導(dǎo)語：如何才能寫好一篇軍事氣象學論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】普通氣象學概論教學；現(xiàn)代啟發(fā)式教學；創(chuàng)新教學；課程改革

普通氣象學概論作為氣象水文裝備國防生的一門專業(yè)課程，它是將物理學的基本定律、基本方程應(yīng)用于大氣科學研究領(lǐng)域，研究大氣中發(fā)生的物理過程、解釋大氣中的物理現(xiàn)象。與其他課程相比，它具有多學科交叉的內(nèi)容體系、較強的邏輯性、抽象性和廣泛的應(yīng)用性，且對于初學者或非氣象專業(yè)人員而言，教材章節(jié)之間隱晦的邏輯關(guān)系難以發(fā)現(xiàn)。目前普通氣象學概論教學現(xiàn)狀是：（1）課時安排較少，學員的學習積極性及主觀能動性不高；（2）教學模式主要以講授式為主，注重強調(diào)知識的系統(tǒng)性，且理論知識與學員實際崗位需求相差甚遠；（3）學員僅滿足于完成課堂學習任務(wù)，自我要求不高，以及達成的學習目標不夠明確，缺乏學習興趣和熱忱，很少主動去發(fā)現(xiàn)和解決實際問題，這與培養(yǎng)適應(yīng)軍隊信息化建設(shè)與聯(lián)合作戰(zhàn)需要的高素質(zhì)氣象水文裝備人才的目標不相適應(yīng)。那么如何在課時較少，課程內(nèi)容理論化較強且較抽象的情況下，提高教學效果呢?筆者認為進行現(xiàn)代啟發(fā)式教學，激勵學員對本課程的學習興趣和內(nèi)在動機，促進學員積極思維，并精心設(shè)計符合學員認知結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代啟發(fā)式教學流程調(diào)動學生學習的主動性和積極性，注重學以致用與用以促學，培養(yǎng)學員生成發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，同時更要掌握發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的途徑，才是關(guān)鍵所在。

一、現(xiàn)代啟發(fā)式與傳統(tǒng)啟發(fā)式教學的聯(lián)系與區(qū)別

啟發(fā)式教學法簡而言之就是教師在教學過程中依據(jù)學習過程的客觀規(guī)律和學生的認知結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學生積極主動地獲取和掌握知識的一種教學方法。它自我國古代的孔子，西方的蘇格拉底開始，至今已有兩千多年的歷史。隨著社會進步，科學技術(shù)傳承、創(chuàng)新、發(fā)展，人們又賦予它以新的內(nèi)涵，因此形成了一種新的教學理念，即“現(xiàn)代啟發(fā)式教學”?，F(xiàn)代啟發(fā)式教學不是對傳統(tǒng)教學的忽視和批判，而是繼承與創(chuàng)新；它繼承了傳統(tǒng)啟發(fā)式教學的精要所在：注重學生主體地位，重視個體差異，啟發(fā)誘導(dǎo)并因材施教，同時又豐富和發(fā)展了傳統(tǒng)啟發(fā)式教學。那么與傳統(tǒng)啟發(fā)式教學相比，現(xiàn)代啟發(fā)式教學到底有什么創(chuàng)新之處？對比結(jié)果[1]見表1。從表1中不難看出現(xiàn)代啟發(fā)式教學是一種符合現(xiàn)代教學規(guī)律的培養(yǎng)教育人的教學思想、原則和方法。它立足學生的認知水平，既注重知識的傳授，又注重能力培養(yǎng)，讓學生積極主動地獲取知識、發(fā)展能力，真正成為學習的主人，達到會學、創(chuàng)造性地學。借用我國近代偉大的教育家葉圣陶話說“教師的教學，不在于要學生搬去可以致富的金子，而在于給學生點金的指頭。教師不是給學生大量灌輸知識，而是將開發(fā)文化寶庫的鑰匙交給學生?！?/p>

二、理清教材內(nèi)容，挖掘貫穿全書的隱晦邏輯

普通氣象學概論是研究地球大氣中的各種現(xiàn)象及其演變規(guī)律，這些現(xiàn)象包括物理的、化學的以及人類活動對大氣的影響，以及如何利用這些規(guī)律為人類社會和經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)。它實際上是物理學領(lǐng)域中一些最基本的理論或中心理論與大氣科學領(lǐng)域的交叉，其中包括靜力學、動力學、聲學、光學、電學（電荷，電流和電場）、電磁學（電磁輻射與電磁波）和熱力學等。課程教材依據(jù)學科架構(gòu)章節(jié)安排如圖1所示，從圖1中可以看出，教材是根據(jù)學科自身的體系來闡述普通氣象學概論的主要內(nèi)容，即熟知的“大氣科學+”的結(jié)構(gòu)，物理學的各個基本領(lǐng)域只是其中一個加數(shù)，比如“大氣科學+”與動力學，簡單組合就構(gòu)成大氣動力學基礎(chǔ)，注意這里“大氣科學+”與“+大氣科學”盡管兩者模式主體不同，但語義和內(nèi)涵一致。雖然這種教材章節(jié)結(jié)構(gòu)安排能夠滿足學科知識的系統(tǒng)性和完整性，但是考慮到學員的現(xiàn)有認知程度，接受知識方式、特點及困難程度，在演講式或講授式教學模式下很容易導(dǎo)致學員為學而學，單純?yōu)橥瓿扇蝿?wù)而學的狀態(tài)。故第一步必須理清教材內(nèi)容，挖掘出適合初學者從事物外部入手，由簡單到復(fù)雜，由表及里探索知識的隱晦邏輯，然后在這個隱晦邏輯的指引下安排教學內(nèi)容順序；并同時考慮學生的“最近發(fā)展區(qū)”，造成已有認知結(jié)構(gòu)與所學普通氣象學概論知識之間中等程度的不符合，以維持學生探究知識的興趣和熱情，形成國防生學員學習知識和發(fā)展能力的最佳教學結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容教學順序調(diào)整如圖2所示?？梢妶D2明顯區(qū)別于圖1，它給出了一條氣象知識由淺入深、由表及里的認知邏輯。即對于初學者，首先學習和了解氣象領(lǐng)域的基本物理量、概念及方程，建立氣象專業(yè)的相關(guān)背景知識和基礎(chǔ)概念，這部分內(nèi)容對應(yīng)著教材的大氣概述章節(jié)；在此基礎(chǔ)上，學習和研究普通氣象學中最簡單的科學問題，也就是靜止條件下大氣狀態(tài)的變化和平衡規(guī)律問題。更進一步，考慮到靜止大氣不能刻畫千變?nèi)f化的運動大氣，所以必須研究大氣運動的相關(guān)問題，研究大氣運動從最簡單的水平運動開始，這部分對應(yīng)教材的大氣動力學內(nèi)容，然后研究大氣的垂直運動問題，即大氣熱力學。在認識這些基本規(guī)律后，需要研究導(dǎo)致天氣和氣候演變的基本物理過程，即輻射過程，對應(yīng)于大氣輻射學。除卻以上宏觀科學規(guī)律外，還需要以熱力學和動力學為基礎(chǔ)研究云微物理學，它是人工影響天氣的理論基礎(chǔ)，即在特定的天氣背景條件和適當?shù)脑莆锢項l件下，通過人工干預(yù)的方式對局部大氣微物理過程進行影響，使天氣向人們期望的方向發(fā)展，從而達到趨利避害的目的。最后，結(jié)合大氣中的光學、電學、聲學等自然現(xiàn)象，闡明其物理本質(zhì)。綜上而言，改善后的教學順序存在一條邏輯主線，它對初學者認識和把握普通氣象學概論課程有重要意義。

