重大科研成果 - 自然资源部第二海洋研究所

科学研究

科研成果

1、载人航天工程
       中国载人航天工程的技术特色之一，是飞船的轨道舱并未随返回舱一起返回，能留在太空变成了一个高效益的在轨卫星进行对地观察，继续在空间进行试验，并且向地面传回一系列清晰遥感图像。
      在神舟5号飞船轨道舱里有复杂的遥感、对地观察和科学实验等应用系统，用来保证空间试验的精确性，我所潘德炉院士在国际上首次提出了“空间对地观察遥感综合信噪比”的新概念，为提高有效信息的分辨能力提供了依据。
       此外，潘德炉院士在航天遥感应用效果仿真精度上的研究成果，填补了中国模拟仿真技术在航天工程中的应用空白，为提高飞船整体应用效果起到了十分重要的作用。
       潘德炉院士因在载人航天领域的杰出贡献，荣获由国务院颁发的国家科技进步奖特等奖。

2、近海复杂水体环境的卫星遥感关键技术研究及应用
该项目获得2013年度国家科学技术进步奖二等奖，这也是国家海洋局自2007年后获得的国家科技奖最高奖项。此项目由我所潘德炉院士主持，联合国内7家单位，在国家“863”计划等15个课题支持下，经过13年联合攻关完成。
该成果为解决近海复杂水体卫星遥感的国际性难题奠定了理论基础，突破了我国海洋水色卫星资料处理与应用的关键技术，研发了“多星接收—融合处理—产品制作”一体化遥感应用系统，构建了覆盖我国海域的海洋环境遥感数据库，引领了我国海洋系列卫星发展与应用，已达到近海复杂水体卫星遥感同类研究的国际领先水平。

3、我国东海的部分海域200海里以外大陆架划界案
200海里以外大陆架划界是一项复杂的系统工程，我国从1996年就开始了“中国大陆架勘测”，在中国的南海和东海进行了大量的大陆架调查工作，我所是大陆架划界案科学部分报告的技术负责单位。2012年12月14日，中国政府完成了东海的部分海域200海里以外大陆架划界案的编制工作并提交给了大陆架界限委员会。东海划界案的提交是我国在《公约》国际制度下重申东海大陆架权利的一次积极主动的行为，是维护中国在东海海洋权益的一个重大举措。
2013年8月，我所李家彪院士作为该项目的首席科学家，代表我国赴联合国大陆架界限委员会进行陈述及答辩，在国际场合充分展示了中国的立场和相应的科学证据，从科学角度进一步强化了东海大陆架自然延伸的事实。该项目获得2015年度国家科技进步奖二等奖。

4、国际海底矿区申请
       1983年，我所首赴中太平洋开展多金属结核资源调查，拉开中国大洋资源调查的序幕。30余年来，我所主持和联合主持我国大洋近40个航次调查，调查区域遍布3大洋，调查资源包括多金属结核、多金属硫化物和富钴结壳。
   2001年，我所主持完成了东太平洋国际海底区域7.5万平方公里的多金属结核矿区圈定和申请工作；2011年，主持完成了西南印度洋国际海底区域1万平方公里的多金属硫化物资源矿区申请工作；2013年，合作完成西北太平洋国际海底区域3000平方公里的富钴结壳资源矿区申请工作。
      10年来，我所在全球大洋中脊自主发现热液喷口和热液活动区30余处，发现多种新的热液硫化物矿床类型；开展了构造－围岩控矿的基础理论研究，推进了中国硫化物资源调查与国际大洋中脊计划的融合。

5、中日黑潮项目
       从1986年开始，国家海洋局和日本科学技术厅合作，开展了为期七年的中日黑潮合作调查研究，涉及物理海洋、海洋气象、海洋化学和海洋生物等学科，我所苏纪兰院士为中方首席科学家。项目通过对东海和日本以南海域黑潮流系的系统调查和对黑潮水文学与动力学问题的深入研究，认识黑潮的变异及其对海洋环境的影响，为海洋资源的开发和利用提供基础资料与科学依据。
      七年间，我方“向阳红9号”和“实践号”两艘海洋调查船共进行了23个航次调查，完成调查断面229条，2028个测站的观测，获得80多万个数据资料和样品，通过与日方的资料交换，获得日方26590个站次的调查资料和大量历史资料。
      通过此次合作调查，我国建立起了一个系统而完整的黑潮资料库，并编制出版了7册黑潮水文图集，基本弄清了东海黑潮的流速结构、流量及其变化特点，也基本弄清了我国近海台湾暖流的结构、动力特征和季节变化特点，从而加深了对我国东海陆架环流的认识。

6、中国极地科考
我所是中国极地研究的主要启动者之一，于1984年负责组织了中国首次南极科学考察。近30年来，我所科研人员参加了所有南极科考航次，所涉及专业包括地学、生物学、生态学等多种学科，在营养盐动力学、海洋初级生产力和浮游植物、碳的生物地球化学过程、古环境记录方面形成了一定的研究特色，并取得了较高水平的研究成果，积累相当丰富经验和技术筹备。
1999年，我所参加了我国首次北极考察，开展海洋化学、海洋生物、海洋地质、和地球物理等方向的考察研究，随后又参加了第二、三、四、五次北极科学考察，其中在第三次北极考察中我所张海生研究员任首席科学家。通过5次北极科学考察营养盐、有机碳、生物标志化学物等海洋化学相关资料和样品的分析，我国成为近十年来积累西北冰洋营养盐等水化学资料最多的国家之一。

