Deniz Tabanı Gözlem Ağının Araştırma İlerleme ve Geliştirme Eğilimi
Chinanet / Çin Geliştirme Portalından Haberler Geleneksel okyanus gözlemleri, esas olarak araştırma gemilerine ve dalgıç şamandıralara dayalı deniz temelli gözlemlerdir veya uydu uzaktan algılama ve havadan gözlemlere dayalı uzay tabanlı gözlemlerdir. Deniz ortamının karmaşıklığı ve benzersizliği nedeniyle, mevcut okyanus gözlem verilerinin kısa süreli ve süreksiz sorunları deniz biliminin gelişimini kısıtlamaktadır. Soğuk Savaş sırasında ABD Donanması'nın su altı akustik gözetleme sisteminden türetilen deniz tabanı gözlem ağı, insanlık tarafından kurulan üçüncü deniz bilimsel gözlem platformudur. Modern sensörler, su altı robotları, denizaltı fiber optik kablolar, Nesnelerin İnterneti ve büyük veriler gibi yeni teknolojiler tarafından yönlendirilen denizaltı gözlem ağı, derin denizlerde ve aşırı ortamlarda yüksek irtifa koşullarını çözmek için fiziksel okyanus, okyanus kimyası, okyanus jeofiziği, okyanus ekolojisi ve diğer disiplinleri entegre ediyor. Okyanus gözlem verilerinin çözümlenmesi ve gerçek zamanlı olarak elde edilmesiyle ilgili teknik sorunlar, okyanusu gözlemlemek ve anlamak için okyanusun derinliklerine inebilir ve deniz tabanından deniz yüzeyine kadar her türlü hava koşulunda, uzun vadeli, sürekli, kapsamlı, gerçek zamanlı, yerinde gözlemi gerçekleştirebilir.
Amerika Birleşik Devletleri, Japonya, Kanada ve Avrupa ülkelerindeki tanınmış deniz araştırma kurumları, deniz bilimi ve teknolojisinin gelişimine öncülük etmektedir. Deniz gözlemi alanındaki ilk hareket eden avantajlarıyla, deniz dibi gözlem ağlarının anahtar teknolojileri üzerine araştırmalara büyük yatırım yaptılar ve deniz dibi gözlem ağları kurdular. "Onbirinci Beş Yıllık Plan" ve "On İkinci Beş Yıllık Plan" dönemi boyunca Çin, denizaltı gözlem ağı test düğümlerinin temel teknolojileri ve denizaltı gözlem ağı test sistemlerinin araştırılması ve inşası üzerine arka arkaya araştırmalar yürütmüştür (Tablo 1). Deniz bilimi ve teknolojisindeki mevcut gelişmeler ışığında, Danıştayın 2013 yılında yayınlanan "Büyük Ulusal Bilim ve Teknoloji Altyapı İnşaatı Orta ve Uzun Vadeli Planı (2012-2030)", deniz tabanı bilimsel gözlem ağı da dahil olmak üzere 16 büyük bilimsel ve teknolojik altyapının inşasına öncelik verileceğine işaret etti. Kaynaklar ve enerji geliştirme, çevre izleme, afet uyarısı ve tahmini ve ulusal deniz güvenliği konularında araştırmalara destek sağlamak.
Deniz dibi gözlem ağı sisteminin inşaatının mevcut durumu
U.S. Seabed Gözlemevi
Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilim Vakfı, 2016 yılında 10 yıllık ve 386 milyon ABD Doları tutarındaki "Okyanus Gözlem Ağı" (OOI) programının resmi olarak başlatıldığını duyurdu. OOI, üç ana bölümden oluşan uzun vadeli bir bilimsel gözlem sistemidir: bölgesel ağ (RSN), yakın kıyı ağı (CSN) ve küresel ağ (GSN) (Şekil 1). Atlantik ve Pasifik Okyanuslarının gözlem sisteminde 7 denizaltı ana düğümüne bağlı 880 km denizaltı kablosuyla 1 alan gözlemi dahil olmak üzere 850 gözlem cihazı dağıtılmıştır (her bir düğüm 8 kW enerji ve iki yönlü iletişim için 10 Gb bant genişliği sağlayabilir) Sistem, 2 yakın kıyı gözlem dizisi ve 4 küresel gözlem dizisi (bir çapa sistemi, bir derin deniz deney platformu ve bir mobil gözlem platformundan oluşur). OOI sistemi, okyanusun karadan derin denize, dipten deniz yüzeyine kadar olan gözlem aralığının çok yönlü üç boyutlu gözlemini gerçekleştirir; santimetre seviyesinden yüz kilometre seviyesine, ikinci seviyeden kronolojik seviyeye kadar olan sürecin sistematik ölçümünü gerçekleştirir. Sistemin genel hizmet ömrü 25 yıldan fazladır. Derinlemesine gözlemler arasında biyojeokimyasal döngüler, balıkçılık ve iklim etkileri, aşırı ortamlarda yaşam, levha tektoniği, okyanus dinamikleri ve tsunamiler yer alır. Gözlem sonuçları kullanılabilir. Okyanus ortası sırtları, hava-deniz değişimi, iklim değişikliği, okyanus döngüleri, ekosistemler, türbülanslı karışım, su-kaya reaksiyonları, jeodinamik, yeryüzünün iç yapısı ve biyojeokimyasal döngüler gibi bilimsel konularda araştırma.
