开发海洋是世界经济发展的大趋势，大力开发利用海洋资源，使海洋环境污染日趋严重，我省沿海地区的养殖业与企事业单位对海洋环境类人才需求较大，培养有关海洋环境技术人才的学校数量偏少，结合当前国家经济和社会发展对海洋环境保护的需求，开展以海洋为特色的环境科学技术人才的培养，为解决海洋环境中资源开发和生产活动带来的环境问题，培养具有海洋环境科学特色的专业学生是浙江海洋学院适应市场经济，服务地方经济建设的主要方向。
一、海洋环境科学人才培养的需求
国家战略需求：随着陆地资源日渐枯竭，海洋资源已成为国际社会竞相争夺的焦点。十三五规划描绘了“拓展蓝色经济空间，坚持陆海统筹，壮大海洋经济，科学开发海洋资源，保护海洋生态环境，维护我国海洋权益，建设海洋强国”蓝图 [1]。海洋经济快速发展的背后，不合理的海洋开发活动给海洋环境带来了一定程度的破坏，水体富营养化、溢油污染、海洋生态系统失衡等问题将是我国海洋经济发展过程中必须解决的重大课题，亟须相关的人才和科技支撑。
浙江省“两区”建设需求：浙江是海洋大省，海洋资源丰富，区位优势突出，在全国海洋经济发展中具有重要地位。“浙江海洋经济发展示范区”和“浙江舟山群岛新区”、“两区”建设提出要加快培育海洋新兴产业，积极推进海岛开发，同时努力建设海洋生态文明。然而，我省海洋经济发展中水体富营养化、重金属污染、油类污染以及有机物污染物等问题极其突出，已经成为我省海洋经济增长中亟须解决的难题。
市场需求：我国海洋环境领域人才严重匮乏。据估计，至2020年，我国海洋环境类人才需求将达8万人以上。随着国家及我省海洋经济的快速发展，海洋环境科学专业人才的就业前景广阔。
二、海洋环境科学人才培养优势
培养环境优势：我校位于“千岛之城”舟山市，区位优势得天独厚。舟山是我国群岛型地级市，地处我国东部黄金海岸线与长江黄金水道的交汇处，海洋资源、海洋产业等优势明显，是海洋环境人才培养的天然实验室。
战略机遇优势：随着《全国海洋经济发展规划纲要》、《国家海洋事业发展规划纲要》、《浙江海洋经济发展示范区规划》等一系列部级、省级规划的实施，浙江舟山群岛新区发展上升到国家发展战略，这成为浙江和舟山加快发展的重要机遇，是海洋环境人才培养不可多得的战略机遇。
学科建设优势：我校目前拥有海洋科学省重中之重学科、海洋科学省重点学科和环境科学校重点学科，师资力量雄厚、科研平台完备。“十二五”以来，学科围绕我国海洋保护与开发利用的核心问题，创建和培养海洋环境科学专业人才的学科优势明显。
三、 海洋环境科学人才培养方案设置
(一)培养计划设置的指导思想
以科学发展观为统领，全面贯彻落实党的教育方针，落实立德树人根本任务，坚持“以生为本、因材施教、知行合一、综合培养”的教育思想，秉承“德育为先、理论为基、应用为重、全面发展”的育人理念[2]，以经济社会发展对人才的需求为宗旨，注重学生知识、能力与素质的培养，建构特色化、自主化、个性化、实践性、研究性的专业培养方案。
(二)人才培养目标
人才培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展，具备高尚健全的人格、宽厚的学科知识、较强的海洋环境科学文化素养，具有创新意识和创新能力的海洋环境科学专业人才。
(三)培养方案设置的原则
为构建与学校发展目标相适应、具有鲜明特色的海洋大学本科教育体系，培养和造就高素质海洋人才，更好地实现人才培养目标，海洋环境科学专业的培养计划设置遵循以下几个原则。
1.遵循全员性与社会性相结合的原则
培养方案的设置要树立全员育人的观念，教学与育人要有机结合。方案不仅要体现学科性、专业性，也要体现职业性、素养性[3];培养方案的设置要以市场为导向，充分考虑经济社会发展对人才规格提出的要求，为学生进入社会做好衔接。
2.遵循知识、能力、素质协调发展和综合提高的原则
将知识传授、能力培养、素质提高有机结合，积极探索素质教育与专业教育相结合的有效途径，重视人文素质、科学素养与实践能力培养的协调性，实现知识、能力、素质的协调发展和综合提高。
3、遵循基础性与个性化相协调的原则
坚持课程设置与课程内容的基础性，加强通识课程，培养学生的核心知识、核心能力、核心素养;科学设置专业方向课程，加强学分设置的弹性，提高课程修读的选择性，充分实现学生能通过选择、组合不同课程，形成个性化的学习方案[4]。给人才以激励，给“怪才”以平台，给“歪才”以空间，满足学生自主组合课程。
4.遵循课程体系和知识结构整体优化的原则
培养计划要根据学校人才培养总体目标和专业人才培养要求，处理好基础与专业、课内与课外、理论与实践、系统与局部、主干学科与相邻学科、教与学等方面的关系。进一步凝练专业核心课程，灵活设置专业方向课程，引进优质视频课，拓展教学时空，推进网络助学，强化学生自主学习能力。
5.遵循创新意识和实践能力培养相促进的原则
培养计划要以创新意识和实践能力培养为核心，建立完善实践教学体系，推进实践教学模式改革，提高实践教学学分;分层次设计实践教学环节，有效整合基础性实践、提高性实践和各类创业创新教育实践活动，加强产学研合作，建立校内外相结合、多元化的实践环境和实习基地，拓宽学生实践能力培养渠道[5]。
(四)课程体系的设置
课程体系是培养人才和组织教学的主要依据，课程体系设置决定了学生的知识、能力和素质，在进行课程体系设置时，注重开设交叉学科、边缘学科课程，以适应科学知识和科学技术的广泛交叉和相互渗透。根据学校培养计划课程设置分为：公共基础课程、学科基础课程、专业核心课程、专业方向课程和专业选修课程。在课程体系中引进海洋环境生物学、海洋生态学和海洋环境科学(双语)课程、海洋环境监测技术、海水分析化学、化学海洋学、海域使用论、海洋环境污染防治等具有海洋环境科学特色的课程，引进0.5学分制的前沿课程如：海洋生物处理技术、海洋环境新材料、海域生态价值补偿评估(双语)、海水利用新技术、海洋溢油污染控制与修复、海藻资源开发与利用和海洋环境微体生物指示(双语)等课程。加强实践教学环节，实践教学占总学分30%以上。有课程实验、海洋环境科学综合实验(1)(2)(3)海洋环境影响评价课程设计、创新性实验、科考船实习，认识实习、专业实习、职业技能培训和毕业论文，通过实践教学、实践基地、开放式教育的教学平台，培养“零适应”能力的复合创新性人才。
(五)培养计划的特色与创新
1.跨学科复合创新人才培养
培养计划充分体现了环境科学和海洋科学两专业的课程体系，课程设置有利于知识和实践技能的互补，有利于培养复合创新性人才。
2.课程设置灵活多样
增加双语教学、全外文教学课程，设置小学分课程，增加自主选课和自主实践的课程，创导创新性实验的研究。
3.个性化人才培养
从大一开始选派具有高级职称且责任心强的教师作为导师，负责学生的学业、科研训练，进行个性化的创新思维的培养，充分展现学生的自主学习能力，达到个性化人才培养的目的。
4.多元化的创新能力培养途径
通过构建多元化的学习环境如学业学习(课堂、实验、视频、网络、作业等)学习来培养创新思维能力;通过学科竞赛、科技创新实践、科研项目和专业实践来培养学生的实践创新能力和科研创新精神;通过交流性学习、探索性学习以及校园文化的熏陶来培养学生的创新意识和创新素养。
国家战略需求：随着陆地资源日渐枯竭，海洋资源已成为国际社会竞相争夺的焦点。十三五规划描绘了“拓展蓝色经济空间，坚持陆海统筹，壮大海洋经济，科学开发海洋资源，保护海洋生态环境，维护我国海洋权益，建设海洋强国”蓝图[1]。海洋经济快速发展的背后，不合理的海洋开发活动给海洋环境带来了一定程度的破坏，水体富营养化、溢油污染、海洋生态系统失衡等问题将是我国海洋经济发展过程中必须解决的重大课题，亟须相关的人才和科技支撑。
浙江省“两区”建设需求：浙江是海洋大省，海洋资源丰富，区位优势突出，在全国海洋经济发展中具有重要地位。“浙江海洋经济发展示范区”和“浙江舟山群岛新区”、“两区”建设提出要加快培育海洋新兴产业，积极推进海岛开发，同时努力建设海洋生态文明。然而，我省海洋经济发展中水体富营养化、重金属污染、油类污染以及有机物污染物等问题极其突出，已经成为我省海洋经济增长中亟须解决的难题。
市场需求：我国海洋环境领域人才严重匮乏。据估计，至2020年，我国海洋环境类人才需求将达8万人以上。随着国家及我省海洋经济的快速发展，海洋环境科学专业人才的就业前景广阔。
二、海洋环境科学人才培养优势
培养环境优势：我校位于“千岛之城”舟山市，区位优势得天独厚。舟山是我国群岛型地级市，地处我国东部黄金海岸线与长江黄金水道的交汇处，海洋资源、海洋产业等优势明显，是海洋环境人才培养的天然实验室。
战略机遇优势：随着《全国海洋经济发展规划纲要》、《国家海洋事业发展规划纲要》、《浙江海洋经济发展示范区规划》等一系列部级、省级规划的实施，浙江舟山群岛新区发展上升到国家发展战略，这成为浙江和舟山加快发展的重要机遇，是海洋环境人才培养不可多得的战略机遇。
学科建设优势：我校目前拥有海洋科学省重中之重学科、海洋科学省重点学科和环境科学校重点学科，师资力量雄厚、科研平台完备。“十二五”以来，学科围绕我国海洋保护与开发利用的核心问题，创建和培养海洋环境科学专业人才的学科优势明显。
三、海洋环境科学人才培养方案设置
（一）培养计划设置的指导思想
以科学发展观为统领，全面贯彻落实党的教育方针，落实立德树人根本任务，坚持“以生为本、因材施教、知行合一、综合培养”的教育思想，秉承“德育为先、理论为基、应用为重、全面发展”的育人理念[2]，以经济社会发展对人才的需求为宗旨，注重学生知识、能力与素质的培养，建构特色化、自主化、个性化、实践性、研究性的专业培养方案。
（二）人才培养目标
人才培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展，具备高尚健全的人格、宽厚的学科知识、较强的海洋环境科学文化素养，具有创新意识和创新能力的海洋环境科学专业人才。
（三）培养方案设置的原则
为构建与学校发展目标相适应、具有鲜明特色的海洋大学本科教育体系，培养和造就高素质海洋人才，更好地实现人才培养目标，海洋环境科学专业的培养计划设置遵循以下几个原则。
1.遵循全员性与社会性相结合的原则
培养方案的设置要树立全员育人的观念，教学与育人要有机结合。方案不仅要体现学科性、专业性，也要体现职业性、素养性[3]；培养方案的设置要以市场为导向，充分考虑经济社会发展对人才规格提出的要求，为学生进入社会做好衔接。
2.遵循知识、能力、素质协调发展和综合提高的原则
将知识传授、能力培养、素质提高有机结合，积极探索素质教育与专业教育相结合的有效途径，重视人文素质、科学素养与实践能力培养的协调性，实现知识、能力、素质的协调发展和综合提高。
3、遵循基础性与个性化相协调的原则
坚持课程设置与课程内容的基础性，加强通识课程，培养学生的核心知识、核心能力、核心素养；科学设置专业方向课程，加强学分设置的弹性，提高课程修读的选择性，充分实现学生能通过选择、组合不同课程，形成个性化的学习方案[4]。给人才以激励，给“怪才”以平台，给“歪才”以空间，满足学生自主组合课程。
4.遵循课程体系和知识结构整体优化的原则
培养计划要根据学校人才培养总体目标和专业人才培养要求，处理好基础与专业、课内与课外、理论与实践、系统与局部、主干学科与相邻学科、教与学等方面的关系。进一步凝练专业核心课程，灵活设置专业方向课程，引进优质视频课，拓展教学时空，推进网络助学，强化学生自主学习能力。
5.遵循创新意识和实践能力培养相促进的原则
培养计划要以创新意识和实践能力培养为核心，建立完善实践教学体系，推进实践教学模式改革，提高实践教学学分；分层次设计实践教学环节，有效整合基础性实践、提高性实践和各类创业创新教育实践活动，加强产学研合作，建立校内外相结合、多元化的实践环境和实习基地，拓宽学生实践能力培养渠道[5]。
（四）课程体系的设置
课程体系是培养人才和组织教学的主要依据，课程体系设置决定了学生的知识、能力和素质，在进行课程体系设置时，注重开设交叉学科、边缘学科课程，以适应科学知识和科学技术的广泛交叉和相互渗透。根据学校培养计划课程设置分为：公共基础课程、学科基础课程、专业核心课程、专业方向课程和专业选修课程。在课程体系中引进海洋环境生物学、海洋生态学和海洋环境科学（双语）课程、海洋环境监测技术、海水分析化学、化学海洋学、海域使用论、海洋环境污染防治等具有海洋环境科学特色的课程，引进0.5学分制的前沿课程如：海洋生物处理技术、海洋环境新材料、海域生态价值补偿评估（双语）、海水利用新技术、海洋溢油污染控制与修复、海藻资源开发与利用和海洋环境微体生物指示（双语）等课程。加强实践教学环节，实践教学占总学分30%以上。有课程实验、海洋环境科学综合实验（1）（2）（3）海洋环境影响评价课程设计、创新性实验、科考船实习，认识实习、专业实习、职业技能培训和毕业论文，通过实践教学、实践基地、开放式教育的教学平台，培养“零适应”能力的复合创新性人才。
（五）培养计划的特色与创新
1.跨学科复合创新人才培养
培养计划充分体现了环境科学和海洋科学两专业的课程体系，课程设置有利于知识和实践技能的互补，有利于培养复合创新性人才。
2.课程设置灵活多样
增加双语教学、全外文教学课程，设置小学分课程，增加自主选课和自主实践的课程，创导创新性实验的研究。
3.个性化人才培养
从大一开始选派具有高级职称且责任心强的教师作为导师，负责学生的学业、科研训练，进行个性化的创新思维的培养，充分展现学生的自主学习能力，达到个性化人才培养的目的。
4.多元化的创新能力培养途径
通过构建多元化的学习环境如学业学习（课堂、实验、视频、网络、作业等）学习来培养创新思维能力；通过学科竞赛、科技创新实践、科研项目和专业实践来培养学生的实践创新能力和科研创新精神；通过交流性学习、探索性学习以及校园文化的熏陶来培养学生的创新意识和创新素养。
培养计划是高等学校落实人才培养目标，实施全面素质教育，培养高质量人才的总体设计蓝图。将专业的教学目标、教学内容与社会经济发展的需求有机地结合起来，以行业为依托，以就业为导向，制订以海洋环境保护和防治为特色的海洋环境科学专业培养计划，服务国家海洋经济的发展，为我国海洋经济建设保驾护航。
参考文献：
[1]中共中央十三五规划建议（全文）.[DB/OL]http：//finance.ifeng.com/a/20151103/14054325_0.shtml.
