- 电子工业出版社
- 9787121513213
- 1-1
- 16开
- 2025-09
- 384
- 工学
- 海洋工程类
- 基础科学与工程
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书涉及机械、电子、光学、声学、信息、能源、材料等多学科交叉融合的内容，不仅介绍了当前海洋观测技术的最新进展，还通过丰富的实际应用案例和多年来的研发经验展示了海洋仪器设备的研发与创新过程，可以让读者多角度、多层次地认识、掌握海洋观测技术的分类、技术原理、国内外现状和发展趋势、使用方法、应用领域等，为读者后续的深入学习打下良好的基础。 本书共分13章，首先，概要介绍海洋观测技术；其次，介绍海洋气象、水文生态等基本观测方法；随后，介绍浮标、潜标、台站等天基、地基、海基移动观测平台的基本原理和结构功能；最后，介绍由上述观测平台和观测技术组成的海洋综合立体观测系统，通过典型案例介绍海洋综合立体观测系统及其应用。 本书适合作为高等院校相关专业的本科生和研究生教材，同时可供从事海洋科学研究的专业人员参考阅读。
目录
目 录
第1章 绪论 1
1.1 海洋观测的基本概念 1
1.1.1 海洋观测的定义 1
1.1.2 海洋观测的目的和作用 2
1.1.3 海洋观测的技术分类 2
1.1.4 海洋观测的技术实现 3
1.2 海洋观测技术的发展历史、现状和趋势 6
1.2.1 海洋观测技术的发展历史 6
1.2.2 国内外发展现状 9
1.2.3 海洋观测技术的发展趋势 11
1.3 发展海洋观测技术的意义 13
1.3.1 促进海洋科学研究 13
1.3.2 海洋资源开发利用 14
1.3.3 海洋生态环境保护 15
1.3.4 海洋权益维护 15
1.4 小结 16
思考题 16
第2章 海洋观测平台 17
2.1 固定观测平台 17
2.1.1 岸基海洋台站 17
2.1.2 离岸观测平台 18
2.2 船基观测平台 19
2.2.1 专用调查船 19
2.2.2 随机观测船 21
2.3 浮标和潜标 21
2.3.1 浮标 21
2.3.2 潜标 25
2.4 水下移动观测平台 25
2.4.1 潜水器 25
2.4.2 其他水下移动观测平台 28
2.5 海床基观测平台 29
2.5.1 海王星计划 29
2.5.2 日本地震观测网 29
2.5.3 我国海底科学观测网 29
2.6 航空航天观测平台 30
2.6.1 航空遥感观测 30
2.6.2 卫星遥感观测 31
2.7 小结 32
思考题 33
第3章 海水温盐深观测 34
3.1 基本概念和观测要求 34
3.1.1 海水温度的观测要求 36
3.1.2 海水盐度的观测要求 37
3.1.3 海水深度的观测要求 38
3.2 基本原理 39
3.2.1 海水温度的测量原理 39
3.2.2 海水盐度的测量原理 42
3.2.3 海水深度的测量原理 46
3.3 常用仪器 46
3.3.1 颠倒温度计 46
3.3.2 温盐深仪 49
3.3.3 抛弃式温盐深仪 53
3.3.4 温度链 53
3.4 典型仪器的研发过程 54
3.4.1 光学折射法海水盐度检测系统 54
3.4.2 全光纤式XBT设计与测试 58
3.4.3 金刚石薄膜CTD设计 61
3.5 小结 63
思考题 63
第4章 海浪与内波观测 64
4.1 海浪观测概述 64
4.1.1 观测内容 65
4.1.2 观测的基本要求 65
4.2 波浪的基本要素和统计特征 65
4.2.1 波浪的基本要素 65
4.2.2 波浪的统计特征 66
4.2.3 海况等级与波级 69
4.3 海浪的观测 70
4.3.1 人工观测法 70
4.3.2 仪器测量法 70
4.3.3 遥感反演测波 73
4.4 内波的观测 75
4.4.1 内波 75
4.4.2 内波观测方法 75
4.5 典型仪器的研发过程 77
4.5.1 测量原理 77
4.5.2 结构组成 78
4.5.3 关键技术 79
4.5.4 研制过程 80
4.6 小结 81
思考题 81
第5章 海流观测 82
5.1 海流观测概述 82
5.1.1 海流的基本要素 82
5.1.2 海流的观测方式 83
5.1.3 海流观测的基本要求 85
5.2 海流观测仪器 85
5.2.1 机械旋桨式海流计 85
5.2.2 电磁海流计 86
5.2.3 声学式海流计 87
5.2.4 光学式海流计 89
5.2.5 热线流速仪 90
5.2.6 高频地波雷达 90
5.3 海流观测的共性问题 91
5.3.1 观测时间选择 91
5.3.2 观测频率选择 91
5.3.3 观测站位选择 92
5.4 典型仪器的研发过程 92