Şekil 1 ABD Okyanus Gözlem Ağı (OOI) https://oceanobservatories.org adresinden alıntılanmıştır.
OOI sisteminin normal çalışmasından bu yana elde edilen veriler bilim adamları, eğitimciler ve halk tarafından ücretsiz olarak elde edilebilir. Şu anda 2.500'den fazla bilimsel veri ürünü ve 100.000'den fazla bilimsel ve mühendislik veri ürünü üretilmiştir ve mevcut veri ve veri indirme araçlarının miktarı Veriler için işlenebilecek görüntülerin sayısı da istikrarlı bir şekilde artmaya devam ediyor. OOI gözlem verileri, deniz bilimsel araştırmalarının ilerlemesini etkili bir şekilde teşvik etti ve bilim adamlarının deniz bilimi anlayışını geliştirdi; aynı zamanda, bir dizi okyanus gözlem veri görselleştirmesi ve video tanıtımı da halkın okyanus anlayışını geliştirdi.
Canadian Seabed Gözlemevi
Kanada Denizaltı Gözlem Ağı (ONC), Kuzeydoğu Pasifik'te NEPTUE Kanada Gözlem Ağı (2009'da inşa edildi) ve VENUS Denizaltı Deney İstasyonu'nun (2006'da inşa edildi) birleşmesiyle oluşturuldu (Şekil 2). Şu anda ONC, Victoria Üniversitesi tarafından işletilmekte ve yönetilmektedir. ONCnin stratejik hedefleri şunlardır: Kullanıcıların artan ihtiyaçlarını karşılamak; Güvenilir okyanus gözlem teknolojisi ve ekipmanı sağlamak; Ticari operasyon ve yeni teknolojilerin araştırılması ve geliştirilmesi yoluyla okyanus gözlem teknolojisinin sürekli yenilenmesini teşvik etmek. ONC sistemi, sismik sinyallerin gerçek zamanlı izlenmesi ve hızlı simülasyon hesaplamaları yoluyla tsunami uyarı kapasitesini geliştirir.Deniz tabanının uzun yıllar boyunca sürekli yerinde gözlemi, zaman serilerindeki ısı akısının değişimi ile deniz yatağı sismik aktivitesi ile deniz yatağı sismik aktivite arasındaki tepki ilişkisini ortaya çıkarır. Bölgesel oşinografi, metan ve diğer kimyasal parametreler üzerinde fırtına havası vb.
Şekil 2 adresinden alıntı yapılan Kanada Gözlem Ağı (ONC)
NEPTUNE Kanada gözlem ağı, 5 denizaltı ana düğümünden (tek bir düğüm 10 kW güç kaynağı kapasitesine ve 2,5 Gb bant genişliğine sahip veri aktarım kapasitesine sahiptir) oluşan 800 km'lik halka şeklinde bir omurga ağından oluşur ve farklı su derinliklerinde 20 ila 2660 m açık deniz 300 km aralığını kapsar. Tipik deniz ortamı. VENUS denizaltı deney istasyonu, Tuzlu Denizi kıyısında yer almaktadır. Gemideki sensörler, deniz ve biyolojik etkileri ve delta dinamiklerini 300 m derinlikte incelemek için kullanılır; aynı zamanda bir deniz teknolojisi deney platformu olarak, deniz gözlem ve araştırma teknolojileri ve ekipmanlarının prototipini yapabilir. Ölçek.