[2]谭海，毛淑华，谌洪茂等.信息工程专业培养计划及其特色定位研究.东华理工大学学报[J].社会科学版.2015，34（1）76-81.
[3]钟世云.麻省理工学院材料科学与工程专业本科培养计划的分析.中国大学教学[J].2013（3）89-95.
[4]赵玉琳，马锦.新建地方本科院校招生培养就业存在问题及对策研究.文山学院学报[J].2013，26（6）98-100.
随着现代科学技术的发展，计算机技术已广泛应用于各行各业中，现在对一个大学毕业生，不仅要求有坚实的本领域的专业知识，而且有比较扎实的计算机知识[1]，对海洋环境领域的毕业生而言更是如此。鉴于此，中国海洋大学环境科学与工程学院面向本科生开设了工作技能层面的课程:《近海环境数值模拟》，该门课程具有鲜明的海洋特色与多学科交叉特点，融合了本学科领域的部分最新科研成果，对培养海洋环保专业人才，具有重要的支撑作用，是我校环境科学专业培养本科生的特色课程之一。该课程要求具有宽厚的海洋动力学基础，扎实的计算机编程的基本技能。国内部分高校根据本校优势学科将计算流体力学等课程纳入本科教学体系[3，4]，但国内高校，面对本科生开设海洋环境数值模拟的课程很少，教学内容和教学方法都需要探索，对授课教师和学生是个挑战，是学生普遍反映较难的课程。
本文以培养学生的数值模拟技能为目标，以解决海洋环保领域的实际问题为导向，探讨《近海环境数值模拟》课程教学内容及教学方法。
1 课程教学内容
近年来海洋经济快速发展，导致海洋环境问题日益突出，由于海水流动是受多种因素影响的复杂的系统，海洋环境问题的解决需要海洋环境领域的专门人才。为适应海洋环境保护领域对人才的需求，《海洋环境数值模拟》课程设置的内容以培养学生的基本技能适应社会工作需要为出发点，围绕海洋环境领域实际需求，将教学内容和实际问题密切结合。
本课程分上、下两部分，分别在第7和第8学期开设。上部分解决专业基础和数值计算方法基础理论。第一章绪论，论述课程内容、相关研究进展及其学习方法;第2章海洋运动控制方程;第3章海洋环境动力学经典方程;第4章数值计算方法基础;第5章近海水动力学模型;第六章近海物质输运模型;第7章海洋生态系统动力学模型原理。
下部分为潮汐、潮流和污染物质迁移扩散的数值模拟。第一章海洋环境问题;第二章近海潮汐潮流数值模拟;第三章污染物在近海的迁移扩散及预测;第四章非保守物质数值模拟;第五章近海环境容量及污染物总量控制技术。
2“近海环境数值模拟”课程设置内容的可行性分析
教学活动必须因材施教，注重授课对象的基础知识和接受能力，在学生掌握的学科基础上展开。《近海环境数值模拟课程》是海洋环境动力学方向的特色课程，海洋环境动力学方向的课程体系中若干门课程组成该门课程的基础。中国海洋大学环境科学与工程学院海洋环境动力方向开设的核心课程及课程支撑体系如下:
(1)环境学基础:环境科学概论(第一学期)、环境海洋学(第三学期)、生物海洋学(第六学期)等构成该课程海洋环境基础。
(2)物理学基础:大学物理(第二学期)、流体力学(第四学期)、物理海洋学(第五学期)等课程构成了该课程的物理、力学基础，为学生了解海洋中各种物质输运的过程和机制打基础。
(3)数学基础:高等微积分(第二学期)、数值计算方法(第六学期)、数学物理方法(第四学期)等课程为该门课程提供了算法设计和数值方法基础。
(4)计算机基础:大学计算机基础(第一学期)、Fortran 程序设计(第三学期)、计算机在环境中的应用(第七学期)等课程提供了语言编程基础。
(5)实验及数值计算方法基础:海洋环境调查实习(第六学期)、流体力学实验(第四学期)、数值计算方法上机(第六学期)等课程提供数值试验、海上试验、数据分析等方面的技能。
上述课程共同构成了海洋环境数值模拟课程的支撑体系。海洋环境动力学方向的学生在掌握模块核心内容的情况下，是可以接受本课程的教学内容的。
3 课程教学方法和教学技巧
3.1 授课内容以社会需求为导向、理论与实践结合
由于国内缺少面向本科生的同类教材，教学内容和教学方法必须在教学过程中进行探索，海洋环境动力学方向的骨干教师形成教学团队，紧紧围绕社会需求，理论和实践相结合，教学与科研相结合，并将最新科研成果纳入教学体系。由于课程教学内容和社会需求紧密结合，学生学习过程中具有较大的主观能动性。
3.2 加强数值试验教学、培养学生动手能力
数值模拟也叫计算机模拟或数值试验，通过数值计算和图像显示的方法，达到对工程问题和物理问题乃至自然界各类问题研究的目的。对于本课程，结合海洋环境问题建立数值模拟平台是关键环节，目前国内外有许多较为成熟的海洋数值模式，有商业化的软件，如MIKE系列软件，DELT 3D软件等，商业化软件费用昂贵，看不见源码，不适合教学。教学团队成员根据自身科研优势，采用开放源程序如POM，ECOM，FVCOM等国际流行的海洋模式为基础，经过适当改进建立起海洋环境领域常用的数值模拟程序，组成程序库，用于海洋环境动力学数值模拟的教学。即增加学生的基本技能，又增加学生编程能力和模拟过程的了解。
3.3 实现分组学习、强化团队意识
本课程需要基础知识较多，学生对知识掌握的程度不同，海洋数值模拟涉及多学科交叉，包括数学、物理、化学、生物、计算机、海洋等学科，对一个本科生，很难独立完成多领域的海洋数值模拟工作。本课程教学过程中进行分组教学，3-5名同学组成一个小组，在学习过程中互相探讨，取长补短，形成浓厚的学习氛围，并避免个别同学知难而退的情况，起到了提高学习，知识互补，增强团队意识的教学效果。
3.4 课程考核形式
课程的考核形式是检验课程教学效果的重要一环。根据本课程的特点《近海环境数值模拟》(上)以读书报告、平时作业、期末考试相结合。《近海环境数值模拟》(下)期末考试占50%，数值模拟报告(占50%)。实践表明，注重学习过程中的考核，避免了学生考前突击，减轻了学生考试负担，丰富了学生的知识面，增强了学生的学习兴趣。
4 结语
教学过程是个在探索中不断完善的过程的，通过《近海环境数值模拟》(上，下)两轮的教学实践，本课程教学内容和教学模式基本成熟，学生学习兴趣浓厚，反映效果良好，收到良好教学效果。在后面的教学中，我们将根据毕业学生在工作和继续学习过程反馈的意见，继续对教学内容和教学方法进行更新和完善，为海洋环境保护事业培养更多高素质专门人才。
参考文献
[1] 吴耿锋，顾雨民.吸收国内外新技术，创建有特色的课程-开设《数值方法与数字仿真》课程的几点体会.教育与现代化. 1994，1:12-16.
