海洋经济发展预测范文第1篇

Abstract： On the basis of qualitative analysis on the relationship between the amount of port logistics to coastal marine economic growth in Zhejiang Province， the paper points out a priori knowledge-based new neural network model. Multivariate and time series modeling method are respectively applied to predict indexes reflecting the marine economy development in Zhejiang Province. Compared to other modeling methods （such as GM （1，1） time series model）， it has a better overall performance. Finally， we use PKNN time series model to predict the level of economic development in Zhejiang coastal ocean from 2011 to 2020， and the results show that marine economy prediction in 2015 near the Zhejiang Province planning value， that provide important theory and practice cornerstone to the construction of marine economy in Zhejiang province.

关键词： 先验知识神经网络；港口物流量；海洋经济发展；预测

Key words： neural networks based on priori knowledge；the amount of port logistics；marine economy；forecasts

中图分类号：F7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）35-0144-04

0 引言

港口作为全球综合运输网络的重要节点，在沿海地区经济活动中发挥着越来越重要的作用。港口能直接促进区域发展，国内外许多大城市的演化变迁中，它的角色无可替代（Masahisa Fujita， 1996）[1]。G.R.Yochum（1989）以弗吉尼亚港为研究对象，指出港动给港口必需产业及相关产业带来效益[2]。港口供应链的存在，带动相关产业发展和集聚，同时，港口的发展对腹地经济增长存在着明显的正向拉动效应[3-4]。港口经济正是通过前、后向关联效应，调整地区产业结构，间接地促进沿海地区海洋经济的可持续发展。

海洋经济预测有利于认识海洋经济发展规律、确定海洋经济发展目标和实现海洋开发战略目标[5]，而港口物流量预测则是进行港口规划、管理及工程可行性研究的基础。近些年来，海洋经济和港口物流量预测方法呈现多样化，有成长曲线法、趋势外推法、灰色系统法、组合预测法等。中国海洋经济发展趋势与展望课题组（2005）运用经济增长理论、经济计量理论、灰色系统理论和神经网络理论，构建了中国主要海洋产业的发展趋势与预测模型[6]。

童命荣（2006）建立了集装箱吞吐量三次指数平滑预测模型、灰色系统预测模型及BP神经网络预测模型等单项预测模型，以及最优组合预测模型[7]；周洪军等（2007）运用趋势外推法分别建立了线性模型、抛物线模型、生长曲线模型3种预测外延模型，并认为线性模型和抛物线模型适合预测海洋经济发展[8]；张云康（2008）建立了基于时间序列的三次指数平滑模型、灰色系统预测模型和组合预测模型，对宁波港集装箱吞吐量进行了预测和分析[9]。然而，学者们预测海洋经济和港口物流量时多以时间序列为主，较少使用其他先验知识对海洋经济发展水平进行预测，且在建模的过程中，过分强调数据拟合度，却没有对预测性能进行验证，使海洋经济预测效度受到质疑。

在各种经济预测方法中，神经网络具有较强的非线性拟合性能，适用非线性对象，如经济系统的预测，然而其需要大样本，外推能力不足，从而限制了其预测性能。目前将先验知识引入神经网络是一个非常有效的方法，加入先验知识相当于减小了神经网络函数类的VC维数，或者说增加了神经网络的训练样本，从而使模型更靠近“目标规则”所在的区域[10]。因此，可以说，在神经网络中使用任何一种先验知识都能改进网络的泛化能力。将先验知识引入神经网络有多种类型，其中有基于提示，即对象隐含的信息对网络进行学习[11-14]；根据先验信息，从已有的样本数据中派生出带有可信度权值的虚拟样本，从而增加网络训练样本集[15]。因此，本文利用经济系统已有的先验知识，在对浙江省港口物流量与沿海地区海洋经济关系的定性分析的基础上，建立了一种新的基于多先验知识的神经网络预测模型，对浙江省港口物流量对沿海地区经济增长贡献关系的建模与预测，得到信度较高的预测结果，体现了浙江省海洋经济预测值与海洋经济规划目标值之间的差距与统一。

1 基于先验知识的神经网络预测模型

1.1 基于先验知识的神经网络预测模型 所谓先验知识（Priori Knowledge， Domain Knowledge， Background Information， Hints），指在对目标系统建模或分析前已知的任何相关信息，包括知识、经验、常识和特定要求等，如产业成长周期、经济影响因素等。如果将模型的机理看作是一个信息的集合，那么先验知识就是这个集合中的一个子集。这些先验知识可以用惩罚函数或对目标函数施加约束的形式嵌入到神经网络中。如图1。

1.2 PKNN网络结构描述及先验知识 先验知识神经网络是具有单隐层的三层前馈网络，如图2，与MLP网类似，输入层由信号源节点组成。第二层为隐含层，单元数视所描述问题的需要而定。第三层为输出层，它对输入模式的作用做出响应？追k（x）=x。不同的是，输入输出建立了直接的连接关系，更能反映过程的输入输出关系，同时为了反应实际变化特性，隐层采用非线性和线节点两部分组成。