Victoria Üniversitesi'ndeki Operasyon Yönetim Merkezi, ONC sisteminin gözlem verilerini toplar ve dünyanın her yerindeki kullanıcılara ücretsizdir ve günde 24 saat çeşitli ölçüm verileri ve sayılar, grafikler, resimler ve videolar dahil olmak üzere gerçek zamanlı veri aktarım hizmetleri sağlayabilir. İşleme araçları; aynı zamanda bilim adamları su altı gözlem cihazları ile etkileşime girebilir ve ekipman gözlem faaliyetlerini ayarlayabilir.
ONC, ağırlıklı olarak gözlem ve veri toplama, enerji temini ve veri iletimi, etkileşimli uzaktan kumanda, veri yönetimi ve analizi gibi işlevlere sahip bir yazılım ve donanım entegre sistemi oluşturmak için denizaltı optik kablolarını kullanır ve farklı derinliklerde deniz tabanı ve kabuk levhası hareketi ve ekolojik ortamın gerçekleştirilmesini gerçekleştirir. Uzun vadeli, gerçek zamanlı, sürekli değişikliklerin ve deniz biyolojik topluluklarının gözlemlenmesi ve İnternet üzerinden gerçek zamanlı canlı yayın. ONC yalnızca Kanada ve dünyadaki bilimsel araştırmacılar için yenilikçi araştırma platformları sağlamakla kalmaz, aynı zamanda okyanus ve iklim değişikliği, depremler ve tsunamiler, deniz kirliliği, liman güvenliği ve deniz taşımacılığı, kaynak geliştirme, ulusal egemenlik ve güvenlik, deniz teknolojisi yeniliği vb. Alanlarda da yenilikçi araştırma platformları sağlar. Önemli bir rol oynadı.
Avrupa Deniz Tabanı Gözlem Ağı
Avrupa Deniz Tabanı Gözlem Sistemi, Avrupa'da dağıtılan büyük ölçekli, merkezi olmayan bir bilimsel araştırma gözlem tesisi olan Avrupa Çok Disiplinli Deniz Tabanı ve Su Sütunu Gözlemevi (EMSO) olarak adlandırılır (Şekil 3). EMSO, belirli bilimsel hedefleri olan bir dizi deniz tabanı ve su kütlesi gözlem tesisinden oluşur. Esas olarak deniz litosferinin, biyosferin ve hidrosferin çevresel süreçlerinin ve bunların birbirleriyle olan ilişkilerinin doğal afetlere, iklim değişikliğine ve deniz ekosistemlerine hizmet eden gerçek zamanlı ve uzun vadeli gözlemi için kullanılır. Ve diğer araştırma alanları. EMSO, 13 Avrupa üye devleti tarafından ortaklaşa yürütülmektedir.Ağ düğümü konuşlandırması, Arktik Okyanusu'ndan Atlantik ve Akdeniz'den Karadeniz'e kadar, 11 derin deniz düğümü ve 4 sığ deniz test düğümü dahil olmak üzere Avrupa'nın ana sularını kapsamaktadır. EMSO, COPERNICUS'un (eski adıyla GMES-Küresel Çevre Güvenliği Gözlem Sistemi) deniz tabanının bir parçası olacak ve Avrupa üye devletlerinin bilimsel gözlem yeteneklerini önemli ölçüde geliştirecek.
Şekil 3 Avrupa Deniz Yatağı Gözlem Ağı'nın (EMSO) düğümlerinin dağılımı adresinden alıntılanmıştır.
Teknik açıdan bakıldığında, EMSO'nun en çarpıcı özelliği, birden çok disiplini, birden çok hedefi ve birden çok mekansal ve zamansal ölçeği olan okyanuslar üzerinde gözlemsel araştırmasıdır. Gözlem hedefleri deniz tabanı, bentik organizmalar, su sütunu ve okyanus yüzeyindendir. Uygulama gereksinimlerine göre, deniz dibindeki yerinde gözlem ekipmanı ve aletleri, deniz dibindeki aletler, sabit gözlem platformları ve mobil gözlem platformları için sürekli güç kaynağı sağlamak üzere fotoelektrik kompozit kablolara bağlanabilir. Şu anda EMSO, finansman ve çevre izinleri gibi faktörlerle sınırlıdır.Proje henüz tamamlanmamıştır, ancak bazı test alanları halihazırda faaliyettedir ve büyük miktarda bilimsel araştırma verisi elde edilmiştir.
