徐文斌，徐鵬杰，范詩玥，劉慶群

（1.國家海洋信息中心，天津 300171）

技術(shù)熱點(diǎn)研究

領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系設(shè)計(jì)研究

徐文斌1，徐鵬杰1，范詩玥1，劉慶群1

（1.國家海洋信息中心，天津 300171）

針對(duì)傳統(tǒng)領(lǐng)海基點(diǎn)監(jiān)控方式在監(jiān)控成本和監(jiān)控效率等方面無法滿足領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)與管理需求的問題，通過分析領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控的現(xiàn)狀﹑需求和可行性，結(jié)合國家領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)的要求，提出了一套層次化的領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系方案，并對(duì)方案實(shí)施的技術(shù)難點(diǎn)和預(yù)期效果進(jìn)行了分析。該方案綜合運(yùn)用多源定點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備﹑移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備﹑遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)傳輸和輔助決策支持等信息技術(shù)手段，可對(duì)領(lǐng)?；c(diǎn)本身及其標(biāo)志﹑保護(hù)范圍﹑所在海島﹑周邊領(lǐng)海及其外部海域的人員活動(dòng)﹑船只運(yùn)行和工程建設(shè)進(jìn)行監(jiān)控，為開展領(lǐng)?；c(diǎn)及其周邊大范圍區(qū)域的全天候﹑立體化監(jiān)測提供思路。

領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)；動(dòng)態(tài)監(jiān)控；海洋權(quán)益；網(wǎng)絡(luò)傳輸

領(lǐng)?；c(diǎn)是計(jì)算領(lǐng)海﹑毗連區(qū)和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的起算點(diǎn)，是確定一個(gè)國家管轄海域的重要標(biāo)志，具有重要的法律﹑權(quán)益意義。1982年4月聯(lián)合國通過《聯(lián)合國海洋法公約》，各國都根據(jù)自己的具體情況主張權(quán)利，而這些權(quán)利爭取的基礎(chǔ)是確定領(lǐng)?；c(diǎn)。我國分別在1996年《中華人民共和國政府關(guān)于中華人民共和國領(lǐng)?；€的聲明》和2012年9月10日《中華人民共和國關(guān)于釣魚島及其附屬島嶼領(lǐng)海基線的聲明》中，宣布了中國大陸領(lǐng)海的部分基線和西沙群島領(lǐng)海基線的77個(gè)領(lǐng)海基點(diǎn)，以及中國釣魚島及其附屬島嶼領(lǐng)?；€的17個(gè)領(lǐng)海基點(diǎn)的名稱和地理坐標(biāo)[1-3]，并不斷加強(qiáng)領(lǐng)海基點(diǎn)及其所在海島的保護(hù)力度，通過立法﹑立項(xiàng)等方式推動(dòng)和落實(shí)相關(guān)工作。

實(shí)時(shí)掌握領(lǐng)?；c(diǎn)及其標(biāo)志﹑領(lǐng)?；c(diǎn)所在海島及其周邊海域入境船只和開發(fā)活動(dòng)等情況是開展各項(xiàng)權(quán)益維護(hù)﹑保護(hù)管理工作的基礎(chǔ)?！吨腥A人民共和國海島保護(hù)法》規(guī)定，國家對(duì)領(lǐng)?；c(diǎn)所在海島實(shí)行特別保護(hù)，任何單位和個(gè)人都有保護(hù)海島領(lǐng)?；c(diǎn)的義務(wù)；并明確領(lǐng)?；c(diǎn)所在的縣級(jí)以上人民政府海洋行政主管部門應(yīng)承擔(dān)所轄范圍內(nèi)領(lǐng)?；c(diǎn)及其所在海島的監(jiān)控和保護(hù)工作。然而我國尚未完全建立國家級(jí)的領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段也未經(jīng)統(tǒng)一。目前的監(jiān)控手段主要為船只巡航﹑登島檢查和遙感監(jiān)測，不僅對(duì)人力﹑物力需求較高，且難以反映實(shí)時(shí)狀況，還易受天氣和海況因素影響，在時(shí)間和空間上存在明顯盲區(qū)。隨著國家海洋權(quán)益維護(hù)的需求不斷提升，傳統(tǒng)的領(lǐng)海基點(diǎn)監(jiān)控方式已不能滿足管理和保護(hù)的要求，亟需設(shè)計(jì)和建設(shè)一套標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一﹑實(shí)用高效的領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系，在有效減少投入的基礎(chǔ)上，及時(shí)獲取領(lǐng)?；c(diǎn)及其所在海島乃至周邊海域的實(shí)時(shí)信息﹑人類活動(dòng)情況和生態(tài)環(huán)境狀況，做到提早發(fā)現(xiàn)﹑準(zhǔn)確識(shí)別﹑全程監(jiān)控，為管理部門依法開展領(lǐng)?；c(diǎn)管理和保護(hù)提供信息基礎(chǔ)和決策依據(jù)。