三、把握認知結(jié)構(gòu)，精心設(shè)計現(xiàn)代啟發(fā)式教學流程

當前現(xiàn)代啟發(fā)式教學更多的是一種教學理念，并無固定的教學流程或模式供借鑒，筆者站在非氣象專業(yè)初學者的立場，依據(jù)學員的認知結(jié)構(gòu)，接受知識的方式、特點及困難程度，并結(jié)合《普通氣象學概論》教學內(nèi)容提出了一種適合非氣象專業(yè)國防生學員現(xiàn)代啟發(fā)式教學理科教學模式，流程如圖3所示。它分為情景與意境創(chuàng)設(shè)、問題設(shè)計與引入、學員獨立思考、階梯式激發(fā)、主動獲取與吸收、誤區(qū)與盲區(qū)掃除、歸納與總結(jié)以及轉(zhuǎn)化與應(yīng)用8個環(huán)節(jié)。下面結(jié)合課堂教學過程來闡述每個環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用。1.情景與意境創(chuàng)設(shè)：捷克教育家夸美紐斯曾說：“一切知識都是從感官開始的”。由此可見，直觀展現(xiàn)教學內(nèi)容所表征的實際事物或者實際事物的相關(guān)背景可以使抽象的知識具體化、形象化，有助于學生感性認識的形成，并促進理性認識的發(fā)展。因此課堂教學實施的第一步就是結(jié)合教學目標，研究教材內(nèi)容，根據(jù)每節(jié)課的內(nèi)容、知識體系和學員起點，創(chuàng)設(shè)與當前學習內(nèi)容相關(guān)的具有一定難度，需要學員努力克服，而又是力所能及的學習情境，激發(fā)學生的內(nèi)在學習動機和熱情，引導(dǎo)學員帶著明確的求知欲望進入課堂。例如，在緒論中如何引導(dǎo)學生認識氣象學時，可安排學生觀看《后天》和《龍卷風》等電影建立學生關(guān)于氣象災(zāi)害的感性認識或通過再現(xiàn)2016年6月24日發(fā)生在江蘇鹽城阜寧地區(qū)的強龍卷和2016年9月15日莫蘭蒂超強臺風登陸廈門等造成較大數(shù)量亡人和巨大經(jīng)濟損失的實際氣象災(zāi)害事件催生學員的學習情感和求知欲。2.問題設(shè)計與引入：格蘭特•威金斯說：“問題乃是通向理解之門”，即在所創(chuàng)設(shè)的情境框架下，依據(jù)教學目標選擇與當前教學內(nèi)容密切相關(guān)的專業(yè)熱點、敏感性事件、事例或課題作為問題設(shè)計的核心內(nèi)容，讓學員面臨一個需要立即去解決的問題。例如，在針對地轉(zhuǎn)風問題設(shè)計時，引入1986年4月26日切爾諾貝利發(fā)生核爆炸引起放射性物質(zhì)擴散事例，試問距離切爾諾貝利以東2600公里的哈薩克斯坦會不會遭受核污染？如果會大約是什么時候？通過上述問題的設(shè)計與引入，學員立即面臨一個需要解決的問題。3.學員獨立思考：“學起于思，思起于疑”，由教員向?qū)W員提供解決該問題的有關(guān)線索，引導(dǎo)學員獨立思考，就是要使學員懂得思考些什么，怎樣去思考，如何判斷思考是否正確，如何歸納及利用思考得出的正確結(jié)果等，即通過“憤”“悱”情境催化，提高學員提出問題、分析問題和解決問題的能力。例如，上例核污染事件，學員需要思考自己應(yīng)該用哪類知識認識和解決這個問題，以及現(xiàn)在自己是否具備相關(guān)知識，進一步刺激和催化學生的好奇心。4.階梯式激發(fā)：對于自然科學而言，通常僅通過學員獨立思考較難有效直面問題矛盾，尤其對于一個比較有價值的命題，其內(nèi)容往往過于抽象或過程太過復(fù)雜，對于大部分學生而言都存在一定的思維難度，因此對這類問題的啟發(fā)往往最考驗授課教員的內(nèi)功。階梯式激發(fā)正是解決這類問題的有效途徑，即將比較復(fù)雜的命題分解成若干個難度由淺入深、循序漸進的小問題，對于分解成的每一個小問題獨立啟發(fā)，各個擊破，從而使原問題得以解決，并從不同層次激發(fā)學員的思維積極性，讓學員在類比、辨析、遷移中學會解決問題的方法。例如上面核污染事件階梯式分成運動學問題、風壓定律問題、地轉(zhuǎn)風計算問題，通過3個小問題的解決，原問題就迎刃而解了。5.主動獲取與吸收：在實施現(xiàn)代啟發(fā)式教學過程中，教員結(jié)合講授過程，必須給學生提供專門的機會進行知識“組裝”，即綜合訓練。這一階段是完成由教員啟發(fā)轉(zhuǎn)向?qū)W員自我啟發(fā)的關(guān)鍵，是學員由“學會”到“會學”的轉(zhuǎn)換。教員可以通過和學員一起設(shè)計“自我提問”，使學員按一定的程序自己提問啟發(fā)自己，促進學員生成主動獲取與吸收知識的能力。6.誤區(qū)與盲區(qū)掃除：在課堂教學中，教員對于學員的思考過程，不能簡單僅給予“對”或“錯”的回答，而要結(jié)合大多數(shù)學員對于思考問題的綜合反饋，從中發(fā)現(xiàn)學員思維過程中的缺陷，然后給予恰如其分的指正。這樣，學員才能真正發(fā)現(xiàn)自己的問題所在，避免同樣的錯誤再次發(fā)生。與此同時，對于學員在思考問題時有意識地運用科學的思維方法時，要及時給予表揚和鼓勵，促進學員良好思維習慣的形成。例如，實施大氣狀態(tài)方程教學時，試比較在同溫同壓下，干空氣密度、水汽密度及濕空氣密度的大小，大部分學生會得出錯誤的結(jié)論，需要教員發(fā)現(xiàn)學員思維過程的盲區(qū)，并恰當?shù)膯l(fā)，促進學員理性思維的形成。7.歸納與總結(jié)：教員應(yīng)當結(jié)合課堂教學目標，引導(dǎo)與協(xié)同學生把現(xiàn)代啟發(fā)式教學所得到的結(jié)果組織成一個可理解的、有用的結(jié)論，并把它與相關(guān)信息結(jié)合起來，納入到學員的原認知結(jié)構(gòu)中，而且應(yīng)使學員體會到獲得成功的喜悅感，增進學生的智力開發(fā)，幫助學生獲得批判性思維與自主學習能力。8.轉(zhuǎn)化與應(yīng)用：學以致用，用以促學。轉(zhuǎn)化與應(yīng)用對現(xiàn)代啟發(fā)式教學提出了更高的要求，本環(huán)節(jié)主要依托任務(wù)啟發(fā)的方式，結(jié)合課后習題及前沿熱點事件，鞏固和提高學員發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，同時掌握發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的途徑。如以往在普通氣象學概論教學中教員會布置有關(guān)專業(yè)方面的課程論文，大部分學生結(jié)論浮在表面，本環(huán)節(jié)嘗試將學生按單位所在地或工作崗位分組，讓學生自行搜集普通氣象學在軍事裝備、業(yè)務(wù)工作和生活需求等方面的實際應(yīng)用，并根據(jù)所學知識和查閱文獻凝練出科學問題以及提出針對性的解決辦法，這樣學以致用、用以促學的方式極大地調(diào)動學生的積極性，有效提升學員解決實際問題的能力。