其中非线节点采用非线性Sigmoid激活函数

？椎j1（x）=■，j1=1，2，…，m

线节点采用线性激活函数

？椎j2（x）=x，j2=m+1，…，j

则隐含层输出：

hj1=？椎j1（■xiwj1i+bj1）

hj2=■xiwj2i+bj2

所以网络输出为：

yk=■？椎j1（■xiwj1i+bj1）wkj1+■（■xiwj2i+bj2）wkj2+

■wkixi+bk（1）

在经济系统建模和预测中，将先验知识引入到神经网络中大概有下面几种，包括输出变量与输入变量之间的增益，增益的单调性（递增或递减），特性曲线的单调性或凹凸性等。

1.2.1 增益 在制定经济发展规划中，通常有个年增长率，比如每年需要实现产业经济增加值多少。为保证对象部分和全部增益的近似有界，在神经网络的建模过程中，可以通过对增益引入约束形式。由式（1）网络输出对输入求偏导，可得

■=■wj1ihj1（1-hj1）wkj1+■wj2iwkj2+wki（2）

由于0？燮hj1（1-hj1）？燮■，当wj1iwkj1＞0时

■■=■■wj1iwkj1+■wj2iwkj2+wki■■=■wj2iwkj2+wki

当wj1iwkj1＜0时

■■=■wj2iwkj2+wki■■=■■wj1iwkj1+■wj2iwkj2+wki

给定增益约束

■■＞mi

■■＜Mi

其中mi，Mi为增益的最小和最大值。

另外，当wj1iwkj1＞0时可保证增益的单调衰减，当wj1iwkj1＜0时可保证增益的平滑增加。

1.2.2 经济过程的单调性 单调性是经济过程中一种普遍的现象，属于物性本质上的先验知识，可以从常识、或特性曲线加以判断。对于一个经济过程，如果是连续且可导，那么当f′（x）＞0，表示该过程是单调增加的，反之则是单调递减的。这里的单调性用式（2）的增益表示为，当单调递增，说明■＞0，当单调递减则，■＜0。一般说来，在国内外环境相对稳定的情况下，该经济过程总体趋势为单调递增。

1.2.3 经济过程特性曲线凹凸性 这种先验知识无法从常识或经验中得到，但从经济过程的特性曲线中，一般可以看出曲线的凹凸性。这里对式（2）求二次导，可得

■=w■■hj1（1-hj1）（1-2hj1）wkj1（3）

当■＞0时，过程特性曲线显凹性，反之当■＜0时，为凸性比如，在发展阶段，货物吞吐量与海洋经济生产总值之间的关系曲线呈现凹性。

1.3 目标函数设计及优化 如前所述，对目标函数施加约束（包括非线性等式约束或不等式约束）的形式可以将先验知识嵌入到神经网络中，这里选取误差项平方SSE=■■（t■■-y■■）■作为目标函数，优化的目的是在约束条件下求得目标函数极小值。即

Minimize：f（X）=SSE

subject to：

■■＞mi，and■■＜Mi

wj1iwkj1＞0，or wj1iwkj1＜0

■＞0，or ■＜0

■＞0，or ■＜0

为了保证网络的收敛性和避免陷入局部最小，本文采用GA（遗传算法）-SQP混合优化算法对目标函数进行优化。

2 浙江省海洋经济发展水平测算

2.1 浙江省港口物流量对海洋经济发展影响模型建立 分别建立浙江省沿海经济发展模型，包括浙江省进出口总额、海洋交通运输业总产值、海洋产业总产值、沿海地区GDP。选取1996～2007年的数据作为训练数据，2008年～2010年的数据作为校验数据。采用PKNN与GM（1，1）预测模型进行比较，其中GM（1，1）采取时间序列建模，PKNN分别用时间序列和多变量建模方法。用PKNN多变量建模方法，将货物运输量、货物周转量、沿海港口货物吞吐量、外贸吞吐量、港口集装箱吞吐量、港口集装箱吞吐量作为多变量模型输入。PKNN中采用的先验知识包括，输入输出变量之间单调递增、关系曲线的凹性以及增益为正。

模型性能评价指标，包括绝对误差函数、平均均方误差根函数、归一化均方误差函数。

Mean absolute percentage error

MAPE=■■■

平均均方误差根函数

RMSE=■

归一化均方误差函数

NMSE=■

下面分别用PKNN多变量模型（PKNN）、PKNN时间序列模型（PKNNS）与GM（1，1）时间序列模型建立港口物流量对沿海地区海洋经济发展指标拟合曲线，如图3-图5。

2.1.1 模型综合性能指标评价 根据三个性能评价指标，得到三个模型的综合性能，如表1。

由图3～6和表1可知，PKNN多变量和时间序列模型要比GM（1，1）时间序列模型预测效果好，具有良好的拟合精度。

2.1.2 模型检验（表2） 利用PKNN多变量模型、PKNN时间序列模型、GM（1，1）时间序列模型对2008年～2010年沿海地区海洋经济水平进行预测并与实际数据比对进行验证。通过比较可以看出：PKNN多变量和PKNN时间序列模型的预测结果的误差很小，明显优于GM（1，1）时间序列模型。基于先验知识的神经网络方法在处理沿海地区海洋经济水平这类非线性预测问题能够得到较好的效果，具有一定的应用价值。