1 領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)方法

特殊條件下的可視化監(jiān)視和實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)一直是制約領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的主要問題。領(lǐng)海基點(diǎn)遠(yuǎn)離大陸，處于高溫﹑高鹽﹑高濕的環(huán)境，加之沒有穩(wěn)定的電力供應(yīng)，建設(shè)維護(hù)難度大。近年來相關(guān)技術(shù)快速發(fā)展，為領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的實(shí)施提供了有利條件。目前，視頻和雷達(dá)監(jiān)控技術(shù)已十分成熟，在林業(yè)﹑漁業(yè)監(jiān)控等方面得到大量應(yīng)用，能滿足領(lǐng)海基點(diǎn)海島監(jiān)控要求，如王志寶[4]等在林業(yè)病蟲災(zāi)害遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中將2D/3D GIS技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了適于精細(xì)監(jiān)控和大范圍巡查的林業(yè)病蟲害可視化監(jiān)控；郝江凌[5]等基于雷達(dá)技術(shù)構(gòu)建的近海船舶分布式監(jiān)控系統(tǒng)，能對(duì)遼東灣內(nèi)各類船只進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并可對(duì)越過報(bào)警線的船只進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警；廣東省﹑山東省等也展開了針對(duì)部分領(lǐng)?；c(diǎn)的視頻監(jiān)控試點(diǎn)工作。此外，超視距微波傳輸﹑無人機(jī)監(jiān)控和波浪能海面機(jī)器人等新技術(shù)也趨于成熟，并在相關(guān)行業(yè)得到了不同程度的應(yīng)用，能極大地?cái)U(kuò)展監(jiān)控范圍，提高監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)布設(shè)的自由性，有效彌補(bǔ)常規(guī)監(jiān)控設(shè)備無法達(dá)到的盲區(qū)。

2 監(jiān)控體系設(shè)計(jì)研究

從業(yè)務(wù)需求出發(fā)，領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系應(yīng)以領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)為業(yè)務(wù)核心。在監(jiān)控方法上，以多源監(jiān)控設(shè)備﹑實(shí)時(shí)傳輸網(wǎng)絡(luò)﹑多媒體技術(shù)和GIS技術(shù)等信息化手段為主，盡量減少人員登島和船舶巡航檢查；在監(jiān)控對(duì)象和范圍上，應(yīng)對(duì)相關(guān)法規(guī)中涉及的領(lǐng)?；c(diǎn)及其所在海島﹑領(lǐng)?；c(diǎn)及其保護(hù)范圍標(biāo)志﹑保護(hù)范圍內(nèi)的人類活動(dòng)﹑自然環(huán)境等信息進(jìn)行監(jiān)控，并將監(jiān)控范圍向周邊海域輻射；在監(jiān)控要求上，監(jiān)控體系應(yīng)對(duì)天氣條件有較強(qiáng)的適應(yīng)性，滿足全天時(shí)﹑全天候﹑高準(zhǔn)確性的要求。

