孫東紅
多管齊下 強化服務 嚴格管理
——國家海洋局第二海洋研究所908專項項目實施與階段成果
孫東紅
為了對我國近海海域綜合調(diào)查程度和基本狀況有充分的認識,為我國海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、進一步加強海洋管理及海洋生態(tài)環(huán)境保護和海洋減災防災提供基礎數(shù)據(jù)和科學依據(jù),為我國國防建設提供高精度、數(shù)字化的服務,2003年9月國務院批準了“我國近海海洋綜合調(diào)查與評價”專項(908專項)。自908專項2004年啟動以來,國家海洋局第二海洋研究所(以下簡稱“海洋二所”)積極爭取并牽頭承擔了包括“近海海洋綜合調(diào)查”“近海海洋綜合評價”和“近海數(shù)字海洋信息基礎框架構(gòu)建”等三大內(nèi)容的專項任務,至今海洋二所共牽頭承擔了國家海洋局908專項任務39項(其中調(diào)查類任務25項,評價類任務4項、“數(shù)字海洋”項目任務3項,成果集成6項、綜合性任務1項),同時參加十余項任務;牽頭完成了《海洋水文、氣象調(diào)查技術(shù)規(guī)程》《衛(wèi)星遙感調(diào)查技術(shù)規(guī)程》《地球物理調(diào)查技術(shù)規(guī)程》《海島調(diào)查技術(shù)規(guī)程》4個專項技術(shù)規(guī)程的編寫,參與《底質(zhì)調(diào)查技術(shù)規(guī)程》等6個專項技術(shù)規(guī)程的編寫。承擔的25個調(diào)查類任務分別是:16個海底環(huán)境調(diào)查任務,3個海洋水體環(huán)境調(diào)查任務,3個海洋遙感調(diào)查任務(含試點),3個補充調(diào)查任務即“中國近海海洋內(nèi)波遙感調(diào)查與分析”“年陸源物質(zhì)跨鋒面/躍層的輸送對長江口外氧事件的影響”以及“浙閩沿岸鋒面和沿岸流對近海及港灣海洋環(huán)境影響”;4個評價類任務即“重要海灣和河口灣的淤積災害及防治”“受損重點養(yǎng)殖區(qū)生態(tài)評價與修復技術(shù)研究”“近海環(huán)流變異對主要漁場形成和變遷的影響”和“中國海區(qū)域海洋學研究”;3個“數(shù)字海洋”任務即“數(shù)字海洋”多源海洋信息融合技術(shù)、“數(shù)字海洋”海洋二所節(jié)點以及海洋環(huán)境衛(wèi)星專用遙感新產(chǎn)品的開發(fā)和更新技術(shù);6個集成項目。
另外海洋二所還承擔了浙江省海島調(diào)查研究、海岸帶調(diào)查研究和海南省海岸帶調(diào)查研究,以及3項浙江省評價項目“浙江沿岸和港灣生態(tài)環(huán)境及其承載力綜合評價”“浙江重要海洋資源及其承載力綜合評價”“浙江海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與海洋管理研究”,3項浙江省成果集成項目“浙江省908專項水體調(diào)查成果集成”“浙江省近海海洋綜合調(diào)查與評價專項成果集成總報告”“海島、海岸帶調(diào)查成果集成”。
從2004年起海洋二所展開了對我國近海海域的綜合調(diào)查與評價工作:2004-2005年主要是完成了兩個試點調(diào)查,并進行了規(guī)程的編寫,完成4個并參與6個規(guī)程的編寫;2006-2009年以調(diào)查項目實施為主;2009年至今,隨著908專項各區(qū)塊調(diào)查任務的結(jié)束,海洋二所的908專項工作重點由外業(yè)轉(zhuǎn)至內(nèi)業(yè),908專項工作的重中之重是成果集成。經(jīng)過六年多的專項任務的實施,各項目組克服了調(diào)查區(qū)域處于近海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),調(diào)查船只難以靠近、漁網(wǎng)多、臺風多等海況復雜、天氣惡劣的影響,高標準、嚴要求地完成了調(diào)查任務,取得了一大批階段性的成果,獲得了大量的第一手資料。目前海洋二所承擔的908專項任務中已有13個任務單元通過了國家海洋局908專項辦的驗收,所取得的成果如下:
