車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)

王 碩，靳熙芳，黎舸，王天玲

（1.山東省海洋生態(tài)環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266033；2.國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心，山東青島 266033；3.國(guó)家海洋局北海標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，山東青島 266033）

1 引言

渤海有著豐富的漁業(yè)資源，海水養(yǎng)殖和漁業(yè)生產(chǎn)發(fā)展迅猛，海上交通運(yùn)輸極其繁忙，隨著環(huán)渤海重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)區(qū)的崛起，更加彰顯出其重要的戰(zhàn)略地位。近年來(lái)，在渤海極端天氣氣候事件發(fā)生的頻率、強(qiáng)度和區(qū)域分布變得更加復(fù)雜和難以把握，冬季時(shí)局部海域的冰災(zāi)幾乎每年都有發(fā)生，給當(dāng)?shù)氐暮ＫB(yǎng)殖、漁業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、油氣開(kāi)采、海洋生態(tài)環(huán)境及人民的生產(chǎn)生活帶來(lái)較大影響。

發(fā)展海冰監(jiān)測(cè)技術(shù)研究是國(guó)家和海洋局的重點(diǎn)支持領(lǐng)域，《國(guó)家“十一五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》的第一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)即是“發(fā)展海洋監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，提高海洋環(huán)境保障能力”。北海區(qū)現(xiàn)有的海冰監(jiān)測(cè)方式，是采用由航空、衛(wèi)星遙感與地面岸站觀測(cè)相結(jié)合的綜合監(jiān)測(cè)，尚能滿足日常海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求，但面臨復(fù)雜氣象與環(huán)境狀況時(shí)，飛機(jī)及光學(xué)衛(wèi)星遙感常受云霧影響無(wú)法應(yīng)對(duì)；沿岸站點(diǎn)常遠(yuǎn)離受災(zāi)區(qū)域所處的淺灘、河口等地；沿岸監(jiān)測(cè)人員則受制于設(shè)備、環(huán)境的制約，無(wú)法獲取較為精確和全面的冰情與環(huán)境信息，車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)的完成可以彌補(bǔ)現(xiàn)有海冰監(jiān)測(cè)方式的不足。

本文介紹了國(guó)家海洋局北海預(yù)報(bào)中心車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)的系統(tǒng)組成，給出了其研究過(guò)程中所需要的關(guān)鍵技術(shù)，并選取了遼寧省興城市菊花島附近海域作為典型案例對(duì)車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。

2 系統(tǒng)介紹

隨著北海區(qū)海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海冰防災(zāi)減災(zāi)的重要性越來(lái)越突出，為了有效地實(shí)施北海區(qū)海冰災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，在海冰災(zāi)害來(lái)臨時(shí)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)及其鄰近海域的海冰災(zāi)害狀況，為防災(zāi)救災(zāi)決策部門(mén)提供有效的第一手資料，建設(shè)一套具有移動(dòng)功能、現(xiàn)場(chǎng)海冰災(zāi)害監(jiān)測(cè)功能和資料無(wú)線傳輸功能的海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是非常必要的，車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)就是基于海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)而建設(shè)的。

國(guó)際上使用雷達(dá)進(jìn)行海冰監(jiān)測(cè)最先進(jìn)的國(guó)家有日本、美國(guó)、加拿大、德國(guó)、瑞典、芬蘭等國(guó)，其中日本北海道大學(xué)低溫科學(xué)研究所直屬的幸枝雷達(dá)測(cè)冰站，紋別雷達(dá)中心站，網(wǎng)走雷達(dá)測(cè)冰站三個(gè)站，組成世界上唯一的雷達(dá)測(cè)冰網(wǎng)站。雷達(dá)X波段,波長(zhǎng)3 cm，發(fā)射功率50 kw，雷達(dá)天線高度分別是385 m—415 m—425 m(利用沿岸地勢(shì)山海拔高度，再制造鐵塔高度15—30 m)，觀測(cè)范圍大約30 n mile。雷達(dá)觀測(cè)鄂茨克海域海冰分布狀況，終端數(shù)據(jù)處理海冰采集，識(shí)別，分類(lèi)，三站雷達(dá)海冰圖自動(dòng)傳輸?shù)郊y別雷達(dá)中心站，同步完成一張覆蓋鄂茨克海域海冰分布實(shí)況圖，并每周發(fā)布冰情預(yù)報(bào)；美國(guó)有兩個(gè)雷達(dá)測(cè)冰站，一個(gè)在阿拉斯加巴羅角雷達(dá)測(cè)冰站，雷達(dá)X波段,波長(zhǎng)3 cm，發(fā)射功率50 kw，雷達(dá)天線高度15 m，觀測(cè)范圍大約5 n mile，另一個(gè)是在南極半島帕爾默雷達(dá)測(cè)冰站；加拿大在巴芬島北部斯皮爾根有雷達(dá)測(cè)冰站,雷達(dá)X波段,波長(zhǎng)3cm，雷達(dá)天線高度15 m，觀測(cè)范圍3—5 n mile，雷達(dá)觀測(cè)蘭開(kāi)斯特海峽和巴芬灣海冰分布狀況，終端數(shù)據(jù)處理海冰采集，識(shí)別，分類(lèi)自動(dòng)化。他們大都在固定站點(diǎn)和極地使用雷達(dá)對(duì)海冰進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，目前國(guó)際上各國(guó)還沒(méi)有開(kāi)展車(chē)載雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)。