2.2 浙江省海洋经济水平预测 下面将先验知识神经网络方法应用于2011年～2020年沿海地区海洋经济水平预测。

由表3可知，浙江省海洋产业总产值2013年将达到5554亿元，2015年将达到6797亿元，到2020年将超过8000亿元。根据国务院批复的《浙江省海洋经济示范区》规划，浙江省了《浙江海洋经济发展试点工作方案》，指出2013年，示范区海洋生产总产值达到5200亿元，到2015年达到7000亿元，2020年突破12000亿元，全面建成海洋经济强省。依托浙江省上升为海洋经济示范区的契机，以及海洋经济发展战略的有序推进，浙江省海洋经济将蓬勃发展，有能力提前实现2013年和2015年海洋经济发展目标值。然而，2020年浙江省海洋经济生产总值预测值与目标值还相差甚远，由此可见，浙江省建设海洋经济强省还需大力发展优势海洋产业、培育新兴海洋产业，以保证接近或实现目标值。

3 结论

本文采用先验神经网络模型用于沿海地区海洋经济的预测，拓展了先验神经网络模型的应用范围。经过对预测效果的检验和分析证明PKNN多变量模型、PKNN时间序列模型用于沿海地区海洋经济预测的可行性和有效性。

参考文献：

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海洋经济发展预测范文第2篇

1海洋产业结构“工业化”中期阶段特征明显

2001—2010年，我国海洋产业结构不断调整（表2），第一、三产业所占的比重呈下降趋势，分别下降了1．8％和1．6％，第二产业所占比重呈上升趋势，提高了3．4％。西蒙•库兹涅茨、赛尔奎因和钱纳里等知名学者对世界上多数工业化国家经济发展阶段的研究成果表明，在工业化进程中产业结构的演变是有一定规律的。通常表现为：随着工业化进程的演进，产业结构中第一产业比重持续下降，第二产业的比重则迅速上升，同时拉动第三产业比重提高。当第一产业的比重下降到20％或以下，第二产业比重上升至高于第三产业而在GDP构成中占最大比重时，工业化就进入了中期阶段；当第一产业的比重再降到10％以下，第二产业的比重上升至最高水平转为相对稳定或有所下降，第三产业成为GDP构成中最大比重时，工业化就到了成熟期，开始向后工业化阶段即发达经济过渡［2］。根据上述理论，再结合我国海洋产业结构的发展趋势可以看出，我国海洋经济正处于第二产业所占比重最大的“工业化”中期阶段。

2第二、三产业对海洋经济的拉动效应显著

海洋三次产业对海洋经济的拉动是指三次产业贡献率与海洋生产总值增长速度的乘积，而三次产业的贡献率是指三次产业增加值增量占海洋生产总值增量的比例。根据2001—2010年海洋生产总值和海洋三次产业产值的数据，可以计算出2002—2010年海洋三次产业的贡献率，进而计算出三次产业对海洋经济的拉动效应（表3）。由表3可以看出，以海洋渔业为主的第一产业对海洋经济的拉动效应最小，只在2002年、2006年和2009年达到并超过1％，其余年份都在1％以下，拉动效果不明显，由此也可以看出，仅仅依赖海洋资源来发展海洋经济所面临的瓶颈与压力。第二、第三产业对海洋经济的拉动效应异常显著，尤其是国际金融危机暴发以前，两者的拉动效应大都在7％以上，而且，第三产业的拉动效应明显大于第二产业，说明以服务业为主的第三产业发展速度更快、发展质量更高、发展效益更好，更能带动整个海洋经济的发展。

海洋经济吸纳就业状况分析

1涉海就业人员数量不断增多

近年来，海洋经济在拉动国内生产总值增长的同时，也吸纳了大批沿海地区社会人员就业，涉海就业人员数量不断增加。如图2所示，2001年沿海地区涉海就业人员数量为2107．6万人，占地区就业人员的比重为8．1％，2009年增加到3270．6万人，占地区就业人员的比重达到10．8％，上升了2．7％，年均增长率为5．6％［3］。分地区来看，天津、海南、上海地区海洋经济吸纳就业能力最强，2009年，3个地区涉海就业人员占地区就业人员的比重高达32．6％、29．0％和21．3％。分产业来看，海洋渔业及其相关产业、滨海旅游业和海洋交通运输业吸纳的就业人员最多，2009年，3个产业吸纳的就业人数分别达到540．0万人、121．4万人和78．8万人，占11个主要海洋产业就业人员的比例高达59．8％、13．4％和8．7％。海洋经济的快速发展带动了海洋产业吸纳就业能力的提高，缓解了沿海地区的就业压力，为沿海地区的快速发展作出了巨大贡献。

2海洋经济吸纳就业能力明显高于国民经济

经济发展对就业的吸纳能力通常用就业吸纳弹性来反映，就业吸纳弹性是衡量经济增长引起就业增长大小的指标，即在某一时期内就业数量的变化率与产值变化率之比。

海洋经济发展趋势研究

1龚珀兹曲线预测模型

龚珀兹曲线是由美国统计学家、数学家龚珀兹首先提出用来控制人口增长率的一种数学模型。该曲线是一条“S”形曲线，它反映了某些经济变量由开始增长缓慢，随后增长加快，达到一定程度后，增长率再逐渐减慢，最终达到饱和状态的过程。对于具有这种发展趋势的预测对象，可以选择用龚珀兹曲线进行描述［7］。在选择应用龚珀兹曲线时，应考察历史数据yi对数一阶差的比率是否大体一致相等。当一组统计数据对数一阶差的比率大致相等时，就可选用龚珀兹曲线进行预测。

