海洋遙感技術標準化發展路徑及對策研究

Research on the Standardization Development Path and Countermeasures of Marine Remote Sensing Technology

XU Lili

(National Center of Ocean Standards and Metrology)

Abstract:This paper explores the significance and current development status of standardization in marine remote sensingand the deficiencies in standardization of marine remote sensing technology.Itanalyzes and proposes aseriesof strategiestopromotethedevelopmentofstandardizationinmarineremotesensing，aimingtoleveragethefacilitatingrole of standardization in the development of marine remote sensing technology and enable marine remote sensing technology to play a greater role in the development of marine undertakings.

Keywords:marine remote sensing;technology;standardization

0 引言

海洋覆蓋了地球約 71% 的表面積，對氣候調節、生態系統支撐、以及人類社會的可持續發展等方面起著至關重要的作用。海洋衛星遙感技術具有全天時、全天候、大范圍、多角度獲取信息的優勢，是獲取海洋資料的重要手段之一，在海洋災害的防災減災、環境保護、海洋生態、海洋維權、資源開發等諸多領域發揮著越來越重要的作用

隨著海洋遙感技術的不斷發展以及應用領域的日益拓展，不同遙感系統、數據采集與處理方法及產品之間的差異逐漸凸顯，導致海洋遙感數據在質量、格式和精度等方面不一致性，這給數據的共享、融合和綜合應用帶來了困難。海洋遙感技術標準化工作作為確保遙感系統工程質量、實現遙感數據信息共享的重要技術基礎，是保障海洋遙感技術科學、高效發展并實現廣泛應用的關鍵環節。本文以海洋遙感技術為出發點，展開其標準化工作的分析與研究，并提出推進海洋衛星遙感技術標準化工作的對策建議，以期通過統一海洋遙感技術標準，促進數據信息的共享，推動海洋遙感新技術在更廣泛的范圍內快速傳播和應用，從而為海洋強國建設提供有利的技術支撐。

1海洋遙感技術標準化國內外發展現狀

國內外海洋遙感技術標準化研究工作均落后于遙感技術的發展，但國內外相比而言，國外海洋遙感標準化的相關研究比國內開展的要早。諸多國際組織和機構積極投身于海洋遙感標準化工作，國際標準化組織（ISO）下設的地理信息技術委員會，制定了一系列與遙感數據相關的通用標準，部分內容涉及海洋遙感的空間參照系、數據編碼等方面，為海洋遙感數據的規范化處理提供了基礎框架。全球海洋觀測系統（GOOS）致力于整合全球海洋觀測數據，其針對海洋遙感觀測制定了相應的觀測規范和數據交換標準，旨在實現全球范圍內海洋遙感數據的無縫對接和共享。此外，一些發達國家在本國的海洋遙感應用中也逐步建立起完善的標準體系，涵蓋衛星遙感等不同平臺，從傳感器性能指標到最終的數據產品輸出都有明確的規范要求[2]

我國第一顆海洋水色衛星HY一1A衛星，于2002年5月15日成功發射，實現了我國海洋衛星零的突破。經過20多年的發展建設，我國海洋衛星從無到有、探測能力不斷提高，實現了對全球海域連續、高頻次觀測覆蓋能力，成為國際上主要的海洋觀測數據源。但目前批準發布的海洋遙感技術標準只有HY/T147.7—2013《海洋監測技術規程第7部分：衛星遙感技術方法》、GB/T14914.5—2021《海洋觀測規范第5部分：衛星遙感觀測》、CH/T3034—2023《海洋內波遙感調查技術規范》、HY/T0354—2023《海洋衛星遙感與光學調查資料整編技術規范》、HY/T0399—2024《渤海和黃海海冰衛星遙感監測規范》、CH/T7004—2024《海上船只自標衛星遙感監測技術規范》、HY/T0460.2—2024《海岸帶生態系統現狀調查與評估技術導則第2部分：海岸帶生態系統遙感識別與現狀核查》、HY/T0488—2025《淺海水深多光譜遙感探測技術規范》8項，都是各單位結合實際工作需求研究制定，標準制定工作分散，缺乏系統性和統一的規劃與管理。