1.海底環(huán)境調(diào)查
對閩南和粵東沿海以及廣東沿海區(qū)塊開展了海洋重力、地磁和單道地震調(diào)查與研究,經(jīng)過兩年的調(diào)查與研究,獲取了區(qū)塊內(nèi)海洋重力、地磁和單道/多道地震基礎數(shù)據(jù),并繪制了圖件和圖冊,與調(diào)查區(qū)塊內(nèi)和周圍的歷史資料起相互補充、比對作用。改變了我國內(nèi)水、領(lǐng)海和領(lǐng)海以外部分海域的地球物理數(shù)據(jù)資料嚴重不足的局面,全面提高了我國淺水近海地球物理調(diào)查研究的水平?;谖覈5刭|(zhì)構(gòu)造環(huán)境特點、資源分布和地質(zhì)災害狀況進行地球物理調(diào)查研究,結(jié)合柱狀樣、鉆孔、海底表層沉積物取樣、淺剖、側(cè)掃、多波束和歷史資料,有效地提示了水下三角洲的沉積特征、沉積環(huán)境及演變規(guī)律,以及與海底沙波、淺層氣、滑坡等地質(zhì)災害有關(guān)的地殼穩(wěn)定性。粵、閩近海以第四系內(nèi)斷層發(fā)育為主要災害潛在因素,是產(chǎn)生地震、滑坡、塌陷等次生災害的源動力;其次是淺層氣,其大范圍的存在對海底工程、油井等是非常嚴重的潛在危害。
發(fā)現(xiàn)穿越南澳島與東山島之間N-W向走滑剪切斷裂分割了粵東沿海的張性作用和閩南沿海的壓扭性特征?;洊|沿海的張性作用表現(xiàn)為沿海偏負的空間重力異常和均衡重力異常,沉積地層的張性切割,這種S-E向的松弛作用導致廣東沿海地塊沉降的趨勢仍將延續(xù),將加劇海平面上升給沿海帶來的不利影響。此外,在珠江口可能存在一N-S向基底斷裂,可能是在原來的基礎上,受印度板塊與歐亞板塊碰撞的擠出滑移作用的影響重新活動,在其控制下沉積較厚沉積層。萬山隆起帶向西止于113°E,“海南隆起”的西北范圍為雷東坳陷,發(fā)育了四個凹陷。地幔布格異常及反演的莫霍面埋深顯示,臺灣海峽和南海北部的莫霍面主體走向為近E-W向而不是與海岸平行的近N-E向,可能反映了中、古生代受特提斯域影響的構(gòu)造痕跡,甚至可能更早的華夏古陸N-S向拼貼的痕跡。
課題組獲取的地球物理場、基底結(jié)構(gòu)、主要斷裂、巖漿和區(qū)域沉積分布數(shù)據(jù)資料,以及對近海地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境特點、資源分布和地質(zhì)災害狀況的分析,為海洋資源合理開發(fā)利用、海洋綜合管理、沿海工程建設保護等提供科學依據(jù)。同時成果資料也納入908專項“數(shù)字海洋”信息基礎框架的構(gòu)建。
對海南島周邊區(qū)塊海底底質(zhì)進行了研究,識別出調(diào)查區(qū)經(jīng)歷了全新世3個古環(huán)境演變階段;發(fā)現(xiàn)近1500年來調(diào)查區(qū)的沉積環(huán)境與海南島物源區(qū)及鄰近華南大陸溫濕的氣候環(huán)境密切相關(guān);甄別出調(diào)查區(qū)自20世紀20年代以來污染程度變化的三個歷史階段,完成編著了海南島近海沉積地球化學與環(huán)境演化專著及論文多篇。
通過對長江口外、黃海南部以及杭州灣象山港至三門灣等三個區(qū)塊的調(diào)查資料分析研究,將淺地層剖面劃分1~2個地層層序,追蹤了3~5個反射界面。發(fā)現(xiàn)調(diào)查區(qū)內(nèi)存在淺層氣、埋藏古河谷、沙波等三種潛在的地質(zhì)災害類型,并對其可能造成的危害進行了分析,對其存在的范圍進行了圈定,可為海砂開采及光纜施工等項目提供服務。同時繪制了典型界面埋深圖和典型剖面解釋圖。
通過對長江河口水下三角洲等三個區(qū)塊海底地形地貌調(diào)查資料進行綜合分析研究,編制了相關(guān)圖件和報告,進一步探明了調(diào)查區(qū)域潮流沙脊的形態(tài)及其分布特征,其成果為相關(guān)部門與行業(yè)應用提供基礎資料。