2实证分析

为了剔除价格因素的影响，本研究根据可比价增长速度，将2001—2009年的海洋生产总值转化成：以2001年为基期，按不变价计算的统计数据，散点图见图3。从图3可以看出，散点大体呈现“S”走势，初步确定选用龚珀兹曲线预测模型y＝kabt进行预测。对2001—2009年的海洋生产总值，计算其一阶差比率如表4所示。由计算结果可知，一阶差比率大体相等，再结合散点图分析，最后确定选用龚珀兹模型进行预测比较合适。

海洋经济发展预测范文第3篇

一、__市海洋地理特征、渔业生产、交通运输、石油生产和海上事故等基本情况

（一）地理特征。__市海洋与渔业经济条件得天独厚，全市海岸线长413公里，滩涂面积180万亩，500多万亩土地后备资源也主要分布沿海地区，负15米等深线以内浅海面积4800平方公里，辖区渔业港口有6个。

（二）渔业生产。__市海域营养丰富，适合鱼、虾、蟹、贝类生长繁殖。近海的渔业资源种类约有130余种，其中重要的经济鱼类和无脊椎动物50余种。近海滩涂尤其适合多种贝类生长栖息，分布于滩涂的贝类资源近40种，其中经济价值较高的贝类有10余种，蛤中上品----文蛤资源量1万多吨，是全国著名的贝类生产区。__市辖区内共有海船1500余艘，生产季节境内有6000多艘, 各类渔业养殖基地面积达到55万亩，海参养殖面积达到3000亩，同时，__区还有丰富的其他海洋资源，宜盐面积和地下卤水分布广，为我国重要的海盐和盐化工生产基地。20__年，全市水产品总产量48.16万吨，实现渔业总产值48.68亿元。

（三）通航水域交通流情况。__港位于黄河入海口附近，由于独特的地理位置，该海域的主要的特点是风急、浅滩、避风条件差，受季风影响厉害。由于黄河常年冲刷的原因，辖区岸线水深变化很大。港口主要围绕胜利油田海洋石油生产服务，常年在__港固定作业的船舶有50余艘，主要以1000吨以下的小型船舶为主；船舶种类主要是拖轮、交通艇和货船;围绕油田海洋生产服务的船舶进出港频繁，航程短，一般不超过20海里。自20__年以来，辖区船舶进出港艘次为88188艘次，进出港货物吞吐量为350万吨。

（四）石油平台、海底管道、海底电缆等情况。__辖区内有大型海洋石油生产企业胜利油田，因此，石油平台、海底管道、海底电缆在__市及附近海域星罗棋布。如胜利油田海洋安全作业区内(a、38°15′20″,118°45′15″；b、38°14′43″,118°52′42″；c、38°06′03″,118°58′28″；d、38°08′09″,118°53′20″；e、38°08′42″,118°50′13″； f、38°08′20″,118°45′15″)，分布各类平台98座（见附图），其中综合固定平台2座、移动平台3座、其余为固定采油平台。固定平台之间通过输油管线和海底电缆相连接，分布密度大，成树枝状分布。所有单井平台所生产的原油大部分通过海底输油管线汇集到综合平台，经初步油气处理，再通过管线汇总到岸上集输站。部分单井没有铺设海管的，主要依靠原油运输船舶运送至__港原油码头。

（五）通航水域发生交通事故情况。自20__年以来，__辖区内共发生各类事故38起，其中：碰撞6起，占事故总起数的16％；搁浅7起，占事故总起数的18％；触礁2起，占事故总起数的5％；触损1起，占事故总起数的3％；火灾2起，占事故总起数的5％；风灾18起，占事故总起数的47％；自沉2起，占事故总起数的5％。

二、__市海洋气象服务的基本情况

（一）初步形成了公共气象服务的新体制。目前__市海洋气象服务初步形成了政府主导、部门联动和社会参与的新体制，市气象台与各县区气象局将灾害性天气预报通过电话、手机短信、传真、政府办公网等手段传到各级政府、海洋渔业局、海事处等决策职能部门，各决策职能部门依据各自管理职能将灾害性天气信息通过各自的系统逐级传给渔民、海洋作业人员及沿海周围的作业人员，收到灾害信息的人员按要求预先采取防范措施，尽量减低灾害损失和确保生命财产安全。

（二）部门内建立了海洋气象服务产品的制作和流程。针对目前海水养殖与捕捞、石油开采、石油运输、海洋货运和客运、沿海旅游等生产活动日益加剧，海洋大风等灾害性天气对其影响越来越明显的实际，为了保障海洋生产安全，__市各级气象部门基本建立了海洋气象服务产品的制作和流程，每天海洋天气预报，遇灾害性天气时，及时海洋灾害性天气预报（大风警报、风暴潮预报、大雾预报、台风预报等）和灾害性天气预警信号等预报产品。这些预报产品通过不同服务方式（传真、电话、网络、手机短信、电话“12121” 等）进行。

（三）气象服务产品通过不同渠道得到及时传播。

第一种：逐级下发的方式。将气象信息向下级单位逐级下发。如：市海洋部门—县区海洋部门—海防站（船监站等）--渔村—渔船队—渔民。

第二种：短信群发方式。通过短信群发软件发到各条渔船。

第三种：电话方式。渔业局收到气象部门灾害性天气信息时，通过手机联系的方式，及时将天气信息传 达到到各个滩涂承包大户。

第四种：大喇叭广播方式。在各个港口通过大喇叭向港口停靠般只进行广播。

第五种：对讲机方式（甚高频电话）。每个渔般队，都能够通过对讲机的方式互通气象信息。

第六种：定位手机方式。__市海洋渔业部门按照省海洋渔业局的要求，在各级船监站均建立了“海洋与渔业救援系统”。各渔船用户配备了具有“sos”求救功能和卫星定位功能的cdma手机（目前辖区内1200多艘渔船，已有1178艘渔船配备，价格800-3000元不等），能够通过“海洋与渔业救援系统”及时得到天气信息，同时遇到危险和紧急情况时可通过“sos”求救功能报警。各级部门的“海洋与渔业救援系统”能够准确的实现各渔船的卫星定位，以确定其是否按照要求返航或采取避险行动，为实施海洋救援提供了准确的资料。