我國(guó)使用雷達(dá)進(jìn)行海冰監(jiān)測(cè)主要包括：陸地雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)、石油平臺(tái)雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)、雷達(dá)衛(wèi)星SAR海冰監(jiān)測(cè)和機(jī)載雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)。其中陸地雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)的典型應(yīng)用是大連海事大學(xué)研究的基于ECDIS的雷達(dá)遙測(cè)海冰監(jiān)控系統(tǒng)[1]，它是依據(jù)渤海遼東灣海冰管理項(xiàng)目，將電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）和雷達(dá)海冰監(jiān)控相結(jié)合，構(gòu)建的一種雷達(dá)遙測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)；另外，國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心直屬的鲅魚(yú)圈雷達(dá)測(cè)冰站，位于遼東灣東北部沿岸，雷達(dá)天線高度120 m，觀測(cè)范圍8—12 n mile(利用沿岸地勢(shì)墩臺(tái)山上海拔高度102 m,再造自制鐵塔高度18 m)。雷達(dá)X波段,波長(zhǎng)3 cm，發(fā)射功率25 kw，2009年增加雷達(dá)C波段,波長(zhǎng)5 cm，雷達(dá)觀測(cè)遼東灣東北部沿岸及鲅魚(yú)圈港口海域海冰分布狀況，終端數(shù)據(jù)處理海冰圖像采集，勾畫(huà)海冰分布范圍。石油平臺(tái)雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)的典型應(yīng)用是大連海事大學(xué)研究的船載雷達(dá)海冰及預(yù)報(bào)技術(shù)在遼東灣冰區(qū)油輪外輸作業(yè)中的應(yīng)用項(xiàng)目[2-3]，它是在遼東灣冰區(qū)中的石油平臺(tái)上利用船載雷達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遙感海冰數(shù)據(jù)源的獲取，圖像的解譯和數(shù)值化處理，得到相關(guān)海冰監(jiān)測(cè)要素；另外，國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心在遼東灣的JZ20-2平臺(tái)上利用X波段雷達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行終端數(shù)據(jù)處理、海冰采集，識(shí)別，分類(lèi)，遙控雷達(dá)海冰觀測(cè)并自動(dòng)傳輸?shù)筋A(yù)報(bào)中心，同步完成一張覆蓋3—6 n mile海冰分布實(shí)況圖。雷達(dá)衛(wèi)星SAR海冰監(jiān)測(cè)的典型應(yīng)用是復(fù)旦大學(xué)波散射和遙感中心與國(guó)家海洋局海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心利用雷達(dá)衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)對(duì)渤海海冰的觀測(cè)研究[4]；機(jī)載雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)的研究目前正處于研究中，移動(dòng)車(chē)載雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚無(wú)研究和應(yīng)用。另外，本次車(chē)載海冰監(jiān)測(cè)采用的X波段雷達(dá)目前在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用在海洋動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)、天氣系統(tǒng)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域[5-6]，同時(shí)車(chē)載雷達(dá)技術(shù)在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用在監(jiān)測(cè)風(fēng)廓線、雷電預(yù)警及大氣邊界層污染物等領(lǐng)域[7-9]，與車(chē)載X波段雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)的對(duì)象和手段均不相同。

