试论海底电缆观测系统的研究现状与发展趋势

【摘 要】本文首先简要介绍了海底电缆观测系统的定义，然后对海底电缆观测系统的发展现状进行了概述，指出了海底电缆观测系统的关键技术，最后讨论了海底电缆观测系统的发展趋势并给出相关建议。

【关键字】海底电缆；观测系统；技术；研究；发展趋势

一、海底电缆的分类

海底电缆分为两类，一是海底通信电缆，另一个是海底电力电缆。海底通信电缆主要用于长距离通讯网、通常用于远距离岛屿之间、跨海军事设施等较重要的场合。海底电缆敷设距离较通信电缆比较要短得多的多，主要用于陆地岛屿之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等。

二、海底电缆观测系统的发展现状

海洋监测已进入从空间、沿岸、水面及水下对海洋环境进行立体监测的时代，目前国际上已有的比较著名的海底观测网络有美国的蒙特利湾加速研究系统、维多利亚海底实验观测网络、加拿大的东北太平洋海底时间序列观测网等。加拿大、日本、英国、法国、德国等海洋强国分别制定了海洋科技发展规划，推动了深海海洋环境监测技术的发展、进步和成熟，他们纷纷建立了深海海洋观测系统或观测站，海底电缆观测系统成为国际海洋领域的一个研究热点，越来越多的国家大力支持项目和团体进行海底电缆观测系统的研究，现在的海底电缆观测系统己经由单一的科学节点向多个科学节点大范围网络化的方向发展，有大量的公司和机构参与其中，对于观测网来说刚开始的投资规模巨大，主要还是依靠国家政府的资金支持。为了更好认识和开发海洋保持海洋科学与技术的发展我过也在不断努力中，目前，由同济大学、上海交通大学、和中国海洋大学以及浙江大学联合进行海底观测网的研究，在东海大小洋山附近，上海将整合地震、气象和海洋等部门的科学研究的资料建立一个海底电缆联网测试点平台，这个观测点将开展 水文、气象、化学、海啸、泥沙、地震等要素的海洋综合观测并实现数据共享和实时监控，它将有望成为我国第一个海底观测站。

大陆和台湾岛之间目前没有直接的海底通信电缆连接，都是通过美国的海底光缆交换信息，目前世界上的全球性的互联网都是通过海底通信光缆来实现的，目前正在准备的“太平洋高速公路”海底光缆系统，联结中国、美国、日本、韩国等许多太平洋国家，联接之后各国海洋信息将达到一个高度的资源共享，加强了各国的经济文化信息的交流，就海洋观测技术和观测系统而言，他们的技术和管理都有明显的优势与显著的特点，目前，由西欧科学基金会主持正在建设中的欧洲海洋观测与数据网络，将增强西欧地区应对全球气候变化和环境污染等方面所面临的挑战，提高区域海洋的管理、资源的利用、环境保护能力，由于海洋存在一定的连通性，在这个由几十个国家组成的临海经济圈中，他们有许多共同的海洋利益和海洋问题，建设资源共享的海洋电缆观测系统，共享海洋信息和信息产品资源，对加速区域社会经济发展有重要意义

三、海底电缆观测系统发展趋势及相关建议

海底电缆观测系统区别于海面和空间观测的特点是海底电缆系统难度大、费用高、其结果具有不确定性，从投资和科学研究效率的角度考虑，电缆连接海底观测站不一定是深海观测的唯一且最佳的选择，海底电缆的实时通讯能力为海洋学及海洋生物和地质过程的研究创造了条件，为地球科学、海洋学、生物学、生态动力学等学科的创新发展提供了基础，对推动地球和海洋科学的发展有重大意义，同时，海底电缆实时观测特别有助于引发公众和学生的兴趣，在普及海洋知识方面会起到很好的教学效果。另外，这种海底观测站可以作为近（浅）海观测站的一部分，为其他观测设备提供能源和通讯，对于完善近岸监测网络、服务海洋经济、普及海洋知识、提高对海洋的认识也是十分必要的。