三、目前__市海洋气象服务存在的不足

（一）部门联动需要进一步落到实处。虽然目前初步形成了政府主导、部门联动和社会参与的新体制，部门间也相互签订了合作协议，但确实落到实处还存在一定的差距，如信息资料的实时共享就是一个突出的问题，目前胜利油田采油厂环境预报站的4个验潮站和7个自动气象站的资料未与我部门实时共享，海洋渔业部门对渔船的实时监控数据和滩涂养殖的相关资料也未与我部门共享等。

（二）灾害性预警信息的海上传播仍然存在瓶颈问题。虽然网络传输技术和无线传输技术得到了长足的发展，但需要铺设线缆和架设传输基站，在海洋铺设线缆和架设传输基站成本高、难度大，因此灾害性预警信息的海上传播仍然存在瓶颈，目前__市灾害性预警信息的海上传播有效距离仅在50公里以内，即使通过船用对讲机相互转播也在100公里左右。目前海事卫星电话可解决瓶颈问题，但成本过大且不易普及。

（三）海洋气象观测体系需进一步完善。目前气象部门在__市沿海仅建设了8个区域自动气象观测站、1个风能观测塔，加上胜利油田采油厂环境预报站的4个验潮站和7个自动气象站，相对于满足__15米等深线以内浅海面积4800平方公里的海洋气象观测就显得捉襟见肘，既不能完全得到__市海洋实况气象资料。也不能准确描述__市海洋区域内天气事件的发生发展规律，更不能对海洋天气预报进行订正检验。

（四）海洋天气预报的针对性需要进一步提高。目前我部门所做的海洋天气预报，海洋灾害性天气预报和灾害性天气预警信号等针对性不强，未能针对海上运输、海上捕捞、石油生产和滩涂养殖等特殊需求制作个性预报，不能满足用户的要求，需要进一步改进。

四、打造__特色海洋气象服务品牌的建议

我省海岸线长达3121公里，滩涂面积3223平方公里，海域面积17万平方公里，海岛299个，多种海洋空间资源、产量在全国首屈一指。丰富的海洋资源带动了沿海经济的快速发展，但台风、风暴潮等海洋气象灾害对沿海地区每年都造成不同程度的损失。因此，这就要求我们进一步了解__海洋经济发展对气象工作提出的新需求，根据需求建设__海洋立体气象观测体系，及时、有效的提供针对性的海洋天气预警预报服务，减少海洋气象灾害造成的损失，着力打造具有__特色的海洋气象服务品牌。

（一）进一步了解__海洋经济发展对气象工作提出的新需求。通过本次调研发现，不同部门对海洋气象服务的要求不尽相同，如__海洋区域内的近海海上运输和海上捕捞，对海上短期临近的大风预报非常关心、也非常重视，但对温度、湿度的预报和中长期预报却要求较低；而海上石油生产却非常重视短时临近预报(近海油运)和3-5天的中期预报(安排调度生产,特别是海底电缆铺设)，关注的预报要素是大风及其产生的涌浪，原先我们认为其肯定关注海雾情况,但因其船舶均有导航设备,有无海雾对其生产影响不大,所以必须认真细致的了解__海洋经济发展各项工作对我们提出的新需求,以需求为牵引, 带动和促进海洋气象服务的发展。

（二）建立和完善立体海洋气象探测体系。根据__海洋经济发展需求和制作精细化海洋气象服务的要求，以中国气象局下达的环渤海及其临近海域海洋气象灾害监测预警系统项目和省政府安排的烟大航线自动气象观测建设项目为基础，科学规划地面近海岸和海岛自动气象站、气象浮标站、验潮站、地波雷达、风廓线雷达、移动气象观测站等观测项目的建设，构成立体海洋气象探测体系。同时建立安全、快捷的观测信息采集、处理及传输系统。为做好海洋气象服务工作奠定基础。

（三）提高海洋气象预报的精细化水平，建立海洋灾害性天气预报预警平台。充分发挥已建海洋气象台的科技带头作用，通过发展海洋天气数值预报模式，完善风暴潮数值预报模式、海雾中尺度模式，利用立体海洋气象探测体系获取的观测事实，探索近海陆地－海洋－大气相互作用机制和天气系统演变的精细化过程，提高海洋气象预报的精细化水平，建立适合发展要求的海洋灾害性天气预报预警平台。

（四）提升海洋气象预报预警的能力，建立海洋灾害性天气预报和救援服务平台。通过本次调研发现__市各海洋管理部门的海上通讯能力较弱，远远满足不了海洋经济发展的需求，我们应加强与__海事局的合作，全面推广应用石岛海洋天气警报系统，提升海洋气象预报预警的能力，共同搭建海洋灾害性天气预报和救援服务平台，为海上航运、渔业生产安全提供优质、便捷的气象服务。