四、結(jié)語

本文主要結(jié)合普通氣象學概論教學實踐，從教材內(nèi)容、教學目標和學員的實際知識結(jié)構(gòu)出發(fā)，提出了一種有效進行普通氣象學概論教學現(xiàn)代啟發(fā)式教學改革的思路。總體而言，在理科基礎(chǔ)教學過程中采用現(xiàn)代啟發(fā)式教學已經(jīng)是大勢所趨，值得在各種不同的課程中去應(yīng)用和實踐。另外現(xiàn)代啟發(fā)式教學需要耗費教員大量的創(chuàng)造性勞動以及對教師的要求較高，因此需要教員在日常教學工作中注重積累、不斷總結(jié)和逐步完善，特別是挖掘大氣科學中高影響敏感事件和前沿熱點問題，靈活運用到教學過程中，以取得更好的教學效果。

參考文獻：

篇2

關(guān)鍵詞：靜止衛(wèi)星；水利；應(yīng)用；水文水資源監(jiān)測；災(zāi)害監(jiān)測；水利通信

中圖分類號：TP79；TV21文獻標識碼：A文章編號：1672-1683（2013）04-0134-06

地球靜止軌道衛(wèi)星（以下簡稱靜止衛(wèi)星）位于地球赤道上空距地面約36 000 km，軌道平面與赤道平面夾角為零，并且繞地球運行的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，故相對于地面靜止。由于靜止衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的同步性，衛(wèi)星可以實現(xiàn)連續(xù)對地觀測，在氣象、通信、軍事、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等行業(yè)都有較廣泛的應(yīng)用，特別是在氣象和通信領(lǐng)域，已成為不可或缺的監(jiān)測和數(shù)據(jù)獲取工具和平臺。

水利行業(yè)中許多領(lǐng)域都存在對靜止衛(wèi)星的應(yīng)用需求，如水資源日常監(jiān)測、突發(fā)事件應(yīng)急監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警等，但總體上對靜止衛(wèi)星的應(yīng)用仍處于起步階段，多局限于氣象預(yù)報產(chǎn)品應(yīng)用等方面，應(yīng)用范圍有待進一步拓寬，應(yīng)用程度有待進一步深入[1]。

本文通過對現(xiàn)有靜止衛(wèi)星主要參數(shù)和特點的歸納，以及對國內(nèi)外靜止衛(wèi)星水利應(yīng)用的調(diào)研和分析，基于靜止衛(wèi)星在我國水利行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出未來我國靜止衛(wèi)星水利應(yīng)用前景的設(shè)想和展望。

1國內(nèi)外水利相關(guān)靜止衛(wèi)星發(fā)展狀況

國外水利相關(guān)靜止衛(wèi)星發(fā)展較早。1975年，美國率先實現(xiàn)了人類首顆靜止氣象衛(wèi)星GEOS-1業(yè)務(wù)運行；1977年，日本第一顆靜止氣象衛(wèi)星GMS-1發(fā)射；1978年，歐空局的Meteosat靜止氣象衛(wèi)星首次實現(xiàn)了水汽通道圖像傳輸；1982年，印度第一代INSAT衛(wèi)星發(fā)射，集通信、廣播和氣象探測于一身。

目前，美國的GEOS系列已經(jīng)發(fā)展到了第四代，擁有更穩(wěn)定的平臺，支持更新的成像儀、空間環(huán)境探測器（SEM）、垂直探測器和太陽X射線成像儀（SXI）。新一代的GOES-R系列也已提上日程，預(yù)計于2014年實現(xiàn)業(yè)務(wù)運行，將搭載先進的基線成像儀（ABI）和超光譜環(huán)境監(jiān)測儀（HES），性能將大幅提升，在同步衛(wèi)星監(jiān)測領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢。