車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)從海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)的角度出發(fā)，以機(jī)動(dòng)車(chē)為載體，集成并綜合應(yīng)用X波段雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氣象要素自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸通信系統(tǒng)等海冰監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，以期能夠?qū)ν话l(fā)性海冰災(zāi)害事件做出快速響應(yīng)，在渤、黃海沿岸開(kāi)展機(jī)動(dòng)靈活的海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)，及時(shí)跟蹤海冰災(zāi)害發(fā)展動(dòng)態(tài)，盡可能獲取敏感海域的高精度、連續(xù)性監(jiān)測(cè)資料，以協(xié)助涉海部門(mén)最大程度地減少海冰災(zāi)害造成的損失，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，滿足防災(zāi)減災(zāi)的需求。

（1）車(chē)載X波段雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

集成X波段雷達(dá)、海冰雷達(dá)回波記錄儀、GPS電子海圖平臺(tái)等設(shè)備，運(yùn)用信息提取技術(shù)，研發(fā)“方位雷達(dá)顯示”、“雷達(dá)數(shù)據(jù)回放”等雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行海冰雷達(dá)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集和處理分析。

（2）車(chē)載氣象自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

集成多要素氣象傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)海冰災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集?；?G/衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理的控制端和終端軟件，實(shí)現(xiàn)了氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程獲取與處理。建立車(chē)載氣象數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，備份存儲(chǔ)氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（3）車(chē)載視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成一體化攝像機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)了海冰災(zāi)害應(yīng)急指揮中心與海冰災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的同步操作。

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)見(jiàn)圖1：

車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)作為我國(guó)自主研制的首套車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)，其創(chuàng)新點(diǎn)主要包括：

圖1 車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)圖

（1）研發(fā)了車(chē)載X波段雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了X波段雷達(dá)與電子海圖平臺(tái)、雷達(dá)回波記錄系統(tǒng)和雷達(dá)升降系統(tǒng)的集成，使該系統(tǒng)更具實(shí)用性；

（2）實(shí)現(xiàn)了海冰災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)衛(wèi)星與無(wú)線的實(shí)時(shí)傳輸并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換；

（3）根據(jù)海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)制定了業(yè)務(wù)化運(yùn)行方案，該方案經(jīng)過(guò)實(shí)際檢驗(yàn)證明是合理的。

另外，在車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)研究過(guò)程中，主要基于以下關(guān)鍵技術(shù)對(duì)海冰災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)：

（1）雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)方面，采用車(chē)載X波段雷達(dá)進(jìn)行海冰監(jiān)測(cè)并且實(shí)現(xiàn)了車(chē)載GPS海圖儀、海冰雷達(dá)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和雷達(dá)升降系統(tǒng)的一體化運(yùn)行。同時(shí)海冰雷達(dá)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)采用自動(dòng)采速的方式，可分4種分辨率進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄；

（2）移動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)方面，實(shí)現(xiàn)了可移動(dòng)監(jiān)測(cè)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、相對(duì)濕度、氣壓等監(jiān)測(cè)要素的整體集成和監(jiān)測(cè)資料的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)與實(shí)時(shí)傳輸；

（3）視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)方面，實(shí)現(xiàn)了可移動(dòng)觀測(cè)和監(jiān)控資料的實(shí)時(shí)傳輸與存儲(chǔ)，并且實(shí)現(xiàn)了指揮中心遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)；

（4）通訊系統(tǒng)研發(fā)方面，采用北斗衛(wèi)星與3G相結(jié)合的移動(dòng)通訊系統(tǒng)，默認(rèn)采用3G通訊系統(tǒng)，當(dāng)3G通訊無(wú)信號(hào)時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為北斗衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了通訊系統(tǒng)的雙備份；

（5）構(gòu)建供電系統(tǒng)方面，充分考慮了應(yīng)急監(jiān)測(cè)野外工作的特點(diǎn)，采用UPS供電、發(fā)電機(jī)供電和市電供電三種供電方式，解決了監(jiān)測(cè)設(shè)備野外作業(yè)的供電問(wèn)題；

（6）在移動(dòng)平臺(tái)平衡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，充分考慮了野外工作的特點(diǎn)，在車(chē)輛底部安裝有液壓支撐調(diào)平系統(tǒng)，保障了野外作業(yè)的安全；

