全球海洋观测技术运用态势及海洋治理挑战 - 什么是海洋测量技术

7 T+ s* d" H/ D$ q9 w6 r& W

原文发表于《科技导报》2025 年第14 期 《全球海洋观测技术运用态势及海洋治理挑战》

全球海洋观测系统（GOOS）作为全球重要的海洋观测网络，致力于整合持续性的海洋观测活动，为气候政策、灾害预警、天气预报、海洋资源管理等关键领域提供统一的数据支持。本文重点分析了国家管辖范围以内海洋观测所面临的若干治理挑战，提出我国应加速海洋观测技术的创新与发展，积极参与全球海洋观测事务，加速培育国际海洋科技治理的专业人才，以有效应对全球海洋治理可能出现的变革。

全球海洋观测对理解地球气候系统、预测天气变化、管理海洋资源、保护海洋环境及发展蓝色经济至关重要。全球海洋观测系统是当今世界最为重要的海洋观测网络，负责协调持续的海洋观测活动，为气候政策、灾害预警、天气预报、海洋资源管理等领域提供决策支持。

f$ `+ K% O! v$ d

随着海洋观测技术的不断进步，一些从事海洋观测的相关方表示，GOOS的实施也遭遇了一些治理难题，特别是国家管辖范围以内海洋观测问题。这些治理难题涉及法律程序与实际操作的不协调、预先通知的难题、争议海域观测许可问题以及新技术应用的国内许可程序的缺失等方面。

0 Y) I* {( x0 h" U1 P6 j

1 全球海洋观测的治理框架

1.1法律框架

《联合国海洋法公约》（以下简称《公约》）为全球范围内的海洋观测活动确立了基础性的法律架构。《公约》旨在“妥为顾及所有国家主权的情形下，为海洋建立一种法律秩序，以便利国际交通和促进海洋的和平用途，海洋资源的公平而有效的利用，海洋生物资源的养护以及研究、保护和保全海洋环境”。当前，全球海洋观测活动所面临的若干治理难题，与《公约》相关条款的限制密切相关。

1.2组织框架

! u' D7 a4 L2 h

GOOS由联合国教科文组织政府间海洋学委员会（IOC）牵头，同时得到世界气象组织、联合国环境规划署和国际科学理事会的共同支持。在治理架构上，GOOS的核心团队包括GOOS指导委员会、专家小组、观测协调组、海洋业务预报系统专家团队、GOOS区域联盟、项目以及GOOS办公室。

1.3政策框架

IOC制定的相关计划、战略、白皮书等政策性文件，为全球海洋观测的发展确立了政策框架。2019年，《全球海洋观测系统2030战略》发布，呼吁逐步提升合作伙伴关系的层次与效能，旨在构建一个“真正的综合海洋观测系统”，为可持续发展、安全、福祉和繁荣提供必需的基础信息。2024年，IOC围绕“海洋十年”10项具体的挑战发布了2030愿景白皮书。其中，《挑战7：可持续地扩大全球海洋观测系统》强调了GOOS在全球海洋观测的组织协调中发挥的关键作用。

& K* r2 Q7 _0 t

2 全球海洋观测的技术运用

GOOS自成立以来发起了多项国际观测计划，并积极协调全球各国的观测资源。它不断采纳新技术、新工具和新方法，显著提升了全球海洋观测的能力。

$ w4 X0 f7 ]; d+ Z

2.1基于浮标的海洋观测

数据浮标合作小组是国际海洋与气象观测领域的协调机构。它通过浮标网络为多个研究领域提供数据支持，是GOOS中最早建立的观测网络之一，致力于推动海洋观测的标准化。

全球范围内的温度/盐度剖面浮标阵列，被称为Argo浮标，其部署始于2000年，是海洋观测系统的重要组成部分。Argo浮标具备调节浮力的能力，能够对海洋上层2000 m的深度进行测量。OceanSITES开阔海洋时间序列网络通过在开阔海域的固定位置以及上覆大气中部署多学科锚系浮标，执行高频观测任务，以收集物理、生物地球化学和生物学/生态系统方面的数据。