Japonya Deniz Tabanı Gözlem Ağı
Depreme eğilimli bir ülke olarak, deprem ve tsunamilerin gerçek zamanlı gözlemini ve erken uyarısını gerçekleştirmek için Japonya, ardışık olarak yoğun deprem ve tsunami denizaltı gözlemleri ağını (DONET), DONET 2 ve Japonya Çukuru Denizaltı Sismik ve Tsunami Gözlem Ağı'nı (S-net) inşa etti. Gözlem ağı, yakın kıyıdan Güney Çin Deniz Teknesi'ne kadar Japonya'nın geniş deniz alanını kapsıyor.
DONET sistemi (Deprem ve Tsunami Denizaltı Gözlem Yoğun Ağı), 15-20 km aralıklarla düzenlenmiş 22 yoğun gözlem noktası ve telle bağlanmış entegre okyanus sondaj programı (IODP) deniz altı sondaj gözlem noktaları aracılığıyla gözlem verilerini gerçekleştirir. DONET 2 sistemi 450 km fotoelektrik kompozit kablo, 2 iniş istasyonu, 7 bilimsel düğüm ve 29 gözlem platformundan oluşmaktadır (Şekil 4). Bu iki sistem, kıyıdan siperlere kadar geniş deniz alanlarını kapsar ve Japonya'nın güney denizlerindeki depremler ve tsunamiler için denizaltı uyarı cihazları sağlar, Japonya'nın doğu denizlerindeki depremlerin yüksek hassasiyetli, geniş bantlı gerçek zamanlı izlenmesini ve entegre okyanus sondajını gerçekleştirir. IODP, plaka dalma bölgelerinin sismik mekanizmasını incelemek için bilimsel olanaklar sağlamak üzere birleştirilmiştir.
Şekil 4 Japonya'nın DONET1 ve DONET2 denizaltı gözlem ağı adresinden alıntılanmıştır.
2015 yılında tamamlanan S-net Gözlem Ağı (Japonya Çukuru Denizaltı Sismik ve Tsunami Gözlem Ağı), Japonya Çukuru boyunca döşenmiştir.Kablo, kıyıdan çukura kadar 250.000 km2'lik geniş bir alanı kaplayan toplam 5.700 km uzunluğa sahiptir (Şekil 5). Ağ 6 sistemden oluşuyor, her sistem 800 km kablo ve 25 gözlem istasyonu içeriyor.Kuzey ile güney arasındaki mesafe yaklaşık 50 km ve doğu ile batı arasındaki mesafe yaklaşık 30 km. Her sistem Richter ölçeğine (M) göre 7.5 seviyeli. Deprem kaynak bölgesinde 1 adet gözlem istasyonu bulunmaktadır.
Şekil 5 adresinden alıntı yapılan Japonya S-net denizaltı depremi ve tsunami gözlem ağı
Ana birim olarak Japon bilim adamlarının yer aldığı araştırma ekibi, gözlem ağı verilerine dayanan sağlam bir araştırma çalışması yürütmüştür.Deniz tabanı sinyalinin uzun vadeli izleme sonuçlarının araştırılması ve analizi yoluyla, güney Japonya'daki çukur plaka yapısının ikincil yapısını ve hamileliği ima eden hareket kurallarını ortaya çıkarmıştır. Deprem mekanizmalarına ilişkin yeni ipuçları, bölgesel ince yapılar ve deprem mekanizmaları üzerine bilimsel araştırmaları teşvik etmiştir. İzleme verileriyle ilgili sayısal simülasyon çalışmaları, tsunami uyarılarının etkinliğini ve doğruluğunu artıran, deprem uyarılarını 30 saniye önce ve tsunami uyarılarını 20 dakika önce yapan deniz tabanı su basıncı ile tsunami dalga yüksekliğindeki değişiklikler arasındaki ilişkiyi ortaya koymaktadır.
Çin'in Deniz Tabanı Gözlem Ağının Teknik Gelişimi
Son on yılda, ulusal "863" planının ve yerel bilim ve teknoloji planlarının tanıtımı altında Çin, deniz dibi gözlem ağı ve gözlem ağı test sisteminin temel teknolojileri üzerinde araştırmalar gerçekleştirdi ve Çin'in uzun vadeli deniz tabanı gözlem ağının inşası için önemli teknik rezervler sağladı. Ve birikimi deneyimleyin.
"Onbirinci Beş Yıllık Plan" döneminde, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'nın "863" Programı finansmanı altında Tongji Üniversitesi ve diğer üniversiteler "Uzun Süreli Denizaltı Gözlem Ağı Deney Düğümlerinin Temel Teknolojileri" projesini üstlenmiş ve geliştirilen ve tamamlanan bilimsel gözlem düğümleri Amerika Birleşik Devletleri Monterey Hızlandırılmış Araştırma Sisteminde kullanılmıştır ( MARS) Sistem, yarım yıllık bir deniz denemesi gerçekleştirdi.