21世纪是海洋世纪，走向海洋成为国际发展趋势与时代潮流。党的十报告从战略高度对海洋事业发展作出了全面部署，明确提出了要“建设海洋强国”。
朱庆林自2005年6月作为中国海洋大学海洋资源与权益综合管理专业的第一个博士毕业留校任教至今，在海洋功能评价、海洋环境、资源评价及海域使用论证领域不懈努力，辛勤耕耘，传承着“传道、授业、解惑”的薪火，成绩斐然。
八年来，他作为学校的骨干教师，先后主讲了《海洋管理概论》、《海域使用管理》、《海洋环境保护》（自编教材）等本科课程及《海洋环境评价》（自编教材）、《海洋综合管理》、《海洋环境管理》（自编教材）等研究生课程，承担了研究生教育中心组织的“国家海洋标准计量中心专业培训”授课任务，为中国海监九期上岗培训讲授课程《海洋环境管理》，并被中国海监总队制作成录像作为中国海监远程教育网中国海监行政执法人员上岗资格培训课程。教材《海洋环境保护》获中国海洋大学2011年度教材建设基金资助项目，并于2011年11月由中国海洋大学出版社出版。他多次参加了大型学术会议，获得了《海域使用论证资格证书》和《环境影响评价资质证书》，先后独自或合作发表了《近海及海岸带功能评价数学模型研究》、《基于海洋产业集聚的海洋科技人才集聚力综合评价研究》等科研论文，以及《中国海监继续教育模式创新与实践》等教学论文。其教学、科研事迹先后被《中国科技成果》和《中国科技产业》报道。
当前，就国内外学者对海洋经济的研究来看，国外学者的研究主要集中在对海洋产业投资的模式研究上，自90年代以来国外研究海洋和海岸利用的专家学者从不同角度提出了海洋产业投资的模式，其中代表性的有SorensenandMaCreary（1990）、Vallenga（1991）、Pi-do（1992）以及Chua（1993）。AdablatroVal－lenga提出了关于海洋资源利用和海洋综合管理的一系列可持续发展模型。波兰著名海洋生态学专家斯蒂芬•伊格纳尔提出了海洋经济可持续发展的六项对策。国内学者则较深入地研究了海洋经济可持续发展能力评价理论、方法及应用问题。①海洋经济可持续发展评价指标：张德贤等人（2000）修正了Vallenga海洋经济可持续发展模型，提出海洋经济可持续发展指标体系从是社会发展、海洋经济、海洋资源、海洋环境和海洋可持续能力五个维度对海洋的可持续进行界定[1]；金建君等（2001）根据辽宁海岸带的特点，建立一个分三层的可持续发展评价指标体系[2]；韩增林等（2003）提出了海洋经济可持续发展的指标体系采用多层树状的层次结构设置[3]；②评价方法与应用：现有海洋经济可持续发展能力评价方法主要包括德尔菲法、层次分析法、熵值法、因子分析法、灰色关联分析法、系统动力学法等。如李夫星（2013）采用了德尔菲法对环渤海沿海地区津冀鲁辽四省市的海洋可持续发展能力分别进行了定量评价[4]；刘明等（2008）采用层次分析法对11个沿海地区海洋经济可持续发展能力进行评价[5]；方景清（2009）等综合运用德尔菲法、层次分析法对天津滨海新区海洋经济可持续发展潜力进行了集成测算[6]；黄萍等（2008）采用熵值法对江苏省海洋经济可持续发展能力进行定量评价[7]；冯晓波等（2006）、邵桂兰等（2011）、何显锦等（2013）分别采用了主成分分析法[8~10]，对11个沿海地区、广西壮族自治区、山东省的海洋经济可持续发展能力进行评价；白福臣（2009）、方欣等（2012）分别运用了灰色关联分析法，对11个沿海地区、浙江省海洋经济可持续发展能力进行评价[11，12]；狄乾斌等（2012）基于社会子系统、海洋经济子系统、海洋资源与环境子系统3个模块，建立了海洋经济可持续发展的系统动力学模型[13]。以上研究侧重于全国、区域及沿海地区海洋经济可持续发展能力的评价分析，尚缺乏对环渤海地区海洋经济可持续发展能力较为系统的评价研究。就研究方法而言，因子分析法较难获取指标样本容量和指标量化数据；德尔菲法和层次分析法在确定权重时，有较大主观性，评价结果缺乏客观性；熵值法对数据的依赖性较强，且对数据序列变化的敏感度较高，可能会导致权重计算结果违背实际判断。鉴于以上研究现状，本文将运用德尔菲法、层次分析法、熵值法，通过集成综合确定指标权重，全面、系统地评价环渤海地区海洋经济的可持续发展能力。
2渤海海洋经济可持续发展能力评价指标体系的构建
2.1海洋经济可持续发展能力的内涵可持续发展是一种新的发展观，是以人类社会与自然和谐及发展为目标，以经济社会与环境协调为途径，逐步实现一条人口、环境、资源与发展相协调的道路。海洋经济可持续发展是可持续发展理念在海洋领域的具体体现，它是这样一种发展模式，即：为了满足当代及后代人对海洋产品的需求，人类利用现代科学技术和物质装备手段，选择适当的海洋开发方式和资源利用模式，在确保生态环境得到正确保护下，科学合理地开发利用海洋资源的过程。海洋经济可持续发展，意味着在某时间段内，其中的任意前一时间点上的海洋经济发展水平都落后于后一发展水平。从海洋经济可持续发展的模式来看，海洋经济可持续发展涉及海洋资源、环境、经济和社会等诸多因素，既有主观因素也有客观因素，是一个复杂的动态系统。而海洋经济可持续发展能力是海洋经济可持续发展的必须主观条件、内在动力，即海洋经济可持续发展能力应包含以上主观因素。因此，海洋经济可持续发展能力可以定义为：在一定技术条件下，海洋系统内部各要素通过自身的发展和相互间的互动反馈，获得的支撑海洋经济可持续发展的整体能力。
2.2渤海海洋经济可持续发展能力指标体系构建通过对海洋经济可持续发展能力内涵的分析，海洋经济可持续发展涉及多个海洋系统，具体包括海洋资源供给、海洋经济、海洋环境治理与生态保护、海洋科技等子系统，在对其能力评价指标选取时应综合考虑这些子系统因素。本文根据指标体系构建的科学性、系统性、可操作性、定性与定量相结合等原则，参考《2014中国海洋发展报告》《2013年中国可持续发展战略报告》以及国内外相关文献[14~21]，并根据环渤海地区三省一市海洋发展的实际情况，构建了渤海海洋经济可持续发展能力评价指标体系（见表1）。具体包括经济发展（A1）、社会民生（A2）、资源支撑（A3）、环境状况（A4）、科技创新（A5）5个子系统，以及14个准则层和35个指标层（见表1）。
2.2.1经济发展系统指环渤海地区利用海洋资源、人力、技术以及资本等经济发展要素，通过合理的海洋经济结构和产业配置，转化为产品和服务的总体能力。本研究从经济增长、结构优化、发展质量、产业发展四大方面来刻画海洋经济发展，经济增长方面选取了海洋生产总值、海洋生产总值占GDP比重、海洋生产总值增长速度三个指标，结构优化方面选取了三产增加值占海洋生产总值比重、新兴产业增加值占海洋生产总值比重两个指标，发展质量方面选取了海洋劳动生产率、海洋经济密度两个指标，产业发展方面选取了主要海洋产业的实物量指标，包括海水产品产量、港口货物吞吐量、滨海国内旅游人数。海洋经济规模的扩大、结构的优化、发展质量的提高、海洋产业的发展为海洋经济的可持续发展提供了重大的推动力。
2.2.2社会民生系统反映海洋对于环渤海地区社会民生改善的贡献程度，本研究从就业拉动、收入分配、生活质量三方面刻画。就业拉动方面选取了环渤海地区涉海就业人员，收入分配方面选取了城乡居民收入占GDP比重、城乡收入比，生活质量方面选取了城镇居民人均可支配收入、渔民人均纯收入、恩格尔系数。随着沿海地区对海洋的开发利用程度的增强，就业拉动力得到增强、收入分配得到优化、生活质量得到提高，海洋在改善沿海地区人民生活与社会发展方面起到的贡献作用越来越显著，从而保证了海洋经济的可持续发展。
2.2.3资源支撑系统指环渤海地区海洋资源的数量和质量，其对沿海区域海洋经济的发展起基础性支撑作用。本研究从空间资源、生物资源、矿产资源三方面刻画。空间资源方面选取了人均湿地面积、海水养殖面积、盐田总面积，生物资源方面选取了海水养殖及捕捞量、海洋生物医药业增加值，矿产资源方面选取了海洋油气产量、海滨砂矿开采量。空间资源、生物资源、矿产资源的持续开发利用为海洋经济的可持续发展提供了源源不断的资源支撑作用。
2.2.4环境状况系统指环渤海地区海洋环境压力，以及各级政府及社会有关各界拥有的治理海洋环境污染从而使海洋环境恢复到一定目标的能力。本研究从环境压力、环境治理两方面刻画。环境压力方面选取了近岸海域海水环境质量、风暴潮直接经济损失、工业废水直接人海排放量，环境治理方面选取了沿海城市污水处理率、海洋自然保护区面积、污染治理当年竣工项目数。环境状况的好坏直接影响着海洋经济可持续发展的能力。
2.2.5科技创新系统指环渤海地区利用科学技术水平提高海洋资源的利用效率，提高海洋环境保护能力等，以此服务于海洋经济更高效的发展。海洋科技发展水平直接体现环渤海地区海洋经济可持续发展的能力和潜力。本研究从科技投入、科技产出两方面刻画。科技投入方面选取了海洋研究与试验发展经费占海洋生产总值比重、万名涉海就业人员中海洋科技人员数、海洋科研机构数量，科技产出方面选取了海洋专利授权数、海洋科研机构课题投入成果应用与科技服务合计占科研课题总数比重。海洋科技始终影响着海洋经济发展的各个历史进程，并渗透到海洋经济可持续发展系统中的各个要素，从而对海洋经济可持续发展能力产生巨大的推动作用。
3研究方法
环渤海地区海洋经济可持续综合发展指数（CISD，ComprehensiveIndexofSustainableDevelopmen）t是海洋经济可持续发展系统总体发展水平的集中体现，本文通过构建此指数来定量评价环渤海地区海洋经济可持续发展能力，根据各指标的特征，运用递阶多层次综合评价法进行计算。
4渤海海洋经济可持续发展能力评价的实证分析
4.1指标赋值及无量纲化考虑到数据的可获性及权威性，本文选取2007—2012年环渤海地区三省一市海洋经济可持续发展能力评价指标体系指标层数据构建其海洋经济可持续发展指数，数据主要来源于各类统计年鉴与统计公报，如《中国统计年鉴》《中国海洋统计年鉴》《各省、区、市统计年鉴》《中国渔业统计年鉴》《中国海域使用管理公报》《中国海洋灾害公报》《中国海洋环境状况公报》等。
4.2指标权重确定考虑到渤海海洋经济系统的多目标性、复杂性等特点，以及海洋经济可持续发展评价指标体系应具有的通用性和稳定性，为建立一个较为稳定的指标权重体系，本文选取专家咨询法（德尔菲法）、层次分析法（AHP法）、熵值法分别确定指标权重[23~27]，结合定性和定量方法综合确定权重，然后运用简均法进行综合集成，权重结果见表3。由表3结果知，经济发展、社会民生、资源支撑、环境状态、科技创新5个子系统对于目标层的权重依次为26.1%、13.3%、27.4%、15.1%、18.1%。
4.3测算结果及分析根据公式（1），以及上文确定的指标标准化值及权重，计算得到2007—2012年渤海海洋经济可持续发展综合指数和各子系统指数值（见表4），参照表1中的可持续发展状态等级标准，得到渤海海洋经济整体及各子系统可持续发展等级（见表5）。下文从渤海海洋经济可持续发展能力整体水平、各子系统可持续发展水平两个角度进行分析。
4.3.1渤海海洋经济可持续发展能力评价由测算结果知，2007—2012年，渤海海洋经济可持续发展能力水平呈上升趋势（见图1），海洋经济可持续发展潜力较大。其中，2007—2009年渤海海洋经济可持续发展系统总体效果为不可持续，2010年为弱可持续，2011年为中度可持续，2012年为强可持续。值得注意的是，2008—2009年渤海海洋经济可持续发展指数增速度较缓慢，主要是因为受2008年金融危机影响，海洋经济发展趋缓。随着2009年“蓝色经济”概念的提出和四万亿投资计划的刺激，2010年渤海海洋经济可持续发展指数增速快速回升，2011年之后在世界经济形势衰退和国民经济增速趋缓的影响下，指数增速持续回落。
4.3.2渤海海洋经济可持续发展各子系统的可持续发展能力评价2007—2012年渤海海洋经济可持续发展子系统包括经济发展子、社会民生、资源支撑、环境状况、科技创新5个子系统，根据5个子系统的指数值变化趋势（见图1），可知：（1）经济发展子系统可持续发展水平呈快速上升趋势，经济发展子指数值从0.13持续平稳上升至1.35，相应的可持续发展等级由2007年的不可持续发展状态过渡到2008年的弱可持续，再由2009年的弱可持续过渡到2010年的中度可持续，2011—2012年指数值均超过了强可持续发展等级0.75的临界值。2007—2012年环渤海地区海洋经济逐步向结构优化、质量效益型提高阶段发展，从经济规模看，环渤海地区海洋生产总值由2007年的8787.8亿元上升至2012年的17925.1亿元，且占环渤海地区生产总值的比重也不断上升，由34.3%增长到35.8%；从产业结构来看，环渤海地区海洋服务业呈现较快发展，海洋新兴产业保持良好发展势头；从发展质量来看，环渤海地区海洋劳动生产率实现稳定增长；从海洋产业发展看，海洋交通运输业、滨海旅游业快速发展。（2）科技创新子系统可持续发展水平整体上呈较快上升趋势（2008年除外），科技创新子指数值先降后升，2008年为波谷点，相应的可持续发展等级由2007—2008年的不可持续发展状态过渡到2009年的弱可持续发展状态，再过渡到2010年的中度可持续，2011—2012年指数值均超过了强可持续发展等级0.75的临界值。海洋科技创新是转变海洋资源开发方式，促进海洋经济转型升级核心要素和重要支撑力量。2007—2012年环渤海地区海洋科研投入与产出均呈增长态势，且科技产出对其可持续发展能力的贡献大于海洋科技投入，且海洋专利授权数、海洋科研机构课题数呈现快速增长态势。（3）环境状态子系统可持续发展水平呈稳步上升趋势，环境状态子指数值从0.08持续平稳上升至0.53，相应的可持续发展等级由也由2007—2009年的不可持续发展状态过渡到2010—2011年的弱可持续发展状态，进而再过渡到2012年的中度可持续状态。2012年，渤海符合第一类海水水质标准的海域面积比例已降低至约47%，第四类和劣于第四类海水水质标准的海域面积与2006年同期相比增加了近3倍，达到1.8万平方千米，约占渤海总面积的23%。尽管面临着海水环境质量恶化、风暴潮经济损失等严峻的环境压力，环渤海地区也在加快对海洋环境的治理与保护，沿海城市污水处理率、海洋自然保护区面积在逐年提高，其中，2007—2012年海洋自然保护区面积年均增速达24%。（4）资源支撑子系统可持续发展水平呈缓慢上升趋势，资源支撑子指数值从0.04持续上升至0.48，相应的可持续发展等级也由不可持续发展状态过渡到弱可持续发展状态。由表3中的结果知，渤海海洋资源对其海洋经济可持续能力的贡献最大，所有子系统中，资源支撑权重最大，为27.4%，虽然资源在海洋经济发展过程中起到重要作用，但其可持续发展水平却不及经济发展、科技创新、环境状况。其中，传统的空间资源、渔业资源和矿产资源等的开发继续保持平稳增长，海洋生物资源、油气资源的开发处于快速增长。渤海海洋资源的可持续发展能力偏弱，反映了海洋资源开发利用强度在加大，对海洋经济的承载力在减弱，这与环渤海地区工业化发展模式、海洋资源无序掠夺性的开发是分不开的。（5）社会民生子系统可持续发展水平呈缓慢上升趋势，社会民生子指数值从0.06持续上升至0.32，相应的可持续发展等级也由不可持续发展状态过渡到弱可持续发展状态。反映了海洋对沿海地区就业拉动、收入分配、生活质量等社会民生改善方面的贡献突出。其中，环渤海地区涉海就业人员数量逐年递增，2012年涉海就业人员数占全国从业人员总数的1.5%；环渤海地区渔民人均纯收入水平不断提高，2012年达到1.3万元，年均增速为8.1%。
5结论与建议
本文从经济发展、科技创新、环境状态、资源支撑、社会民生五大方面建立了环渤海地区三省一市海洋经济可持续发展能力的指标体系，并运用CISD线性组合模型构建了可持续综合发展指数，对环渤海地区三省一市的海洋经济可持续发展综合能力及各子系统可持续发展能力进行了定量评价。测算结果显示，2007—2012年环渤海地区三省一市海洋经济可持续发展综合能力呈上升趋势；经济发展子系统可持续发展水平由不可持续快速上升至强可持续；科技创新子系统可持续发展水平由不可持续快速波折上升至强可持续；环境状态子系统可持续发展水平由不可持续稳步上升至中度可持续；资源支撑子系统可持续发展水平由不可持续缓慢上升至弱可持续；社会民生子系统可持续发展水平由不可持续缓慢上升至弱可持续。综上所述，经济发展、科技创新子系统可持续发展能力较强，而环境、资源子系统可持续发展偏弱。为促进环渤海地区海洋经济可持续发展，应统筹兼顾经济、社会民生、资源、环境、科技各子系统的可持续性协调发展，建议从以下几个方面实施提升路径和政策支持的切入点：