0 E0 h3 O1 A" n0 y# R+ _

2.2基于水下滑翔机的海洋观测

" Q! |( f1 h) E$ r; p; R3 A& y U

海洋滑翔机网络是一个国际性的自主水下滑翔机阵列，其主要任务是测量包括压力、温度、盐度和海流在内的多种物理变量，以及与浮游植物、浮游动物和鱼类的丰度相关的生物变量，还有溶解氧等重要生态化学变量，旨在记录海洋边界流循环的变化，并在风暴来临前进行采样，以提高影响预测的准确性。

2.3基于船舶的观测

全球海洋船载水文调查计划（GO-SHIP）由全球范围内的海洋科学考察船组成的国际网络执行，这些船只参与定期进行的海洋剖面水文调查。GO-SHIP是唯一一个能够对海洋水体（包括2000 m以下的深海区域）进行高精度记录的综合性海洋学计划，对理解和记录大尺度海洋水文属性的分布、变化及其驱动因素具有至关重要的作用。

' N, [" c8 j! l

船舶观测团队负责运营3个主要项目：自动船载高空气象计划、自愿观测船计划，以及机会船计划，这些项目共同构成了基于自愿船舶的基础数据收集网络。

2.4海平面观测

全球海平面观测系统是一系列潮汐观测站网络，负责提供数据、时效性、准确性参数，以表征全球海平面的变化，其目的在于实现对全球沿岸海平面变量的相对均匀分布采样，为气候变化和海洋学海平面监测提供长期数据支持。

2.5基于高频雷达的观测

全球高频雷达网络运用沿岸高频雷达技术，对海面流速、波浪（包括高度、方向、周期），以及风力进行测量。该网络对于确定表层水体的运动状态具有重要作用，为追踪污染物、执行搜救任务、监测有害藻华、指导船只航行、进行基于生态系统的管理和海洋空间规划提供了至关重要的信息支持。

6 l, G5 K8 j- r( U9 O- X

2.6基于动物传感器的观测

+ I* w; Y' Y. I) t ~4 i: ~7 G

动物搭载的海洋传感器网络致力于监测一系列关键的海洋及生物多样性指标，为全球海洋指标的估算提供数据支持，有助于对上层海洋变化进行量化分析，并为众多海洋及气象预报应用提供必要的数据。同时，它们还能为全球海洋中那些长期采样不足的区域提供数据。

% X' d* m% h; G' T t7 n- Z

3 主要国家和区域海洋观测的技术运用态势

3.1美国

美国综合海洋观测系统（U.S. IOOS）是一个集人才与技术于一体的综合网络架构，旨在协调并整合美国沿海水域、五大湖及海洋的丰富数据资源。U.S. IOOS为科学家、决策者及广大公众提供了坚实的支撑，助力其精准追踪、科学预测并灵活适应美国沿海及海洋环境的动态变迁。

3.2澳大利亚

澳大利亚综合海洋观测系统（IMOS）在澳大利亚《国家协作研究基础设施战略》支持下，自2006年起由澳大利亚塔斯马尼亚大学为首的海洋研究机构联盟运营。IMOS对澳大利亚的海洋区域进行系统和持续地观测，通过运行一系列基于平台的设施获取海洋观测数据，并与大学、政府和产业界的用户进行合作，推动应用，扩大影响。

3.3欧洲

) p7 B$ P0 E n/ `; o; E" B6 a

欧洲全球海洋观测系统（EuroGOOS）是一个致力于海洋学实践操作的泛欧洲跨机构联盟，也是GOOS在欧洲的组成部分。此外，EuroGOOS深度参与了欧洲海洋观测系统（EOOS）框架的建设。EOOS作为一个协调框架，旨在整合和协调欧洲海洋观测能力，推动收集欧洲海洋状态和变化信息的系统化、协作化，支撑海洋环境及其资源的可持续管理。

/ m" O( K# ^1 [+ e J

4 国家管辖范围内海洋观测技术运用的治理挑战

为应对气候变化、保障海上安全，以及维持健康海洋提供必需的海洋信息，在全球范围内建立一个综合性的全球海洋观测系统至关重要。一些从事海洋观测的相关方表示，他们在别国管辖海域内实施海洋观测时遭遇到一些治理难题，特别是法律障碍。这些治理障碍和法律难题突显了沿海国在海洋数据安全方面的顾虑与全球海洋科研需求之间的紧张关系。