日本的MTSAT-2和MTSAT-1R雙星在軌運行，互為備份，較上一代GMS-5的自旋穩(wěn)定姿態(tài)控制不同，MTSAT采用三軸穩(wěn)定方式，成像時間短、圖像信噪比、靈敏度高。

歐盟第二代靜止氣象衛(wèi)星MSG-2替代了上一代Meteosat，雖然仍采用自旋穩(wěn)定方式，但在傳感器通道數(shù)、空間分辨率、圓盤成像時間和量化級數(shù)上有了很大提高。MSG-3已于2012年7月發(fā)射，第三代靜止氣象衛(wèi)星（MTG）將會在成像精度上和數(shù)據(jù)傳輸速率上有大輻改進，首顆衛(wèi)星將于2018年開始服役。

俄羅斯在軌靜止衛(wèi)星二代GOMS-N2和印度在軌靜止衛(wèi)星INSAT-3D都采用先進的多通道掃描成像儀，擁有各自的特點。

我國水利相關(guān)靜止衛(wèi)星發(fā)展起步較晚。1997年6月10日，我國第一顆靜止氣象衛(wèi)星FY-2A正式投入使用，2004年10月FY-2C發(fā)射成功，實現(xiàn)業(yè)務(wù)化運行，比美國晚了整整29年，總體水平也只相當于美國20世紀90年代初的水平，據(jù)估計這樣的差距可能在風云四號才能趕上。不過風云二號也有很多自己的特色，尤其在圖像定位配準方面已經(jīng)達到了世界先進水平。2006年12月，F(xiàn)Y-2D靜止氣象衛(wèi)星發(fā)射成功，與FY-2C星實現(xiàn)了雙星備份，主汛期每天每15分鐘可提供一張圖像。2008年12月，F(xiàn)Y-2E星接替已經(jīng)超期服役的FY-2C星繼續(xù)運行。這三顆星均采用自旋穩(wěn)定的姿態(tài)控制方式，搭載5通道掃描成像儀和空間環(huán)境探測儀，但是和發(fā)達國家相比，還是有一定的差距。表1是各國靜止氣象衛(wèi)星搭載主要荷載對比。

2.1靜止衛(wèi)星在水利行業(yè)的可用性分析

2.1.1水利相關(guān)應(yīng)用參數(shù)分析

隨著水利現(xiàn)代化的不斷深入，傳統(tǒng)水利監(jiān)測手段已經(jīng)無法滿足需求。在水資源監(jiān)測方面，傳統(tǒng)水文監(jiān)測只采集站點數(shù)據(jù)，且水文站網(wǎng)密度有限，展布到面后精度有一定不確定性。水旱災(zāi)害監(jiān)測也距實時、持續(xù)監(jiān)測與預(yù)警的業(yè)務(wù)需求有一定差距。傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測能力也落后于管理需求，指標不夠全面，站點密度不夠，快速機動監(jiān)測能力差，突發(fā)性水污染預(yù)警系統(tǒng)不夠完善。

極軌等高空間分辨率遙感衛(wèi)星重訪周期長，幅寬窄，可能在區(qū)域性單次監(jiān)測上精度較高，但在大尺度動態(tài)監(jiān)測方面較為薄弱。靜止衛(wèi)星可每30 min獲取一次影像，尺度可覆蓋全球，并且新一代靜止衛(wèi)星多配置高分辨率多通道傳感器，將為水利業(yè)務(wù)監(jiān)測提供多指標、真實可靠的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，大幅提高日常管理和應(yīng)急能力。

從GEOS-1只搭載單臺掃描成像儀，提供單一氣象資料，到如今搭載多種高分辨率空間探測器，并依托各國靜止氣象衛(wèi)星建立起的全球靜止氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)，靜止衛(wèi)星已實現(xiàn)為水文監(jiān)測、重大水旱災(zāi)害監(jiān)測和實時水情數(shù)據(jù)傳輸提供動態(tài)數(shù)據(jù)和多種定量產(chǎn)品支持，表2是全球主要靜止氣象衛(wèi)星的水利相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域。除提供初級遙感信息外，靜止衛(wèi)星還可提供多種定量產(chǎn)品，為水利行業(yè)提供更深入、針對性強的業(yè)務(wù)應(yīng)用產(chǎn)品，表3是我國FY-2C衛(wèi)星提供的水利相關(guān)定量產(chǎn)品。此外，靜止衛(wèi)星還為水利部門提供相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)支持，20世紀90年代，我國水利部就購買了亞洲二號半個轉(zhuǎn)發(fā)器，并以此為依托建立了水利衛(wèi)星通信系統(tǒng)。另外，靜止衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)和全球?qū)Ш较到y(tǒng)也可應(yīng)用于水利行業(yè)。靜止衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)主要有全球覆蓋的國際海事衛(wèi)星（Inmarsat）通信系統(tǒng)和區(qū)域覆蓋北美的移動衛(wèi)星（MSAT）通信系統(tǒng)、亞洲蜂窩衛(wèi)星（ACeS）通信系統(tǒng)、瑟拉亞（Thuraya）衛(wèi)星通信系統(tǒng)等。比較成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的GLONASS和我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），即北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前，為我國水利通信建設(shè)提供服務(wù)的靜止衛(wèi)星系統(tǒng)主要是Inmarsat-C海事衛(wèi)星系統(tǒng)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

相對于傳統(tǒng)地面觀測和其它衛(wèi)星在水利中的應(yīng)用，靜止軌道衛(wèi)星的主要優(yōu)勢在于可以高時間分辨率探測信息，有效的動態(tài)跟蹤和監(jiān)測大尺度系統(tǒng)的形成、發(fā)展及演變規(guī)律。一顆靜止軌道氣象衛(wèi)星每30 min就能獲得近地球的氣象圖片資料，對水資源運行調(diào)度管理實時監(jiān)測、水旱災(zāi)害監(jiān)測，洪水、暴雨和突發(fā)水污染事故應(yīng)急監(jiān)測以及水情數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)具有突出的能力。因此，靜止衛(wèi)星在水利方面的應(yīng)用有著廣闊的前景。

