器的常规清洗附录D(资料性)自持式剖面循环探测漂流浮标垂直剖面实时质量控制校验程序参考文献011范围1.1标准的适用对象本部分适用于海洋观测中的浮标和潜标观测，包括浮标、潜标以及相关的观测设备和技术要求。本部分规定了浮标和潜标观测的术语和定义、观测要素、观测方法、观测仪器、数据处理和质量控制等方面的内容。1.2标准的适用领域本部分适用于海洋科学研究、海洋环境监测、海洋资源开发和海洋灾害预警等领域中的浮标和潜标观测。同时，本部分也可为其他相关领域的海洋观测提供参考和借鉴。本部分主要关注浮标和潜标观测的技术规范，不涉及其他类型的海洋观测，如卫星遥感、船舶观测等。本部分也不涉及浮标和潜标的具体设计和制造过程，仅对其在观测方面的应用进行规范。1.3标准的限制和排除022规范性引用文件123标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则。该标准提供了编写本规范时所遵循的基本结构和格式要求。GB/T1.1-2009标准化工作指南第4部分：标准中涉及安全的内容。此部分指南为涉及安全内容的标准制定提供了指导。GB/T20000.4-2003标准编写规则第4部分：试验方法标准。该规则为试验方法标准的编写提供了具体指导。GB/T20001.4-2015基础标准与规范GB/T17378海洋监测规范。此规范涵盖了海洋环境监测的多个方面，包括水质、沉积物、生物等。HY/T028-2009浮标锚泊系统组装与布放技术要求。该技术要求为浮标锚泊系统的组装和布放提供了详细指导。海洋观测相关标准气象与水文观测标准QX/T51-2007海洋气象观测规范。该规范详细规定了海洋气象观测的方法和要求。SL21-2015降水量观测规范。此规范为降水量的观测提供了统一标准。信息技术术语。该标准定义了信息技术领域的基础术语，有助于统一和规范相关概念的使用。GB/T4543-2008工业过程测量和控制装置的电磁兼容性。此标准规定了工业过程测量和控制装置在电磁环境中的性能要求。GB/T13926-2008电子与信息技术标准033术语和定义03观测要素浮标观测可以测量海水温度、盐度、海流、波浪、风速、风向、气压、水位等多种海洋环境要素。01定义浮标观测是指利用浮标对海洋环境要素进行连续、自动的观测和测量。02浮标类型包括表面浮标、潜标和中性浮标等，根据观测需求和海洋环境特点选择合适的浮标类型。3.1浮标观测潜标观测是指将观测仪器布设在海底或海水中，对海洋环境要素进行长期、连续的观测和测量。定义根据观测需求和海洋环境特点，潜标可分为海底潜标和水中潜标两种类型。潜标类型潜标观测可以测量海水温度、盐度、海流、沉积物、化学物质、生物等多种海洋环境要素，对于研究海洋环境和生态系统具有重要意义。观测要素3.2潜标观测

3.3数据采集与处理数据采集浮标和潜标观测系统通过传感器和数据采集器对海洋环境要素进行实时采集，并将数据传输到数据中心进行处理和分析。数据处理数据中心对采集到的数据进行预处理、质量控制、数据分析和可视化等操作，以获取准确、可靠的海洋环境信息。数据存储与共享观测数据应存储在安全可靠的数据中心，并通过数据共享平台向科研机构和公众提供数据共享服务，促进海洋科学研究和应用发展。044一般规定4.1基本要求01浮标、潜标观测应遵循国家相关标准和规范，确保观测数据的准确性和可靠性。02观测人员应具备相应的专业知识和技能，熟悉浮标、潜标观测设备的操作和维护。观测前应制定详细的观测计划，包括观测项目、观测频次、观测时间等。0303对于不同观测项目，应采用相应的观测仪器和方法，确保观测数据的准确性和可比性。01浮标、潜标观测项目应包括水温、盐度、海流、海浪、气象等要素。02观测准确度应符合国家相关标准和规范的要求，确保观测数据的准确性和可靠性。4.2观测项目和准确度浮标、潜标观测应采用统一的时间标准，如世界时或北京时间。日界是指一日的起始和终止时刻，通常采用北京时间00:00为日界。观测数据应按照时间顺序进行记录和存储，确保数据的连续性和完整性。4.3时间标准和日界浮标、潜标观测站位应根据观测目的和海域环境进行选择。观测站位的定位应采用经纬度坐标系统，确保站位的准确性和可比性。观测站位应设置明显的标识和警示标志，确保观测设备的安全和稳定运行。