通過領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系建設(shè)，可為地方﹑國家和有關(guān)部門開展領(lǐng)海基點(diǎn)保護(hù)與管理工作提供信息保障和數(shù)字化決策支持，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)?；c(diǎn)基本情況﹑變化情況和潛在危險(xiǎn)的“三清楚”，提升我國在相關(guān)海域維護(hù)海洋權(quán)益﹑處置突發(fā)事件﹑提高綜合指揮決策的綜合能力以及領(lǐng)?；c(diǎn)管理決策水平。

2.1 層次化領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控模式

由于領(lǐng)?；c(diǎn)所處位置和地理環(huán)境較為特殊，不具備常規(guī)陸地監(jiān)控的基礎(chǔ)條件，無法依靠單一監(jiān)控手段滿足監(jiān)控需求。在全面覆蓋監(jiān)控區(qū)域的前提下，采用層次化監(jiān)控體系設(shè)計(jì)，可在充分發(fā)揮設(shè)備優(yōu)勢﹑合理配置資源的同時(shí)，滿足領(lǐng)?；c(diǎn)管理與保護(hù)工作的監(jiān)控需求。層次化領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控模式（表1），即以領(lǐng)?；c(diǎn)為中心，按照領(lǐng)?；c(diǎn)本身及其標(biāo)志﹑領(lǐng)海基點(diǎn)保護(hù)范圍﹑領(lǐng)?；c(diǎn)海島及其周邊領(lǐng)海和領(lǐng)?；c(diǎn)周邊大范圍海域4個(gè)層級(jí)，根據(jù)相應(yīng)的管理要求設(shè)計(jì)監(jiān)控內(nèi)容，選擇監(jiān)控設(shè)備。

表1 層次化領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控模式

2.1.1 領(lǐng)?；c(diǎn)本身及其標(biāo)志監(jiān)控

《中華人民共和國海島保護(hù)法》規(guī)定“禁止損毀或者擅自移動(dòng)領(lǐng)?；c(diǎn)標(biāo)志。任何單位和個(gè)人都有保護(hù)海島領(lǐng)?；c(diǎn)的義務(wù)”。由于領(lǐng)海基點(diǎn)及其標(biāo)志（標(biāo)志碑﹑方位碑）長期暴露在自然環(huán)境中，在波浪沖擊﹑陽光暴曬和風(fēng)化侵蝕長期綜合作用下，會(huì)發(fā)生自然老化，需要通過可靠手段監(jiān)控其老化破損程度，以便進(jìn)行破損評(píng)估和維護(hù)；同時(shí)，由于保護(hù)意識(shí)薄弱，一些人員在領(lǐng)?；c(diǎn)周邊靠岸﹑停船和作業(yè)時(shí)的不當(dāng)操作，也會(huì)對(duì)領(lǐng)海基點(diǎn)及其標(biāo)志造成破壞，需對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)制止破壞行為的發(fā)生。因此，該層監(jiān)控的重點(diǎn)是領(lǐng)?；c(diǎn)周邊人類活動(dòng)和領(lǐng)?；c(diǎn)標(biāo)志的安全情況等。

由于高精度定點(diǎn)監(jiān)控?cái)z像機(jī)可根據(jù)環(huán)境光照度變化，自動(dòng)選擇彩色和黑白攝像機(jī)工作，其自動(dòng)聚焦鏡頭成像清晰且焦點(diǎn)夜間不偏移，適于進(jìn)行全天候﹑高清晰度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，因此可采用架設(shè)高精度定點(diǎn)攝像機(jī)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)領(lǐng)?；c(diǎn)本身及其標(biāo)志的全天候不間斷定點(diǎn)監(jiān)控，實(shí)時(shí)獲取清晰圖像，分析破損老化程度，并對(duì)進(jìn)入監(jiān)控范圍的異常物體進(jìn)行監(jiān)測﹑報(bào)警和語音警示。