2 海洋遙感技術標準化的重要性

2.1確保數據質量和一致性

海洋遙感技術涉及多種傳感器、不同的衛星平臺以及多樣化的觀測方式，標準化可以規范數據獲取環節。如：對傳感器的校準、觀測幾何設定等方面進行規范，確保從源頭獲取的數據在準確性和穩定性方面達到要求，避免因操作差異或設備不規范等因素導致的數據偏差。另外，不同的科研團隊、應用部門在處理海洋遙感數據時采用不同的算法和處理流程，標準化的數據處理算法和質量控制措施將明確每種處理步驟的具體技術參數和操作規范，有助于篩除異常數據。從而保證不同來源、不同時間獲取的海洋遙感數據經過處理后能夠具有較高的質量和一致性，為科學研究和決策提供可靠的數據支持。

2.2促進數據共享和協同應用

通過標準化的形式，統一數據格式、編碼規則等，不同機構、不同部門之間的海洋遙感數據能夠更好地進行共享和交換，同時制定統一的元數據描述規則，便于各數據持有方按照統一要求進行數據整理和發布，打破數據之間的隔閡，實現海量海洋遙感數據在更大范圍內的共享。加之，海洋遙感中存在多種類型的數據，像光學遙感數據、微波遙感數據等，不同的數據反映海洋不同方面的特征。標準可以為這些多源數據的融合與協同應用提供接口和規范，明確各數據類型之間的關聯方式和融合算法框架，使得來自不同衛星、不同傳感器的數據能夠有機結合起來，發揮出更大的作用。

2.3推動技術創新與發展

標準化為海洋遙感技術的推廣應用提供了清晰的規范和指南，當一項新的海洋遙感技術通過標準化的流程被納入標準體系后，會更容易被行業內其他主體所接受和采用。因為標準賦予了新技術一定的規范性和權威性，能夠減少使用者在應用新技術時的顧慮，降低了用戶使用新技術的門檻，使得新技術能夠更快地被認可和推廣，也為不同技術之間的融合和協同發展提供了基礎，促進海洋遙感技術向更高水平發展。同時，也便于科研機構和企業依據標準研發新的遙感設備、改進數據處理方法，引導他們朝著符合標準要求、更具先進性的技術方向去創新。

3海洋遙感技術在標準化方面存在的不足

3.1應用層面

海洋遙感技術憑借其獨特優勢，在海洋科學研究、海洋資源開發利用、海洋災害監測與預警、海洋環境監測與保護以及海上交通與安全保障等諸多領域都有著廣泛的應用前景。然而，當前已批準發布的相關標準卻呈現出較為分散的狀態，僅僅聚焦于個別領域中的某一具體方面。在實際應用中，科研人員往往著眼于利用海洋遙感技術完成某一科研項目的既定研究成果，或是確保某一項工作任務順利達成，卻忽視了構建將該技術在各領域所取得的成果轉化為標準的有效模式，這無疑對技術成果的推廣形成了阻礙。由此引發的一個突出問題便是，各單位針對相同的海洋遙感技術內容不斷進行重復投入與重復建設，不僅造成了資源的浪費，還加重了投資成本。更為關鍵的是，缺乏標準化的技術支撐，使得海洋遙感技術成果難以精準契合相關領域的應用需求，無法充分發揮其應有的價值，進而限制了該技術在更廣泛層面的應用與發展3]。