（五）完善政府主导、部门联动和社会参与的新体制，举全社会之力，共同做好为海洋经济发展的气象服务工作。政府主导、部门联动和社会参与的新体制是做好气象服务工作的根本，我们必须将此项工作抓好、抓实，做到有制度、有落实、有成效，充分发挥好政府的决策职能和部门的管理职能，动员全社会资源通过多种途径、多种手段及时快速的传播海洋气象预报预警产品，最大限度地利用气象资源、减少和降低灾害损失，促进我是海洋经济的快速发展。

五、__市气象局工作值得借鉴和推广的经验和做法

__市气象局的各项工作成绩比较突出，尤其是综合目标管理考核一直位居全省前三名（其中7年列第一名）和业务知识竞赛连续5年获得团体第一名十分不易，在本次调研中除全省共性的做法外，我们认为以下几个方面的经验和做法值得借鉴和推广。

（一）在探测环境保护方面，做到了探测环境保护与城市规划建设的和谐统一。

（二）一流台站建设起步早、标准高，目前全部基本达到一流台站标准，且无任何欠账。

海洋经济发展预测范文第4篇

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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海洋经济发展预测范文第5篇

关键词：海洋经济 海洋环境 环境保护 海洋灾害

前言

   随着沿海经济的迅猛发展，近海海域遭到越来越严重的污染，使海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，并对生物资源和人体健康产生有害影响。近海水域的污染已成为世　界各国，特别是象我国这样具有相当长的海岸线和众多海湾的国家所共同关心的环境问题。海洋经济的发展还面临严酷的海洋自然环境，海洋灾害直接影响着海洋经济的发展规模、速度和效益，精确预报海洋灾害的发生、发展和应该采取何种防灾、抗灾和减灾工程措施，也成为严重关注的环境问题。为了开发海洋中的空间、矿产、渔业、能源等物质资源，需要在海上进行各类工程建设，在目前科技日益发展的情况下，工程建设的规模日益巨大，这些大规模的工程建设和海洋环境之间的相互作用也将是开发海洋中的一个应引起特别关注的重要问题。为了适应我国海洋经济的快速发展，海洋环境的日益恶化，海洋灾害的频发和海洋工程向大型化发展，近海石油气田的开发，以及海岸带开发过程中的后效问题的研究需要，针对我国重大海洋环境与保护问题开展研究是十分必要和迫切的。

   在这方面，重点需要开展的研究课题大体上有三类。第一类课题是海洋环境特征对各类污染物作用的机理和规律研究，第二类课题是海洋工程设施防灾、抗灾和减灾研究，第三类课题是海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用吸防治措施与对策。

   一、海洋环境特征对各类污染物的作用机理和规律研究

   以海洋流体动力对各类污染物迁移、扩散、转化规律的研究为基础，考虑各种自然环境因素（浪、流、风、光、温度、湿度）、物理因素（扩散、挥发、沉降、吸附、释放）、化学因素、生物因素的作用，揭示污染物在海洋复杂条件下的运动及演变规律，并建立海洋水质预测预报模型。此外，近年来，在我国沿海海域，赤潮频发严重。因此，除了加强赤潮的监测和预报外，也应加强在建立赤潮生长机理和发展规律方面的研究工作。

此项研究应通过现场观测、物理模型实验和数学模拟研究相结合的方法来进行。由于现场观测工作耗资巨大，且受到许多客观条件的限制，所获得的数据往往有许多综合因素的共同作用，很难将其中的单因素影响分离出来，因此，往往只能用它来作为对某一水质预测预报模型进行检验其可行性和精度的一个实例。

   用数学模拟方法来建立海洋水质预测预报模型是一个较为有效的方法。目前，在这方面国内外已有不少水质预测预报模型，这些水质预测预报模型大体上都基于以下几方面的模型：水流数学模型；波浪数学模型；液流相互作用模型；近海海域污染物迁移转化数学模型。

   在水流数学模型研究方面，对于较大范围的海域，通常可采用深度平均的潮流教学模型，对于紊动影响不显著的海域，可不考虑湍流影响，而对于湍流效应显著的区域，如排污口近区，则应考虑湍流效应。此外，采用坐标变换，可建立一种能够考虑复杂地形和套流效应的三维潮流数学模型，这样才能够较好地重现实际海域的三维潮流特征。在较小范围的水域，水流数学模型可以以n－s方程和通用的k－（湍流模型为基础，针对水温和盐度分层流的流动特性，考虑浮力对紊动的影响，建立用于模拟同时存在温度和盐度梯度这一类密度分层流的k－（单流体数学模型。也可以基于多流体模型的基本概念，分别对两相本身的湍流输运规律以及相间相互作用规律进行模拟，建立两相湍浮力分层流的双流体数学模型。

   在波浪数学模型研究方面，可应用bi—cgstab法求解由椭圆型缓坡方程离散得到的代数方程组，以提高求解效率。从水波发展方程出发，可导出一种用于大区域波浪变形问题的数学模型。通过引入弱非线性波色散关系，可使双曲型缓坡方程能 

够有效地考虑波浪的非线性效应。对高阶boussinesq方程的进一步研究，可使方程的色激性从入水到深水都达到很高精度，并提高方程的非线性精度，可以更精确的计算较深水域波浪的非线性特征。

