摘要：中国科学院正在发展一个在中国近海(包括黄海、东海和南海)现场海洋观测系统。观测系统包括3个沿岸观测站点、4个近海离岸浮标和由观测船只按固定航线做的船舶观测断面。观测站点、浮标和断面的位置已经预先确定,这个计划在2008-2011实施。利用基于卡尔曼理论的样本集合方法对这样一个能够监测大尺度的季节和年季变率的观测系统设计进行了评估。根据卡尔曼滤波理论,用集合样本的方法能够给出经过同化这个观测系统位置的观测资料后能够减少多少分析误差和分析场的不确定性。用2个来自不同模式、不同分辨率的模式的结果作为集合样本来计算静态的背景误差协方差,这2套样本分别是来自分辨率是0.5°×0.5°的模式同化结果和高分辨0.125°×0.125°的模式结果。由这2个不同资料得到的结果是一致的。发现来自3个近岸和4个离岸浮标得到的观测能够有效地减少SST在渤海、黄海、东海和南海中部的分析误差。然而在越南东部和台湾东部海域,分析误差减少的百分比相对要小。最后,给出了中国近海最优的观测位置序列设计。

摘要：全球海洋观测系统（ Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ－ ｔｈｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｏｃｅａｎ Ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ） 是一个新型的、根据用户需要对海洋资料进行获取、收集、质量控制和分发的全球性业务化系统。它由气候、海洋生物资源、海洋健康、海岸带环境和海洋服务等五个模块组成。 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ 计划目前已由概念设计阶段进入到地区性示范阶段，东北亚 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ 计划和欧洲 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ 计划已取得一些进展。 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ 计划已受到世界各海洋国家的关注和支持，参与的国家越来越多。本文介绍了 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ 计划的背景、目标、任务和 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ系统的构成，简述了迄今取得的进展，讨论了我们从参与 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ 计划可获得的效益，并对我国实施 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ 计划提出了一些建议。

摘要：海洋观测网运行状态监控系统是以保障海洋观测网长期、稳定运行为目标的业务系统。文章简要地总结了该系统的研发成果,介绍了监控系统的业务需求、总体架构设计和原型系统研发进展,重点分析了系统的主要创新点——双向标准化接口,即:基于简单网络管理协议的状态信息获取接口和基于消息中间件的状态信息共享接口,双向标准化接口的引入极大地增强了系统的可扩展性。此外,文章还通过一系列试验对系统的性能进行了初步研究,指出了可能制约监控系统规模的"瓶颈",为系统投入实际业务化应用奠定了理论基础。

摘要：目前,海洋观测领域的观测系统由不同机构,采用不同技术和研发平台进行开发,由此带来了传感器设备接入、系统架构差异、数据格式不统一和系统集成困难等问题。为了解决以上问题,本文提出一种新的海洋观测复杂虚拟仪器云服务模型。根据该模型开发的海洋观测系统可以实现功能的自由定制,并可对异构环境下的海洋观测系统进行无缝集成。并针对系统集成后造成的响应时间下降问题,提出多组件副本自适应算法。通过对海洋观测系统的实际开发、集成、应用与理论分析,对该模型进行了验证。结果表明,该模型有效可行,实现了异构系统的集成,提高了系统开发效率,对海洋观测系统的大规模集成有着重要意义。

摘要：以海洋卫星地面站为例,详细介绍了海洋远程监测和故障诊断系统的组成、流程及关键技术实现,通过仿真实验,验证了该系统能够完成远程站点系统运行情况信息采集,设备状态监控,并在发生故障时能迅速确定故障点,排除故障。

摘要：在时下海洋观测系统中,往往通过分布于不同地理位置的智能传感器来获取实时观测数据。然而由于通信环境不稳定、观测仪器故障、数据采集或传输软件运行异常等原因,观测数据的完整性、可靠性和时效性往往得不到保障。本文基于层级实时记忆(Hierarchical Temporal Memory,HTM)网络设计多源数据异常检测算法,对不同测点海洋实时观测数据流进行质量监控。首先考虑海洋观测系统中存在的数据缺测、网络丢包现象,对观测数据进行预处理;接着基于HTM网络,生成观测数据的稀疏离散表征,动态更新神经元活跃和预测状态,并根据赫布法则奖励或惩罚突触连通值,模拟时序数据的空间和时间关系,从而学习和识别数据内部特征,实现单源海洋实时数据流的异常检测;最后在此基础上,利用不同测点间观测数据的距离相关性,对多源海洋实时数据流进行质量监控,降低异常数据漏报率。实验结果表明,本文提出的算法能有效检测出海洋实时观测数据异常点,且识别速度快于数据采集速度,能保证异常检测过程的准确性和实时性,符合实际应用需求。

摘要：为了解决海洋观测系统中传感器节点与主机之间的无缆信息传输问题,设计了一种基于磁场耦合的低功耗水下半双工无线通信模块;通过线圈之间的电磁感应进行信息传输,采用二进制频移键控(BFSK,binary frequency shift keying)调制方式对基带信号进行调制;选用超低功耗单片机MSP430F5338作为主控单元;通过内部定时器的输出模块产生调制载波,在外部中断中进行频率切换,实现信号调制;采用专用解调芯片XR2211实现信号解调;模块由通信总线上的信号唤醒,设计了一种通过软件检测载波信号的方法,降低误触发概率;实验结果表明,模块在水下间隔2米时,通信成功率达到100%;该模块实现方案简单,成本和功耗较低,满足海洋观测系统中的应用需求。

摘要：网络化智能接口标准对于海洋观测系统的集成、海洋信息的实时获取和共享等具有非常重要的作用。介绍了IEEE 1451、OGC SWE和PUCK协议等三种国际海洋组织正在推广的接口标准,概括了它们的体系结构、重要内容及其发展状况,并对这三种标准协议进行分析和比较,最后提出了它们应用在海洋观测系统中的各自优势和侧重点,以及这三种标准存在的问题。