在水資源監(jiān)測方面，傳統(tǒng)水文監(jiān)測只采集站點的數(shù)據(jù)，擴展到面后精度不高，且許多地區(qū)水文站網(wǎng)密度不夠，甚至還存在無監(jiān)測地區(qū)，降水、徑流監(jiān)測和預(yù)報等技術(shù)手段尚不能完全不能滿足水資源評價、規(guī)劃與管理等方面的需求，而極軌等高空間分辨率遙感衛(wèi)星由于重訪周期過長，幅寬較窄，可能在區(qū)域性水資源監(jiān)測精度較高，但對于大尺度動態(tài)水資源監(jiān)測方面較為薄弱。在水資源管理方面，由于人工側(cè)支循環(huán)，使得流域水資源的分配和轉(zhuǎn)換關(guān)系異常復(fù)雜，分配層次多，流域降水和徑流變化趨勢不同步，降雨徑流預(yù)報和水資源趨勢預(yù)測依然是世界級難題，滿足不了流域水資源配置和調(diào)度管理的需要。靜止軌道衛(wèi)星每30 min就能獲得水文監(jiān)測資料，尺度可覆蓋全球，相信配備高空間分辨率傳感器的靜止軌道衛(wèi)星會在全球水資源領(lǐng)域有更深入的應(yīng)用。

在水旱災(zāi)害遙感監(jiān)測方面的，我國雖已開展多年，但距實時、持續(xù)監(jiān)測與預(yù)警的行業(yè)需求還有一定的差距。高分辨率的靜止軌道衛(wèi)星數(shù)據(jù)，進一步提高業(yè)務(wù)化程度，以形成一套完整的水旱災(zāi)害遙感監(jiān)測產(chǎn)品。

2.2在水文水資源監(jiān)測中的應(yīng)用進展

2.2.1降水監(jiān)測

降水是水文循環(huán)中的基本環(huán)節(jié)，在水資源評價、管理、水循環(huán)模擬等方面都有著大量的數(shù)據(jù)需求。從1978年美國人L.E.Spayd Jr.和R.A.Scofield[12]第一次基于GOES數(shù)據(jù)提出估算熱帶氣旋降雨量方法并業(yè)務(wù)化應(yīng)用以來，不論是在理論還是手段上，基于靜止衛(wèi)星的降水監(jiān)測技術(shù)都已相當成熟，方法呈現(xiàn)多樣化。美國NOAA的NESDIS 發(fā)展了利用GEOS紅外資料估算降水量的系統(tǒng)并于1997年投入業(yè)務(wù)運用[13]，我國水利部信息中心也使用云分類方法對GMS衛(wèi)星數(shù)字云圖估算面雨量[14]，張云惠、史可傳[15]基于GMS衛(wèi)星云圖對哈密地區(qū)降雨進行估算，徐亮等[16] 基于靜止衛(wèi)星氣象數(shù)字化產(chǎn)品采用多元決策加權(quán)法估算降雨，熊秋芬[17]提出了基于GMS衛(wèi)星4通道資料的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)估算降雨的方法，并進行了實例驗證。

為了彌補靜止衛(wèi)星空間分辨率的不足和發(fā)揮其高時間采樣頻率的優(yōu)勢，靜止衛(wèi)星降水監(jiān)測主要采用多種傳感器聯(lián)合監(jiān)測的方法。現(xiàn)在水利行業(yè)應(yīng)用較廣的全球降水監(jiān)測數(shù)據(jù)集——全球衛(wèi)星降水制圖（GSMaP） 和 GPCP就是多種傳感器聯(lián)合監(jiān)測的成果。GSMaP 數(shù)據(jù)集采用的GEOS衛(wèi)星的可見光/紅外數(shù)據(jù)，空間分辨率為0.03635°（在赤道上相當于 4 km） ，時間分辨率約為30分鐘，覆蓋區(qū)域為60°N ～ 60°S，在海洋上的監(jiān)測效果最好，在高山上的表現(xiàn)最差。在陸地和海岸帶地區(qū)，GSMaP 數(shù)據(jù)難于識別強降水，同時低估強度大于10 mm/h 的降水。GPCP數(shù)據(jù)集主要數(shù)據(jù)源是GOES、GMS、Meteosat衛(wèi)星，逐月、逐日和每5日降水分析資料空間分辨率分別為2.5°、1°和2.5°。

2.2.2土壤含水量與蒸散發(fā)監(jiān)測

土壤含水量與蒸散發(fā)監(jiān)測是水資源評價、管理中的重要一環(huán)，獲取實時連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)是做好實時調(diào)度和管理工作的必要保障。靜止氣象衛(wèi)星的紅外掃描輻射計在土壤墑情、溫度、溫度和植被監(jiān)測方面均有所應(yīng)用。趙長森等[18]提出了基于靜止衛(wèi)星的陸面區(qū)域蒸散模型，并采用FY-2C數(shù)據(jù)對淮河流域蚌埠以上農(nóng)業(yè)區(qū)進行了多時間尺度的區(qū)域耗水模擬，開創(chuàng)了利用靜止衛(wèi)星模型模擬區(qū)域耗水的先河。裴浩等[19]借鑒極軌氣象衛(wèi)星監(jiān)測植被和土壤墑情的研究成果，采用GMS的多通道數(shù)據(jù)監(jiān)測土壤墑情和植被指數(shù)。楊曉春[20]利用FY-2數(shù)據(jù)對土壤濕度進行模擬，并在多年干旱監(jiān)測中得到了應(yīng)用。

為了彌補靜止衛(wèi)星在空間分辨率上的不足，舒云巧等[21]提出利用FY-2C結(jié)合MODIS產(chǎn)品估算河北灌溉農(nóng)田實際蒸散量的方法，利用靜止衛(wèi)星時間分辨率強的優(yōu)勢，提高了遙感監(jiān)測的質(zhì)量。由于靜止衛(wèi)星的紅外傳感器空間分辨率往往都是千米級的，因此，比較適于大、中區(qū)域尺度高時間分辨率的地表參數(shù)反演。張霄羽和王嬌[29]利用風云二號靜止氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)，提出了多時相熱紅外/可見光反演地表水分的算法，在中尺度區(qū)域上定量化土壤表面含水量，并在中國西北地區(qū)進行應(yīng)用，獲得了5 km×5 km空間尺度的日均土壤含水量，并且與先進的AMSR土壤水分產(chǎn)品相比，均方根誤差為0.025 g/cm3，最大估算誤差在0.07 g/cm3以內(nèi)。這一研究為中尺度高時間分辨率土壤含水量產(chǎn)品的獲取提出了一種思路。