基于區(qū)塊調(diào)查數(shù)據(jù),揭示了區(qū)塊內(nèi)兩處近東西向、槽脊相間線狀地形和海底沙波地貌,初步探討了該線狀地形的成因。區(qū)塊地形地貌調(diào)查研究成果有助于進一步研究末次盛冰期以來的古長江流路。
識別了區(qū)塊內(nèi)8條不同尺度的槽脊相間線狀地形,對比了相鄰區(qū)塊、相鄰區(qū)域和不同時空的海底沙脊特征,認識到該區(qū)塊線狀地形是標準的海底沙脊,其主要成分為含碎貝殼細沙。
基于908專項調(diào)查的多波束等數(shù)據(jù)資料,對東海陸架沙脊分布和成因機制進行了研究,取得了新認識。融合多波束測深等多種數(shù)據(jù)資料,對東海陸架線狀沙脊進行了識別、分區(qū)和分類研究,建立了沙脊脊線分布圖譜。根據(jù)沙脊走向和空間上的組合關(guān)系將沙脊群劃分為7個分區(qū),識別并劃分了類河口灣沙脊和開闊陸架沙脊。認為冰期-間冰期旋回所導致的海平面大幅升降是陸架沙脊廣泛發(fā)育的主因,古長江輸送到陸架的豐富沉積物為沙脊形成提供了物源,海底負地形對沙脊走向起到約束作用。基于沙脊空間分布特征、海平面變化和古潮流場的研究結(jié)果,將東海陸架沙脊演化分為4大階段,分別對應 14.5kaBP前、12~14 kaBP、11.5~9.5 kaBP和9kaBP后。
2006年以來,在《中國科學》等期刊發(fā)表相關(guān)學術(shù)論文多篇;獲得青島市科學技術(shù)獎一等獎1項,獲得浙江省自然科學優(yōu)秀論文二等獎1項。
2.水體環(huán)境調(diào)查
國家908專項水體環(huán)境調(diào)查與研究自北到南共設立了10個任務單元,而長江口鄰近海域區(qū)塊是其中任務量最大的一個準同步觀測海區(qū)的調(diào)查和研究任務。課題組經(jīng)過歷時3年的艱苦工作,在國家海洋局908專項辦和海洋二所908專項辦的正確指揮與領(lǐng)導下,在承擔任務各單位廣大科技人員和船員的共同努力和密切配合下,克服重重困難,圓滿完成夏、冬、春、秋四個航次海上調(diào)查任務,按期完成了海洋考察任務,同時對獲得的海量數(shù)據(jù)和樣品進行整理、分析和研究,基本掌握區(qū)塊海域的物理海洋、海洋生物與生態(tài)、海洋化學等海洋環(huán)境現(xiàn)狀,更新相關(guān)的資料和圖集,深化了對海洋環(huán)境要素的時空分布、變化規(guī)律、形成機制、制約因素等的認識,為海洋環(huán)境綜合評價、海洋資源開發(fā)利用、海洋防災減災、海洋管理和環(huán)境保護等提供基本依據(jù)。項目在長江口夏季水體底層缺氧現(xiàn)象、長江口外的鋒面、河道—近岸—陸架營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和生物多樣性的空間分布等問題上取得了重要進展。在科技部、國家海洋局的支持下,課題組在此研究基礎上提出“我國近海典型缺氧區(qū)業(yè)務化監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)與示范研究”,得到了國家支撐計劃重點項目資助。
我國近海水體遙感調(diào)查任務利用多顆衛(wèi)星遙感資料,進行中國近海連續(xù)9年的水色、水溫環(huán)境遙感調(diào)查,實現(xiàn)對我國近海和鄰近海域海洋環(huán)境參數(shù)大范圍、長時相遙感調(diào)查,為相關(guān)課題的調(diào)查與研究提供規(guī)范的水色、水溫衛(wèi)星遙感產(chǎn)品資料,彌補傳統(tǒng)調(diào)查手段在時空連續(xù)性等方面的不足。同時,通過此次水體海洋遙感調(diào)查,展示了衛(wèi)星遙感技術(shù)與常規(guī)調(diào)查手段在我國海洋調(diào)查中的互補作用,體現(xiàn)當前我國海洋觀測體系的立體性。本項目取得的主要成果為中國近海連續(xù)9年(1998-2006年)的旬、月統(tǒng)計七種海洋環(huán)境因子遙感專題產(chǎn)品數(shù)據(jù)集和專題圖件。項目融合處理SeaWiFS、AVHRR、MODIS、COCTS、MVISR等近十顆海洋衛(wèi)星遙感資料,制作連續(xù)9年長時間序列的海洋環(huán)境因子遙感專題產(chǎn)品,這在國內(nèi)尚屬首次。