3.2技術層面

就海洋遙感技術本身而言，尚未圍繞遙感數據傳輸、接收、處理、存儲以及應用等關鍵環節構建起全周期的標準化整體規劃，這在多方面給該技術的發展帶來了制約。其一，遙感數據傳輸環節，傳輸協議眾多卻無統一標準，速率、完整性保障差異大，易現兼容性問題，影響傳輸效率。其二，數據接收環節，接收設備兼容性欠佳，質量評估標準模糊，數據準確獲取受阻。其三，數據處理環節，預處理標準不一，新算法缺乏驗證和標準化流程，結果不穩定且有差異。其四，數據存儲環節，格式與架構混亂，安全及備份標準不完善，管理利用不便。其五，數據產品規范不統一，應用效果評估標準缺失，用戶易混淆，難以衡量成效。綜上所述，這些環節存在的標準化問題相互交織，最終影響海洋遙感技術朝著更高效方向發展4。

4海洋遙感技術標準化發展對策

4.1完善標準體系建設

加強頂層設計，制定海洋遙感技術標準體系，明確各標準之間的關系和層次結構，確保海洋遙感技術標準的完整性和系統性。同時，完善現有標準，及時跟蹤海洋遙感技術的發展動態，對已有的國家標準和行業標準進行定期評估和修訂，及時補充和更新內容，確保標準的時效性和適用性，且能夠反映最新的技術水平和應用需求。并在此基礎上制定新的標準，針對新興的海洋遙感技術和應用領域，加快制定相關的標準，填補標準空白。

4.2推動產學研用協同創新

加強高校、科研機構和企業之間的合作，建立產學研用協同創新機制，高校和科研機構發揮其在技術研發和理論研究方面的優勢，為標準化工作提供技術支持，并將科技成果轉化為標準，推動技術的應用和推廣。在海洋遙感相關的科研項目中，明確要求采用標準化的數據獲取、處理和分析方法，將標準的實施貫穿于項目的全過程，通過科研項目的實踐來檢驗和完善標準。另外，也可以共同開展標準化研究項目或在海洋遙感項目中將標準作為主要技術指標之一，針對海洋遙感技術標準化中的關鍵問題進行聯合攻關，加速標準的制定

和實施進程。同時，通過建立示范應用基地等方式，對標準化成果進行示范應用，及時發現問題并加以改進]。

4.3加強人才培養和宣傳推廣

致力于培養復合型人才，著重選拔那些既精通海洋遙感技術，又深培標準化知識的人員。定期組織面向廣大從業人員的標準化培訓以及繼續教育活動，從理論知識到實踐案例全方位講解，切實提升他們的標準化意識，增強運用標準的能力，為行業發展儲備堅實力量。同時，積極開展宣傳推廣工作。通過舉辦學術研討會，匯聚業內精英深入探討；開設培訓班，系統傳授標準化要點；舉辦成果展示會，直觀呈現標準化成效等多樣形式，面向相關行業以及社會公眾，大力宣傳標準化的關鍵意義與突出成果，有效提升其認知度與影響力，營造良好的發展氛圍。

4.4推動多學科協作

建立跨學科工作小組，由海洋學家、遙感專家、計算機科學家等多學科人員組成標準化工作小組，在標準的制定和修訂過程中，各學科專家憑借自身專業知識，從不同角度建言獻策。海洋學家可基于海洋環境特點提出要求，遙感專家能聚焦遙感技術應用給出意見，計算機科學家則針對數據處理等環節貢獻思路。大家共同參與，充分考慮各學科需求和特點，有效實現多學科的融合與協同，讓標準更具科學性與實用性。

5結語

海洋遙感標準化是一項系統性、長期性的工作，對于提高海洋遙感數據質量、促進數據共享以及推動海洋遙感技術的廣泛應用具有不可替代的重要作用。盡管自前在發展過程中面臨著諸多挑戰，但通過不斷完善標準體系建設、推動產學研用協同創新、加強人才培養和宣傳推廣和推動多學科協作等策略的實施，推動海洋遙感標準化工作不斷向前發展，為全球海洋科學研究和海洋事業發展提供有力技術保障。

參考文獻

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