5.4.1 电磁海流计简介 92
5.4.2 测量原理 93
5.4.3 电磁海流计研制 93
5.4.4 试验结果与分析 96
5.5 小结 98
思考题 99
第6章 潮位观测 100
6.1 潮位观测概述 100
6.1.1 潮位观测的基本要素 101
6.1.2 分潮 102
6.1.3 潮汐类型 102
6.1.4 验潮站的站址选择 102
6.1.5 海平面与基准面 103
6.1.6 水准联测 104
6.2 潮位观测的主要方法 105
6.2.1 水尺验潮 105
6.2.2 浮子式验潮 106
6.2.3 压力式验潮 107
6.2.4 声学式验潮和雷达式验潮 108
6.2.5 遥感观测验潮 110
6.3 典型仪器的研发过程 111
6.4 小结 113
思考题 113
第7章 海水透明度、水色和海发光观测 114
7.1 海水透明度 114
7.1.1 海水透明度的定义 114
7.1.2 海水透明度观测 115
7.2 水色 116
7.2.1 水色的定义 116
7.2.2 水色的影响因素 116
7.2.3 水色观测 117
7.2.4 特殊的水色 117
7.3 水色遥感与透明度遥感 118
7.3.1 水色遥感 118
7.3.2 透明度遥感 120
7.3.3 水色与透明度分布 121
7.4 海发光 121
7.5 小结 123
思考题 123
第8章 海冰观测 124
8.1 海冰概况 125
8.1.1 海水结冰与盐度的关系 125
8.1.2 海冰的生成 126
8.1.3 海冰的性质 126
8.1.4 海冰的类型 127
8.1.5 冰期与冰情 127
8.2 冰量和浮冰密集度观测 128
8.2.1 冰量和浮冰密集度的定义 128
8.2.2 观测与记录 128
8.3 冰型、冰的外貌特征和冰状观测 129
8.3.1 冰型观测 129
8.3.2 冰的外貌特征观测 131
8.3.3 冰状观测 132
8.4 浮冰运动参数及固定冰堆积状况、范围观测 132
8.4.1 浮冰运动参数观测 132
8.4.2 固定冰堆积状况、范围观测 134
8.4.3 绘制冰情图 135
8.5 海冰监测系统 136
8.5.1 岸站监测 136
8.5.2 船舶海面监测 138
8.5.3 航空遥感和机载微机监测 138
8.5.4 卫星遥感监测 138
8.5.5 雷达海冰监测 139
8.5.6 冰厚测量仪 139
8.5.7 振动响应测量系统 139
8.6 小结 140
思考题 140
第9章 海洋气象观测 141
9.1 概述 141
9.1.1 海洋气象观测的目的 141
9.1.2 海洋气象观测的内容 141
9.1.3 海洋气象观测的时间与频次 142
9.2 风的观测 142
9.2.1 风的观测内容 142
9.2.2 风的观测和记录方法 142
9.2.3 风观测仪器 142
9.3 空
第1章 绪论 1
1.1 海洋观测的基本概念 1
1.1.1 海洋观测的定义 1
1.1.2 海洋观测的目的和作用 2
1.1.3 海洋观测的技术分类 2
1.1.4 海洋观测的技术实现 3
1.2 海洋观测技术的发展历史、现状和趋势 6
1.2.1 海洋观测技术的发展历史 6
1.2.2 国内外发展现状 9
1.2.3 海洋观测技术的发展趋势 11
1.3 发展海洋观测技术的意义 13
1.3.1 促进海洋科学研究 13
1.3.2 海洋资源开发利用 14
1.3.3 海洋生态环境保护 15
1.3.4 海洋权益维护 15
1.4 小结 16
思考题 16
第2章 海洋观测平台 17
2.1 固定观测平台 17
2.1.1 岸基海洋台站 17
2.1.2 离岸观测平台 18
2.2 船基观测平台 19
2.2.1 专用调查船 19
2.2.2 随机观测船 21
2.3 浮标和潜标 21
2.3.1 浮标 21
2.3.2 潜标 25
2.4 水下移动观测平台 25
2.4.1 潜水器 25
2.4.2 其他水下移动观测平台 28
2.5 海床基观测平台 29
2.5.1 海王星计划 29
2.5.2 日本地震观测网 29
2.5.3 我国海底科学观测网 29
2.6 航空航天观测平台 30
2.6.1 航空遥感观测 30
2.6.2 卫星遥感观测 31
2.7 小结 32
思考题 33
第3章 海水温盐深观测 34
3.1 基本概念和观测要求 34
3.1.1 海水温度的观测要求 36
3.1.2 海水盐度的观测要求 37
3.1.3 海水深度的观测要求 38
3.2 基本原理 39
3.2.1 海水温度的测量原理 39
3.2.2 海水盐度的测量原理 42
3.2.3 海水深度的测量原理 46