2.1.2 領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)范圍監(jiān)控

《中華人民共和國海島保護(hù)法》規(guī)定“禁止在領(lǐng)海基點(diǎn)保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行工程建設(shè)以及其他可能改變該區(qū)域地形﹑地貌的活動(dòng)。縣級(jí)以上人民政府海洋主管部門應(yīng)當(dāng)按照國家規(guī)定，對(duì)領(lǐng)海基點(diǎn)所在海島及其周邊海域生態(tài)系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)視﹑監(jiān)測” ?！额I(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)范圍選劃與保護(hù)辦法》規(guī)定“禁止損毀或者擅自移動(dòng)領(lǐng)?；c(diǎn)標(biāo)志和領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)范圍標(biāo)志”。根據(jù)上述法規(guī)要求，為保護(hù)領(lǐng)海基點(diǎn)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，防止在領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)范圍內(nèi)開展工程建設(shè)以及其他可能改變該區(qū)域地形﹑地貌的活動(dòng)，應(yīng)對(duì)領(lǐng)海基點(diǎn)保護(hù)范圍進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控的重點(diǎn)在于保護(hù)范圍內(nèi)潛在的人類活動(dòng)和保護(hù)范圍標(biāo)志的安全情況等。

為滿足領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)范圍監(jiān)控需求，可借助周邊建筑物或搭建監(jiān)控塔，架設(shè)高精度視頻監(jiān)控設(shè)備，通過自動(dòng)巡查和人工控制相結(jié)合的方式，對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)的人員行為和開發(fā)利用活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控。

2.1.3 領(lǐng)海基點(diǎn)海島及其周邊領(lǐng)海監(jiān)控

根據(jù)《國家海洋法公約》，領(lǐng)?；c(diǎn)連線構(gòu)成我國領(lǐng)?；€，由領(lǐng)?；€向外延伸12海里的海域?yàn)槲覈I(lǐng)海范圍。為了加強(qiáng)領(lǐng)海管理，有必要在領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控中，對(duì)領(lǐng)海基點(diǎn)周邊領(lǐng)海的非法填海造地﹑挖沙﹑盜采珊瑚﹑侵犯領(lǐng)海主權(quán)等行為進(jìn)行監(jiān)控。

在領(lǐng)海基點(diǎn)海島及其周邊領(lǐng)海范圍內(nèi)，可依靠視頻監(jiān)控和雷達(dá)監(jiān)控設(shè)備，對(duì)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行探測跟蹤和自動(dòng)報(bào)警：領(lǐng)?；c(diǎn)周邊10 km（約5.4海里）范圍內(nèi)，可通過架設(shè)集成了多光譜監(jiān)控視頻和小目標(biāo)雷達(dá)的雷達(dá)聯(lián)動(dòng)遠(yuǎn)距離光電監(jiān)控設(shè)備，對(duì)雷達(dá)散射截面（RCS）大于1 m2﹑高度大于1 m的目標(biāo)進(jìn)行探測，并與多光譜監(jiān)控視頻聯(lián)動(dòng)，形成多個(gè)波段下的動(dòng)態(tài)監(jiān)測；領(lǐng)?；c(diǎn)周邊12海里范圍內(nèi)，則主要依靠雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行主動(dòng)探測。通過多種手段的相互配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)領(lǐng)海基點(diǎn)海島及其周邊領(lǐng)海內(nèi)監(jiān)控目標(biāo)的自動(dòng)搜素﹑目標(biāo)識(shí)別﹑持續(xù)跟蹤和錄像取證。