"Onikinci Beş Yıllık Plan" döneminde, Güney Çin Deniz Oşinoloji Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi, Akustik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi ve Çin Bilimler Akademisi Shenyang Otomasyon Enstitüsü tarafından ortaklaşa geliştirilen "Güney Çin Denizi Deniz Tabanı Gözlem ve Deney Gösterme Ağı" Sanya, Hainan denizlerinde tamamlandı. Sanya Denizaltı Gözlem Gösteri Sistemi, kara baz istasyonları, denizaltı optik kabloları (2 km), su altı düğümleri (DC 10 kV), 3 set gözlem ekipmanı ve akustik geçitleri içeren 4 gözlem düğümünden oluşur.Bağlantı kutusu 20 derinlikte konuşlandırılır. m. Sistem geliştirme sürecinde, HVDC iletim ve dağıtım teknolojisi, su altı geçmeli konektör uygulama teknolojisi, ağ iletimi ve bilgi füzyon teknolojisi, sağlam ağ protokolü ve su altı akustik iletişim ağı ile omurga ağı arasındaki koordinasyon mekanizmasında önemli atılımlar yapılmıştır.
"Onikinci Beş Yıllık Plan" döneminde, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'nın "863" Programı'nın desteğiyle, 2012 yılında büyük bir proje olan "Deniz Dibi Gözlem Ağı Test Sistemi" resmi olarak başlatıldı. Proje, Çin Bilimler Akademisi Akustik Enstitüsü tarafından yönetilmekte ve Güney Çin Denizi ve Doğu Çin Denizi'nde denizaltı gözlem ağı test sistemleri kurmak için Birleşmiş Milletler bünyesindeki 12 üstün denizle ilgili araştırma kurumları tarafından ortaklaşa yürütülmektedir. Güney Çin Denizi Derin Deniz Denizaltı Gözlem Ağı test sistemi, kıyı baz istasyonu olarak Hainan'ı kullanıyor ve 150 km denizaltı fotoelektrik kompozit kablolarla birbirine bağlanan çok sayıda deniz kimyasal, jeofizik ve denizaltı dinamik gözlem platformu 1.800 m su derinliğine yerleştiriliyor (Şekil 6). Sistem Eylül 2016'da devreye alındığından bu yana yaklaşık 9 TB deniz altı video, jeofizik, deniz altı dinamikleri ve derin deniz kimyasal verileri elde etti. Sistemin işletilmesinden bu yana, bir dizi uluslararası deprem bilgisi gözlemlenmiş ve ilgili deniz alanlarının sıcaklık, tuzluluk, akıntı, jeomanyetizma, sülfat iyon konsantrasyonundaki yıllık değişimler ve derin deniz biyolojik videoları elde edilmiştir.
Şekil 6 Çin Güney Çin Denizi derin deniz dibi gözlem ağı test sistemi
Güney Çin Denizi derin deniz denizaltı gözlem ağı test sisteminin tamamlanması, gözlem ağının temel çekirdek teknolojilerinin bağımsız kontrolünü gerçekleştirdi, denizaltı gözlem ağının genel teknolojisinin üstesinden geldi, Çin'in ilk denizaltı gözlem ağı teknik özelliklerini formüle etti ve su altı yüksek voltajını (10 kV) aştı. Seviye) uzaktan güç kaynağı ve iletişim (Gigabit bant genişliği), geniş derinlik ve yüksek hassasiyetli (metre altı seviye) konumlandırma dağıtımı ve geri kazanımı, derin su yüksek voltajlı (10 kV seviyesi) fotoelektrik kompozit kablo, derin su uzaktan kumandalı insansız dalgıç (ROV) su Islak tıkaç işlemi ve yeni sensörler (lazer Raman spektrometresi, mikropartikül akış ölçer) vb. Gibi birçok anahtar teknoloji,% 90 yerelleştirme oranına ulaşmıştır.
Doğu Çin Denizi Sığ Deniz Denizaltı Gözlem Ağı, kıyı baz istasyonu olarak Zhoushan'ı kullanıyor ve okyanus kimyası, fiziksel oşinografi ve jeofizik gibi birçok parametrenin yerinde, gerçek zamanlı ve yüksek çözünürlüklü izlenmesini sağlamak için 33 km denizaltı fotoelektrik kompozit kabloları döşüyor. Deniz tabanı gözlem ağı yerleşim projesi ve kıta sahanlığı, yüksek bulanıklık ve yüksek seyrüsefer yoğunluğu gibi deniz alanı özellikleri altında deniz tabanı deniz yüzeyi tesislerinin güvenlik korumasına ilişkin olgun teknoloji ve deneyim.
