陳芳等

摘 要：簡要介紹了海洋牧場發(fā)展現(xiàn)狀、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，初步探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對海洋牧場發(fā)展的推動作用。

關(guān)鍵詞：海洋牧場；發(fā)展現(xiàn)狀；突發(fā)事件；物聯(lián)網(wǎng)

隨著社會經(jīng)濟和人口的發(fā)展，人類對海洋索取性開發(fā)的后果已經(jīng)開始顯現(xiàn)，水域環(huán)境污染和資源過度捕撈導致水生生物資源衰退、水域生態(tài)環(huán)境惡化，甚至有些水域出現(xiàn)生態(tài)荒漠化趨勢。生物資源人工增殖和合理利用、水域生態(tài)環(huán)境保護已經(jīng)成為一項重要而緊迫的任務。

隨著陸地資源的枯竭和匱乏，人類把目光投向了廣闊的海洋。1971年，日本在海洋開發(fā)審議會上第一次提出了“海洋牧場”的概念。海洋牧場是仿照陸地模式，在劃定的海域范圍內(nèi)，通過人工建設圍欄、投放礁石、增殖放流等方式，合理利用自然條件下的海洋生態(tài)環(huán)境，結(jié)合人工統(tǒng)一管理，對經(jīng)濟魚類、甲殼類、軟體類、藻類等海洋經(jīng)濟生物進行半人工半自然放養(yǎng)，以期獲得長期環(huán)境收益和經(jīng)濟收益的目的。

目前網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，作為互聯(lián)網(wǎng)應用的延伸和擴展，融合了傳感技術(shù)、射頻掃描、智能芯片嵌入技術(shù)的“物聯(lián)網(wǎng)”（The Internet of things）已經(jīng)成為新一代的信息網(wǎng)絡平臺，處于物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的節(jié)點與節(jié)點之間“物物相連”，任何節(jié)點之間都能實現(xiàn)信息共享和交換[1]。

海洋是動態(tài)的系統(tǒng)，水域環(huán)境的質(zhì)量直接決定了海洋牧場的經(jīng)濟收益，掌握水域生態(tài)環(huán)境實時狀況是建設和管理好海洋牧場的關(guān)鍵問題。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎，構(gòu)建全方位的監(jiān)測體系，實時掌握環(huán)境變化情況，為海洋生物營造一個適合生長與繁殖的生態(tài)環(huán)境。結(jié)合人工增殖放流吸引外來生物，形成半人工半天然的生物積聚區(qū)，保持水產(chǎn)資源的穩(wěn)定和持續(xù)增長。

1 我國建立海洋牧場的優(yōu)勢及發(fā)展現(xiàn)狀

目前在山東煙臺、青島、河北秦皇島和大連獐子島已經(jīng)實施了人工投礁和增殖放流。我國福建莆田南日島海域最大的海洋牧場生態(tài)養(yǎng)殖基地正在建設當中，結(jié)合當?shù)睾Ｉ巷L電資源，開辟一條能源利用和海洋牧場建設和諧統(tǒng)一的發(fā)展道路。

我國海洋資源豐富，2012年海洋總產(chǎn)值達到50 087億元，已占國內(nèi)生產(chǎn)總值的十分之一，且呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢，海洋漁業(yè)繼續(xù)保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，2012年實現(xiàn)增加值3 652億元，比上年增長6.4%；海洋生物制藥方面也有較大增長。

2 海洋牧場面臨的問題

海洋是循環(huán)的動態(tài)系統(tǒng)，海洋牧場在生產(chǎn)過程會面臨諸如海洋災害、海洋突發(fā)環(huán)境事件等問題。《中國海洋災害公報》數(shù)據(jù)顯示，我國海域水體污染、溢油、赤潮、海冰等環(huán)境災害嚴重，2011年渤海灣蓬萊19-3油田發(fā)生溢油事故，煙臺扇貝幾近絕產(chǎn)。水體污染，不僅威脅海洋生物的生存，影響?zhàn)B殖業(yè)的經(jīng)濟效益，對以海洋水體為基礎的沿海旅游業(yè)也造成了嚴重損失。

海洋環(huán)境災害和突發(fā)污染事件，對海洋牧場造成嚴重危害。實時掌握海洋牧場相關(guān)區(qū)域水體、大氣、底質(zhì)等環(huán)境參數(shù)，建立海洋牧場區(qū)域環(huán)境監(jiān)測與預警系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)異常變化并采取措施，最大限度降低災害的影響，是保障海洋牧場安全的重要手段之一。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力海洋牧場發(fā)展

目前，通迅技術(shù)已經(jīng)突破地域和空間的限制，從陸地到海洋，信息采集設備可以遍布世界的各個角落，足不出戶就可以實時掌握海洋環(huán)境的狀況。

通過物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸平臺，以應用傳感技術(shù)、射頻掃描技術(shù)進行全自動環(huán)境信息數(shù)據(jù)采集和發(fā)送的終端為節(jié)點，如：浮標、自動檢測系統(tǒng)、空間遙感系統(tǒng)等，節(jié)點之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，具有不受環(huán)境條件限制，高精度、不間斷作工作的優(yōu)勢[2]。

“傳感器”作為物聯(lián)網(wǎng)重要組成部分，部署于海洋牧場區(qū)域形成節(jié)點網(wǎng)絡，收集區(qū)域內(nèi)大氣、水體、底質(zhì)等環(huán)境載體相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡匯集，形成區(qū)域環(huán)境實時狀況信息，對不同環(huán)境參數(shù)設置預警閾值，使得管理單元能夠準確、及時掌握牧場區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況。

入海河口、陸源排污口、油田工作區(qū)等區(qū)域?qū)Ｑ竽翀霏h(huán)境具有較高威脅，是需要不間斷監(jiān)測的區(qū)域，浮標、視頻采集設備、自動監(jiān)測站等信息采集裝置將采集的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星，地面基站等媒介傳輸給信息中心加以處理。

環(huán)境突發(fā)事件發(fā)生突然，發(fā)展迅速，破壞力和破壞范圍巨大。2010年發(fā)生在墨西哥灣的漏油事件使該海域沿岸生態(tài)環(huán)境遭受“滅頂之災”，經(jīng)濟損失和環(huán)境損失無法估量。將監(jiān)測裝置部署在高危區(qū)域，能夠在最短時間內(nèi)發(fā)出警告，為減少損失、快速判斷事件類型和采取適當措施提供幫助。

海洋環(huán)境質(zhì)量直接關(guān)系到海洋牧場的經(jīng)濟和生態(tài)效益，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入海洋牧場建設和管理過程中，構(gòu)建以空間衛(wèi)星遙感觀測、水面?zhèn)鞲杏^測、水體斷層分段觀測“三位一體”的立體監(jiān)測網(wǎng)絡，全面監(jiān)控“海洋牧場”區(qū)域以內(nèi)及周邊海域的環(huán)境狀況，及時準確地為保護海洋牧場環(huán)境應對突發(fā)環(huán)境事件提供數(shù)據(jù)支持，對保護海洋牧場生物資源和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

參考文獻：

[1] 么強，趙海濤，李雪梅.物聯(lián)網(wǎng)在海洋漁業(yè)中的應用[J].河北漁業(yè)，2011 （1）：54-55

[2] 么強，李雪梅，閆錚. 運用海洋調(diào)查和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立渤海突發(fā)環(huán)境事件預警體系初探[J].河北漁業(yè)，2013（5）：60-61