多管齐下 强化服务 严格管理
——国家海洋局第二海洋研究所908专项项目实施与阶段成果
2010-08-15孙东红
孙东红
多管齐下 强化服务 严格管理
——国家海洋局第二海洋研究所908专项项目实施与阶段成果
孙东红
一、概况
为了对我国近海海域综合调查程度和基本状况有充分的认识,为我国海洋经济可持续发展、进一步加强海洋管理及海洋生态环境保护和海洋减灾防灾提供基础数据和科学依据,为我国国防建设提供高精度、数字化的服务,2003年9月国务院批准了“我国近海海洋综合调查与评价”专项(908专项)。自908专项2004年启动以来,国家海洋局第二海洋研究所(以下简称“海洋二所”)积极争取并牵头承担了包括“近海海洋综合调查”“近海海洋综合评价”和“近海数字海洋信息基础框架构建”等三大内容的专项任务,至今海洋二所共牵头承担了国家海洋局908专项任务39项(其中调查类任务25项,评价类任务4项、“数字海洋”项目任务3项,成果集成6项、综合性任务1项),同时参加十余项任务;牵头完成了《海洋水文、气象调查技术规程》《卫星遥感调查技术规程》《地球物理调查技术规程》《海岛调查技术规程》4个专项技术规程的编写,参与《底质调查技术规程》等6个专项技术规程的编写。承担的25个调查类任务分别是:16个海底环境调查任务,3个海洋水体环境调查任务,3个海洋遥感调查任务(含试点),3个补充调查任务即“中国近海海洋内波遥感调查与分析”“年陆源物质跨锋面/跃层的输送对长江口外氧事件的影响”以及“浙闽沿岸锋面和沿岸流对近海及港湾海洋环境影响”;4个评价类任务即“重要海湾和河口湾的淤积灾害及防治”“受损重点养殖区生态评价与修复技术研究”“近海环流变异对主要渔场形成和变迁的影响”和“中国海区域海洋学研究”;3个“数字海洋”任务即“数字海洋”多源海洋信息融合技术、“数字海洋”海洋二所节点以及海洋环境卫星专用遥感新产品的开发和更新技术;6个集成项目。
另外海洋二所还承担了浙江省海岛调查研究、海岸带调查研究和海南省海岸带调查研究,以及3项浙江省评价项目“浙江沿岸和港湾生态环境及其承载力综合评价”“浙江重要海洋资源及其承载力综合评价”“浙江海洋经济可持续发展战略与海洋管理研究”,3项浙江省成果集成项目“浙江省908专项水体调查成果集成”“浙江省近海海洋综合调查与评价专项成果集成总报告”“海岛、海岸带调查成果集成”。
二、进展与成果
从2004年起海洋二所展开了对我国近海海域的综合调查与评价工作:2004-2005年主要是完成了两个试点调查,并进行了规程的编写,完成4个并参与6个规程的编写;2006-2009年以调查项目实施为主;2009年至今,随着908专项各区块调查任务的结束,海洋二所的908专项工作重点由外业转至内业,908专项工作的重中之重是成果集成。经过六年多的专项任务的实施,各项目组克服了调查区域处于近海经济发达地区,调查船只难以靠近、渔网多、台风多等海况复杂、天气恶劣的影响,高标准、严要求地完成了调查任务,取得了一大批阶段性的成果,获得了大量的第一手资料。目前海洋二所承担的908专项任务中已有13个任务单元通过了国家海洋局908专项办的验收,所取得的成果如下:
1.海底环境调查
对闽南和粤东沿海以及广东沿海区块开展了海洋重力、地磁和单道地震调查与研究,经过两年的调查与研究,获取了区块内海洋重力、地磁和单道/多道地震基础数据,并绘制了图件和图册,与调查区块内和周围的历史资料起相互补充、比对作用。改变了我国内水、领海和领海以外部分海域的地球物理数据资料严重不足的局面,全面提高了我国浅水近海地球物理调查研究的水平。基于我国近海地质构造环境特点、资源分布和地质灾害状况进行地球物理调查研究,结合柱状样、钻孔、海底表层沉积物取样、浅剖、侧扫、多波束和历史资料,有效地提示了水下三角洲的沉积特征、沉积环境及演变规律,以及与海底沙波、浅层气、滑坡等地质灾害有关的地壳稳定性。粤、闽近海以第四系内断层发育为主要灾害潜在因素,是产生地震、滑坡、塌陷等次生灾害的源动力;其次是浅层气,其大范围的存在对海底工程、油井等是非常严重的潜在危害。