4.4观测站位的定位010203浮标、潜标观测站位的位置范围应根据观测目的和海域环境进行确定。观测站位的位置范围应避免受到周围环境的影响，如船只航行、渔业活动等。观测站位的位置范围应定期进行巡查和维护，确保观测设备的正常运行和数据采集的准确性。4.5观测站位的位置范围055海洋资料浮标观测气象观测包括风速、风向、气温、气压、湿度等气象要素的观测。水文观测包括海流、海浪、海温、盐度、浊度等水文要素的观测。水质观测包括pH值、溶解氧、营养盐等水质要素的观测。5.1观测项目实时观测浮标应能够实时观测并传输数据，确保数据的及时性和准确性。定时观测根据观测需求，设定特定的观测时次，如每小时、每日等。特殊观测在特定情况下，如极端天气、海洋灾害等，需要增加观测频次和密度。5.2观测时次浮标应具有良好的稳定性和可靠性，能够适应恶劣的海洋环境。浮标设计传感器应具有高精度、高稳定性、低功耗等特点，能够满足长期观测需求。传感器选择数据传输系统应具有高效、稳定、安全等特点，确保数据能够实时、准确地传输到数据中心。数据传输浮标应采用可靠的能源供应方案，如太阳能、风能等可再生能源，确保长期观测的能源需求。能源供应5.3技术要求观测方法数据处理流程数据质量控制数据应用5.4观测方法和数据处理方法根据观测项目和技术要求，选择合适的观测方法，如直接测量、遥感测量等。采用合适的数据质量控制方法，如对比分析、历史数据对比等，对观测数据进行质量评估和控制。数据处理应包括数据接收、解码、校验、存储、分析等环节，确保数据的准确性和可靠性。观测数据可应用于海洋科学研究、海洋环境监测、海洋灾害预警等领域。066海洋潜标观测01020304水温观测使用温度传感器记录潜标所在水层的水温变化。盐度观测通过盐度传感器实时监测海水的盐度情况。深度观测利用压力传感器测量潜标所在位置的深度信息。海流观测采用海流计记录潜标附近的海流速度、方向等数据。6.1观测项目部分传感器可实现连续、实时的数据采集和传输。实时观测根据研究需要，设定特定时间间隔进行数据采集。定时观测潜标可长期布放，进行持续数周、数月甚至数年的观测。长期观测6.2观测时次选用高精度传感器，确保观测数据的准确性。传感器精度具备大容量数据存储和远程数据传输功能。数据存储与传输布放与回收过程需确保潜标及观测设备的安全与稳定。潜标布放与回收观测设备需具备良好的兼容性和可扩展性，便于后期升级和维护。设备兼容性6.3技术要求观测方法采用自动化观测方式，通过传感器实时采集数据并传输至数据中心。数据处理流程包括数据清洗、校准、格式转换等步骤，确保数据质量。数据分析方法运用统计学、海洋学等方法对观测数据进行分析和研究。数据可视化将观测数据以图表、图像等形式直观展示，便于理解和分析。6.4观测方法和数据处理方法077海床基观测水温测量海床基周围的水体温度，以了解海洋的热状况。海流观测海床基周围的海流情况，包括流速、流向等，以揭示海洋的动力过程。盐度测量海水的盐度，有助于了解海洋的水文特征和环流情况。浊度测量海水的浊度，可以了解海水的清澈程度及悬浮物的含量。7.1观测项目03事件触发观测当发生特定的事件或现象时，如风暴潮、海啸等，可以进行触发式的观测以获取相关数据。01长期连续观测海床基观测站通常进行长期连续的观测，以获取更为全面和准确的数据。02定时观测除了连续观测外，还可以设定特定的时间间隔进行定时观测，如每小时、每天或每周等。7.2观测时次海床基观测需要使用专业的海洋观测仪器，如温盐深测量仪、海流计、浊度计等，这些仪器需要具备高精度、高稳定性和长寿命等特点。观测仪器观测数据需要及时、准确地传输到数据中心进行处理和分析，因此需要建立可靠的数据传输系统。数据传输海床基观测站需要长期稳定的电源和能源供应，以保证观测仪器的正常运行和数据传输的稳定性。电源和能源定期对观测仪器进行维护和保养，以保证其正常运行和延长使用寿命。维护和保养7.3技术要求观测方法根据观测项目和技术要求，选择合适的观测方法进行海床基观测，如使用温盐深测量仪进行水温、盐度的测量，使用海流计进行海流的观测等。数据处理流程观测数据需要经过预处理、质量控制、校准和验证等步骤，以确保数据的准确性和可靠性。数据分析方法采用统计学、数学模型等方法对观测数据进行分析和处理，以揭示海洋环境特征和动力过程。