5.1强化海洋科技创新强化海洋科技发展是提升渤海海洋经济科持续发展的重要路径。现代海洋经济的发展是以海洋科学知识的创新和海洋高新技术的发展为依托，海洋环境的复杂性、多变性和高风险性，决定了海洋开发和海洋经济的发展必须紧紧依靠高新技术的发展。当前渤海海洋经济已经进入必须依靠科技进步推动结构转型升级的重要历史阶段，构建海洋科技创新体系、增强自主创新能力成为其海洋经济增长方式转变的中心环节。环渤海地区应以高新技术改造传统海洋产业，形成新兴海洋产业，提高海洋技术对海洋经济的贡献率，不断整合科技资源，形成多元化的渤海海洋创新投入体系；组织实施一批重大科技攻关和示范项目，形成一批具有自主知识产权的科技成果和产品，加快实现海洋技术跨越，全面提升环渤海地区的海洋科技综合实力和区域创新能力；集聚创新要素，加强海洋科技园区建设；健全高等院校的海洋专业，坚持以人为本，培养和造就一大批海洋科技创新人才。
5.2加强海洋生态环境保护，健全海洋环境监测预报系统当前，由于近年来盲目开发和环境污染，渤海生态系统遭到严重破坏，环境负荷已处于过载状态，海洋生态环境已成为制约渤海海洋经济可持续发展的重要因素。因此，将渤海海洋生态环境的发展模式由损害为主向恢复保护为主转变，提高海洋生态环境的承载能力对其海洋经济可持续发展至关重要。环渤海地区应建立污染防治与管理的法规体系，对渤海的综合管理、环境保护、污染防治、资源有偿使用等做出明确规定，使渤海的开发利用、环境保护和管理纳入法制化管理轨道；加强海洋环境统一监督管理，使各沿海省市的近岸海域环境监测网、渔业水域生态环境监测网成为环渤海环境监测网的重要组成部分，与陆域环境监测网共同组成从流域到海洋的有效的环境监测体系；完善海洋环境监测预报系统，对海洋灾害实时评估监测与灾后快速反应，有效地减轻和控制海洋灾害。
海洋资源开发低效
目前，全省能开发利用的3.09万平方公里内海海域，实际已用去70%左右，即2万多平方公里，其中50%―60%的渔业水域已被规划作为港口、锚地、航道和海底管道；253公里的深水岸线，已使用和近期规划使用总量达80%以上，货主码头比例高达52.48%。
海洋资源开发水平较低。每年实际利用海域和海岸线在快速增加，海域、滩涂、岸线等资源呈现出区域性、结构性紧缺，资源有限性和开发低效性问题日益突出。
海域污染依然严重
据统计，2008年我省近岸海域海洋功能区仍有72.3%的水质尚未达标，中度和严重污染面积占全省近岸海域面积47%，其中海水无机氮和活性磷酸盐、石油类污染水平分别位居全国第二、第四位，1/3海域出现无底栖生物区。
海洋环境污染仍然严重。来自长江和省内江河沿岸陆域工业废水和生活污水大量超标排海（据统计陆源排污约占70%以上，89.7%的入海排污口污水超标排放），加上临港石化、修造船等产业发展带来的污染风险，使我省近海海域生态环境压力日趋增大。
海洋产业低端竞争趋势严重
我省海洋高技术产业占比不足20%，船舶修造配套设备自给率不足30%。
目前，我省临港产业缺少大项目支撑和引导，海洋高科技产业和生产业发展滞后，石化、修造船等产业重复建设和低端竞争趋势严重。尤其是海产品精深加工、高精尖临港工业、海洋生物利用、海洋装备制造业和海洋新能源开发等新兴海洋产业培育力度较弱，发展较为滞后。
海洋科技资源缺乏整合
据有关研究表明，目前，我省海洋科技综合实力在全国11个沿海省市中仅处第六位，这与我省海洋资源丰度居全国前列不相称。
目前，我省海洋科技规划不够完善，海洋科技力量相对分散，海洋科技资源整合比较乏力，难以按统一的目标凝聚和集成创新活动。我省海洋科技人员、经费投入、课题成果、专利申请等方面，与兄弟省市相比尚存许多不足。
近海海洋环境资源“家底”不清
我省近海海洋环境资源“家底”不清，不仅使高层次信息服务性管理到不了位，而且还直接导致我省海洋开发、利用呈现出不足和过度并存的局面，从而引发海洋开发越快其盲目性越大，可能造成的危害就越大，海洋可持续发展的能力就越低的现象。
由于我省近海海洋环境资源“家底”还不完全清楚，对用海项目评估，缺少技术支撑，无法开展科学量化的控制性管理；海域使用动态监视监管体系缺失，无法为动态监管提供技术保障。
人大建议：控制海洋污染，谋划海洋经济
深度谋划海洋经济，防止“蚂蚁搬家”
深度谋划海洋经济。抓紧编制、修编和出台我省海岸带建设总体规划、海洋产业集聚区布局规划、2009―2012年海洋经济发展重大项目计划等涉海规划和项目计划，最大限度地发挥其调控和引导作用，防止“蚂蚁搬家”。以宁波和舟山为主体、温台沿海和杭州湾为两翼，科学安排和重点发展科技含量高、资源消耗低、环境污染少的港航现代服务业和新型临港科技产业、特色产业和配套产业。
实行污染物排海总量控制
持续改善海洋环境。坚持功能控制和保护优先原则，严格执行海洋功能区划和环境影响评价制度，对杭州湾、象山港、三门湾和乐清湾等重要港湾和重点海域实行污染物排海总量控制和降污减排达标入海制度，加强河口、港湾综合整治，实施陆海同步监控，注重涉海工程项目环境污染或生态影响的集成性，严把环境准入关。
突破海洋产业关键技术
加速海洋高新技术和节能减排、海洋生态修复等关键技术成果集成创新和转化应用，提高成果的转化率及其效益。要充分利用杭州、宁波等地的海洋科技优势，加快海洋科技成果转化和产业化的集聚、扩散和延伸，营造海洋科技实现梯度转移的良好环境，带动我省科技兴海全面发展。
组建“浙海网”，摸清“家底”
构建科技兴海公共服务平台。要采用遥感、信息等先进技术，做好海洋勘探、数据搜集和海洋环境资源更新调查评价、监测等基础性工作，为科技创新提供必要保障。要充分运用“908专项”成果集成，加快组建“浙海网”，建立起省、市、县三级结构完整、功能齐全、技术先进的海洋功能区划管理信息系统，全方位动态跟踪和监测海洋资源利用状况与环境质量状况。
探索建立海域占用补偿机制
加快制定我省海域使用权“招拍挂”出让实施办法并开展试点，细化、完善我省海域使用权流转、评估等管理办法。合理界定海域占用和生态损害范围、主体认定、赔偿补偿标准和对象等，探索并逐步建立海域占用补偿机制（标准鱼塘或海域使用权作价入股的办法补偿）、海洋生态损害赔（补）偿机制和休鱼补偿或补贴办法以及排污权流转或交易制度。
实现海陆同步监管
继续开展“海盾”、“碧海”等专项执法行动，严厉查处破坏海洋资源、环境的各种非法行为，保护海洋生态环境和岛礁资源。加强海洋综合管理的执法队伍建设，加大海洋联合执法力度，运用先进技术和手段，实行空中、海面、岸站一体化和海陆同步监督管理，不断提高海域管理和执法水平，促进海域开发科学、合理、规范、有序进行。
审议发言摘录
赵玲委员：要摸清我们海洋资源的家底，然后再科学地加以利用。在海洋资源承载能力、生态容量许可的范围内进行合理开发，对涉海项目进行控制性量化管理，避免过度盲目地开发海洋资源，导致资源浪费，造成严重的后果。只有做到科学合理的使用，才能有效地、最大化地发挥海洋资源的效益。
王小玲委员：我省海洋资源总量虽然在全国占有优势地位，但如果放松管理，放任低水平的开发使用，优质深水岸线等不可再生资源将会更加稀缺。因此，一定要特别增强规划执行的刚性，使建立在科学发展基础之上的各类涉海规划得到真正的实施。
毛雪非委员：要进一步开发海洋旅游资源，加强“海洋旅游经济”的发展。
陈子辰委员：建议进一步突出科技创新，努力提升我省的海洋经济核心竞争力和可持续发展能力。
关键词: 全球定位系统; 地理信息系统; 遥感; 海洋资源; 海洋环境; 可持续发展
资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21 世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1 个基本组成部分,是1 种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1 ] 。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发,充分发挥海洋优势,进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多,人均资源匮乏,社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国, 海岸线长18 000km ,海域面积3. 0 ×106km2 ,约占全国陆地面积的1/ 3[2 ] ,海洋资源丰富。但海洋资源远未开发,机遇与挑战并存,而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200 海里专属经济区的权益之争问题。因而,应用高新技术,准确快速查明我国海域情况,主动保护海洋环境安全[3 ] ,既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要,也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21 世纪宏伟蓝图的重要出路[4 ] 。
作为建立数字海洋的三大支撑技术gps , gis 和rs ,在海洋空间数据处理中各具特点,又密切相关[5 ] 。gps 可在瞬间产生目标定位坐标, gis 具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,rs 可快速获取区域面状信息[628 ] 。3s 集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,即gps 和rs 向gis 提供或更新区域信息以及空间定位,gis 进行相应的空间分析。3s 技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前,3s 技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210 ] ,但在海洋领域的应用总体水平还较低,主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面,近几年扩展到海岸线测量[11 ] 、海域勘界[12 ] 、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13 ] 。
1 我国海洋资源与环境的现状及应对策略
1. 1 海洋资源开发现状
改革以来,我国的海洋开发飞速发展。1980 年全国海洋产业产值为80 亿元,1990 年达482 亿元,1994年猛增到1 400 亿元,2000 年全国海洋产业产值已达4 133亿元,2004 年近1. 3 万亿元[14 ] 。但目前我国海洋产业规模较小,仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后,资源利用率低,浪费严重,缺少全局的、长远的兼顾,特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低,对远海及整体资源尚未进行综合开发利用,尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业) 发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理,管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不健全,不能适应市场经济的要求,尚未形成统一协调的整体开发战略[15 ] 。
1. 2 海洋环境及生态现状
1. 2. 1 我国海洋环境污染相当严重
许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣,近海污染范围不断扩大,n , p 等营养盐类污染明显。2004 年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1. 69 ×105km2 ,较上年增加约2. 7 ×104km2 ,近岸海域污染严重,污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时,陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等四大类43 个排污口进行的重点监测显示,受陆源排污影响,约八成入海排污口邻近海域环境污染严重, 约20km2 的监测海域为无底栖生物区[14 ] 。
1. 2. 2 海洋的自然和生态破坏范围广、程度深大量不合理的人为活动(如围海筑坝、河流建闸、大面积挖沙采石、乱挖珊瑚礁等) 已严重影响并破坏了我国海洋自然景观和生态环境,造成了大范围的海岸侵蚀或淤积,湿地及红树林面积减少[16 ] ,破坏了典型的海洋生态系统, 海珍品濒于绝迹, 渔业产量大幅度下降。《2004 年中国海洋环境质量公报》显示,由于陆源污染物排海、围填海侵占海洋生态环境及生物资源过度开发,莱州湾、黄河口、长江口、杭州湾及珠江口生态系统均处于不健康状态;沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题[14 ] 。
1. 2. 3 海域污损事件频发、环境灾害群现近年来,我国海域赤潮、溢油、违章倾倒等污损事件发生频率越来越大。2001 年全国海域共发生赤潮77 起,累计面积达1. 5 ×104km2 [17 ] ,对海洋环境、生物资源和渔业生产造成严重损害。海运业发展导致外来有害赤潮种类的
引入,全球气候变化也导致了赤潮的频繁发生。2004年中国近岸局部海域沉积物污染严重,近岸海域部分贝类受到污染,大面积赤潮和有毒赤潮多发,全年共发生赤潮96 次,赤潮累计发生面积较2003 年增加约八成多,海洋环境污染已成为海洋经济可持续发展的严重障碍[14 ] 。
1. 3 应对策略
根据我国海洋资源利用与海洋环境污染的现状,结合我国国情与21 世纪国民经济可持续发展的需要,应强化以下措施:要加强组织领导,建立和完善相应的管理体系和机构,制定海洋资源开发利用和环境保护的综合性目标、政策和法规;要提高全民热爱海洋、保护海洋资源与环境的意识;要建立我国海洋倾废区,规划近海海域环境容量,严格实行污染物总量控制;要按照合理、系统和科学的原则开发利用海洋资源,充分发挥海洋功能区域的社会经济和生态环境效益;要加强对各种海洋资源储量、分布的勘测勘探,调查了解各种资源量及海洋环境的现状和未来发展的趋势;而重中之重是要倡导科技创新、依靠科技振兴海洋:利用新技术、新手段原位实时地监测海洋环境,通过强大的地理信息分析与处理系统的支持,对获得的信息进行分析、模拟,及时有效地保护海洋环境、资源,预报灾情与突发事件。
2 3s 在海洋资源与环境中的应用
多年来,国内外海洋工作者在海洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究,制定了一批大型的、多学科的国际海洋科学研究计划,如全球海洋观测系统( goos) 、topex/ poseidon 海洋地形试验、世界海洋环流试验(woce) 、热带海洋全球大气计划( toga) 等。通过系统地研究海洋,不断发现其内在规律,帮助人们充分利用海洋空间,合理开发海洋资源。
目前,越来越多的地理信息已在国民经济建设诸多领域中显示出巨大的应用价值。在信息量激增的21世纪,要实现海洋资源与环境的可持续发展,关键是要及时准确地获取、分析海量的信息。而20 世纪下半叶发展起来的gis 技术功能强大,用于对空间环境数据进行管理、查询、分析,并且利用gis 的统计制图功能形象地展示出各种环境专题内容、环境数据空间分布与数量统计规律,以满足环境保护实际需要。3s、专家系统及决策支持系统是当今信息时代的尖端技术,它们相互结合、取长补短、相辅相成,为资源开发、环境保护提供比较完善的技术支持,有助于海洋资源与环境的可持续发展。借助3s ,应用计算机网络与通讯和数据库管理技术,建立现代化海洋实时立体监测管理系统,实现信息更新、信息共享,并通过图形方式对管理与决策前景进行动态模拟,为海洋资源开发、海洋环境和气候的监测、海洋防灾减灾以及维护国家海洋权益服务。
2. 1 3s 与海洋资源的开发利用
目前陆地上70 %的农业生产资料,80 %以上的工业原料、95 %以上的能源来自矿产资源。由于我国仍处于矿产消耗强度趋快的时期,要满足近期矿产资源的需求,并为今后一定时期内可持续发展保持后劲,寻找和开发矿产资源仍是地学工作的重要任务。海洋中蕴藏有丰富的石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、海底热液多金属硫化物等矿产资源,它们的分布、规模、储量评价、开发利用的环境条件及可行性等,无疑依赖于快速、高效、准确的探查技术。
根据海洋资源数据库中的物探、化探资料及gps和rs 提供的信息,应用gis 空间分析功能和虚拟现实技术来探索海洋成矿特点和规律,为海洋管理、海岸带和海岛资源开发提供科学依据。成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性。3s 技术可以对区域自然资源的分布及其量值的动态变化进行快速、准确的调查和评价,例如,确定资源量及其变化幅度、时空分布特征,分析、预测各类资源利用的现状与前景,探索解决自然资源供需矛盾的可能途径,评价资源管理的政策和方案等。