发现穿越南澳岛与东山岛之间N-W向走滑剪切断裂分割了粤东沿海的张性作用和闽南沿海的压扭性特征。粤东沿海的张性作用表现为沿海偏负的空间重力异常和均衡重力异常,沉积地层的张性切割,这种S-E向的松弛作用导致广东沿海地块沉降的趋势仍将延续,将加剧海平面上升给沿海带来的不利影响。此外,在珠江口可能存在一N-S向基底断裂,可能是在原来的基础上,受印度板块与欧亚板块碰撞的挤出滑移作用的影响重新活动,在其控制下沉积较厚沉积层。万山隆起带向西止于113°E,“海南隆起”的西北范围为雷东坳陷,发育了四个凹陷。地幔布格异常及反演的莫霍面埋深显示,台湾海峡和南海北部的莫霍面主体走向为近E-W向而不是与海岸平行的近N-E向,可能反映了中、古生代受特提斯域影响的构造痕迹,甚至可能更早的华夏古陆N-S向拼贴的痕迹。
课题组获取的地球物理场、基底结构、主要断裂、岩浆和区域沉积分布数据资料,以及对近海地质构造环境特点、资源分布和地质灾害状况的分析,为海洋资源合理开发利用、海洋综合管理、沿海工程建设保护等提供科学依据。同时成果资料也纳入908专项“数字海洋”信息基础框架的构建。
对海南岛周边区块海底底质进行了研究,识别出调查区经历了全新世3个古环境演变阶段;发现近1500年来调查区的沉积环境与海南岛物源区及邻近华南大陆温湿的气候环境密切相关;甄别出调查区自20世纪20年代以来污染程度变化的三个历史阶段,完成编著了海南岛近海沉积地球化学与环境演化专著及论文多篇。
通过对长江口外、黄海南部以及杭州湾象山港至三门湾等三个区块的调查资料分析研究,将浅地层剖面划分1~2个地层层序,追踪了3~5个反射界面。发现调查区内存在浅层气、埋藏古河谷、沙波等三种潜在的地质灾害类型,并对其可能造成的危害进行了分析,对其存在的范围进行了圈定,可为海砂开采及光缆施工等项目提供服务。同时绘制了典型界面埋深图和典型剖面解释图。
通过对长江河口水下三角洲等三个区块海底地形地貌调查资料进行综合分析研究,编制了相关图件和报告,进一步探明了调查区域潮流沙脊的形态及其分布特征,其成果为相关部门与行业应用提供基础资料。
基于区块调查数据,揭示了区块内两处近东西向、槽脊相间线状地形和海底沙波地貌,初步探讨了该线状地形的成因。区块地形地貌调查研究成果有助于进一步研究末次盛冰期以来的古长江流路。
识别了区块内8条不同尺度的槽脊相间线状地形,对比了相邻区块、相邻区域和不同时空的海底沙脊特征,认识到该区块线状地形是标准的海底沙脊,其主要成分为含碎贝壳细沙。
基于908专项调查的多波束等数据资料,对东海陆架沙脊分布和成因机制进行了研究,取得了新认识。融合多波束测深等多种数据资料,对东海陆架线状沙脊进行了识别、分区和分类研究,建立了沙脊脊线分布图谱。根据沙脊走向和空间上的组合关系将沙脊群划分为7个分区,识别并划分了类河口湾沙脊和开阔陆架沙脊。认为冰期-间冰期旋回所导致的海平面大幅升降是陆架沙脊广泛发育的主因,古长江输送到陆架的丰富沉积物为沙脊形成提供了物源,海底负地形对沙脊走向起到约束作用。基于沙脊空间分布特征、海平面变化和古潮流场的研究结果,将东海陆架沙脊演化分为4大阶段,分别对应 14.5kaBP前、12~14 kaBP、11.5~9.5 kaBP和9kaBP后。