数据共享和应用将处理后的观测数据共享给科研机构、政府部门和社会公众等，以支持海洋科学研究、海洋环境保护和海洋资源开发等应用。7.4观测方法和数据处理方法088海啸浮标观测01020304海啸波高通过浮标上的传感器测量海啸波的波高。海啸周期记录海啸波的周期，即相邻两个波峰或波谷之间的时间间隔。海水温度监测海啸发生区域的海水温度，有助于分析海啸对海洋环境的影响。海水盐度测量海水的盐度，以了解海啸对海水成分的影响。8.1观测项目实时观测模式浮标应能够实时传输观测数据，确保数据的及时性和准确性。自容式观测模式在无法实时传输数据的情况下，浮标应具备数据存储功能，待回收后读取数据。观测记录时次根据海啸的发生频率和强度，设定合适的观测记录时次，以捕捉海啸的完整过程。8.2工作模式与观测记录时次8.3技术要求浮标上搭载的传感器应具备高精度和稳定性，以确保观测数据的准确性。浮标体应具有良好的稳定性和耐腐蚀性，以应对恶劣的海洋环境。采用可靠的数据传输技术，确保观测数据能够实时、准确地传输到数据中心。浮标应具备持久、稳定的能源供应系统，以保证长期观测的需求。传感器精度浮标体结构数据传输技术能源供应采用浮标观测法，通过浮标上的传感器实时测量海啸波的各项参数。观测方法对观测数据进行预处理、滤波和校正等操作，以消除噪声和干扰，提高数据质量。数据处理方法根据海啸波的传播特性和浮标的观测数据，采用合适的数据计算方法和模型，推算出海啸的波高、周期等关键参数。数据计算方法建立严格的数据质量控制体系，对观测数据进行质量评估和校验，确保数据的可靠性和准确性。数据质量控制8.4观测方法与数据计算方法099海洋环境噪声测量浮标潜标观测海洋环境噪声声压级通过浮标或潜标搭载的噪声传感器，连续测量并记录海洋环境噪声的声压级。噪声频谱对海洋环境噪声进行频谱分析，获取噪声在不同频率下的分布特征。噪声源识别通过声学方法和技术手段，对海洋环境噪声源进行识别和分析。9.1观测项目长期连续观测在选定的海域内，进行长期连续的海洋环境噪声测量，以获取全面的噪声数据。定期观测根据研究或监测需求，在特定时间段内进行定期的海洋环境噪声测量。应急观测在发生突发事件或特殊情况下，进行应急的海洋环境噪声测量。9.2观测时次9.3观测深度表层观测在海洋表层进行噪声测量，了解表层噪声水平及分布特征。深层观测通过潜标等设备进行深层的海洋环境噪声测量，获取深层水体的噪声数据。多深度观测在不同深度设置多个观测点，进行多深度的海洋环境噪声测量，以获取更全面的噪声垂直分布特征。传感器性能数据采集与处理系统浮标与潜标设计校准与检验9.4技术要求选用高灵敏度、宽频带的噪声传感器，确保测量结果的准确性和可靠性。浮标和潜标的设计应满足长期、稳定、可靠的工作要求，并具有良好的环境适应性和安全性。采用高性能的数据采集与处理系统，实现实时数据采集、传输、存储和处理。定期对噪声传感器进行校准和检验，确保测量结果的准确性和一致性。采用定点观测、移动观测等方法进行海洋环境噪声测量，根据实际需求选择合适的观测方法。观测方法对采集到的噪声数据进行预处理、时频分析、噪声源识别等处理，提取有用的噪声信息。数据处理方法对处理后的数据进行质量评估和控制，剔除异常值和错误数据，确保数据质量。数据质量控制将处理后的数据进行可视化展示，编制观测报告，为海洋环境噪声研究和管理提供科学依据。数据可视化与报告编制9.5观测方法和数据处理方法1010漂流浮标观测观测目的表层漂流浮标观测主要用于监测海洋表层的流速、流向以及水温等参数，以了解海洋表层的动力环境和热状况。观测方法与步骤观测前需对浮标进行校准和调试，确保其正常工作。投放浮标时，应记录投放位置和时间，并实时监测浮标的运动轨迹和状态。观测结束后，需及时回收浮标并进行数据分析和处理。注意事项在观测过程中，需注意天气和海况条件，确保观测人员和设备的安全。同时，应避免浮标与其他物体发生碰撞或缠绕，以免影响观测结果。浮标类型与选择表层漂流浮标通常采用水面浮标形式，易于观测且能随水漂流。在选择浮标时，需考虑其稳定性、耐用性以及数据传输能力等因素。10.1表层漂流浮标观测观测目的海气界面多参数漂流浮标观测旨在同时监测海洋表层的多种参数，如流速、流向、水温、气温、湿度、风速等，以全面了解海洋表层的物理环境和海气相互作用过程。