2.1.4 領(lǐng)?；c(diǎn)周邊大范圍海域監(jiān)控

根據(jù)《國家海洋法公約》，從領(lǐng)海基線向外延伸的24海里范圍內(nèi)為我國領(lǐng)海的毗連區(qū)。在毗連區(qū)內(nèi)，為防止和懲治在我國領(lǐng)土或領(lǐng)海內(nèi)違反相關(guān)法律和規(guī)章的行為，我國可在該區(qū)域內(nèi)采取必要管制。由于領(lǐng)海基點(diǎn)周邊領(lǐng)海向外的大范圍海域是各國船舶通行的重要區(qū)域，船只來往頻繁，對(duì)領(lǐng)海基點(diǎn)周邊大范圍海域內(nèi)過往船舶活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，對(duì)行為異常船只進(jìn)行跟蹤監(jiān)控，及早發(fā)現(xiàn)非法侵入行為和非法作業(yè)活動(dòng)，對(duì)于確保區(qū)域內(nèi)船舶通行安全，維護(hù)國家海洋權(quán)益具有重要作用。

通過合理的天線高度設(shè)置，利用雷達(dá)監(jiān)控站能在3級(jí)海況及以下天氣條件下，對(duì)80 km（約43.2海里）范圍內(nèi)RCS大于50 m2﹑高度大于3 m的目標(biāo)進(jìn)行探測和記錄；同時(shí)配合船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）能在有效范圍內(nèi)，對(duì)具備AIS發(fā)送設(shè)備船舶的船位﹑船速﹑航向﹑船名和吃水量等動(dòng)靜態(tài)信息進(jìn)行自動(dòng)探測和持續(xù)跟蹤，并可通過甚高頻頻道向附近海域的船舶進(jìn)行廣播，便于與目標(biāo)船舶通話和協(xié)調(diào)。此外，還可利用無人機(jī)﹑波浪能海面機(jī)器人等移動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)，在更大范圍﹑更遠(yuǎn)距離的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)大面積﹑隱蔽式的補(bǔ)充監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)海基點(diǎn)周邊區(qū)域的全覆蓋。

根據(jù)監(jiān)控對(duì)象的特點(diǎn)和監(jiān)控內(nèi)容的差異，依靠多種監(jiān)控方式相互配合構(gòu)建的領(lǐng)?；c(diǎn)分層次監(jiān)控模式，不僅可滿足單個(gè)縣市領(lǐng)?；c(diǎn)的監(jiān)控管理需求，還將沿我國領(lǐng)?；€形成一套較為嚴(yán)密的領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控體系，通過統(tǒng)一的監(jiān)控業(yè)務(wù)平臺(tái)，可對(duì)我國領(lǐng)?；c(diǎn)情況﹑領(lǐng)海基點(diǎn)保護(hù)范圍以及領(lǐng)海內(nèi)的人員活動(dòng)﹑周邊海域過往船只實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)聯(lián)動(dòng)監(jiān)控。

2.2 監(jiān)控體系總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

按照層次化領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控模式，從采集﹑傳輸﹑存儲(chǔ)應(yīng)用等方面開展監(jiān)控體系總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形成由感知層﹑網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)成的監(jiān)控體系總體結(jié)構(gòu)（圖 1），實(shí)現(xiàn)監(jiān)控體系各部分的無縫互聯(lián)﹑智能互通，使得整個(gè)體系的立體化資源得到合理應(yīng)用。

感知層由多源探測設(shè)備﹑信號(hào)處理設(shè)備和本地存儲(chǔ)及視頻服務(wù)設(shè)備構(gòu)成。多光譜監(jiān)控?cái)z像機(jī)﹑探測雷達(dá)﹑AIS﹑無人機(jī)和波浪能海面機(jī)器人等探測監(jiān)控設(shè)備組成的前端探測設(shè)備，通過可見光﹑紅外線﹑微波等不同波段對(duì)不同監(jiān)控范圍內(nèi)的監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行探測﹑跟蹤﹑識(shí)別和監(jiān)控；編/解碼器負(fù)責(zé)將后臺(tái)發(fā)出的監(jiān)控指令發(fā)送給云臺(tái)攝像機(jī)等監(jiān)控設(shè)備，同時(shí)將各監(jiān)控設(shè)備采集的信號(hào)通過解碼轉(zhuǎn)換生成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)；依靠本地存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和索引后，再由視頻服務(wù)器將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分發(fā)給請求數(shù)據(jù)的客戶端或業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