2006年以来,在《中国科学》等期刊发表相关学术论文多篇;获得青岛市科学技术奖一等奖1项,获得浙江省自然科学优秀论文二等奖1项。
2.水体环境调查
国家908专项水体环境调查与研究自北到南共设立了10个任务单元,而长江口邻近海域区块是其中任务量最大的一个准同步观测海区的调查和研究任务。课题组经过历时3年的艰苦工作,在国家海洋局908专项办和海洋二所908专项办的正确指挥与领导下,在承担任务各单位广大科技人员和船员的共同努力和密切配合下,克服重重困难,圆满完成夏、冬、春、秋四个航次海上调查任务,按期完成了海洋考察任务,同时对获得的海量数据和样品进行整理、分析和研究,基本掌握区块海域的物理海洋、海洋生物与生态、海洋化学等海洋环境现状,更新相关的资料和图集,深化了对海洋环境要素的时空分布、变化规律、形成机制、制约因素等的认识,为海洋环境综合评价、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾、海洋管理和环境保护等提供基本依据。项目在长江口夏季水体底层缺氧现象、长江口外的锋面、河道—近岸—陆架营养结构和生物多样性的空间分布等问题上取得了重要进展。在科技部、国家海洋局的支持下,课题组在此研究基础上提出“我国近海典型缺氧区业务化监测关键技术与示范研究”,得到了国家支撑计划重点项目资助。
我国近海水体遥感调查任务利用多颗卫星遥感资料,进行中国近海连续9年的水色、水温环境遥感调查,实现对我国近海和邻近海域海洋环境参数大范围、长时相遥感调查,为相关课题的调查与研究提供规范的水色、水温卫星遥感产品资料,弥补传统调查手段在时空连续性等方面的不足。同时,通过此次水体海洋遥感调查,展示了卫星遥感技术与常规调查手段在我国海洋调查中的互补作用,体现当前我国海洋观测体系的立体性。本项目取得的主要成果为中国近海连续9年(1998-2006年)的旬、月统计七种海洋环境因子遥感专题产品数据集和专题图件。项目融合处理SeaWiFS、AVHRR、MODIS、COCTS、MVISR等近十颗海洋卫星遥感资料,制作连续9年长时间序列的海洋环境因子遥感专题产品,这在国内尚属首次。
3.“数字海洋”
根据国家“数字海洋”信息基础框架的总体构想和本项目建设的目标,海洋二所“数字海洋”节点的主要建设内容为海底资源与环境、水体环境与数值模拟和海洋遥感等三个专业领域的科研信息服务系统,以及支持这三个科研信息服务系统和与国家“数字海洋”总节点衔接的系统业务应用能力建设。
海洋二所“数字海洋”信息基础框架节点建设进展与成果如下: 网络建设工作已经完成,并已集成到“数字海洋”集成框架之中,实现与主节点服务器之间正常的数据交换;进行了“数字海洋”海洋二所节点集成框架部署和使用培训,地球物理基础数据库管理系统开发,专业信息产品制作、元数据制作和信息产品发布培训,保证每一个子节点负责人能够自行上传信息产品和将信息产品加载到“数字海洋”原型系统中;实现了信息产品在“数字海洋”数据仓库中成功入库;目前已完成了地球物理专业的基础数据库设计和管理平台开发;海洋水色遥感信息系统也是海洋二所节点的重要组成部分,以ArcSDE和自主开发的空间数据库引擎为中间件进行数据库操作,开发模式采用JZEE构架,后台采用Oracle 10g大型数据库。
“数字海洋”虚拟现实系统开发。虚拟现实系统是“数字海洋”可视化表达的重要手段,用虚拟现实系统表达和展示“数字海洋”建设成果是海洋二所节点的一个重要特色。虚拟现实系统的软、硬件建设已基本完成,将进一步开展海底科学专业模型的开发制作工作。
“数字海洋”项目“多源海洋信息融合技术研究”课题组开发了海表温度、海面风场和海表波浪的融合模型,并集成到一个软件平台上,形成一个具有自主知识产权的可示范运行的多源海洋信息系统。