2. 2 3s 与海洋环境保护
利用3s 建立海洋环境和灾害信息库、海洋环境质量评价和灾害预报系统,能够为环境监测、管理、规划及评价提供重要的技术支持,为保护海洋环境及海上航行、生产安全服务。
2. 2. 1 环境监测
遥感技术在海洋调查中显示出大范围、多时像、高分辨率的特点,rs 在河口泥沙规律研究、海水海温监测、渔场监测、海洋污染监测等方面发挥了重要作用,对厄尔尼诺效应、赤潮等的监测也收到较好的效果[18 ] 。
2. 2. 2 环境管理
gis 等技术能对各种海洋环境、资源,如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新,并能有效地进行环境统计分析,进而进行环境总体规划;可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。
2. 2. 3 环保应急反应
对于重大环境事件,环境保护部门要具有应急反应能力,并能针对事件的特性做出迅速反应和决策,如水质污染、油船泄露等。
2. 2. 4 环境规划
污水排海工程的规划与设计由于涉及潮汛等原因,如何建立有效的模型进行近海水域模拟分析,是目前的难点和热点。而gis 的空间分析能力可较好地解决该类问题,应用gis 进行近岸海流模拟分析,同时还可以分析近海岸带悬浮物的分布情况。另外,gis 等技术可以快速、准确、客观、动态地对重点海域的环境质量进行趋势预报,为区域环境规划工作提供全面支持,为国家和地方进行宏观决策提供科学依据。
2. 2. 5 环境评价
我国目前正在或将要进行的资源开发和重大工程项目,如南海大陆架石油开发等,应用gis 等技术可以对其进行勘探、选址及建成前后的环境问题进行分析、预测和研究,并实现其动态、连续、准确的监测、评价与环境影响规划方案的制定。
2． 2．6 与海洋精细渔业
海洋精细渔业指将3s、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合,对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测,以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划,并在gps 和gis 集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式,综合应用了3s 等空间信息技术,将促进人类合理利用渔业资源,降低成本,提高产品产量和质量,改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向,也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。
3 海洋资源、环境领域中亟待应用3s 技术的重大课题
美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略,我国的《21 世纪议程》和“数字城市”工程均包括3s 方面的内容[19220 ] 。作为“数字地球”的一部分,“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出,建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业gis、黄河口gis) 。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究,全国沿海66 个海洋站、200 多个验潮站和3 个海洋资料浮标网的长期观测[21 ] ,加之陆地/ 气象/ 国土卫星资料及航片资料,积累了大量的数据。所以运用gis 技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础,海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲,3s 应用范围窄程度低,海洋资源与环境可持续发展任重道远[22 ] 。在海洋领域利用gis ,首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的gis 工具和数据库管理系统,构成一个集成化的环境,以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟,为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状,结合海洋可持续发展的目标,当前,应尽快发挥3s 的优势,深入研究以下领域。
3. 1 数字海底系统
海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来gps 技术与海底测深技术相结合,提高了水下地形测量精度,但费用高且无法经常测量,对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。gis 与rs图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。rs 数据是地理信息系统的重要信息源,且大多数gis 已拥有独立模块进行图像处理。以gis 为平台, 利用各种海底探测技术所取得的资料,建立数字海底数据库,应用自动成图技术,集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨,促进海底资源的开发和海洋环境的治理。
与3s 具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术,在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低,这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。
3. 2 海岸带系统
海岸带是地球四大圈层交汇的地带,物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合,陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75 %～90 %归宿于海岸带,全世界60 %的人口和2/ 3的大中城市集中在沿海地区,海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此,海岸带陆海相互作用(loicz) 研究成为国际地圈- 生物圈计划( igbp) 的核心计划之一,旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响,提高对于未来变化的认识和预测能力。河口- 近海系统位处沿海经济带,是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言,占我国陆域国土13 %的沿海经济带承载着全国42 %的人口,创造着全国60 %以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性,同时也赋予海岸带沉重的环境压力。
海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段,尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中,是目前迫切需要进行的工作[23 ] 。通过rs 与gis 技术集成方法,结合海岸带综合管理所需的元数据(metadata) 技术和网络地理信息系统技术,充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料,构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究,进而开展陆海相互作用的研究。
3. 3 海洋灾害监测与预报
3. 3. 1 海水入浸实时监测
当前,全球气候变暖,海平面上涨,且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长,沿海地区面积大、海拔低,海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚,应运用3s 动态、实时监测海水入浸,分析、预报灾情,提供有效的措施及建议。
3. 3. 2 重大自然灾害监测预报
东部沿海地区为海洋灾害多发区,其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24 ] 。因此,如何准确预报重大灾害,提高区域综合减灾能力,已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息,用gps测定灾区的准确地理位置,结合gis 中已存储的灾区地形、交通等信息,即可对灾害进行评估、预测,并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比,向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。
3. 3. 3 海洋生态环境动态监测
海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖,造成环境质量下降、近海营养盐过剩,赤潮频发,严重危害着海洋生态平衡。因此,运用3s 建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统,对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。
3. 3. 4 海洋工程安全立体监测与预报
近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物,工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益,甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况,也取决于周围的环境荷载,如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。
4 结语
海洋资源与环境是3s 技术大显身手的领域。3s是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3s 所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。3s 理论的日益完善,算法研究的不断深入,全球网络化的逐步实现,测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合,都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件,最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调,走可持续发展之路,才是中国发展的前途所在。 参考文献:
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资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭，整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21 世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1 个基本组成部分，是1 种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1 ] 。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发，充分发挥海洋优势，进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多，人均资源匮乏，社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国， 海岸线长18 000km ，海域面积3. 0 ×106km2 ，约占全国陆地面积的1/ 3[2 ] ，海洋资源丰富。但海洋资源远未开发，机遇与挑战并存，而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200 海里专属经济区的权益之争问题。因而，应用高新技术，准确快速查明我国海域情况，主动保护海洋环境安全[3 ] ，既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要，也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21 世纪宏伟蓝图的重要出路[4 ] 。
作为建立数字海洋的三大支撑技术GPS ， GIS 和RS ，在海洋空间数据处理中各具特点，又密切相关[5 ] 。GPS 可在瞬间产生目标定位坐标， GIS 具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力，RS 可快速获取区域面状信息[628 ] 。3S 集成技术充分发挥各自的长处，形成了多功能综合技术系统，实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化，即GPS 和RS 向GIS 提供或更新区域信息以及空间定位，GIS 进行相应的空间分析。3S 技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前，3S 技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210 ] ，但在海洋领域的应用总体水平还较低，主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面，近几年扩展到海岸线测量[11 ] 、海域勘界[12 ] 、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13 ] 。
1 我国海洋资源与环境的现状及应对策略
1. 1 海洋资源开发现状
改革以来，我国的海洋开发飞速发展。1980 年全国海洋产业产值为80 亿元，1990 年达482 亿元，1994年猛增到1 400 亿元，2000 年全国海洋产业产值已达4 133亿元，2004 年近1. 3 万亿元[14 ] 。但目前我国海洋产业规模较小，仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后，资源利用率低，浪费严重，缺少全局的、长远的兼顾，特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低，对远海及整体资源尚未进行综合开发利用，尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业) 发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理，管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不健全，不能适应市场经济的要求，尚未形成统一协调的整体开发战略[15 ] 。
1. 2 海洋环境及生态现状
1. 2. 1 我国海洋环境污染相当严重
许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣，近海污染范围不断扩大，N ， P 等营养盐类污染明显。2004 年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1. 69 ×105km2 ，较上年增加约2. 7 ×104km2 ，近岸海域污染严重，污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时，陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等四大类43 个排污口进行的重点监测显示，受陆源排污影响，约八成入海排污口邻近海域环境污染严重， 约20km2 的监测海域为无底栖生物区[14 ] 。