圖1 領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系總體結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)層由有線專網(wǎng)﹑定向微波延伸網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)組成，根據(jù)不同領(lǐng)?；c(diǎn)海島自然條件情況，選擇相應(yīng)組網(wǎng)方式，將各個(gè)孤立的監(jiān)控點(diǎn)和后臺(tái)系統(tǒng)聯(lián)通，提供穩(wěn)定暢通的信息傳輸條件。

應(yīng)用層是業(yè)務(wù)系統(tǒng)，是監(jiān)控體系業(yè)務(wù)化運(yùn)行的核心部分。通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)地理信息﹑領(lǐng)海基點(diǎn)及海島信息﹑監(jiān)控資料和資源信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)和集中管理；數(shù)據(jù)收發(fā)﹑存儲(chǔ)索引和遠(yuǎn)程控制等系統(tǒng)服務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)層驅(qū)動(dòng)和鏈接各類系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)感知層各類設(shè)備﹑業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和各級(jí)用戶的互聯(lián)互通；通過地理信息技術(shù)構(gòu)建的可視化監(jiān)控平臺(tái)，向監(jiān)控人員﹑省級(jí)領(lǐng)?；c(diǎn)管理部門及其上級(jí)主管部門提供領(lǐng)?；c(diǎn)海島及其周邊海域基本信息查詢﹑監(jiān)控管理﹑預(yù)警預(yù)報(bào)﹑產(chǎn)品制作等功能，實(shí)現(xiàn)各類領(lǐng)?；c(diǎn)的統(tǒng)一監(jiān)控﹑監(jiān)控信息的統(tǒng)一管理和執(zhí)法力量的統(tǒng)一調(diào)度（圖2）。

2.3 技術(shù)難點(diǎn)研究

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸問題

領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系的網(wǎng)絡(luò)傳輸部分主要可分為3段：①前端監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)，即監(jiān)控點(diǎn)至鄰近大陸網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的傳輸網(wǎng)絡(luò)；②中端接入網(wǎng)絡(luò)，即領(lǐng)?；c(diǎn)鄰近大陸網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)至監(jiān)控管理中心的傳輸網(wǎng)絡(luò)；③后端業(yè)務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，即監(jiān)控管理中心內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。由于領(lǐng)?；c(diǎn)所處位置特殊，部分基點(diǎn)具有自然條件復(fù)雜﹑網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)條件較差等特點(diǎn)；且其監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)也具有保密性，無法通過公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此，前﹑中端網(wǎng)絡(luò)在傳輸距離﹑傳輸方式﹑數(shù)據(jù)安全等方面存在一定的困難。

前端監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)，因跨海搭設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)難度較大，可根據(jù)不同情況靈活選擇網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，對(duì)于緊鄰大陸的領(lǐng)?；c(diǎn)，在保證監(jiān)控對(duì)象有效覆蓋的情況下，盡量將監(jiān)控設(shè)備架設(shè)在大陸一側(cè)，利用大陸已有網(wǎng)絡(luò)條件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；對(duì)于距離大陸較近的領(lǐng)?；c(diǎn)，可采用定向微波方式從陸地向監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)延伸，無線頻率為5.8G Hz，帶寬可達(dá)10 Mbps以上，并通過加密方式接入，確保監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)穩(wěn)定和傳輸安全；對(duì)于距離大陸較遠(yuǎn)的領(lǐng)?；c(diǎn)，可借助基點(diǎn)周邊海島，經(jīng)多次定向微波構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)中繼，完成遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。中端接入網(wǎng)絡(luò)，由于目前國家海洋局已有專線網(wǎng)絡(luò)鏈接至縣一級(jí)海洋行政主管部門，可直接利用專線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)海基點(diǎn)鄰近大陸網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)至監(jiān)控管理中心的傳輸，再轉(zhuǎn)發(fā)至省﹑國家有關(guān)單位。

