海洋行业卫星应用情况介绍

海洋行业卫星应用情况介绍21世纪是海洋的世纪，海洋开发和利用对未来的经济发展、能源开发的驱动作用将会日趋明显。海洋事业的发展始终是我国的发展核心之一，习近平总书记在十九大报告中特别指出，建设海洋强国是中国特色社会主义事业的重要组成部分，要进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋，推动我国海洋强国建设不断取得新成就。因此推动发展海洋行业应用相关技术尤为重要。卫星应用技术主要包括卫星通信、卫星导航和卫星遥感等，在海洋管理、海洋动态监测、海洋经济建设等应用领域都发挥着重要作业。1、海洋管理我国海域面积广阔，传统的海洋管理手段在管理工作的覆盖范围、时效性以及精准度方面存在着较大的不足，利用卫星通信技术能有效弥补传统通信手段覆盖不全的不足，利用北斗导航能提高海面船舶的位置精度与通信能力，利用卫星遥感则大大提升了海面态势感知能力。船舶监管通过北斗定位导航终端、移动终端、AIS、船载卫星通信设备与船舶进行通信交流，能够对其进行定位与追踪，并基于GIS平台对船舶位置和行驶轨迹进行实时动态显示，实现对船舶的实时监管，准确研判海域内船只活动的基本情况、变化趋势以及潜在危险，提高船舶监管的水平和能力。渔船在遇到异常情况时，终端会自动报警，监控中心能够接收GPS雷达信息，从而为保障海上运输通道的安全，及时处置海上交通事故，开展海上搜救提供依据。渔业安全生产管理气象雷达和卫星系统可以用来感知气象灾害。通过接入气象部门数据，在GIS平台支撑下，可实时查询和显示不同区域的天气情况；基于数据挖掘技术和自动识别系统，通过采集分析台风路径信息，可预测台风未来行驶路径及不同时点台风位置、最大风速、中心气压等基本信息，能够将有关渔业安全生产的政策、气象、资讯、风险警告等信息发送给各级分中心及渔民，为渔业安全生产提供辅助信息。3）综合指挥调度通过卫星通信、无人机应急通信、地面微波通信等多种手段，能够实现天空地海多种监控手段的监测信息快速传输并汇集至指挥中心，辅助指挥中心进行态势感知和指挥决策。能够实现海域监测、船只远程监控、视频会议等监测通信需求。船载动中通能够实现与指挥中心之间的通信能力，并将监测信息实时回传至指挥中心。指挥中心可通过视频会商或语音通信，指挥船只前往指定区域执行特定任务。突发紧急事件，指挥中心可根据船队状态信息和目标区域信息，对其进行管理及状态监控，并通过综合指挥调度系统创建常规、应急、临时任务，对船只进行任务指令下发。同时与市政府、军警等单位整体联动响应，与一线执法人员通信，实现“上传下达，相互感知”，为相互配合、协同处置奠定基础。2、海洋动态监测海洋面积广阔，环境复杂，传统监测手段难以兼顾空间分辨率与作业效率，遥感卫星以其高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率特别适用于海洋监测应用，其应用范围包括：海洋灾害监测、海洋工程监测、海洋环境监测等方面。1）在海洋灾害监测方面，海洋灾害一般是指海上强台风、海啸、巨浪、风暴潮和海冰等,这些灾害性海况不仅对海上作业、海上交通运输及海洋油气开发造成重大影响,甚至会使沿海陆上的经济生产巨大损失,如强台风登陆。海洋环境具有复杂性、不可完全预估性的特点，因而建立海洋灾害模型并能够及时分析预警海洋灾害是当前重要的工作。灾害性海况监测与预报,需要对海上风场、海面波浪场以及波浪能量谱等进行全天时、全天候监测,而且要求监测覆盖面广、周期短、精度高,卫星遥感正好满足这方面的需求。通过卫星上的合成孔径雷达、微波散射计等传感器,可以获得海况的监测数据,或者把数据作为预报模型的输入,经过推理、演算后应用于海况预报。2）在海洋环境监测方面，随着海洋经济日益发展，海洋环境受到的破坏也越来越严重，海洋环境污染主要分为两类，一是石油污染，包括船只排油、溢油事故、海上油井泄漏等；二是污水，包括工业污水和生活污水。对海洋水质传统的监测方法，由于空间覆盖小和观测频率低，已无法满足实际要求，迫切需要利用高新技术对海洋近岸水质实现近实时、高频率的监测。卫星遥感技术在信息收集方面具备较大优势,把海洋生态环境置于严密的动态监视监测之下,使海洋生态环境得到良好保护。如我国建立的“近岸水质遥感实时监测和信息快速报送系统”，该系统可以自动接收多颗卫星数据，并提供水质分类图像、水温、悬浮物、赤潮和水体污染状态等，通过卫星进行水质监测并通过互联网把信息实时上报给相关政府管理部门以便及时做出治理措施。3）在海洋工程监测方面，海洋工程项目在我国沿海各地如火如荼的开展，包括海岸线工程建设、围填海工程等。在利益的驱动下，一些工程在未进行充分论证的前提下开工，对脆弱的海洋环境造成不可逆转的破坏。由于我国海岸线长达1.8万公里，传统监测手段难以有效监控，需要大范围高时效的监控手段进行监控，及时发现违规的海洋工程，并对海洋工程的建设进度与工程范围进行全过程的有效管理。3、海洋经济建设在海洋国民经济建设方面，通过卫星通信、卫星导航、卫星遥感技术在人工海筑岛、海洋工程建设、海洋工程形变监测等方面均有广泛的应用，其中较为典型的应用为海洋牧场建设。海洋牧场将传统的海水养殖技术、海岸工程技术、渔业资源管理技术与卫星通信、卫星遥感、生物工程等现代化高新技术相结合，建设可持续发展的生态渔业系统，促进海洋生态系统健康发展和生物资源的持续增殖。由于海洋牧场建设地点的特殊化，传统的视频监控、移动通信已经不能满足海洋牧场建设对遥感监测、信息传输的要求，因此建设海洋牧场主要依靠卫星技术实现对于海洋牧场区域的生态环境质量监测、生物培育情况监测、生物资源监测、安全事件监测等监测需求和数据传输。利用卫星导航技术，实现海洋工程建设精准定位；利用卫星通信技术，实现海洋浮标等传感器监测数据的传输，以及海洋环境监测视频图像的传输；利用卫星遥感技术实现海上岛礁监测、传播监测、自然灾害调查、海洋建设监测，以及海上应急处理、海岸线调查等。近几年