对海底电缆观测系统的相关建议：

1、要加强整合海底电缆观测系统，提高效益，集中海洋技术的高水平力量，集中构建综合海底电缆观测系统的前瞻性思想，集中各行业对海洋信息的需求，其后，利用丰富、完整的海底电缆标准化信息，集中开发各行业信息产品，这将在这种属性为基本建设性质的项目上形成集约化的长远效益，对长远的海洋经济发展打下坚实的基础。

2、加强海底电缆观测系统发展的国际合作，加强海底电缆观测系统发展的学术交流。海底电缆观测系统从开始到现在还是一个探索的过程，想要海底电缆观测系统更经济更成功这就需要进行国际合作来实现海底电缆观测系统中各部分的技术研究突破和数据共享，目前随着时代和海洋事业的发展，进行经验分享和技术交流的机会和平台越来越多，我们必须抓住机遇多方协作提高海洋观测系统效率和作用。

3、建议各种观测网之间互联，海底电缆观测系统将会与水面、陆地和天空的观测相互连接，并且国家与国家之间的观测系统也实现互联，成为全球观测系统的一部分。

4、合理利用海底旧电缆，世界海底有大量的海底通信电缆，目前大一代海底电缆正在快速退役，退役的原因不是因为到了使用年限，而是因为操作和维修的费用超过了其他更高容量的电缆，这些退役下来的电缆就为第二次的大规模利用提供了便利。

5、以海底电缆观测系统支持海洋经济的发展，海洋正逐步成为支撑经济社会可持续发展的战略基地，针对我国资源紧缺的突出矛盾，需要大力开发利用海洋资源，努力缓解国家能源安全、粮食安全和水资源安全问题，为国家分忧解难，大力开发对养殖渔业需要的生态环境预报产品和远洋捕捞业的渔业资源信息，开发包括海面风场、浪场、流场，盐场等信息产品。

6、重视海洋观测系统运行的业务化管理以及观测系统的管理。

改进已有监测、通讯的功能和设备，全面升级系统，以专业技术工作组的形式负责海底电缆观测系统的运行管理、应用及维护。观测系统的管理还包括新的传感器性能检验，改进已有监测、通讯功能，修正海洋模型、升级系统等。

7、海底电缆观测系统的观测数据要能够满足海事和海洋科学需要。

8、提高离岸海洋观测和数据获取能力，提高国产海洋观测仪器设备的产业化水平。综合海洋观测系统所需要的技术范围很广，但现有技术水平参差不齐，还远远达不到一个很高的水平，基础研究力量不足，应用研究不够完整，在这方面可以借鉴西欧海洋观测系统的技术队伍管理模式。

9、发展业务化海洋学，提升服务能力。西欧的海洋观测系统为产业所提供的服务让我们看到了海洋信息服务的未来，这点也可以借鉴西欧的模式。

10、培养有海底电缆观测系统创新能力的专业队伍，集中资金的投入，增加科技的投入如大型计算机的投入等，建立综合性信息平台，提供各类数据产品，提高我国的海洋预报能力、提高海洋科学的认知能力以及提高海岸海底监测管理能力。

小结

海洋作为人类尚未开发的宝地和一个新兴的高技术领域之一，已经成为各国的重要战略目标，它是近几年国际上激烈竞争的焦点之一， 随着世界各国对海洋研究和开发的高度关注，海底电缆观测系统越来越为人们所重视，目前，海底电缆观测系统还在不断地发展和改进中，我们要跟随时代的脚步不断完善海底电缆观测系统，使之能更好造福于人类。

参考文献

[1]燕换平，曹国文，王晓丽.海洋的研制与应用[J].内蒙古海洋探究.2007.

[2]胡毅.海洋电缆发展趋势[J].海洋价值，1999