3.“數(shù)字海洋”
根據(jù)國家“數(shù)字海洋”信息基礎框架的總體構(gòu)想和本項目建設的目標,海洋二所“數(shù)字海洋”節(jié)點的主要建設內(nèi)容為海底資源與環(huán)境、水體環(huán)境與數(shù)值模擬和海洋遙感等三個專業(yè)領(lǐng)域的科研信息服務系統(tǒng),以及支持這三個科研信息服務系統(tǒng)和與國家“數(shù)字海洋”總節(jié)點銜接的系統(tǒng)業(yè)務應用能力建設。
海洋二所“數(shù)字海洋”信息基礎框架節(jié)點建設進展與成果如下: 網(wǎng)絡建設工作已經(jīng)完成,并已集成到“數(shù)字海洋”集成框架之中,實現(xiàn)與主節(jié)點服務器之間正常的數(shù)據(jù)交換;進行了“數(shù)字海洋”海洋二所節(jié)點集成框架部署和使用培訓,地球物理基礎數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā),專業(yè)信息產(chǎn)品制作、元數(shù)據(jù)制作和信息產(chǎn)品發(fā)布培訓,保證每一個子節(jié)點負責人能夠自行上傳信息產(chǎn)品和將信息產(chǎn)品加載到“數(shù)字海洋”原型系統(tǒng)中;實現(xiàn)了信息產(chǎn)品在“數(shù)字海洋”數(shù)據(jù)倉庫中成功入庫;目前已完成了地球物理專業(yè)的基礎數(shù)據(jù)庫設計和管理平臺開發(fā);海洋水色遙感信息系統(tǒng)也是海洋二所節(jié)點的重要組成部分,以ArcSDE和自主開發(fā)的空間數(shù)據(jù)庫引擎為中間件進行數(shù)據(jù)庫操作,開發(fā)模式采用JZEE構(gòu)架,后臺采用Oracle 10g大型數(shù)據(jù)庫。
“數(shù)字海洋”虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)開發(fā)。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是“數(shù)字海洋”可視化表達的重要手段,用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)表達和展示“數(shù)字海洋”建設成果是海洋二所節(jié)點的一個重要特色。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的軟、硬件建設已基本完成,將進一步開展海底科學專業(yè)模型的開發(fā)制作工作。
“數(shù)字海洋”項目“多源海洋信息融合技術(shù)研究”課題組開發(fā)了海表溫度、海面風場和海表波浪的融合模型,并集成到一個軟件平臺上,形成一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的可示范運行的多源海洋信息系統(tǒng)。
海洋環(huán)境衛(wèi)星專用遙感新產(chǎn)品的開發(fā)和更新技術(shù)成果:繼續(xù)實時接收了本年度的HY-1/COCTS、FY-1/MVISR、EOS/MODIS和NOAA/AVHRR等海洋環(huán)境衛(wèi)星遙感資料;在衛(wèi)星資料及相關(guān)定標定軌信息可用的前提下,完成從零級產(chǎn)品到三級單軌遙感產(chǎn)品的處理,處理出2009年第四季度五個融合產(chǎn)品。
1.領(lǐng)導重視、組織機構(gòu)健全是專項工作順利實施的重要前提與保障