2.2.3冰雪監(jiān)測

冰雪融量的計算是水文學上的一個重要問題，靜止衛(wèi)星也在大尺度連續(xù)動態(tài)觀測冰雪上很有優(yōu)勢，但由于空間分辨率較低，目前還處于初探階段。裴浩等[19]嘗試利用GMS可見光通道探測冰雪分布并取得了較好的精度。中國科學院冰川所利用氣象衛(wèi)星云圖來計算雪被覆蓋的范圍、厚度、冰雪融量，并追索其連續(xù)演變，進行了祁連山冰川水文學的研究。

2.3在水旱災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用進展

2.3.1洪災(zāi)監(jiān)測

靜止氣象衛(wèi)星在全天候洪水監(jiān)測和汛期降雨預(yù)報方面均有應(yīng)用，是防洪減災(zāi)輔助決策的重要信息來源。中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心從20世紀80年代中期開展提供氣象衛(wèi)星監(jiān)測洪澇災(zāi)害的科研服務(wù)，曾成功對1991年江淮大水、1996年華北水災(zāi)以及1998年長江洪水等重大洪澇災(zāi)害進行了監(jiān)測[19]。王慶齋等[23]也根據(jù)GMS-5靜止氣象衛(wèi)星數(shù)字化衛(wèi)星云圖曲灰度分布，建立云頂溫度與地面實測降水關(guān)系曲線，實現(xiàn)對黃河流域汛期降水的預(yù)報。

2.3.2旱災(zāi)監(jiān)測

靜止氣象衛(wèi)星監(jiān)測旱情問題，已引起國內(nèi)外學者的關(guān)注，并進行了一些研究嘗試。張元元[24]利用FY-2/VISSR數(shù)據(jù)生成PRETA干旱指數(shù)產(chǎn)品，應(yīng)用于全國范圍的旱情連續(xù)監(jiān)測，與極軌衛(wèi)星同類產(chǎn)品相比，在監(jiān)測范圍和頻次上都具有明顯的優(yōu)勢，很好地反映了2009年秋季至2010年春季西南大旱的旱情時空變化。姬菊枝等[25]利用風云二號衛(wèi)星并結(jié)合NOAA的數(shù)據(jù)用熱慣量法估計了2003年哈爾濱春季干旱受災(zāi)情況，提出了防治措施。

2.3.3冰雪災(zāi)害監(jiān)測

靜止氣象衛(wèi)星在重大冰雪災(zāi)害也有一些應(yīng)用。朱小祥等[26]利用FY-2C、D星結(jié)合modis數(shù)據(jù)在2008年南方雪災(zāi)中向有關(guān)部門提供降雪天氣預(yù)報、受災(zāi)區(qū)積雪覆蓋范圍等方面的遙感監(jiān)測信息。

2.4在國內(nèi)水利通信中的應(yīng)用進展

靜止衛(wèi)星在水利行業(yè)中的應(yīng)用除包含靜止氣象衛(wèi)星提供水利相關(guān)應(yīng)用的直接產(chǎn)品外，還承擔著轉(zhuǎn)發(fā)水情數(shù)據(jù)、進行水利通信的任務(wù)。1991年，北京海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)（Inmarsat-C）地面站正式運行，開始承擔起用戶、衛(wèi)星與移動終端之間水情數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)，使得水情測報系統(tǒng)不受距離和下墊面條件的限制。我國自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)也為水情部分流域的水情測報系統(tǒng)提供服務(wù)，承擔著部分水利衛(wèi)星通信任務(wù)，具有覆蓋范圍廣、傳輸數(shù)據(jù)量大和成本低的優(yōu)勢。此外，我國從1976年開始投資水利通信網(wǎng)。1994年，水利部一次性購買了亞洲二號的半個Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器，建設(shè)水利通信系統(tǒng)，經(jīng)過十多年的努力，建立了以語音、數(shù)據(jù)、圖像為媒介的水利通信網(wǎng)。2008年，亞洲二號退役，水利部又租用亞洲五號Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器和亞太六號C波段轉(zhuǎn)發(fā)器，實現(xiàn)混網(wǎng)組合，組建了新一代的水利通信系統(tǒng)，并于2010年投入使用，提高了抗雨衰能力，EIRP和G/T指數(shù)值在邊遠地區(qū)比前代提高了16倍，增強了發(fā)射和接收能力。新系統(tǒng)集圖像、數(shù)據(jù)、語音和應(yīng)急通信業(yè)務(wù)為一體，采用新型的DVB-S2通信體制，加大傳輸帶寬，充分提高衛(wèi)星信號傳輸能力，滿足了防汛、抗旱衛(wèi)星通信需求，有效保證了水利通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

3存在問題與展望

靜止衛(wèi)星自身雖然有覆蓋范圍廣、成像周期短、資料來源均勻、連續(xù)、實時性強、成本低等先天性優(yōu)勢，但犧牲了傳感器精度、荷載和傳輸速率等條件，造成業(yè)務(wù)應(yīng)用面窄和深化程度不夠的問題。因此，靜止衛(wèi)星在水利行業(yè)得到廣泛應(yīng)用還需要解決以下幾個問題。

（1）提高衛(wèi)星穩(wěn)定性，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的持續(xù)穩(wěn)定獲取。我國的FY-2號還采用自旋穩(wěn)定姿態(tài)控制方式，衛(wèi)星運行穩(wěn)定性差，數(shù)據(jù)噪點多，難以實時穩(wěn)定更新，改進靜止衛(wèi)星姿態(tài)控制方式，提高傳感器靈敏度和穩(wěn)定性，是保證監(jiān)測數(shù)據(jù)高質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定傳輸?shù)挠行侄巍?/p>

（2）提高傳感器性能，滿足行業(yè)應(yīng)用精度要求，深化業(yè)務(wù)應(yīng)用。目前水利行業(yè)采用的靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)源大多空間分辨率和光譜分辨率較低，離行業(yè)應(yīng)用的精度要求尚有一定距離，另外，有效荷載種類過少，監(jiān)測范圍不足，相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域較窄，需加大高軌、高分辨率傳感器的研發(fā)投入，深化業(yè)務(wù)應(yīng)用，在保證靜止衛(wèi)星同步、大尺度觀測特性的同時，開展新型傳感器的研究，擴展監(jiān)測領(lǐng)域，進行精細化研究，提高傳感器觀測精度，保證行業(yè)應(yīng)用的可靠性。