Deniz Yatağı Gözlem Ağının Geliştirme Eğilimi
Deniz dibi gözlem ağı sistemi, farklı gözlem ihtiyaçları için sabit gözlem platformları, yüzey demirleme sistemleri, otomatik kaldırma profili bağlama sistemleri ve mobil gözlem ekipmanları (kablosuz su altı robotları, su altı planörleri) ve diğer gözlem platformları ile donatılmıştır; deniz tabanına kurulan bir ağ aracılığıyla ( Optik kablolar), gözlem ekipmanları / platformları için uzun vadeli, sürekli enerji tedarik ve bilgi aktarım kanalları sağlar ve deniz tabanından deniz yüzeyine, santimetre seviyesinden yüz kilometre seviyesine, ikinci seviyeden kronolojik seviyeye sistematik gözlemler gerçekleştirir. Ülkeler, deniz dibi gözlem ağı teknolojisi geliştiriyor ve ulusal koşullara ve ulusal ihtiyaçlara dayalı olarak deniz dibi gözlem ağı inşa ediyor. Deniz tabanı gözlem ağı teknolojisinin dünya çapında artan ilgi görmesi ve deniz tabanı gözlem ağının yeni çağda aşağıdaki gelişme eğilimlerini göstermesi öngörülebilir.
Kapsamlı stereo gözlem
Dağıtılmış, ağa bağlı, etkileşimli ve kapsamlı bir akıllı üç boyutlu gözlem ağının kurulması, deniz bilimsel gözleminin gelişme eğilimidir. Nesnelerin İnterneti teknolojisinin deniz alanında, birleşik ve evrensel veri standartları aracılığıyla uygulanmasıyla, dağınık gözlem istasyonları, gözlem düğümleri, uydu uzaktan algılama, insansız yüzey araçları ve diğer gözlem yöntemleri, kıyıya yakın, bölgesel ve Küresel denizlerin hiyerarşik, entegre ve akıllı hava-uzay-okyanus entegre stereoskopik gözlem ağı.
Deniz dibi gözlem ağının sabit gözlem platformuna bağlı olarak, su altı aracı bilgi erişimi için şarj edilebilir veya değiştirilebilir ve su altı akustik kablosuz iletişim teknolojisi, gözlem menzilini genişletmek için kullanılabilir ve su altı aracı yönlendirilip konumlandırılabilir. Büyük ölçekli gözlemler gerçekleştirmek, hedef deniz alanındaki acil durumlara hızlı bir şekilde yanıt vermek ve yüksek yoğunluklu gözlemleri iyileştirmek ve gözlem verilerinin gerçek zamanlı iletimini sağlamak için su altı akustik kablosuz dağıtımının avantajlarından yararlanmak için su altı araçlarının mobil ve esnek özelliklerine tam anlamıyla oyun verin. "Kablolu ve kablosuz kombinasyonunun ve sabit ve mobil kombinasyonun" farkına varın ve denizaltı gözlem ağının, gözlem alanı kapsamı ve düğüm erişiminin esnekliği açısından yeteneklerini önemli ölçüde genişletin.
Deniz tabanı gözlem ağında yapay zeka teknolojisinin uygulanması, okyanus gözleminde geleneksel insan-makine etkileşimi yöntemini kırar, gözlem platformları arasında otomatik ağ oluşturma ve otonom gözlemi gerçekleştirir, gözlem verilerinin bilimsel, sistematik ve sürdürülebilir işlenmesi, deniz tabanı gözlem ağı Ağa bağlı, görselleştirilmiş ve akıllı olun.
Okyanus verilerinin derinlemesine araştırılması
Veri merkezi, denizaltı videosu, jeofizik, denizaltı dinamikleri ve okyanus kimyası gibi çok disiplinli okyanus gözlem verilerini toplayan ve zaman, bölgesel ve mekansal ölçeklerde etkileşimli füzyon ve coğrafi ilişki gerçekleştiren denizaltı gözlem ağının sinir merkezidir. Verinin kendisinin zaman ve mekan özellikleri, sensörün çok kanallı özellikleri ve ilke modeline eşlik eden bilimsel veri analizi, gözlem verilerinin işlenmesini ve analizini son derece karmaşık hale getirir ve iç mekanizmasının ve yeni keşiflerin derinlemesine incelenmesi gerekir.