圖2 領(lǐng)海基點(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系業(yè)務(wù)系統(tǒng)框架

2.3.2 電力供給問題

領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系中，由于監(jiān)控站點(diǎn)多部署在無市電環(huán)境下，監(jiān)控設(shè)備供電存在困難?？紤]到多數(shù)海島日照條件和風(fēng)力資源較好，部分監(jiān)控點(diǎn)所在地全年日照時(shí)間可達(dá)2 563 h，太陽能和風(fēng)能充沛，可以這些清潔能源為供電來源，并配套儲(chǔ)能電池和柴油發(fā)電機(jī)作為補(bǔ)充供電手段，形成“風(fēng)光油儲(chǔ)”互補(bǔ)的微電網(wǎng)，解決傳統(tǒng)方案中轉(zhuǎn)換效率低﹑能耗高﹑頻繁維護(hù)的問題。同時(shí)通過高度一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使供電設(shè)施具有防偷盜﹑快部署﹑易安裝和節(jié)省占地面積等特點(diǎn)；供電能力留有一定余量，每站點(diǎn)負(fù)荷容量一般不小于2 KW，并采用直流供電，減少逆變環(huán)節(jié)。

2.3.3 設(shè)備防護(hù)問題

在設(shè)計(jì)的監(jiān)控體系中，需高度重視各類設(shè)備的防護(hù)問題，以保障設(shè)施在高溫﹑高濕﹑高鹽的環(huán)境中正常運(yùn)行，防止臺(tái)風(fēng)等極端惡劣天氣的影響。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行要求，設(shè)定設(shè)備工業(yè)防護(hù)等級(jí)，如長時(shí)間暴露在室外的設(shè)備，選擇等級(jí)為IP68；關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)考慮要求設(shè)備提供商提供相應(yīng)的備品和備件。

2.4 預(yù)期效益分析

開展領(lǐng)?；c(diǎn)海島及其周邊海域監(jiān)控是實(shí)施領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)的必然之舉，領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系建成后，可取得以下效益：

1）實(shí)現(xiàn)全方位﹑立體化監(jiān)測。該體系根據(jù)領(lǐng)海基點(diǎn)保護(hù)的實(shí)際需求設(shè)計(jì)，采用的雷達(dá)跟蹤探測系統(tǒng)能實(shí)時(shí)抓取和跟蹤海面﹑低空的可疑目標(biāo)；與雷達(dá)聯(lián)動(dòng)的多光譜高精度視頻監(jiān)控設(shè)備可對(duì)監(jiān)控對(duì)象實(shí)施全天候不間斷拍攝；通過其上﹑下掛載的傳感器，波浪能海面機(jī)器人能對(duì)水面及水下目標(biāo)進(jìn)行探測；無人機(jī)設(shè)備能獲取監(jiān)控目標(biāo)周邊大范圍信息，并可對(duì)重點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤監(jiān)控。通過上述設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)領(lǐng)?；c(diǎn)的全方位﹑立體化監(jiān)控，并對(duì)可疑目標(biāo)及時(shí)報(bào)警，形成無死角防護(hù)區(qū)域。

2）有效降低成本。該體系建成后，通過前端采集設(shè)備和后端業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高效配合，能完全實(shí)現(xiàn)領(lǐng)海基點(diǎn)無人值守監(jiān)控，并及時(shí)對(duì)異常情況進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，有效減少船舶巡航和現(xiàn)場監(jiān)察頻次，提高巡查效率，指引有效防范，合理調(diào)配資源；同時(shí)可改善領(lǐng)?；c(diǎn)周邊涉海﹑涉島基礎(chǔ)信息和實(shí)時(shí)現(xiàn)場狀態(tài)的掌控能力，為有關(guān)漁業(yè)生產(chǎn)﹑規(guī)劃計(jì)劃﹑基礎(chǔ)建設(shè)等工作提供資料，并可投入打擊非法侵漁活動(dòng)﹑規(guī)范漁業(yè)生產(chǎn)秩序的應(yīng)用中。