（7）雷達(dá)天線升降系統(tǒng)方面，充分考慮了應(yīng)急監(jiān)測(cè)車(chē)冬季野外作業(yè)的特點(diǎn)，其升降系統(tǒng)最高可將雷達(dá)天線升高8 m，抗風(fēng)8級(jí)，能在冰雪等惡劣天氣條件下正常運(yùn)行；

（8）在防震系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，充分考慮了應(yīng)急監(jiān)測(cè)車(chē)野外工作的特點(diǎn)，在雷達(dá)天線與主機(jī)連接處和顯示器面板處增加了減震設(shè)計(jì)，滿足了應(yīng)急監(jiān)測(cè)車(chē)野外作業(yè)的需求。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行后在2009—2012年連續(xù)3個(gè)冬季黃渤海海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了重大作用，其中在剛剛過(guò)去的2009—2010年冬季，渤海及黃海北部發(fā)生了近30年來(lái)最嚴(yán)重的冰災(zāi)，對(duì)沿海地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，造成了巨大損失,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，冰災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失近55億元。車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)工作組歷時(shí)20余天，行程4000余公里，對(duì)渤海周邊三省一市的重點(diǎn)岸段進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)（現(xiàn)場(chǎng)海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)分布情況見(jiàn)圖2），其中尤其以遼寧省興城市菊花島附近海域海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)最為典型。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖

2010年01月遼寧省興城市菊花島附近海域遭受?chē)?yán)重的海冰災(zāi)害，菊花島被冰封長(zhǎng)達(dá)40余天，使得島上3200多名居民的生活必需品和應(yīng)急物資供給無(wú)法保障。嚴(yán)重的海冰災(zāi)害引起了黨中央國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，先后4次批示要求國(guó)家海洋局加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警報(bào)，指導(dǎo)和幫助有關(guān)方面防范和應(yīng)對(duì)災(zāi)害工作。車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)工作組接到任務(wù)后在第一時(shí)間趕到菊花島進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)海冰災(zāi)害監(jiān)測(cè)，為當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)救援單位提供了第一手的資料。

圖3 車(chē)載X波段雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)（a），海冰常規(guī)目測(cè)記錄冰情（b）

車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)工作組于2010年1月21日下午抵達(dá)遼寧省興城市沿海，隨即對(duì)興城市菊花島附近海域進(jìn)行了海冰監(jiān)測(cè)。

3.1 海冰監(jiān)測(cè)方式

本典型案例采用以下幾種監(jiān)測(cè)方式：

海冰常規(guī)目測(cè)

車(chē)載X波段雷達(dá)海冰監(jiān)測(cè)

車(chē)載氣象自動(dòng)監(jiān)測(cè)

車(chē)載視頻冰情錄制傳輸

調(diào)訪當(dāng)?shù)鼐用?/p>

3.2 海冰監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖4 車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)菊花島應(yīng)用監(jiān)測(cè)圖

固定冰冰情：興城市天后宮以南至南佟屯村的濱海大道沿岸分布有固定冰且冰情較重，冰型以沿岸冰為主，平整冰厚一般為20—30 cm，最大40 cm，堆積高度0.4—0.8 m，最大1.2 m，固定冰由岸邊一直延伸至菊花島，冰上時(shí)常有兩岸的人員及車(chē)輛來(lái)往。

浮冰冰清：興城市客運(yùn)碼頭、菊花女雕像、天后宮附近海域分布有浮冰，浮冰呈帶狀分布，冰型以尼羅冰和灰冰為主，一般冰厚10—20 cm，最大25 cm，浮冰帶最外緣離岸約5000 m左右。

根據(jù)車(chē)載X波段雷達(dá)監(jiān)測(cè)：固定冰區(qū)整體呈NW—SE向分布于興城市濱海大道至菊花島之間，固定冰區(qū)東北側(cè)邊緣與西南側(cè)邊緣的堆積現(xiàn)象相比冰區(qū)中部較重，興城市沿岸的廟后頭附近海域與菊花島西北部海域的固定冰堆積現(xiàn)象最為嚴(yán)重。

同時(shí)，工作組對(duì)車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)興城市沿岸海冰監(jiān)測(cè)與北海航空支隊(duì)的海冰航空遙感監(jiān)測(cè)進(jìn)行了比對(duì)驗(yàn)證。