海洋环境卫星专用遥感新产品的开发和更新技术成果:继续实时接收了本年度的HY-1/COCTS、FY-1/MVISR、EOS/MODIS和NOAA/AVHRR等海洋环境卫星遥感资料;在卫星资料及相关定标定轨信息可用的前提下,完成从零级产品到三级单轨遥感产品的处理,处理出2009年第四季度五个融合产品。
三、管理经验
1.领导重视、组织机构健全是专项工作顺利实施的重要前提与保障
在国家海洋局908专项办的指导下,海洋二所成立了以法人代表为组长的专项领导小组,成立了以主管所领导为组长的质量监督小组,由“海洋二所908专项办公室”具体负责海洋二所908专项各项任务的组织与实施。2010年2月,为了加强对项目质量的控制,又成立了总工办,为专项任务的落实作好组织保证,强化了专项的组织和执行力。
2.强化全过程管理理念、建立健全各项管理制度,是专项保质保量完成的支撑体系
海洋二所908专项办负责管理908专项日常工作,制定了“海洋二所近海海洋综合调查与评价专项经费管理办法”及“海洋二所908专项质量管理实施方案”,建立了专项质量管理体系。2004-2009年海洋二所承担的908专项任务主要集中在调查类项目,严格执行“我国近海海洋综合调查与评价专项管理办法”,有序开展各项工作,认真抓好规章制度的建设及落实,抓好每一关键节点的检查和每一调查内外业的质量控制。如编制科学合理的《航次调查作业计划》《质量保证实施计划》,制定应急预案,把责任落实到个人,发挥首席科学家、党支部、专业组长及每一个人的作用,保证安全而规范地开展各项调查研究。倡导多学科交流合作,团结配合,最大限度利用资源从而保质保量地执行908专项任务;同时加强人员上岗培训,提高质量意识;抓好仪器设备以及数据质量等方面的管理工作。
为了加强对项目质量的管理,将内部检查与监督从科研发展处分立出来,于2010年2月成立了总工办,并建立海洋二所专家库,负责项目实施期间的内审与检查。通过对908专项项目的完成质量进行检查与指导,加强了对项目实施全过程的质量控制与管理,为908专项任务的完成质量提供支撑与保证。
3.注重成果凝练、延伸专项影响,促进良性发展
通过六年的908专项调查与研究活动的开展,取得了丰硕的调查成果,科学家们并没有将研究停留在调查任务结束之时,而是及时地总结与梳理908专项调查中出现的一些难题与现象,又提炼出新的科学问题。如在水体调查研究基础上提出“我国近海典型缺氧区业务化监测关键技术与示范研究”,受到了国家支撑计划重点项目资助。通过“重要海湾和河口湾的淤积灾害及防治”任务研究的拓展和深入,课题组的主要成员还获得了一个国家基金面项目及一个青年基金项目的资助。通过“我国海岛调查研究”等任务的实施,完成的“海岛调查规范”(行业标准)和“海岛界定技术规程”已开始在我国海岛工作中得到广泛应用。 “气候变化和近海环流变异对沿海地区经济发展影响”开展了资料收集的工作,初步模拟了我国近海的环流在1950-2007年期间的环流变化;同时课题组还密切关注2010年2-3月渤海海冰对我国渤海环境及其长期影响,并针对渤海海冰淡化的国家需求,提出了“渤海海冰淡化的环境效应评价”的项目申请。许多课题所取得的成果受到多个单位的重视,正积极地推广应用。
通过908专项任务的实施,推动了海洋二所在海洋调查和研究等方面取得长足的进步,为评价项目和成果集成项目的实施提供了丰厚积累。2010年众多专项任务进入了收尾期,我们将以项目验收为契机,继续多管齐下,强化服务,严格管理,抓住关键节点,同心协力,促进海洋二所的908专项管理工作逐渐走向更加成熟、规范的轨道。