Çok boyutlu, üç boyutlu, gerçek zamanlı gözlem verileri her yıl petabaytlarca büyüyor. Okyanus verilerinin "büyük veriden" "büyük veriye" dönüşümünü gerçekleştirmek için, okyanus gözlemi üçlüsü, mekanizması ve tahmini üzerine araştırma yapmak gerekir. Okyanus olaylarının arkasındaki çalışma mekanizmasını ortaya çıkarmak için okyanus verilerini derinlemesine araştırmak için büyük veri, "İnternet +", yapay zeka, etkileşimli görselleştirme ve diğer çok disiplinli yüksek teknolojiden tam olarak yararlanın; okyanusu simüle etmek ve tahmin etmek için çeşitli okyanus sistemleri modelleri oluşturmak için gerçek verileri kullanın Alan geliştirme ve değişiklikler, insan faaliyetleri ve karar verme için rehberlik sağlar; aynı zamanda, modellerin doğruluğunu ve tahmin yeteneklerini iyileştirmek için gözlem verilerini kullanın ve okyanus bilişi, afet önleme ve erken uyarı, kaynak kullanımı ve araç araştırma ve geliştirme için destek hizmetleri sağlar.
Çoklu gözlem planlarının kapsamlı çapraz entegrasyon geliştirme
Deniz bilimsel araştırma, afet araştırması ve tahmini, çevresel izleme ve ekolojik koruma, enerji kaynaklarının geliştirilmesi ve kullanımı ve deniz güvenliği ihtiyaçlarını karşılamak için, dünyadaki birçok ülke ve bölge, son yıllarda derin deniz teknolojisinin araştırma ve geliştirmesini güçlendirmiş ve hedefli bir şekilde başlatmıştır. Tropikal Okyanus ve Küresel Atmosfer Deney Programı (TOGA), Entegre Okyanus Sondaj Programı (IODP), Uluslararası Okyanus Ortası Sırtı Programı (InterRidge) ve Argo Programı dahil olmak üzere bir dizi derin deniz ve derin okyanus keşif ve araştırma programlarının yanı sıra yeni kapsamlı araştırmalar uyguladı Planlar ortaya çıkmaya devam edecek.
Disiplinler arası entegrasyon, genellikle büyük bilimsel keşiflere ve yeni gelişen disiplinlere yol açar ve aynı zamanda bilimsel araştırmanın en aktif bölümlerinden biridir. Deniz tabanı gözlem ağı gözlem planının ve uluslararası kapsamlı araştırma planının entegrasyonu, tüm uluslararası derin deniz teknolojisinin gelişimini teşvik etmede hayati bir rol oynamıştır. IODP'nin denizaltı sondaj deliği gözlem noktaları, deprem erken uyarısı ve deprem mekanizmasını ortaya çıkarması için büyük önem taşıyan Pasifik plakasının yitim sismik bölgesi hakkında gerçek zamanlı veriler elde etmek için Japonya'nın DONET gözlem ağına bağlanmıştır.
Küresel Okyanus Gözlem Sistemi (GOOS), Birleşmiş Milletler Hükümetler Arası Oşinografi Komisyonu (IOC), Dünya Meteoroloji Örgütü ve Birleşmiş Milletler Çevre Programı tarafından ortaklaşa başlatılmış ve kurulmuştur. Şu anda dünyanın en büyük ve en kapsamlı okyanus gözlem sistemidir. Sistem, gözlem uyduları ve şamandıralar gibi çeşitli sensörleri entegre eder ve küresel iş operasyonlarını gerçekleştirir. Denizcilik güçleri aktif olarak GOOS'a dayalı okyanus gözlem sistemleri geliştiriyor ve inşa ediyor.Örneğin, Avrupa, Avrupa Okyanus Gözlem Sistemini (EUROGOOS), Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada ortaklaşa Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada GOOS'u kurdu.