（3）做好與傳統(tǒng)地面監(jiān)測數(shù)據(jù)的協(xié)同應(yīng)用。不管是單一靜止衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，還是傳統(tǒng)地面監(jiān)測數(shù)據(jù)，都在反應(yīng)真實水利應(yīng)用狀況時存在優(yōu)缺點，做好和地面觀測數(shù)據(jù)同化處理，實現(xiàn)與傳統(tǒng)地面觀測技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，才能提供更加全面、真實、精確地監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（4）做好與高空間分辨率數(shù)據(jù)源的同化應(yīng)用。靜止衛(wèi)星可提供全天候、大尺度的遙感監(jiān)測資料，但不足之處是空間分辨率較低，數(shù)據(jù)精度有限，做好靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)與高空間分辨率遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的協(xié)同應(yīng)用，是保證數(shù)據(jù)精度的發(fā)展方向之一。

目前，靜止衛(wèi)星在水利方面的應(yīng)用還僅限于一些氣象水文信息、水旱災(zāi)害的初級監(jiān)測和水情的轉(zhuǎn)發(fā)，像水土流失、水環(huán)境狀況、灌溉面積監(jiān)測、水利工程監(jiān)測等更多水利信息的獲取應(yīng)用還不深入，并且由于應(yīng)用理論水平的限制，也不能完全滿足業(yè)務(wù)需求。但是，在高空間分辨率、高時間分辨率、高光譜分辨率為代表的新型傳感器的研發(fā)和高穩(wěn)定姿態(tài)控制技術(shù)的發(fā)展下，隨著數(shù)據(jù)傳輸能力的提高、地面數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)和高空間分辨率數(shù)據(jù)的同化技術(shù)的深入研究，靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用水平將不斷提高。近期，依托高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項，我國將發(fā)射一顆高空間分辨率的光學靜止衛(wèi)星，將在衛(wèi)星姿態(tài)控制和傳感器物理指標上有重大突破，會大幅提升靜止衛(wèi)星的空間監(jiān)測能力，為地表水體變化、水利工程運行狀態(tài)監(jiān)測、農(nóng)作物長勢監(jiān)測以及水旱災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警、突發(fā)水污染事件和其他突發(fā)災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測提供更加全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，相信會更加深化靜止衛(wèi)星數(shù)據(jù)在水利行業(yè)的應(yīng)用水平。

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[25]姬菊枝，安曉存，魏松林.利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對干旱進行監(jiān)測[A].中國氣象學會2005年年會論文集[C].北京：中國氣象學會，2005：3706-3712.

[26]朱小祥，吳曉京，劉誠，等.衛(wèi)星資料在2008年中國大范圍低溫雨雪冰凍天氣過程中的綜合應(yīng)用[A].2008年海峽兩岸氣象科學技術(shù)研討會論文集[C].北京：中國氣象學會，2008：136-144.

[27]李紀人.遙感在水利行業(yè)中的應(yīng)用[J].衛(wèi)星應(yīng)用，2012，（1）：61-64.

篇3

中圖分類號：P715.4+1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0160-01

近年來，隨著海洋經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，世界各國不斷出臺海洋法規(guī)與政策，積極投入到海洋創(chuàng)新體系的建設(shè)中。雖然我國在國家海洋中心建設(shè)、國家及地方海洋產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展、海洋科技創(chuàng)新管理體系和機制建設(shè)等方面已經(jīng)取得一些成績，但相比其他海洋大國和強國，我國的國家海洋創(chuàng)新體系建設(shè)和相關(guān)研究還處于初級階段，海洋對于經(jīng)濟發(fā)展和強國戰(zhàn)略的支撐還十分有限，為了整合現(xiàn)有海洋科技資源，打通海洋強國戰(zhàn)略需求和海洋研究開發(fā)的脈絡(luò)，建立富有活力和路徑創(chuàng)新突破能力的國家海洋創(chuàng)新體系，我們需要積極借鑒世界主要海洋國家的建設(shè)經(jīng)驗。

1 澳大利亞

澳大利亞是典型的海洋大國，作為國家創(chuàng)新體系的重要組成部分，海洋創(chuàng)新體系已經(jīng)發(fā)展比較成熟，并且被納入國家創(chuàng)新體系框架。澳大利亞海洋領(lǐng)域的創(chuàng)新驅(qū)動包括氣候變化、海洋資源的可持續(xù)利用、維護海洋生物多樣性、沿海地區(qū)發(fā)展和國家安全五個方面。當前專屬經(jīng)濟區(qū)的可持續(xù)利用和保護是澳大利亞國家創(chuàng)新的重點[1]。當前，澳大利亞海洋創(chuàng)新也面臨一系列挑戰(zhàn)：海洋研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施不足；體制的發(fā)展和演變有待加強；海洋人才供應(yīng)不足；海洋產(chǎn)業(yè)面臨調(diào)整和轉(zhuǎn)變；海洋研發(fā)中的聯(lián)網(wǎng)與合作。

為了解決經(jīng)濟、環(huán)境和社會方面的挑戰(zhàn)并且保護其海洋領(lǐng)土日本，澳大利亞需要以連貫性、綜合性和前瞻性的方式進行海洋研發(fā)和創(chuàng)新。海洋研發(fā)和創(chuàng)新主要涉及知識生產(chǎn)、知識應(yīng)用、擴散與吸收三方面。在澳大利亞創(chuàng)新周期的“知識生產(chǎn)”部門，發(fā)達的海洋研發(fā)占據(jù)重要一席。海洋研發(fā)主要通過政府資助的五個研究機構(gòu)（AIMS， CSIRO， BOM， GA和AAD）進行，同時，具有國際競爭力的大學也參與其中。但是由于一些地區(qū)受到基礎(chǔ)設(shè)施和資源的約束，海洋研發(fā)的效益正不斷減少。在“知識應(yīng)用”方面，主要的海洋研發(fā)機構(gòu)及成果應(yīng)用者之間的協(xié)作已經(jīng)卓有成效。在特定領(lǐng)域內(nèi)（如政策、海洋預(yù)報、世界文物古跡區(qū)的管理和海洋資源的勘探等）海洋研發(fā)成果的吸收是非常高的，但是受到海洋環(huán)境的限制，很多仍處于未知或開發(fā)不佳狀態(tài)。從海洋研發(fā)領(lǐng)域向其他組織和產(chǎn)業(yè)界進行創(chuàng)新擴散在某些領(lǐng)域是很普遍的，如海洋氣候、海洋保護區(qū)與西北大陸架的探索等。然而，在其他領(lǐng)域（如旅游、航運、海洋休閑、海洋生物技術(shù)和海岸帶發(fā)展）海洋部門的分散性限制了創(chuàng)新的傳播與吸收。