+ q' n" n# J% z% I5 G

1）海洋观测的审批程序与科研工作的实际操作不相兼容。例如，有的沿海国对审批材料要求过于苛刻；有的审批过程复杂、冗长，直至任务启动的前一天才获知同意与否，若在最后一刻被通知审批“不同意”，前期准备工作中的人力、物力、财力投入就会前功尽弃；使用海洋滑翔机开展全年连续自主观测，通常需要定期回收并重新部署，但每次重新部署又需要重新申请审批。

9 E6 a4 G( i( Z$ F& Y

2）提前通知的要求与海洋观测持续开展的目标不相匹配。有些拟开展海洋观测的确切位置和具体时间，实践中难以提前确定，提前通知沿海国变得不切实际。

! T& L2 n3 ^3 P. k1 q

3）争议海域通常难以获得海洋观测的充分许可。争端双方之间的僵持与对立，使第三方难以在争议海域开展海洋观测活动。

" y/ W' T# g% u6 `8 R

4）海洋观测新技术的运用缺乏相应的国内许可程序。面对海洋滑翔机等海洋观测新技术的应用，有的国家尚未建立相应的审批申请流程。

5 政府间海洋学委员会的应对进程

$ _6 Y: V4 Q. h

2003至2009年，IOC海洋法专家咨询委员会围绕这些问题开展工作，为Argo通知计划的发展奠定了基础。

& @" {. r3 y8 @9 i- v2 p; J

2020年2月，GOOS组织举办了“国家管辖范围内以内区域海洋观测”专家研讨会，深入探讨了在全球海洋观测网络中，特别是在沿海国专属经济区内进行观测时所面临的诸多挑战。与会专家在《公约》现有条款框架内提出了7个解决方案。

+ [- K( i) D1 B# u

2022年6月，GOOS在IOC执行理事会第55届会议上确认了IOC成员国一致同意的通知机制符合《公约》的规定，并适用于漂流至专属经济区的Argo计划剖面浮标。

2023年6月举行的第32届IOC大会通过决议，决定成立一个特设会间工作组，讨论国家管辖范围内海洋观测（OONJ）的相关事宜。2023年12月，OONJ特设会间工作组举行了首次会议。工作组于2024年6月向IOC执行理事会第57届会议提交了一份临时报告，并在2025年第33届IOC大会上提交了最终报告。

6 展望与建议

* h; S, I0 [% f# S

在处理国家管辖海域内海洋观测国际合作的治理挑战与法律障碍时，不可避免地会触及《公约》相关条款的解释乃至修订问题。为适应可持续海洋观测操作便利化的新需求，对《公约》中关于海洋科学研究的条款进行扩张性解释或重新修订，关系到170个缔约国（方）的总体利益与意愿，这将意味着必须打破现有的利益平衡状态，探索新的利益平衡点。

尽管应对全球海洋观测的治理挑战是一项长期而艰巨的任务，特别是在《公约》现有条款框架内解决国家管辖范围内海洋观测问题，但这也为我国海洋观测的技术发展与人才培养提供了宝贵的时间窗口。面对当前的治理形势和挑战，提出以下建议。

一是加速推进我国海洋观测技术的发展与创新，特别需要积极破解海洋观测装备在发展过程中遇到的关键技术难题。二是积极参与国际海洋科技治理，在GOOS等国际合作框架中加强我国科学家的角色和影响力。三是加快培养具有国际视野的海洋科技治理专业人才。国际海洋科技治理人才应能够将科学、技术、工程问题与政策、管理、法律问题结合起来，实现科学与政策的融合，将科技成果转化为政策成果，有效支撑我国在全球海洋治理中的政策主张。

本文作者：罗刚

作者简介：罗刚，自然资源部海洋发展战略研究所研究员，研究方向为国际海洋与极地治理、海洋科技治理的法律与政策。

文章来 源 ： 罗刚. 全球海洋观测技术运用态势及海洋治理挑战[J]. 科技导报, 2025, 43(14): 52−59.

内容为【科技导报】公众号原创，欢迎转载白名单回复后台「转载」

☟

2 J4 n, M( `. ? b

《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、专稿专题、综述、论文、政策建议、科技人文等。

5 ?5 M3 h% c5 B; K4 l6 q. x