Dünyanın deniz bilimi ve teknolojisinin gelişme eğilimi ve ulusal deniz güvenliği ile ekonomik ve sosyal kalkınmadan gelen deniz bilimi ve teknolojisine olan güçlü taleple karşı karşıya kalan dünyanın dört bir yanındaki deniz kıyısı ülkeleri, deniz bilimi ve teknolojisi araştırma ve geliştirmeye yatırımı artırmak için deniz geliştirme stratejileri ve deniz bilimi ve teknolojisi geliştirme planları başlattı. Örneğin: ABDnin "ABD Okyanus Eylem Planı", Birleşik Krallıkın "Deniz Bilimi Stratejisi 2010-2025", Kanadanın "Kanada Okyanus Eylem Planı", Rusyanın "2020 yılına kadar Rusya Federasyonu Okyanus Doktrini" ve Japonyanın "Deniz Temel Planı" , Güney Korenin "Kore 21. Yüzyıl Okyanusu" vb.
Çinin deniz bilimi ve teknolojisinin gelişiminde ABD, Japonya ve diğer denizcilik güçleriyle karşılaştırıldığında hâlâ büyük bir boşluk var. Ulusal Orta ve Uzun Vadeli Bilim ve Teknoloji Geliştirme Planının Ana Hatları (2006-2020), Çinin 2050 yılına kadar Deniz Bilimi ve Teknoloji Geliştirme Yol Haritası ve Çin'in Önümüzdeki 10 Yıldaki Disiplin Geliştirme Stratejisi: Deniz Bilimi, Çin'de deniz bilimi ve teknolojisinin gelişimini öngörür ve planlar ve kilit alanlarda bilimsel araştırmalar için ileriye dönük bir düzen oluşturur; bunların arasında, okyanus dibi gözlem ağlarının inşası deniz bilimi ve teknoloji geliştirmenin geleceği olacak. Önemli teknik destek.
OOI, ONC, DONET ve S-net gibi uluslararası denizaltı gözlem ağlarının tamamı tamamlanarak faaliyete geçirildi. Çin'deki deniz tabanı gözlem ağı sisteminin inşası sırasında, esas olarak aşağıdaki üç hususu içeren ülkemizin fiili durumuna göre uluslararası deniz yatağı gözlem ağı sistemi yapımı, veri yönetimi ve işletimi deneyiminden tam olarak öğrenmeliyiz.
Deniz Gücü, Deniz ve Kara Koordinasyonu ve Tek Kuşak Bir Yol girişiminin stratejilerine uygun olarak, mevcut teknolojik temellerle birleştirilerek, büyük ulusal ihtiyaçlarla karşı karşıya, büyük ölçekli denizaltı gözlem ağlarının uzun vadeli işleyişini tam anlamıyla dikkate alarak, rasyonel olarak gözlem alanlarını seçip tespit araçlarıyla donatılmış ve yaratıcı bir şekilde Veri kalitesi kontrolü, disiplinler arası veri yönetimi, güvenlik koruması ve diğer sorunları çözün, açık ve paylaşılan bir veri yönetimi konsepti oluşturun ve çok yönlü veri madenciliği ve uygulamasının temelini atın.
Deniz yatağı gözlem ağının bir platform olarak inşa edilmesiyle, temel platformun inşasında kilit bileşenleri, bilgi algısını ve veri iletimini sistematik olarak çözmek için disiplinlerin ve teknolojilerin avantajlarına tam anlamıyla yer vermek için araştırma enstitülerini, üniversiteleri, işletmeleri ve diğer endüstri lideri birimleri birleştireceğiz. Verimli ve istikrarlı bir deniz tabanı gözlem bilimsel araştırma ekibi ve teknik personel kademesi oluşturmak için algılama-aktarım-işleme-uygulama yetenekleri.
Üst düzey koordinasyonu ve tasarımı güçlendirin ve deniz tabanı gözlem ağları için bir standardizasyon sistemi kurun. Deniz yatağı gözlem ağı, ilgili standartlardan yoksundur ve mevcut standartlar, okyanus gözlem teknolojisi, Nesnelerin İnterneti teknolojisi, büyük veri teknolojisi, yapay zeka teknolojisi vb. Gibi deniz tabanı gözlem ağlarının inşasında karşılaşılan belirgin sorunlarla baş edemez ve deniz dibi gözlem ağı standartlarının desteğine acilen ihtiyaç vardır. Aynı zamanda, standartlaştırma yoluyla, dünyadaki benzer cihazların birbirine bağlanması gerçekleştirilecek ve Çin'in denizcilik ekipmanı, teknolojisi ve hizmetleri "küreselleşmeye" teşvik edilecek. (Yazar: Li Fenghua Yolu, Yan Zhang Guo Yonggang Wang Haibin ülkesi, Akustik Devlet Anahtar Laboratuvarı, Akustik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi Çin Bilimler Enstitüsü, Çin Bilimler Enstitüsü "Feed" yayınladı)