1. 2. 2 海洋的自然和生态破坏范围广、程度深大量不合理的人为活动(如围海筑坝、河流建闸、大面积挖沙采石、乱挖珊瑚礁等) 已严重影响并破坏了我国海洋自然景观和生态环境，造成了大范围的海岸侵蚀或淤积，湿地及红树林面积减少[16 ] ，破坏了典型的海洋生态系统， 海珍品濒于绝迹， 渔业产量大幅度下降。《2004 年中国海洋环境质量公报》显示，由于陆源污染物排海、围填海侵占海洋生态环境及生物资源过度开发，莱州湾、黄河口、长江口、杭州湾及珠江口生态系统均处于不健康状态;沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大，也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题[14 ] 。
1. 2. 3 海域污损事件频发、环境灾害群现近年来，我国海域赤潮、溢油、违章倾倒等污损事件发生频率越来越大。2001 年全国海域共发生赤潮77 起，累计面积达1. 5 ×104km2 [17 ] ，对海洋环境、生物资源和渔业生产造成严重损害。海运业发展导致外来有害赤潮种类的
引入，全球气候变化也导致了赤潮的频繁发生。2004年中国近岸局部海域沉积物污染严重，近岸海域部分贝类受到污染，大面积赤潮和有毒赤潮多发，全年共发生赤潮96 次，赤潮累计发生面积较2003 年增加约八成多，海洋环境污染已成为海洋经济可持续发展的严重障碍[14 ] 。
1. 3 应对策略
根据我国海洋资源利用与海洋环境污染的现状，结合我国国情与21 世纪国民经济可持续发展的需要，应强化以下措施:要加强组织领导，建立和完善相应的管理体系和机构，制定海洋资源开发利用和环境保护的综合性目标、政策和法规;要提高全民热爱海洋、保护海洋资源与环境的意识;要建立我国海洋倾废区，规划近海海域环境容量，严格实行污染物总量控制;要按照合理、系统和科学的原则开发利用海洋资源，充分发挥海洋功能区域的社会经济和生态环境效益;要加强对各种海洋资源储量、分布的勘测勘探，调查了解各种资源量及海洋环境的现状和未来发展的趋势;而重中之重是要倡导科技创新、依靠科技振兴海洋:利用新技术、新手段原位实时地监测海洋环境，通过强大的地理信息分析与处理系统的支持，对获得的信息进行分析、模拟，及时有效地保护海洋环境、资源，预报灾情与突发事件。
2 3S 在海洋资源与环境中的应用
多年来，国内外海洋工作者在海洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究，制定了一批大型的、多学科的国际海洋科学研究计划，如全球海洋观测系统( GOOS) 、Topex/ Poseidon 海洋地形试验、世界海洋环流试验(WOCE) 、热带海洋全球大气计划( TOGA) 等。通过系统地研究海洋，不断发现其内在规律，帮助人们充分利用海洋空间，合理开发海洋资源。
目前，越来越多的地理信息已在国民经济建设诸多领域中显示出巨大的应用价值。在信息量激增的21世纪，要实现海洋资源与环境的可持续发展，关键是要及时准确地获取、分析海量的信息。而20 世纪下半叶发展起来的GIS 技术功能强大，用于对空间环境数据进行管理、查询、分析，并且利用GIS 的统计制图功能形象地展示出各种环境专题内容、环境数据空间分布与数量统计规律，以满足环境保护实际需要。3S、专家系统及决策支持系统是当今信息时代的尖端技术，它们相互结合、取长补短、相辅相成，为资源开发、环境保护提供比较完善的技术支持，有助于海洋资源与环境的可持续发展。借助3S ，应用计算机网络与通讯和数据库管理技术，建立现代化海洋实时立体监测管理系统，实现信息更新、信息共享，并通过图形方式对管理与决策前景进行动态模拟，为海洋资源开发、海洋环境和气候的监测、海洋防灾减灾以及维护国家海洋权益服务。
2. 1 3S 与海洋资源的开发利用
目前陆地上70 %的农业生产资料，80 %以上的工业原料、95 %以上的能源来自矿产资源。由于我国仍处于矿产消耗强度趋快的时期，要满足近期矿产资源的需求，并为今后一定时期内可持续发展保持后劲，寻找和开发矿产资源仍是地学工作的重要任务。海洋中蕴藏有丰富的石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、海底热液多金属硫化物等矿产资源，它们的分布、规模、储量评价、开发利用的环境条件及可行性等，无疑依赖于快速、高效、准确的探查技术。
根据海洋资源数据库中的物探、化探资料及GPS和RS 提供的信息，应用GIS 空间分析功能和虚拟现实技术来探索海洋成矿特点和规律，为海洋管理、海岸带和海岛资源开发提供科学依据。成本低、速度快，有利于克服自然界恶劣环境的限制，减少投资的盲目性。3S 技术可以对区域自然资源的分布及其量值的动态变化进行快速、准确的调查和评价，例如，确定资源量及其变化幅度、时空分布特征，分析、预测各类资源利用的现状与前景，探索解决自然资源供需矛盾的可能途径，评价资源管理的政策和方案等。
2. 2 3S 与海洋环境保护
利用3S 建立海洋环境和灾害信息库、海洋环境质量评价和灾害预报系统，能够为环境监测、管理、规划及评价提供重要的技术支持，为保护海洋环境及海上航行、生产安全服务。
2. 2. 1 环境监测
遥感技术在海洋调查中显示出大范围、多时像、高分辨率的特点，RS 在河口泥沙规律研究、海水海温监测、渔场监测、海洋污染监测等方面发挥了重要作用，对厄尔尼诺效应、赤潮等的监测也收到较好的效果[18 ] 。
2. 2. 2 环境管理
GIS 等技术能对各种海洋环境、资源，如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新，并能有效地进行环境统计分析，进而进行环境总体规划;可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。
2. 2. 3 环保应急反应
对于重大环境事件，环境保护部门要具有应急反应能力，并能针对事件的特性做出迅速反应和决策，如水质污染、油船泄露等。
2. 2. 4 环境规划
污水排海工程的规划与设计由于涉及潮汛等原因，如何建立有效的模型进行近海水域模拟分析，是目前的难点和热点。而GIS 的空间分析能力可较好地解决该类问题，应用GIS 进行近岸海流模拟分析，同时还可以分析近海岸带悬浮物的分布情况。另外，GIS 等技术可以快速、准确、客观、动态地对重点海域的环境质量进行趋势预报，为区域环境规划工作提供全面支持，为国家和地方进行宏观决策提供科学依据。
2. 2. 5 环境评价
我国目前正在或将要进行的资源开发和重大工程项目，如南海大陆架石油开发等，应用GIS 等技术可以对其进行勘探、选址及建成前后的环境问题进行分析、预测和研究，并实现其动态、连续、准确的监测、评价与环境影响规划方案的制定。
2． 2．6 与海洋精细渔业
海洋精细渔业指将3S、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合，对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测，以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划，并在GPS 和GIS 集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式，综合应用了3S 等空间信息技术，将促进人类合理利用渔业资源，降低成本，提高产品产量和质量，改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向，也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。
3 海洋资源、环境领域中亟待应用3S 技术的重大课题
美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略，我国的《21 世纪议程》和“数字城市”工程均包括3S 方面的内容[19220 ] 。作为“数字地球”的一部分，“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出，建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业GIS、黄河口GIS) 。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究，全国沿海66 个海洋站、200 多个验潮站和3 个海洋资料浮标网的长期观测[21 ] ，加之陆地/ 气象/ 国土卫星资料及航片资料，积累了大量的数据。所以运用GIS 技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础，海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲，3S 应用范围窄程度低，海洋资源与环境可持续发展任重道远[22 ] 。在海洋领域利用GIS ，首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的GIS 工具和数据库管理系统，构成一个集成化的环境，以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟，为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状，结合海洋可持续发展的目标，当前，应尽快发挥3S 的优势，深入研究以下领域。
3. 1 数字海底系统
海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来GPS 技术与海底测深技术相结合，提高了水下地形测量精度，但费用高且无法经常测量，对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。GIS 与RS图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。RS 数据是地理信息系统的重要信息源，且大多数GIS 已拥有独立模块进行图像处理。以GIS 为平台， 利用各种海底探测技术所取得的资料，建立数字海底数据库，应用自动成图技术，集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨，促进海底资源的开发和海洋环境的治理。
与3S 具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术，在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低，这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。
3. 2 海岸带系统
海岸带是地球四大圈层交汇的地带，物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合，陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75 %～90 %归宿于海岸带，全世界60 %的人口和2/ 3的大中城市集中在沿海地区，海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此，海岸带陆海相互作用(LOICZ) 研究成为国际地圈- 生物圈计划( IGBP) 的核心计划之一，旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响，提高对于未来变化的认识和预测能力。河口- 近海系统位处沿海经济带，是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言，占我国陆域国土13 %的沿海经济带承载着全国42 %的人口，创造着全国60 %以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性，同时也赋予海岸带沉重的环境压力。
海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段，尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中，是目前迫切需要进行的工作[23 ] 。通过RS 与GIS 技术集成方法，结合海岸带综合管理所需的元数据(Metadata) 技术和网络地理信息系统技术，充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料，构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究，进而开展陆海相互作用的研究。
3. 3 海洋灾害监测与预报
3. 3. 1 海水入浸实时监测
当前，全球气候变暖，海平面上涨，且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长，沿海地区面积大、海拔低，海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚，应运用3S 动态、实时监测海水入浸，分析、预报灾情，提供有效的措施及建议。
3. 3. 2 重大自然灾害监测预报
东部沿海地区为海洋灾害多发区，其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24 ] 。因此，如何准确预报重大灾害，提高区域综合减灾能力，已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息，用GPS测定灾区的准确地理位置，结合GIS 中已存储的灾区地形、交通等信息，即可对灾害进行评估、预测，并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比，向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。
3. 3. 3 海洋生态环境动态监测
海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖，造成环境质量下降、近海营养盐过剩，赤潮频发，严重危害着海洋生态平衡。因此，运用3S 建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统，对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。
3. 3. 4 海洋工程安全立体监测与预报
近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物，工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益，甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况，也取决于周围的环境荷载，如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。
4 结语
海洋资源与环境是3S 技术大显身手的领域。3S是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径，是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段，在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3S 所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展，海洋遥感卫星相继升空，海洋探测技术越来越先进，水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代，为海洋基础数据获取提供了保障。3S 理论的日益完善，算法研究的不断深入，全球网络化的逐步实现，测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合，都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件，最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调，走可持续发展之路，才是中国发展的前途所在。 参考文献
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摘 要：海洋经济作为未来的不可或缺的一部分，在我国整个国民经济的发展中发挥着越来越不可忽视的作用.我国海洋经济的开发同样面临着可持续发展的问题.本文在对当前海洋经济可持续发展进行分析和研究的基础上，提出我国海洋经济可持续发展的对策和建议.