   针对带自由表面的波浪场问题，通过把能有效模拟自由面形态的n— s方程和波能平衡方程的结合，可导出一个能考虑破波能量损失的抛物型缓坡疗程，用这个方程可模拟规则波和不规则波破碎引起的波高变化。建立沿岸流数学模型，可模拟海岸上波高变化和破碎波波高、波浪增减水和沿岸流。

   在波流相互作用模型的研究方面，对于弱流情形，可采用一种考虑流影响的修正的合流缓坡模型；对于强流情形，可采用在botssinesq方程中考虑流影响的模型。可以将辐射应力的计算公式与抛物型缓坡方程中的待求变量联系起来，建立一种辐射应力计算的新方法，用该方法可对较大区域均匀斜坡地形上的波浪辐射应力进行数值模拟。

   在近海海域污染物迁移转化数学模型研究方面，基于n一s方程所建立的深度平均的二维应力一通量代数全场模型，可对非对称潮流作用下的侧向岸边排放问题过分数值模拟。以研究近海海域污染物迁移转化的三维预报系统作为目标，在分析近海环境中各种物理、化学和生物现象的基础上，针对近海海域水污染的特点，从三维湍流模型出发，在动量方程中引入表面风应力、底部切应力以及柯氏力的作用；在输运方程中引入反映物理、化学、生物等作用的源、汇项，可建立一个统一考虑物理、化学和生物等过程综合作用的近海海域污染物迁移转化的三维预报模型，它可为环境评价、水质规划、污染控制以及水域排污工程设计等提供重要的科学依据；同时对确定水域环境容量，从而制定水域环境保护策略，也具有十分重要的理论价值和应用前景。

   应该指出，在海洋水质预测预报模型研究方面，数学模拟无疑是一种十分有效的手段，但不论是何种数学模型，其模型中所需的必要参数和边界条件的处理是研究水质模型的技术关键，直接影响到水质模型的科学性和预测能力。而这些必要的数据是无法从数学模型本身来取得的，有些可以通过现场观测来得到，但其中一些最基本的卷数是要通过基本机理的研究才能得到，在这方面物理模型实验研究将是一个有效的手段。

   能模拟海洋动力因素的先进实验设备，现代化的量测仪器和测试系统是开展物理模型实验研究的必备条件。进一步完善piv和lif的浓度场、速度场同步测量系统，可研究非破碎波浪、破碎波浪及波流相互作用下水流的垂直结构，获得流场中水质点速度的空间分布和时间过程；并同步获得波浪及波流相互作用下浓度场的空间及时间变化过程，可用以分析定量污染物团在波浪及波流相互作用下扩散的基本特征和扩散系数。

二、海洋工程及海洋环境工程与海洋环境的相互作用及防治措施与对策

为了充分利用海洋空间，现代海洋空间利用除传统的港口和海洋运输外，正在向海上人造城市、发电站、海洋公园、海上机场、海底隧道和海底仓储的方向发展。人们现已在建造或设计海上生产、工作、生活用的各种大型人工岛、超大型浮式海洋结构和海底工程，估计到21世纪，可能出现能容纳10万人的海上人造城市。我国澳门和日本已经在海上建成了人工岛海上机场。为缓解紧张的陆地资源及减少城市噪音等，日本已经于99年8月在东京湾用6块380米长，60米宽的矩形漂浮钢板拼装海上漂浮机场。

由此可见，随着海洋资源与空间的开发利用，各类海上工程建筑物数量不断增多、规模日益复杂和庞大，保证这些海上工程设施的安全运行及采取海洋工程防灾减灾措施将越来越重要。海岸带和近岸海域是各种动力因素最复杂的地区，但同时又是经济活动最为发达的地区，海上工程建设如果考虑不当将会在一定程度上引发环境灾害。工程设施可能破坏原有海岸带的动态平衡，影响岸滩的冲淤变化。海上回填和疏浚会改变海岸的形态，破坏某些海洋生物赖以生存的栖息地，若对含有污染物的疏浚污泥倾抛处理不当则会造成二次污染。海上石油生产中的溢油事故将对海洋环境造成极其严重的污染。日益增多的海上退役工程设施如果不及时处理也将会逐渐成为海上障碍物以致引起公害。海洋工程抗灾减灾的任务是一方面要保证最大限度地减少自然界海洋灾害带来的报失，另一方面又要避免人为造成的海洋环境灾害。

随着人类对海洋资源的不断开发和利用，海洋环境保护与人类生产实践活动协调发展日显重要。如港口开发中的环境问题，主要内容包括：航道、港池开挖、疏浚引起的泥沙输运及其疏浚物抛放对海洋环境的影响，深水港口水工建筑物、大型人工岛、超大型浮式结构的环境和生态影响；破波带及其附近水域沿岸流对物质输运扩散规律研究；大型海岸工程、岸滩保护和整治工程引起的海域环境的变迁和海岸演变；海岸演变、防护及开发利用新概念的原则与理论，如由于工程措施所引起的海岸动力学、生态学、社会经济学及与环境关系的综合分析与协调。

随着沿海大、中型城市经济建设的快速发展，城平建设中的污水深海排放技术，感潮水域污水多点排放漂移扩散研究，天然海湾、人工湖及人工运河的水质交换能力，人工沙滩的保护措施，滩涂围垦对水域环境的影响等，都将是需要认真解决的问题。