7、Argo大洋观测
       该项目在邻近我国的西北太平洋海域首次构建了中国Argo（Array for Real-time Geostrophic Oceanography）大洋观测网基础平台，开创了我国对该海域0-2000米水深内温度和盐度的长期、高分辨率和大范围的实时监测业务。
       项目自主研发和建立了可同化包括Argo等多种海洋观测资料的全球海洋资料变分同化系统，并实现了与全球海气耦合模式的耦合和业务化，显著提高了我国对全球海洋的监测分析能力和短期气候预测水平；提出的海洋动力模式物理过程参数化方案，明显提高了模式对热带太平洋海温变化的模拟能力以及对厄尔尼诺/拉尼娜的预测能力。
       项目建立的利用Argo浮标漂流轨迹推算全球海洋表层和中层流的新方法，提高了推算全球表层流和中层流资料质量，有效弥补了洋流观测的匮乏。该项成果对于减轻气候异常所造成的严重经济损失和人员伤亡，以及防灾减灾、国防建设和应对气候变化具有重要的经济和社会效益。

8、长江口海洋生态环境实时监测
       近海典型缺氧区业务化监测系统——我所牵头的“十一五”国家科技支撑计划“我国近海典型缺氧区业务化监测关键技术与示范研究 ”项目，针对我国海洋生态与环境监测业务化建设的需求，围绕如何有效地长期监测缺氧区的生态与环境，实现对长江口海域的近海底—水体剖面—海面遥感同步监测。示范系统于2011年在整个缺氧季节进行了很好的应用，提升了我国海洋生态与环境实时监测技术水准，推进了业务化立体监测体系的建设。
       危化品泄漏事故实时监测系统——项目基于ArcGIS 10.0软件开发了具有独立运行功能的泄漏事故预警系统。预警系统包括各类数据库和泄漏事故情景模拟及可视化模块、基于web的信息实时发布平台，并在现场调研及测试的技术上，设计完成针对苯系物的船载现场快速监测设备和实时传输体系，为危化品泄露事故的应急反应提供有力的技术支撑，通过示范区的示范性应用及完善，有望实现业务化的运用。
       长江口富营养化监测速报系统——针对长江口富营养化日益加重等问题，建立了长江口富营养化监测速报系统，并进行了3个月实时连续监测海试，各指标达到要求；基本查清富营养化来源，对富营养化成因和关键生物地球化学过程有了新的认识。

9、浙江省海洋测绘项目
       我所连续四年（2011-2014年）获得浙江省海洋测绘水下地形测量和深水岸线调查项目，在浙江省测绘质量监督检查站的检查中，成果质量一直名列前茅。
       近年来，我所通过参与国家和浙江省海洋测绘项目等大范围、综合性的海洋测绘项目，积累了丰富的经验，海洋测绘技术得到了进一步的提高。在项目的组织实施、安全保障、资料处理及质量管理等各个环节均有了较大的改善，尤其在海洋测数据交互处理技术方面取得了突破。
       结合项目，我所完成了水下地形测量数据交互处理软件的开发及测试并获取了著作权登记，实现了海洋测绘数据的GIS管理，设计并推广了浙江省海洋测绘深水岸线图集编制技术方案。

10、我国海岸带综合调查研究
       自我所成立以来，多次承担了全国性海岸带综合调查研究工作，为我国海岸带的开发、保护与管理提供了基础数据和决策依据。
       20世纪60年代至70年代初，我所先后承担了浙江温州地区海岸带试点调查、山东半岛海岸带调查和福建闽江口海岸带调查。20世纪80年代初，承担了全国海岸带和海涂资源综合调查（浙江省区域），对浙江省海岸带首次进行了全面、系统、综合的环境和资源调查研究，成果获1986年浙江省科学技术进步一等奖。
       2005-2012年，我所又承担了908专项全国海岸带综合调查（浙江省和海南省区域），全面更新了浙江省、海南省海岸带基础数据和图件，系统评价了海岸带资源环境开发利用的承载力和可持续利用潜力，为浙江省、海南省加快海洋经济发展，加强海洋综合管理，推进海洋生态文明建设等提供了科学依据。

11、我国海岛综合调查研究
       自我所成立以来，多次承担了全国性海岛综合调查研究工作，为我国海岛的开发、保护与管理，以及海洋权益维护提供了基础数据和决策依据。
       20世纪90年代初，我所承担了全国海岛资源综合调查（浙江省区域），初步查清了浙江省海岛自然环境的基本特征和海岛资源数量、质量及开发利用状况。2004-2012年，我所牵头承担了908专项全国海岛综合调查任务，建立了海岛调查技术规范体系，为确保“908专项”海岛调查成果的规范性、科学性和先进性提供了技术保障。
       历时8年的调查研究，全面更新了我国海岛基础数据，编纂出版了大型工具书《中国海岛（礁）名录》，为我国海岛“立户建档”，更好地保障了我国海岛（礁）基础信息的现势性和可靠性，为我国海岛立法、管理工作提供了最新的资料，为我国海洋权益维护、岛礁维权执法等发挥了重大的支撑作用。成果获2013年海洋科学技术奖二等奖。

12、钓鱼岛及其附属岛屿真实感三维信息系统
钓鱼岛及其附属岛屿真实感三维信息系统是针对钓鱼岛及其附属岛屿三维可视化管理和海岛权益知识宣传的需要，基于海岛与地理实体界定成果和高分辨率遥感影像，采用仿真建模技术和三维地理信息系统技术研制开发，包括三维虚拟系统模块和海岛权益知识模块。
三维虚拟系统模块实现了钓鱼岛及其附属岛屿的海岛与地理实体真实感三维显示、飞行浏览、空间量算以及相关文字、图片和视频信息的联动展示功能。海岛权益知识模块实现了海岛概念、法律法规等与钓鱼岛领土主权密切相关的海岛权益知识的快速导航与浏览功能。

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