关键词 ：生态经济；可持续发展；海洋经济
中图分类号：F061.6文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）02-0189-03
推动我国海洋经济发展的政策经济背景：我国是海洋大国，有着丰富的海洋资源和海洋开发经验.2013年全国海洋生产占国内生产总值总额的9.7％，其中，海洋第一、二、三次产业增加值分别为2327亿元、21835亿元、21408亿元，海洋经济三次产业结构为5∶48∶47；海洋相关产业增加值19062亿元，全年涉海就业人员比上年增加70万人.海洋经济在国民经济的发展中发挥着越来越重要的作用.
1 我国海洋经济发展现状
1.1 我国海洋生态环境的破坏与保护
海洋本身对危害自身生态环境的有害物质具有一定的自洁功能，因此，尽管几千年来人类一直对海洋资源在开发和利用，但是海洋的环境还没有恶化到不可收拾的地步.但随着人们对海洋资源更深层次的利用，各种不正当利用海洋资源以及人类生活导致排污活动，不利于海洋经济的可持续发展.海洋生态环境日趋严重和复杂，不仅包括自然因素造成的，如海啸、风暴潮等海洋灾害，更多的是由各种人类活动造成的海洋生态破坏海洋污染.
1.2 我国海洋生态环境困境
当前我国突出的海洋环境问题主要表现在海洋污染和海洋环境破坏这两个领域.根据1970年联合国对海洋污染的定义，海洋污染主要是指人类直接或间接地将物质或能量引入海洋环境（包括海洋），从而导致生物资源的损害，危害人类健康，妨碍海洋活动，对环境质量产生影响，人类对于海洋资源的经济开发必然会对其环境造成一定的破坏，四海海洋污染形势不容乐观，需要合理有效的治理.目前，我国的海洋污染主要集中在黄海海岸的北部地区，辽东湾、渤海湾、江苏沿海、长江口、杭州湾、北部浙江沿海、珠江口等海域.全国海域的污染水质以第二类（较清洁）水质的海域面积为最大，达47840平方公里，而劣于第四类（严重污染）水质次之，达43800平方公里.
1.3 渤海海域的污染程度最高，污染情况不容小视
自改革开放以来，我国逐步加大了对海洋经济的发展，加速了对海洋资源的开发，导致海洋环境不容乐观，海洋环境的保护和管理不不完善.对海水的污染分析可以发现，一直以来，渤海海域的污染最为突出，且污染的面积略有增加，东海的污染程度相对较低，但由于其海域面积基数较大，东海海域的污染海域面积却居四大海域之首，达62670平方公里.自2004年以来其污染海域的面积占全海域面积的平均比例为8.96%，水质总污染比例目前基本与黄海相当，海域面积最大的南海海域的平均污染面积比例为0.62%，是四大海域中污染程度最小的区域.
1.4 各大海域海洋灾难频发，海洋生态环境风险严峻
当前由于我国不注重对于海洋资源的可持续发展的开发，海域的赤潮、风暴潮等海洋污染的事件时有发生，这都在一定程度上对海洋环境造成了破坏，这也不利于海洋经济的可持续发展.2013年，我国的近岸海域污染尤为严重，主要表现在陆源排污压力巨大、近岸海域污染严重、赤潮灾害多发、局部区域海水入侵、土壤盐渍化、海岸侵蚀等灾害严重、海洋溢油等突发性事件的环境风险加剧等.这些危害显然不利于生态经济的发展.
2 制约海洋经济发展的突出问题
随着人类社会的进步，人类对海洋资源的开发利用程度也在不断的加深且速度之快.目前，全球海洋经济的发展也存在诸多问题.
2.1 海洋资源浪费现象严重
随着陆地资源的日益枯竭，海洋资源成为了各个国家争抢的对象，意欲从丰富的海洋资源中寻求更大的生存机会，因此海洋资源突显得越来越重要.海洋是孕育生命的摇篮，蕴藏着丰富的海洋生物资源，无论是大洋还是海岸带，无论是海水表面还是海底世界，海洋中到处遍布着丰富的海洋矿产资源和化学资源.目前世界上95%的钻石、90%的金刚石、75%的锡石均来自滨海砂矿，而且在世界海洋3500-6000米的洋底处还储藏着约有3万亿吨的多金属结核，其中锰的产量可供世界用18000年、镍可用25000年.世界关于海水化学资源的利用主要在于海水的淡化和海水溶解物的利用.当前海洋资源的利用不够完善，开发的浪费现象比较严重，导致了海洋资源越来越少.目前我国存在许多不科学、不合理的海洋开发活动，主要体现在渔业捕捞和海水养殖等方面，这对海洋生态结构造成了一定的影响.如海上石油、化学品运输的泄漏事故，以及因对沿海港口和码头的废水、废物的处理不当，致使海洋倾废量增加；许多不科学的海岸工程建设改变了局部水文的动力条件；沿海滩涂的盲目围垦致使海岸带生态环境遭到破坏；入海流域的断流对沿岸海域生态系统的结构和功能造成一定破坏；某些外来物种的盲目引进，严重危害着本地物种的安全.
2.2 陆域污染源造成海洋污染现象严重
我国海域的陆域污染源约占入海污染物的90%以上，其中以陆地企业向大海中排放油类、酸液、碱液、剧毒废液以及具有放射性的废水等污染物的工业污染源为主.其余陆域污染主要包括以生活废水、生活垃圾为主的生活污染源，过量使用的农药、化肥等农业污染源，以及在水产养殖过程中的陆上养殖污染源.目前全国陆源入海排污口超标排放现象严重，仅27%入海排污口全年四次监测基本达标.近岸局部海域受无机氮、活性磷酸盐等影响，约4.4万平方公里海域水质劣于第四类海水水质标准，约2.2万平方公里近岸海域水体呈重度富营养化状态.
2.3 海洋科研机构人才稀缺
目前我国海洋科技人才的教育仍以大学本科为主.但其实对于理论功底和专业知识要求比较高的海洋科研机构，尤其是海洋基础科学和海洋工程技术研究机构来说，对高层次的博士人才需求量相对更大，而我国目前的人才构成状况却远不能满足这方面的要求.目前海洋技术服务研究中本科成员的构成占51%，四类研究机构中本科生比例最高，而博士学位科研人员的比例仅占4%；海洋信息服务技术研究机构中本科生的比例也高达48%，居第二位，博士学位科研人员的比例仅占6%；海洋工程技术服务业和海洋基础科学研究业研究人员中本科生的比例分别占总量的37%和31%，博士比例分别为13%和25%.因此，在发展海洋科技的过程中，必须加强培养或引进“高精尖”类的海洋科技人才，这是提升海洋科技水平的基本前提，不可小视.
3 推进海洋经济可持续发展的对策
海洋经济的发展需要坚持可持续发展观，海洋开发和海洋保护都需要有可持续的理念.在经济全球化的背景下，各国都在纷纷抢夺海洋资源，在陆地的资源变得枯竭的背景下，海洋资源已逐渐成为主要战场.因此，在全球越来越严重的资源危机的情况下，开发和利用海洋资源必须坚持“可持续发展”的概念.只有遵循海洋自身的发展规律，不破坏和牺牲海洋资源，才能争取在生态经济的背景下的海洋经济和社会效益的统一.
3.1 重视海洋资源的可持续性
对于地球来说，任何资源都不能毫不顾忌永无止境的开发和利用的，尤其是不注重对海洋的保护.在海洋资源的开发过程中，要重视海洋资源的可持续性，努力保持海洋的生态的平衡，而不是过度的采捞.尤其是像海洋矿产资源、海洋土地资源、海洋空间资源等这些海洋的非再生资源，需要保持一定的存储量，实现海洋资源的再利用.不仅可以采取技术手段作为着手点，提高海洋资源开发的技术创新的水平，同时提高海洋资源的开发效率，促使海洋资源向生产力的方向转化.当然，也应该注意海洋资源利用的集约性，改善海洋资源的周边环境，提高海洋资源的内在价值.
3.2 海洋资源开发战略需要合理规划，推动绿色能源的利用
海洋资源的多样性，应用范围的广度决定了在海洋资源开发和利用过程中选择颇多.然而，陆地的资源的开发经验告诉我们，粗放型的开发和利用海洋资源是不可行的，只有走可持续发展道路，对海洋资源进行合理规划以及开发和利用，才能实现海洋可再生能源的有效循环发展.当前我国对绿色海洋资源的利用的程度仍然不高，主要原由是目前的海洋科学和技术的发展水平还不能满足一些绿色海洋资源开发的需要，对于绿色海洋资源的开发力度远远不够，缺乏对海洋能源开发的科学合理规划和利用.此外，对海洋绿色资源的研究可以发现，如海洋热能、潮汐能、波浪能、盐差能和海流能等海洋能资源和海洋海水的资源等绿色海洋能源，大多用于代表着海洋经济未来发展方向的海洋新兴产业.因此，我们必须对海洋的绿色能源进行开发和利用的同时与海洋产业相结合，有规划的对海洋资源进行开发和利用，从而推动绿色海洋能源能被充分有效的利用.
3.3 健全海洋环境保护法律法规体系，提高全社会海洋保护意识
切实保护海洋环境，一方面是海洋法律法规和严格的执法监督管理相关制度的完善，另一方面还在于全球的积极参与.但受长期的历史观念的影响，我国人民的海洋保护意识却相对薄弱，没有从根本上形成保护海洋环境的观念.此外，我国的海洋生态环境保护的相关法律法规的制定明显滞后且不够健全，严重制约了海洋环境保护工作有效的规范化管理.因此，我们必须尽快完善海洋环境保护的法律法规，以改善和提高大众的海洋保护意识.
3.4 推进技术创新，提高产业科技含量
人类社会使用土地资源的经验告诉我们，海洋产业不能再走陆地的产业发展的道路，而应该是集约重质量的可持续发展道路，海洋产业高投入、高科技这些特点也决定了技术创新对提高整个海洋产业的科技增加值和效率水平的重要性，这必将对整个行业的技术水平提出了更高的要求.提高海洋产业的技术水平可以从宏观和微观两个层面入手.一方面，对于涉海企业，应着力提高企业创新管理能力，加强研发投入，引进海洋高科技管理人才;一方面要着眼于体制支持，加大对于海洋的科技和资金的投入的支持的力度.尤其是在发展海洋经济的过程中，相关航运的配套的金融环境和法律等基础设施还远远不完善，只有不断地完善相关的配套的金融产业体系以及政策环境，才可以使得海洋经济的发展朝着可持续的发展的道路前进.
3.5 完善开发海洋的航运金融工具
目前我国的航运金融体系较为简单化，银行一直都承担了主要的融资的功能，航运的融资体系极为不完善.从发达国家的国际航运金融市场的发展特点来看，以投资基金模式运营的私人股权资本正逐渐成为航运金融市场的一个发展主力，所以我国应该充分认识到当前的形式，利用我国金融市场的流动性，完善航运的金融工具.
