本书针对复杂动态的海洋环境,提出了无人船与无人机联合作业的方法,建立相应的作业决策与协同控制方程,并结合有效的算法求解。全书共7章,主要阐述了海上无人系统联合作业的现状与局限性,无人机与无人船联合作业的基本方法,以及针对已知动态和未知动态海上目标的无人系统联合作业方法与技术展现。
日本海被称为“微型大洋”,研究其多尺度动力过程的时空变化特征具有重要的科学意义。全书共5章:第一章绪论,介绍了日本海海洋环境特征和研究现状;第二章日本海环流时空变化特征,揭示了日本海表层、中深层环流系统的空间特征;第三章日本海锋面时空变化特征,发现副极地锋长期增强以及东西支北移、而中支南移的变化特征及其物理机制;第四章日本海中尺度涡时空变化特征,研究了中尺度涡旋的表面统计特性、三维结构;第五章日本海潮汐与潮流空间特征,分析了海峡通道和海盆内部分潮的振幅和潮流的空间分布规律。
本书回顾了国际大洋钻探计划的历史和运作模式,以及过去50多年的主要科学成就。在2020年国际大洋钻探计划发布的面向2050年大洋钻探科学框架背景下,重点跟踪调研了截至2022年5月国际大洋钻探计划尚未实施钻探的近百份大洋钻探建议书的科学目标,并按照中下地壳和莫霍面钻探、海底构造与地球动力学、气候与海洋变化、地下水、天然气水合物、深部生物圈和井下长期观测等不同主题进行了梳理,展望了不同主题的发展趋势。
本书的主题是“海洋与人类文明”。文明作为一种社会形态,标志着文化和技术的不断发展。对于一个国家来说,文明是其综合竞争力的体现。文明是我们人类自身发展的历史和进取的方向,每个人都应该深入了解。尽管海洋覆盖了地球约70%的表面积,但由于我们人类生活在陆地上,对海洋的了解往往十分有限。然而,海洋与人类文明之间的关系却十分密切,从全球化和历史的角度来看,海洋在过去、现在和未来都具有极其重要的战略意义和资源价值。本书将从人类文明发展的时间轴出发,分析海洋在重大人类文明进程中的作用,并着重分析海洋技术发展的趋势和方向,探讨如何发展海洋并实现可持续人类发展。在探究海洋与人类文明的关系时,我们需要深入了解海洋科学知识和技术,并考虑到全球化和跨学科的视角。我们需要了解海洋的基本概念、物理、化学和生物过程,以及海洋生态系统的特点和变化。同时,我们还需要掌握海洋观测技术、深海探测技术、海洋工程技术等方面的知识,并结合经济、社会、政治、环境等多方面的因素来思考海洋与人类文明之间的关系。
近海海域是人类活动最密切的地方。因此,海洋灾害极大影响近海海洋经济可持续发展。随着海洋经济的快速发展,沿海地区海洋灾害风险日益突出,近些年来我国近海海洋防灾减灾形势十分严峻。本书结合相关具体算例,聚焦中国近海典型海洋灾害的水动力数值模拟,主要包括风暴潮、溢油、海冰、台风浪研究进展以及卫星资料同化技术。本书共5章,从各类海洋灾害之首——风暴潮灾害入手,系统地阐述台风风暴潮和温带风暴潮模拟计算,模式方法及相关实践算例。通过一系列台风实例,结合海浪模式潮流模式、实测浮标数据和海洋卫星遥感数据等。围绕中国近海海上溢油灾害行为与归宿数值模拟关键技术,分别介绍了海洋数值预报模型类型、大气数值预报模型及溢油数值模型等。
2010年3月《海岛保护法》实施后,国家和沿海各省在《海岛保护法》基础上积极探索和实践了无居民海岛的开发。2011年4月,原国家海洋局公布了我国第一批可开发利用无居民海岛名录,名录涉及辽宁、山东、江苏、浙江、广东、广西、福建、海南等8个省区,共计176个无居民海岛。其中,海岛开发主导用途涉及旅游娱乐、交通运输、工业、仓储、渔业、农林牧业、可再生能源、城乡建设、公共服务等多个领域。首批公布的176个无居民海岛中,旅游娱乐用岛的比例超过50%,这也是当前我国无居民海岛开发利用的主要方式。旅游娱乐用岛对海岛环境破环较小,便于监管,能够很好保障海岛资源开发与海岛生态环境保护的协调发展,也是沿海各省积极鼓励的一种主要海岛利用方式。浙江省宁波市宁海县铁沙屿有着丰富的植被资源和沙滩,具有较高的旅游开发价值,铁沙屿开发利用项目将充分发挥海岛的资源环境和地理区位优势,在保护海岛生态环境的前提下,打造海岛休闲度假、旅游观光胜地。因此,本书选择铁沙屿旅游用岛项目作为典型实践案例进行深入研究剖析,完整的阐述了无居民海岛本底调查、无居民海岛保护和利用规划编制、无居民海岛开发利用具体方案编制、无居民海岛开发利用项目论证报告编制等无居民海岛用岛审批所需支撑文件的编制内容、方法和技术要求等,同时针对铁沙屿开发利用过程中存在的林权利益相关者处理、用岛范围划定等问题进行了思考并提出解决对策,以期为我国继续完善无居民海岛开发利用管理政策提供思路。
本专著立足于国家海洋强国发展战略以及国家十四五规划提出的加强安全生产和防灾减灾的新要求,聚焦于典型海洋油气采输结构和海洋装备,针对现有风险评估方法中评估指标单一、应用场景具有局限性,并且存在数据缺乏和难以获取等技术难题,开展不确定性条件下海洋工程风险评估技术研究工作,以提升工程建设开发的安全性为目标,重点突破了监测数据缺乏场景下的专家知识转换技术,主观不确定条件下的系统风险评估技术,构建了适用于多场景的海洋工程风险评估体系,为典型海洋油气采输结构和海洋装备的设计、建造、维护及安全运营提供支持,防止或减轻不可接受风险,保障系统的安全作业和生产,最大程度的降低危害造成的损失。