3 結(jié) 語

1）本文給出了一套領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系的設(shè)計(jì)思路。鑒于領(lǐng)?；c(diǎn)的重要性和我國加強(qiáng)領(lǐng)?；c(diǎn)保護(hù)的緊迫性，應(yīng)采取總體規(guī)劃﹑分布推進(jìn)﹑重點(diǎn)深入的原則，統(tǒng)籌開展全國領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系建設(shè)，優(yōu)先解決周邊人類活動(dòng)頻繁﹑海洋生態(tài)環(huán)境脆弱和地質(zhì)條件復(fù)雜的領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。同時(shí)鑒于領(lǐng)海基點(diǎn)監(jiān)控涉及監(jiān)控點(diǎn)位結(jié)構(gòu)建設(shè)﹑高精度監(jiān)控設(shè)備和信息化管理平臺(tái)建設(shè)，總體經(jīng)費(fèi)投入較多，應(yīng)在國家層面加大投入，通過專項(xiàng)等方式逐步分批開展，并發(fā)揮所在省市作用，解決監(jiān)控體系建設(shè)資金問題。

2）領(lǐng)?；c(diǎn)海島動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系的運(yùn)行維護(hù)和建設(shè)同等重要。由于領(lǐng)海基點(diǎn)環(huán)境的特殊性，在建設(shè)完成后，應(yīng)加大系統(tǒng)日常維護(hù)的力度，明確各成員單位的職責(zé)﹑協(xié)調(diào)任務(wù)分工，建立自身管理﹑合作管理﹑外包服務(wù)等形式相結(jié)合的運(yùn)行保障機(jī)制，保障體系的持久穩(wěn)定運(yùn)行。領(lǐng)?；c(diǎn)監(jiān)控體系運(yùn)行的核心部分由編制內(nèi)人員負(fù)責(zé)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的管理；設(shè)備維護(hù)和管理可考慮合作管理的模式，協(xié)調(diào)和組織具備能力的單位共同參與；系統(tǒng)補(bǔ)給等服務(wù)可采用服務(wù)外包的方式，充分利用社會(huì)優(yōu)勢資源。同時(shí)，加強(qiáng)教育培訓(xùn)，穩(wěn)步提升隊(duì)伍素質(zhì)，根據(jù)“缺什么，補(bǔ)什么”的原則，制定系統(tǒng)培訓(xùn)計(jì)劃。

3）加強(qiáng)領(lǐng)?；c(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控信息共享。信息共享有助于充分發(fā)揮領(lǐng)海基點(diǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控體系對(duì)領(lǐng)?；c(diǎn)及其周邊海域監(jiān)控信息的服務(wù)效能，應(yīng)制定共享和協(xié)調(diào)機(jī)制，按照授權(quán)分級(jí)向各級(jí)政府﹑外交﹑海警﹑海事等部門提供監(jiān)控信息，向氣象﹑環(huán)境﹑漁業(yè)等部門提供應(yīng)急服務(wù)；另一方面應(yīng)在安全制度和技術(shù)保障下，有限度地向社會(huì)公眾提供部分領(lǐng)海基點(diǎn)監(jiān)控信息，滿足公眾知情權(quán)，營造保護(hù)領(lǐng)?；c(diǎn)的良好社會(huì)輿論氛圍。

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P229

B

1672-4623（2017）09-0005-04

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.09.002

2016-05-19。

項(xiàng)目來源：國家海島監(jiān)視監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行資助項(xiàng)目（22201505B）。

徐文斌，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)楹Ｓ蚝u監(jiān)視監(jiān)測、海洋信息化。