浮标类型与选择海气界面多参数漂流浮标通常采用多传感器集成设计，能够同时测量多种参数。在选择浮标时，需考虑其测量精度、稳定性以及数据传输能力等因素。观测方法与步骤观测前需对浮标进行校准和调试，确保其正常工作。投放浮标时，应记录投放位置和时间，并实时监测浮标的运动轨迹和状态以及各种参数的实时变化。观测结束后，需及时回收浮标并进行数据分析和处理。10.2海气界面多参数漂流浮标观测注意事项在观测过程中，除了注意天气和海况条件外，还需特别关注浮标的电源和数据传输情况，确保其正常工作并实时传输数据。同时，应避免浮标受到污染或损坏，以免影响观测结果的准确性和可靠性。10.2海气界面多参数漂流浮标观测1111剖面探测漂流浮标观测观测设备自持式剖面循环探测漂流浮标是一种能够自动进行海洋剖面探测的设备，具有高度的自主性和灵活性。观测原理该浮标通过搭载多种传感器，如温度、盐度、深度等传感器，对海洋剖面进行循环探测，并将数据传输回地面站进行处理和分析。数据处理地面站接收到浮标传输的数据后，需要进行预处理、质量控制和数据分析等步骤，以获取准确的海洋剖面信息。观测要求在进行自持式剖面循环探测漂流浮标观测时，需要选择合适的布放地点和时间，确保浮标能够正常工作并获取有效的数据。11.1自持式剖面循环探测漂流浮标观测观测设备海洋环境噪声剖面探测漂流浮标是一种专门用于监测海洋环境噪声的设备，能够测量不同深度的噪声水平。观测原理该浮标通过搭载噪声传感器，对海洋环境噪声进行实时监测，并将数据传输回地面站进行处理和分析。观测要求在进行海洋环境噪声剖面探测漂流浮标观测时，需要选择合适的布放地点和时间，确保浮标能够正常工作并获取有效的数据。此外，还需要注意避免其他声源的干扰，以保证测量结果的准确性。11.2海洋环境噪声剖面探测漂流浮标观测数据处理地面站接收到浮标传输的数据后，需要进行噪声水平分析、频谱分析等步骤，以获取准确的海洋环境噪声信息。这些信息对于研究海洋环境、生物声学等领域具有重要的科学价值。11.2海洋环境噪声剖面探测漂流浮标观测12附录A(资料性)十米处风速的换算方法利用风速随高度变化的规律，通过测量某一高度的风速来推算出十米处的风速。一般采用幂次律或对数律公式进行换算，具体公式形式可能因不同的观测条件和地区而有所差异。公式介绍公式形式换算公式首先获取观测地点的经纬度、海拔、观测高度、观测时间等基本信息，并测量出观测高度的风速。观测数据获取参数确定换算计算根据观测地点的地理环境和气象条件，确定换算公式中的相关参数，如地面粗糙度等。将观测数据代入换算公式中，计算出十米处的风速。030201换算步骤03换算结果验证在得出换算结果后，需要进行验证和比对，以确保结果的可靠性和准确性。01观测条件要求进行风速换算时，需要确保观测条件符合规范要求，如观测高度、观测时间等。02参数选择依据换算公式中的参数选择需要依据实际情况进行确定，以保证换算结果的准确性。注意事项13附录B(资料性)表层漂流浮标阻力面积比值阻力面积比值指浮标在水中运动时，所受阻力与浮标迎流面积之比。该比值反映了浮标在水中的流线型程度和阻力特性。阻力面积比值定义不同形状的浮标在水中运动时，所受阻力面积比值不同。一般来说，流线型较好的浮标阻力面积比值较小。浮标形状雷诺数是流体流动中惯性力与粘性力比值的量度，对浮标的阻力面积比值有一定影响。雷诺数浮标表面的粗糙度会影响水流经过时的摩擦阻力，从而影响阻力面积比值。表面粗糙度阻力面积比值影响因素风洞试验通过风洞试验模拟浮标在水中的运动状态，测量浮标的阻力面积比值。水槽试验在水槽中模拟实际海况，测量浮标在不同流速下的阻力面积比值。数值模拟利用计算流体力学软件对浮标进行数值模拟，计算浮标的阻力面积比值。阻力面积比值测量方法根据实际需求选择阻力面积比值较小的浮标，以提高观测精度和延长使用寿命。利用阻力面积比值对观测数据进行修正，以消除浮标自身阻力对观测结果的影响。阻力面积比值应用观测数据修正浮标选型14附录C(资料性)剖面测量漂流浮标电导率传感器的常规清洗拆卸电导率传感器按照制造商的说明，将电导率传感器从浮标上拆卸下来。冲洗传感器用淡水彻底冲洗传感器，确保去除所有洗涤剂和杂质。清洗传感器表面使用温和的洗涤剂和软海绵或硅胶刮刀，轻轻清洗传感器表