Question

海洋地学高技术发展战略

Answer 1

陈邦彦　莫杰

从80年代中期开始，海洋发达国家相继制订了实施加速海洋科技和开发的战略。特别是1994年11月16日《联合国海洋法公约》生效后，各海洋国家都面临着新的挑战和机遇，海洋主权和权益及其资源将又一次成为争夺的焦点。在海洋的竞争中，谁先在海洋科技方面获得突破，谁在海洋高新技术方面领先，谁就会在世界海洋竞争中占据主动，就能从海洋中获得更多的资源和更大的经济利益。因此，一些海洋科技发达国家，如美、日、法、德等国都分别制订了海洋方面的科技发展规划，提出要优先发展海洋高新技术的战略决策。1986年美国制订了“全球海洋科学规划”，1990年发表了“90年代海洋科技发展报告”，明确提出要发展海洋高技术，以便继续“保持和增强在海洋科技领域的领导地位”。随后，英国发表了“90年代海洋科技发展战略报告”；日本制订了面向21世纪的“海洋开发推进计划”。由此可见，21世纪海洋将成为国际竞争和开发的重要领域。

一、国外海洋地学高技术发展趋势

目前国际海洋高技术领域主要有三大技术系统，即探测技术、资源开发技术和深海采样（矿）技术系统。已形成的海洋高技术主要集中在海洋环境探测技术、海洋资源调查技术、海洋油气勘探开发技术、水声技术和海洋生物工程技术方面等。就其发展现状与趋势来看，与海洋地学有关的高技术产业有以下三种类型。

（一）已具规模的海洋地学高技术产业

1.海洋油气勘探开发技术产业

海洋油气勘探开发是现代海洋开发中新兴的高技术产业。目前三维数字地震勘探技术已广泛应用于探测海底含油气构造；具有信息量大、清晰直观、实感性强的数控成像测井技术是当今世界油气测井技术发展的前沿；以深海自升式或浮式平台为代表的海上钻探、采油系统，使海上勘探开发最大水深达872m，并向陆坡区1000m水深推进，钻进海底的井深普遍超过3000m。近年来，人们正在设计一种将油气钻探和开采技术设备从海面移到海底作业的钻探采油系统。目前海底采油系统已在欧洲北海油田取得成功。

2.海底探测技术产业

海洋探测技术主要包括现代导航定位系统、传感系统和海洋数据处理硬件和软件系统。70年代以来，美、英、德、挪威等国研制成功各种多波束声纳测深仪，如美国的Sea Beam2000型和2100型、挪威的EM12型和德国的Hydrosweep DS-2型，测深达50～11000m，精度为0.2%～0.3%。这种高精度全覆盖测深仪可在走航实测中获得高分辨率和三维成像的立体海底地形地貌图像，具有全球海洋探测能力，是当今最先进的海底探测技术装备。

3.深潜采样或作业技术产业

深潜技术在常压载人深潜器（ADS）、无人遥控潜水器（ROV）和自治式无人潜水器（AUV）上的应用，使潜水深度不断取得突破。

目前ADS的作业深度一般为300～2000m，最大已超过6000m。日本1989年研制出“深海6500”号，它安装有三维声、光、电成像系统，调查能力可覆盖日本列岛200海里水域的96%的面积，是目前世界上潜水最深的载人深潜器之一。

AUV和ROV是一种技术更先进的代替潜水员系统。日本研制出一种名为“海沟”号的无人深潜探测器，1995年首次成功下潜到世界最深的马里亚纳海沟的最深处（10911.4m），不仅创造了新纪录，而且还确认深海底有生物存在。目前ROV的设计趋势是向智能化机器人发展，使深海作业完全由电脑的设计程序指令来完成。

（二）可望转化为生产力的海洋地学高技术

在深海采矿技术领域中，目前已开发研制出三种类型，即液压提升式、空气提升式和连续链斗式的采矿系统。美、日、英、法等国已研制出样机，并成功地进行了试采。其中液压提升采矿系统作业水深达5000m，矿物采收率达90%，生产能力最高的可日产湿结核1万t。专家们认为，目前开发技术水平已接近实用化，一旦时机成熟，即可形成生产力，实现深海采矿产业化。

二、我国海洋高技术计划开始实施

80年代以来，随着改革开放和经济建设迅速发展，我国海洋开发进入一个蓬勃发展的新时期。但我国海洋科技总体水平不高，科技成果应用推广率较低（约30%），科技储备和经费投入严重不足，整体科技水平落后于世界发达国家10～15年，特别是海洋高技术水平差距更大。

为了维护我国海洋主权和权益，必须发展高技术，实现产业化。“九五”期间（1996～2000年）国家已确定把海洋高技术纳入“863计划”，把海洋国土探查技术、海洋油气资源勘探开发技术、海洋生物资源开发利用技术和海洋环境监测技术确定为海洋高技术领域优先发展的项目，并设立了海洋环境监测818主题、海洋生物819主题和海洋地学820主题。在每一个主题中将开展若干有关专题和课题研究、研制和开发。海洋高技术计划的实施，将把我国21世纪的海洋开发和海洋地学的发展推进到一个新的高度。

三、海洋地学高技术选题建议

海洋高技术计划的820主题“海洋探查和资源开发技术”是调查研究海洋地质和探查矿产资源的高新技术。其发展战略是：为专属经济区和大陆架勘测提供技术支撑；加快以油气为主的矿产资源勘查；开展多学科的技术集成，为海洋国土环境地质及地质灾害监测及防治服务；海洋探查技术的研究开发，将带动海洋地学多学科的发展；海洋资源开发技术成果将转化为具有生产力的产业。海洋地学高技术主要选题如下。

（一）海底地形地貌多波束全覆盖高精度探测技术

多波束测深系统（如Sea Beam、Sea Mark、Sea Bat、GLORIA等）和海底侧扫视像系统是地形地貌精密探测技术的核心技术。其主要关键技术有：多波束系统全覆盖精密探测技术；深拖系统的高分辨扫描成像技术；海底地形地貌资料的人机交互解释技术。

（二）快速海底地质填图技术

海底沉积物类型识别技术；海底地质结构与构造的探测技术；滨岸及浅海固体矿产勘查及评价技术；专属经济区和大陆架资源评估技术。

（三）海底复杂油气田勘查评价技术

海洋岩层三维层析成像技术；高分辨地震勘探技术；海上天然气地震勘探技术；复杂油气田资源快速综合评价技术；海洋地球物理测井成像技术；卫星热红外线探测技术。

（四）海洋矿产资源综合评价技术

海上矿产资源的地球物理快速探查技术；海上矿产资源的地球化学快速探查技术；海上油气资源区域性快速综合评价技术；海底地形地貌电子数字化成图技术。

（五）大洋多金属矿产资源勘查开发技术

深海底自行式作业车行走测控技术；深海底土力学特性原位测试技术；海底深拖侧扫与视像技术；深海自治式机器人测控技术。

为了发展海洋地学高技术，提高我国地球科学水平，要充分发挥地质矿产部、中国海洋石油总公司、国家海洋局、冶金部、有色金属工业总公司、船舶工业总公司、中国科学院、高等院校等部门海洋地质主力军的作用，同时吸收航空遥感、物探、化探、钻探、传感、计算机等专业技术力量，进行“863计划”的联合攻关，积极推进海洋地学高技术的发展，实现海洋地质探查与矿产资源开发的产业化。

（参考文献从略）