3.3 常用仪器 46
3.3.1 颠倒温度计 46
3.3.2 温盐深仪 49
3.3.3 抛弃式温盐深仪 53
3.3.4 温度链 53
3.4 典型仪器的研发过程 54
3.4.1 光学折射法海水盐度检测系统 54
3.4.2 全光纤式XBT设计与测试 58
3.4.3 金刚石薄膜CTD设计 61
3.5 小结 63
思考题 63
第4章 海浪与内波观测 64
4.1 海浪观测概述 64
4.1.1 观测内容 65
4.1.2 观测的基本要求 65
4.2 波浪的基本要素和统计特征 65
4.2.1 波浪的基本要素 65
4.2.2 波浪的统计特征 66
4.2.3 海况等级与波级 69
4.3 海浪的观测 70
4.3.1 人工观测法 70
4.3.2 仪器测量法 70
4.3.3 遥感反演测波 73
4.4 内波的观测 75
4.4.1 内波 75
4.4.2 内波观测方法 75
4.5 典型仪器的研发过程 77
4.5.1 测量原理 77
4.5.2 结构组成 78
4.5.3 关键技术 79
4.5.4 研制过程 80
4.6 小结 81
思考题 81
第5章 海流观测 82
5.1 海流观测概述 82
5.1.1 海流的基本要素 82
5.1.2 海流的观测方式 83
5.1.3 海流观测的基本要求 85
5.2 海流观测仪器 85
5.2.1 机械旋桨式海流计 85
5.2.2 电磁海流计 86
5.2.3 声学式海流计 87
5.2.4 光学式海流计 89
5.2.5 热线流速仪 90
5.2.6 高频地波雷达 90
5.3 海流观测的共性问题 91
5.3.1 观测时间选择 91
5.3.2 观测频率选择 91
5.3.3 观测站位选择 92
5.4 典型仪器的研发过程 92
5.4.1 电磁海流计简介 92
5.4.2 测量原理 93
5.4.3 电磁海流计研制 93
5.4.4 试验结果与分析 96
5.5 小结 98
思考题 99
第6章 潮位观测 100
6.1 潮位观测概述 100
6.1.1 潮位观测的基本要素 101
6.1.2 分潮 102
6.1.3 潮汐类型 102
6.1.4 验潮站的站址选择 102
6.1.5 海平面与基准面 103
6.1.6 水准联测 104
6.2 潮位观测的主要方法 105
6.2.1 水尺验潮 105
6.2.2 浮子式验潮 106
6.2.3 压力式验潮 107
6.2.4 声学式验潮和雷达式验潮 108
6.2.5 遥感观测验潮 110
6.3 典型仪器的研发过程 111
6.4 小结 113
思考题 113
第7章 海水透明度、水色和海发光观测 114
7.1 海水透明度 114
7.1.1 海水透明度的定义 114
7.1.2 海水透明度观测 115
7.2 水色 116
7.2.1 水色的定义 116
7.2.2 水色的影响因素 116
7.2.3 水色观测 117
7.2.4 特殊的水色 117
7.3 水色遥感与透明度遥感 118
7.3.1 水色遥感 118
7.3.2 透明度遥感 120
7.3.3 水色与透明度分布 121
7.4 海发光 121
7.5 小结 123
思考题 123
第8章 海冰观测 124
8.1 海冰概况 125
8.1.1 海水结冰与盐度的关系 125
8.1.2 海冰的生成 126
8.1.3 海冰的性质 126
8.1.4 海冰的类型 127
8.1.5 冰期与冰情 127
8.2 冰量和浮冰密集度观测 128
8.2.1 冰量和浮冰密集度的定义 128
8.2.2 观测与记录 128
8.3 冰型、冰的外貌特征和冰状观测 129
8.3.1 冰型观测 129
8.3.2 冰的外貌特征观测 131
8.3.3 冰状观测 132
8.4 浮冰运动参数及固定冰堆积状况、范围观测 132
8.4.1 浮冰运动参数观测 132
8.4.2 固定冰堆积状况、范围观测 134
8.4.3 绘制冰情图 135
8.5 海冰监测系统 136
8.5.1 岸站监测 136
8.5.2 船舶海面监测 138
8.5.3 航空遥感和机载微机监测 138
8.5.4 卫星遥感监测 138
8.5.5 雷达海冰监测 139
8.5.6 冰厚测量仪 139
8.5.7 振动响应测量系统 139
8.6 小结 140
思考题 140
第9章 海洋气象观测 141
9.1 概述 141
9.1.1 海洋气象观测的目的 141
9.1.2 海洋气象观测的内容 141
9.1.3 海洋气象观测的时间与频次 142
9.2 风的观测 142
9.2.1 风的观测内容 142
9.2.2 风的观测和记录方法 142
9.2.3 风观测仪器 142
9.3 空