北海航空支隊(duì)的海冰航空遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

圖5 車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)菊花島應(yīng)用監(jiān)測(cè)圖

菊花島南側(cè)和東側(cè)結(jié)冰密集度大約為7—8成，以蓮葉冰和灰冰為主，少量灰白冰，西側(cè)和北側(cè)結(jié)冰情況嚴(yán)重，密集度9成以上，主要為白冰和灰白冰，向西北方向延伸至大陸，并能夠清楚的看到有車(chē)輛和行人往返于菊花島和大陸之間，十分危險(xiǎn)，請(qǐng)有關(guān)部門(mén)引起注意。另外菊花島西北部有一小碼頭，已經(jīng)被冰封住，船舶無(wú)法靠泊。菊花島西側(cè)兩個(gè)海灣內(nèi)也有許多漁船因?yàn)楹１粩R置在沙灘上，無(wú)法出航。

圖6 車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)菊花島應(yīng)用監(jiān)測(cè)圖

圖7 車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)菊花島應(yīng)用監(jiān)測(cè)圖

圖8 車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)菊花島應(yīng)用監(jiān)測(cè)圖

經(jīng)對(duì)比分析，車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)監(jiān)測(cè)結(jié)果與航空遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果基本相符，其海冰雷達(dá)回波數(shù)據(jù)能真實(shí)、客觀的反應(yīng)該海域固定冰、浮冰分布狀況及固定冰堆積狀況。

4 結(jié)論

車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)的完成，彌補(bǔ)了點(diǎn)、面結(jié)合監(jiān)測(cè)方式的不足，它能夠在海冰災(zāi)害發(fā)生時(shí)靈活機(jī)動(dòng)的進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)海冰雷達(dá)、自動(dòng)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)獲取全面、連續(xù)、精確的海洋環(huán)境信息，并能通過(guò)其實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)將資料與數(shù)據(jù)傳送至后方指揮中心，從而協(xié)助防災(zāi)指揮部門(mén)作出決策。車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)的完成和應(yīng)用，已經(jīng)成為渤海及黃海北部海冰防災(zāi)減災(zāi)工作的重要技術(shù)手段。

在2009—2010年冬季的海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作中，車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)發(fā)揮其監(jiān)測(cè)方式靈活、監(jiān)測(cè)資料精度高、資料實(shí)時(shí)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)了沿岸常規(guī)監(jiān)測(cè)手段的不足，同航空監(jiān)測(cè)、船舶監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星遙測(cè)、沿岸人工監(jiān)測(cè)共同構(gòu)建了立體化海冰監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，保障了海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作的順利完成。尤其是在2010年1月下旬，車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)工作組協(xié)同北海航空支隊(duì)與國(guó)家海洋局現(xiàn)場(chǎng)工作組，對(duì)遭受海冰圍困的菊花島連續(xù)進(jìn)行了海冰應(yīng)急監(jiān)測(cè)，獲取了寶貴的監(jiān)測(cè)資料。

實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：該系統(tǒng)可在較惡劣環(huán)境下，不依賴(lài)工作地點(diǎn)電力等條件進(jìn)行全系統(tǒng)、滿負(fù)荷工作。其海冰監(jiān)測(cè)雷達(dá)不受制于能見(jiàn)度與光照的影響進(jìn)行海冰監(jiān)測(cè)。整套系統(tǒng)在低溫（-20℃）、雪地、大風(fēng)等多種惡劣環(huán)境條件下正常運(yùn)行。海冰監(jiān)測(cè)區(qū)域遍布渤海大部分重點(diǎn)岸段，其獲取的資料與監(jiān)控錄像實(shí)時(shí)傳輸至后方的指揮中心，并直接應(yīng)用于全國(guó)海洋預(yù)報(bào)系統(tǒng)視頻應(yīng)急會(huì)商，為提高海洋環(huán)境預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和應(yīng)急處置能力提供了重要的技術(shù)支持。

車(chē)載海冰災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)集成系統(tǒng)的研究成果具有良好的可擴(kuò)充和可推廣性，可為各級(jí)政府、港口、航運(yùn)、捕撈及石油開(kāi)采等部門(mén)海冰防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)，同時(shí)也可將該研究成果推廣至海浪、赤潮、溢油和綠潮等其他海洋環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)管理中。

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