4 结论
综上所述，本文认为，当前我国的海洋经济发展迅猛，但在当前生态经济的背景下，海洋经济的开发浪费问题相对严重，不符合海洋经济的可持续发展要求.在全球越来越严重的资源危机情况下，开发和利用海洋资源必须坚持“可持续发展”的概念.只有遵循海洋自身的发展规律，不破坏和牺牲海洋资源，才能争取在生态经济的背景下的海洋经济和社会效益的统一.对策主要可以如下：重视海洋资源的可持续性；海洋资源开发战略需要合理规划，推动绿色能源的利用；健全海洋环境保护法律法规体系，提高全社会海洋保护意识；推进技术创新，提高产业科技含量；完善开发海洋的航运金融工具.
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海大海洋环境学院的历史可以追溯到20世纪30年代，当时中国第一批海洋研究者为后来的海关及海洋环境科学研究打下了牢不可摧的基础。自建院成以来，院方上下一直致力于物理海洋、海洋气象学科领域的基础研究工作，研究力量逐渐雄厚，今堪称该领域基础研究的“国家队”。
大气、水流和海洋
专业构成上，海洋环境学院现辖有海洋学系、海洋气象学系、物理海洋研究所和物理海洋实验室。海洋学系现设有海洋科学、海洋管理、应用海洋学三个本科专业，拥有流体力学、海洋调查、卫星海洋学、海洋与大气数值模拟等教学实验室。海洋气象学系设有大气科学、应用气象学两个本科专业，拥有气象实习台、海洋气象教学实验室、大气探测教学实验室等。
物理海洋研究所包含海浪、浅海动力学、大洋环流、地球物理流体动力学等研究室，在承担教学任务的同时进行海洋科学研究。物理海洋实验室于1987年建成，是全学院科研的平台和基地，也是全国院校中最为先进的实验室之一。
前浪开拓出的宽广大河
从规划到成长，海洋环境学院走过了几十年的风雨历程。曾在教室教书授课的无数海洋科学专家，他们的口授、身传和笔耕，让汗水化作甘露，浇灌得桃李满园；心血凝为沃肥，成就了学院今天的群葩映辉。在海洋环境学院的教师群体中，有中国科学院院士胡敦欣教授、有我国自己培养的第一位海洋科学博士孙孚，有部级突出贡献的中青年专家、学术骨干与学科带头人等等。他们为我国21世纪的物理海洋与海洋气象事业的兴旺发达，共同谱写着辉煌的乐章。
管长龙，1992年博士毕业于青岛中国海洋大学物理海洋专业，之后留校从事科研和教学工作，2008年至今任海洋环境学院院长。
屋中思考 屋外操作
理论研究和考察实践是海洋环境学院学生必要又必须进行的活动。学院为学生提供了丰富多维的科研学习机会，同学们在海洋气象实验室里学习气象系统观测仪器的使用、到气象数据接收小站记录数据、去青岛气象站和国家海洋局等地实习、甚至远航西太平洋、南极洲参与大型科研项目。对于社会来说，这些尚未踏出校园的学生们已经在思考和实践中锻炼了能力，飞快地成长为成熟的“海洋人”。那么海洋环境学院的同学自己对学习生涯和社会责任有什么感想呢？
海洋环境学院2010级大气科学专业学生
让科研动力为人生掌舵
海洋大学对学生理论素养的重视促使我在理论学习上非常努力，我先后参加了中国海洋大学数学建模竞赛和全国大学生数学建模竞赛，并且都取得了优异的成绩。本专业的涉海特色还让我有了了解海洋知识的渠道，在课程学习之外，我参加过很多专业对口的科研活动。例如为了分析多年来台风对我国沿海地区的影响，我申请了“大学生研究发展计划”项目，并担任项目负责人，在项目中我深入研究在我国登陆台风的成因和台风路径预报的可能性。这一实践经历让我将平日所学的理论知识与编程技能用在实际工作之中，也使我对科研的兴趣更加强烈，坚定了我今后从事气象事业的决心。
海洋环境学院2012级物理海洋专业硕士研究生
南极科考寻梦
如果有人问我，为什么选择留在海洋环境学院，继续沉浸在“枯燥乏味”的科研工作中，我会很认真地回答：她可以带着我看遍世界。很荣幸我能够成为第30次中国南极科学考察队中的一员。23岁之前，自己从未试想过能够踏上这一片土地。我们乘坐直升机从高空俯瞰着南极大陆，以全景的视角再次去认清她的容貌―静谧深沉、广阔苍茫，沉淀了千万年也不曾改变的世界最初始的形态……回来之后有人问我，完成南极之行，对你以后的学习工作会有什么样的影响？我想我得到的是一股欲望，去探索世界、揭开南极神秘面纱的欲望。我学的是物理海洋，关注的领域恰是南极南大洋区，通过这一次的科学考察，我会对揭示自然真理的科学研究投入更多的热情与精力。对我而言，这不仅承担着国家科学考察的重任，也是自己兑现往日承诺的时候。带着梦想前进，真的是一件很美好的事情。
海洋环境学院2010级大气科学专业学生
实践让我勇于挑战
大学的青春仿佛一个干瘪的海绵，而我的母校海大也正如大海一般，给予我充足的水分，让我得以成长。大一的时候，基础课程的学习为我打下了良好的数理基础，而学校SRDP本科生研究发展计划则培养了我学习新知识以及做科研的方法与态度，还有作为一名海洋人的科研精神。自大一开始，我先后获得过学习优秀奖学金，第一届“永旺”校优秀国防生奖学金，海军优秀国防生奖学金。在大三那一年，我带队的作品《利用HIGHTSI模式模拟渤海海冰结冰速度》更是荣获第十三届“挑战杯”全国三等奖，为我证明了在大学学习生活中的努力与奋斗。大学学习生涯令我学到了认真严谨、不畏困难的科研态度，而实践工作无疑令我养成了勇于担当、稳健务实的工作作风，也更加坚定了我青春献海洋，立志为国防的人生理想。
海洋环境学院2011级物理海洋专业博士研究生
分析皆入笔，探索尽存机
博士生涯，我在导师吕咸青教授的指导下，认真学习伴随同化技术，积极参与科研项目。在项目中，我深化学习密度分层内潮的伴随同化模式的应用，将“模式”应用到垂向分多层的水域，并探讨一些参数的复杂分布的反演效果及影响因素。学习期间，我以第一作者发表学术论文三篇，包括两篇国际SCI。
在本专业的科学研究之外，我还在不断探求伴随同化方法在其它学科的应用，力求“分析皆入笔，探索尽存机”。2012年9月，我与另外两名研究生组队参加了第九届“华为杯”全国研究生数学建模竞赛，我组模型中的想法和创新精神得到了评委们的肯定和好评，并最终取得了研究生组全国一等奖的好成绩，这也是中国海洋大学研究生首次在该项赛事中取得全国一等奖，我们团队的优异表现为学校和学院争得了荣誉。
学院盛事
――海洋气象文化节
在本科生、研究生培养过程中，海洋环境学院也致力于浓厚课外学术氛围和文化气息的养成。经过近几年的发展，海洋环境学院打造了海洋特色品牌文化活动――海洋气象文化节。文化节通过形式多样、内容丰富的活动，编织着海大学子的蓝色中国梦。
海洋知识竞赛
“海洋知识竞赛”是热爱海洋的青年一展身手的好舞台。至2014年，学院共举办了四届海洋知识竞赛，推选出多名参赛选手参与赛区竞争、全国竞争，并在全国大赛中取得了优异的成绩，包括全国大中学生海洋知识竞赛个人最高奖“南极特别奖”两人次，“北极特别奖”一人次，团队和个人一二三等奖若干。
通过竞赛，同学更加主动、更加广泛、更加深入地接触海洋知识，拥抱知识海洋。培训过程中的一张张图片，一部部电影，让奇妙的世界一点点向大家走来，让越来越多的同学热爱海洋环境、关注海洋文化、关注海洋知识的传播。每一次海洋知识竞赛，都会有参赛同学看到自己的未来方向，在比拼中坚定奉献社会的决心。
极地海洋知识推广周
极地海洋知识推广周是面向海洋大学全校的知识普及活动。推广周包括保护极地指纹签名活动、极地涂鸦卡征集、极地知识大家聊、极地海洋图片展、极地电影纪录片展以及邀请极地科考队员进行极地知识讲坛等活动，推广周让学生很大程度上了解极地、关注极地。
海区海洋环境仿真系统就是在上述背景之下开发设计的。本文重点介绍系统的组成、原理和功能。
2 系统设计思想及体系结构
2.1 系统设计思想
(1) 采用先进的科学计算可视化技术
科学计算可视化是80年代后期由美国科学家提出并发展的一门新兴技术，它将科学计算过程中及计算结果所产生的数据转换成图形或图像信息，并可进行交互式分析。本系统使用了由美国RSI公司开发的IDL科学计算可视化语言，它具有集开放性、高维分析能力、科学计算能力、实用性及可视化分析于一体的特点，使用户可以对任意科学数据进行可视化分析。
(2) 基于模型/模式/数据一体化的自完备的数据库系统
由于海洋环境及相关要素数据形式的特殊性，传统的关系型数据库已不能满足其存储要求，主要表现在存取效率低下。因此，有必要在关系型数据库的基础上加以扩展，使之既利用成熟的关系型数据库产品的快速检索能力、又能够满足本系统的快速存取要求。本系统根据海洋环境监测数据，建立的“海洋环境数据库”是一个模型/模式/数据一体化的数据库系统。在这个数据库中不但存储了海洋环境资料、统计产品等数据，还存储了可运行的相关的海洋环境模式，从而构成一个自完备的海洋环境数据处理系统。用户可以根据具体需要从模式/模型库中选择适当的模式/模型来处理数据，也可以利用相关资料对模型进行校验。
2.2 系统开发平台与总体结构
系统所选用的开发平台为：
（1）数据库管理系统：Oracle；
（2）开发软件： C++、Fortran；
（3）图形图像软件：IDL。
系统总体结构框图如图所示:
3 系统主要模块及实现
3.1 系统主控模块
主控模块是应用系统运行的核心，它通过系统主界面、菜单以及功能选项与系统用户交互，控制所有的数据流动及管理、功能模块调用。
主控模块及系统主界面使用IDL语言开发。其它功能模块则根据具体需求使用IDL或其他编程语言实现。主控模块与其他模块以及数据库之间通过各自的接口实现连接。
3.2 系统功能模块
软件功能模块的划分和确定是依据整个系统的需求和结构确定的，从软件功能上，本系统划分为：参数设置模块、系统维护模块、数据查询模块、声场分析模块、海洋环境仿真模块。
(1) 参数设置模块
参数设置主要用于设置屏幕显示的区域以及数据源。
(2) 系统维护模块
系统维护模块只有具有管理员权限的操作人员才能使用。
系统维护模块下面又可以分为数据录入模块、信息维护模块、用户管理模块等子模块。
其中数据录入子模块主要实现实测数据的入库工作，录入的数据包括实测水文数据等。
(3) 数据查询模块
查询是系统的一个主要功能。本系统的查询功能包括水文统计数据的查询、实测水文资料的查询、实测水声特征数据的查询和海底底质数据图片的查询等。
(4) 声场分析模块
声场分析模块主要是根据海洋环境的有关数据，通过模型的计算，得到海洋声场的有关特征参数。在系统数据库中存有声场分析模型。声场分析的结果可以用图形和数据两种形式显示、打印输出。
(5) 环境仿真模块
环境仿真模块集成了多个海洋环境模式，通过利用IDL语言提供的人机交互、信号处理、可视化分析等强大功能，开发了仿真模块中所需的功能与操作，实现了对海洋环境数据的二维和三维可视化分析，能够较为精确和直观地反映出海洋环境信息。
3.3 系统数据处理流程
数据流程是指在用户的业务处理过程中，数据的流动过程。它包括各个业务环节对数据的需求及其需求关系。在应用系统运行过程中，数据流程决定了各个模块的调用关系。
本系统数据处理的业务流程大致可以分为两条线：
(1) 水文实测数据的统计
通过各种观测设备采集的原始实测水文数据，连同其对应的时空属性数据，转换为实测水文数据标准格式文件后，输入水文实测数据库。水文实测数据库的数据，定期统计为网格数据，输入水文统计数据库。
(2) 水文实测数据的处理
通过各种制式的录音设备采集的原始水声数据，转换为特定制式，交由实测数据处理机处理，产生实测的要素数据。
4 结束语