2 美國

憑借優(yōu)越的海洋自然環(huán)境、強大的綜合國力，美國在海洋學、海洋政策和海洋管理領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)先地位，并且多次在海洋領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展中起到里程碑作用，為其海洋霸權(quán)戰(zhàn)略奠定了可靠基礎(chǔ)。美國著名的海洋科學研究機構(gòu)有太平洋海洋環(huán)境實驗室、大西洋海洋學與氣象學實驗室、伍茲霍爾海洋研究所、斯克里普斯海洋研究所等，這些科研機構(gòu)擔負了美國海洋科技創(chuàng)新的重要使命，為海洋科技創(chuàng)新貢獻了巨大力量。

進入21世紀，美國加快了海洋開發(fā)與科技發(fā)展的步伐。美國海洋政策委員會于2004年提交的《21世紀海洋藍圖》和接下來的實施的《美國海洋行動計劃》是對美國30多年海洋政策綜合評價、經(jīng)驗教訓的總結(jié)，尤其是在加強海洋管理，調(diào)整海洋管理體制，增設(shè)高層次的國家海洋委員會，加強海洋行政主觀部門的職能；建立海洋政策信托基金，大幅度增加對海洋的資金投入；以及加強政府人員和公眾及學校的海洋意識教育等方面特別值得我國參考借鑒。2007年的“繪制美國未來10年海洋科學發(fā)展路線――海洋科學研究優(yōu)先領(lǐng)域和實施戰(zhàn)略”指出，未來10年海洋科學優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域包括：自然和文化的海洋資源管理；對自然災(zāi)害的恢復(fù)能力；海上作業(yè)；海洋氣候系統(tǒng)；海洋生態(tài)系統(tǒng)，海洋與人類健康[3]。

3 日本

日本是一個島國，專屬經(jīng)濟區(qū)水域面積約為陸地面積的12倍。日本經(jīng)濟、社會發(fā)展高度依賴海洋，海洋產(chǎn)業(yè)加上臨海產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占日本國內(nèi)生產(chǎn)總值的一半，經(jīng)過多年的積累，日本在海洋開發(fā)、科研和海上軍事力量方面已經(jīng)堪稱海洋強國。

面對資源環(huán)境約束的日益加大，日本在創(chuàng)新海洋體系建設(shè)方面也面臨巨大壓力。日本政府在海洋創(chuàng)新方面不斷進行新的嘗試。從沿海50米水深的海域到離岸10千米的陸域日本，日本海洋利用已經(jīng)實現(xiàn)了空間集約發(fā)展，成為海洋空間利用程度最高的國家。政策法規(guī)方面，“21世紀日本海洋政策”提倡要堅持海洋科學研究、海洋開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護平衡發(fā)展的原則執(zhí)行海洋政策。2004年日本第一部海洋白皮書，提出對海洋實施全面管理。2006年日本海洋政策研究財團和日本海洋法研究會提交了《日本海洋政策大綱：以新的海洋立國為目標》和《日本海洋基本法草案概要》，論述了在海洋問題上日本應(yīng)選取的道路，提出海洋基本法的制定要以新的海洋立國為目標。2007年4月，日本國會審議通過了《海洋基本法》。日本海洋法規(guī)的不斷出善和政策上的銜接，為海洋創(chuàng)新提供了有力保障。

近年來，日本的海洋研究創(chuàng)新比以往任何時期進行著更為徹底的改變。在日本國家創(chuàng)新體系建設(shè)中，政府研發(fā)資金的60%以上資助給非大學科研機構(gòu)，而大學科研經(jīng)費的百分之二十來自工業(yè)項目資助，產(chǎn)業(yè)研發(fā)的一小部分（2001年所占比例為1.4%）是由政府資助的，金融危機以后產(chǎn)業(yè)研發(fā)速度開始放緩[5]。作為國家創(chuàng)新體系建設(shè)的重要組成部分，日本海洋科學研究由大學、政府部門及相關(guān)產(chǎn)業(yè)承擔。其中政府部門科研主要集中于海洋科學技術(shù)中心。該中心承擔者研究開發(fā)、設(shè)施配給、知識培訓和信息處理的職責。作為日本海洋領(lǐng)域的一個“問題解決型”科研機構(gòu)，由日本國家財政支持建立的國家海洋研究所（NMRI）憑借在專業(yè)知識、研究設(shè)施和技術(shù)能力上的優(yōu)勢，為政府和社會提供高質(zhì)量的服務(wù)，包括擬定日本和國際的海洋技術(shù)標準、保護海洋環(huán)境、創(chuàng)新海洋技術(shù)、確保海洋運輸安全等。2010年是NMRI實施第二個中期計劃的最后一年（NMRI的中長期戰(zhàn)略如圖1所示），作為對政府政策的緊密配合，NMRI在2010年的關(guān)鍵研究課題主要集中在溫室氣體的減排和排放標準制定、海上事故的技術(shù)分析、日本專屬經(jīng)濟區(qū)的發(fā)展、以及技術(shù)的轉(zhuǎn)移方面[6]小論文。為促進學術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的合作交流，日本政府在許多地區(qū)建立了“創(chuàng)新集群”（innovative clusters）?！皠?chuàng)新集群”的設(shè)立旨在連接區(qū)域的創(chuàng)新參與者，這在很大程度上為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和就業(yè)機會的增加做出了貢獻。除了推動產(chǎn)學互動，“創(chuàng)新集群”也積極鼓勵當?shù)仄髽I(yè)與分包商之間的合作。實踐證明，這種創(chuàng)新模式的實施已經(jīng)形成取得很好的效果。

4 總結(jié)