鉴于黄河三角洲海岸线不断依退所带来的国土面积减少、陆上设施受到威胁甚至破坏、对黄河三角洲湿地自然条件的毁灭性破坏等一系列问题，也是非常迫切需要研究的课题。此外，长江三角洲、珠江口及珠江三角洲的海岸开发、滩涂围垦和岸滩保护及整治工程对水域影响所引起的环境问题及其对策，也切枰?重点研究的课题??br>以主要经济发达的河口和海岸带地区以及主要海域的经济发展为背景，建立一个数字化的区域经济发展模拟系统。与防灾、抗灾和减灾决策支持系统一样，将环境工程、水利工程、土木工程与网络技术、计算机技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统相结合，建立模型，通过多媒体技术，形象化地针对经济发展规划，预测由于发展经济带来的海域环境水污染的恶化、海洋自然灾害（台风、巨浪、风暴潮、地震、冰害、地质灾害）频发的情况。人类活动特别是大规模工程建设所引起的海洋环境的变迁和海岸演变，以及它们之间的相互作用，用数字手段统一地加以处理，建立智能化的决策支持系统，以促进国民经济持续、健康地发展，将会是决策部门进行宏观决策和具体规划时的一个十分有 

效的手段。

 　三、海洋灾害的精确预报及海洋工程设施防灾、抗灾和减灾的研究

   海洋灾害主要包括风暴潮、海浪、海冰、海啸、赤潮及海岸侵蚀等。90年代以来，我国海洋灾害所造成的损失每年达上百亿元人民币，是世界上海洋灾害最严重的国家之一。海洋工程结构的投资费用很高，一旦发生破坏，将会造成重大的人员伤亡和巨额财产损失（如1969年渤海冰推倒“海二井”平台，1989年风暴潮损失超6亿元，1991年db29销管船在南海通台风翻沉等）。当前我国海洋能源开发与海洋空间利用的绝大部分活动是在近海和极浅海海域。为了保证在这些海域所建造的工程设施能够安全服役免遭破坏，面临的首要问题是弄清这一海域中严酷和复杂多变的环境因素。我国东临西北太平洋，每年出现的台风数目占全球的38%，其中对我国可能造成灾害的台风每年有7—8个。每当台风在我国登陆或接近我国沿海通过时，都会在沿岸局部地区产生风暴潮，形成风暴潮灾害。

在我国北方海域（渤海和北黄海），冬季由于受寒潮影响，沿岸地区每年都有结冰现象，结冰严重的年份则出现冰害。若对这些海洋灾害估计不足将会带来巨大的损失。渤海重叠冰与堆积冰的形成，不但可给结构物以强大的冰压力，而且由于冰激引起的振动作用，也会给海洋平台的使用和安全带来巨大的损害。而冰区溢油的迁移规律及预防和清理技术，至今尚未进行过深入的研究。对近岸大面积冰排和海上浮冰，在波浪、潮汐作用下都会引起海冰的断裂，断裂后冰块的尺度直接影响其对结构物的作用。在渤海海域建造的海洋平台，为了抵抗冰害，往往建成正、倒锥体的结构型式，冰排对锥体结构的冰荷载及与其的动力相互作用，也是目前尚未解决的课题。在海冰力学的研究中，除进行理论分析和数值模拟外，实验研究也是一个重要的手段。在实验研究中，模型冰可采用冻结模型冰和非冻结模型冰来进行，它们各有其优缺点，发展这两种技术是海冰力学研究中的一个课题。

我国是一个多地震的国家，海域中时有地震发生。强烈的地震将有可能是海上工程设施的主要破坏荷载。如果一旦在地震中结构物（海洋平台、钻井船、人工岛、输油及输气管道等）发生破坏，除其直接经济损失极大外，其次生灾害——火灾、环境污染等的后果也不堪设想。

近年环太平洋地区地震的频度和强度都在上升，造成重大灾害。大型海上工程在地震作用下的安全性，特别是抗震防灾的基本原理和减震技术措施需要认真研究。海域中的大型海上水工建筑物在地震作用下的响应和振动破坏机理更有待深入研究。日本阪神地震记录资料表明，地震及由此引发的巨浪共同作用对水中和岸边建筑物造成的破坏十分严重。水工建筑物的这类破坏机理，至今国内外对此都很少研究，且由于试验条件的限制，国内外对此方面的试验研究工作开展极少。这是海上水工建筑物抗震研究中的一个新领域。

以下的一些研究内容将是为解决海洋工程设施抗震措施中的关键技术所必需考虑的，如近海环境地震危险性分析，设计地震动参数和频谱特性，强震海底多维地震动及其空间分布规律，地震波传播特性及地震动输入机理；海域中大型海上水工建筑物在地震作用下，考虑周围水介质影响的结构振动破坏机理、振动控制、地震动时颇联合分析模型和输入机制、非线性动力分析和动力破坏试验；核电站海域工程建筑物抗地震性能，海洋采油平台及地下输油管线与地基土动力相互作用，码头及护岸建筑物地震稳定性；海域中水工建筑物的性能设计和地震设防标准等。

海上水工建筑物在长期运行过程中健康状况逐渐恶化，其损伤主要来自两个方面：其一是结构的老化、疲劳、超载、内部损伤（裂缝）、地基沉降变形以及环境的物理化学损伤（低温、冻融、大气侵蚀）等；其二是设计不周或设计标准偏低，施工质量差，原材料不合格，管理维护不善等。大型海上水工建筑物的损伤和事故都将对国民经济的发展造成重大的影响。