在國家海洋局908專項辦的指導下,海洋二所成立了以法人代表為組長的專項領(lǐng)導小組,成立了以主管所領(lǐng)導為組長的質(zhì)量監(jiān)督小組,由“海洋二所908專項辦公室”具體負責海洋二所908專項各項任務的組織與實施。2010年2月,為了加強對項目質(zhì)量的控制,又成立了總工辦,為專項任務的落實作好組織保證,強化了專項的組織和執(zhí)行力。
2.強化全過程管理理念、建立健全各項管理制度,是專項保質(zhì)保量完成的支撐體系
海洋二所908專項辦負責管理908專項日常工作,制定了“海洋二所近海海洋綜合調(diào)查與評價專項經(jīng)費管理辦法”及“海洋二所908專項質(zhì)量管理實施方案”,建立了專項質(zhì)量管理體系。2004-2009年海洋二所承擔的908專項任務主要集中在調(diào)查類項目,嚴格執(zhí)行“我國近海海洋綜合調(diào)查與評價專項管理辦法”,有序開展各項工作,認真抓好規(guī)章制度的建設及落實,抓好每一關(guān)鍵節(jié)點的檢查和每一調(diào)查內(nèi)外業(yè)的質(zhì)量控制。如編制科學合理的《航次調(diào)查作業(yè)計劃》《質(zhì)量保證實施計劃》,制定應急預案,把責任落實到個人,發(fā)揮首席科學家、黨支部、專業(yè)組長及每一個人的作用,保證安全而規(guī)范地開展各項調(diào)查研究。倡導多學科交流合作,團結(jié)配合,最大限度利用資源從而保質(zhì)保量地執(zhí)行908專項任務;同時加強人員上崗培訓,提高質(zhì)量意識;抓好儀器設備以及數(shù)據(jù)質(zhì)量等方面的管理工作。
為了加強對項目質(zhì)量的管理,將內(nèi)部檢查與監(jiān)督從科研發(fā)展處分立出來,于2010年2月成立了總工辦,并建立海洋二所專家?guī)?,負責項目實施期間的內(nèi)審與檢查。通過對908專項項目的完成質(zhì)量進行檢查與指導,加強了對項目實施全過程的質(zhì)量控制與管理,為908專項任務的完成質(zhì)量提供支撐與保證。
3.注重成果凝練、延伸專項影響,促進良性發(fā)展
通過六年的908專項調(diào)查與研究活動的開展,取得了豐碩的調(diào)查成果,科學家們并沒有將研究停留在調(diào)查任務結(jié)束之時,而是及時地總結(jié)與梳理908專項調(diào)查中出現(xiàn)的一些難題與現(xiàn)象,又提煉出新的科學問題。如在水體調(diào)查研究基礎上提出“我國近海典型缺氧區(qū)業(yè)務化監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)與示范研究”,受到了國家支撐計劃重點項目資助。通過“重要海灣和河口灣的淤積災害及防治”任務研究的拓展和深入,課題組的主要成員還獲得了一個國家基金面項目及一個青年基金項目的資助。通過“我國海島調(diào)查研究”等任務的實施,完成的“海島調(diào)查規(guī)范”(行業(yè)標準)和“海島界定技術(shù)規(guī)程”已開始在我國海島工作中得到廣泛應用。 “氣候變化和近海環(huán)流變異對沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展影響”開展了資料收集的工作,初步模擬了我國近海的環(huán)流在1950-2007年期間的環(huán)流變化;同時課題組還密切關(guān)注2010年2-3月渤海海冰對我國渤海環(huán)境及其長期影響,并針對渤海海冰淡化的國家需求,提出了“渤海海冰淡化的環(huán)境效應評價”的項目申請。許多課題所取得的成果受到多個單位的重視,正積極地推廣應用。
通過908專項任務的實施,推動了海洋二所在海洋調(diào)查和研究等方面取得長足的進步,為評價項目和成果集成項目的實施提供了豐厚積累。2010年眾多專項任務進入了收尾期,我們將以項目驗收為契機,繼續(xù)多管齊下,強化服務,嚴格管理,抓住關(guān)鍵節(jié)點,同心協(xié)力,促進海洋二所的908專項管理工作逐漸走向更加成熟、規(guī)范的軌道。