海洋调查的质量控制研究

赵秀玲，田为民，董常武，邬益川，朱虹，陈皑

(国家海洋局东海标准计量中心 上海 201306)

海洋调查的质量控制研究

赵秀玲，田为民，董常武，邬益川，朱虹，陈皑

(国家海洋局东海标准计量中心 上海 201306)

文章阐述海洋调查质量控制的目的和意义；分别对海洋调查项目准备阶段和实施阶段的质量控制进行规范化描述，其中准备阶段包括成立调查项目工作小组、编写项目实施方案、编写调查项目质量保障方案和组织航前海试，实施阶段包括制订航次实施计划和质量保障计划以及开展航前、航中和航后检查；提出内业分析质量控制的相关内容，并对调查航次结束后质量控制的报告和资料成果的归档进行说明，为我国规范化开展海洋调查及其质量控制提供科学依据。

海洋调查；海洋仪器设备；质量控制；内业分析；海试

1 引言

21世纪以来，我国海洋事业进入前所未有的发展时期，海洋科学调查和海洋环境监测的频次增多、力度加大，各种新型仪器设备相继投入使用[1]。在海洋调查方面，传统的机械式仪器设备(如颠倒温度表和南森采水器等)已逐渐被XBT(抛弃式温深计)、AXBT(机载抛弃式深度温度计)和CTD(温盐深仪)等电子仪器设备取代[2-3]；在物理海洋调查方面，测量海水流速流向的ADCP[4]和测量海洋地形的多波束[5]等先进仪器设备也得到广泛应用。大量的海洋调查数据可为海洋管理和决策提供重要依据，因此获得高质量的数据至关重要，质量控制工作的地位也日益凸显。在实际工作中，由于基层工作人员在水平和经验上有所差异，容易造成数据偏差，须加强质量控制，及时预防和纠正偏差[6]。

2 目的和意义

质量控制是为达到调查质量要求所采取的作业技术和活动，是调查过程的控制方法，是质量保证的一部分。海洋调查质量控制是海洋调查项目的重要组成部分，采取必要的、合适的质量控制方法是保证数据质量的重要措施之一。根据《海洋调查规范》[7]的要求，应积极开展海洋调查质量控制工作，全面提高海洋调查人员的质量意识和业务水平，针对样品的采集、保存和运输以及船载实验室数据的采集、处理和审核等全过程进行质量控制工作，确保调查结果的准确性、可靠性和合理性。

海洋调查数据及其相关技术产品是制定国家远洋政策的基本依据，是海洋管理的工作基础和技术保障，具有重大和深远的战略意义。海洋调查质量控制应贯穿站位布设、采样方案制订、调查实施、样品采集和处理、数据采集、数据审核至检测报告编制全程，主要从提高全员质量意识、健全质量管理体系、调查过程质量控制和数据采集质量控制等方面入手，确保调查数据的准确性和可靠性，为海洋资源开发、海洋工程建设、海洋环境保护和海洋科学研究等提供有力依据。

3 要求和程序

3.1 准备阶段

3.1.1 成立调查项目工作小组

为加强对海洋调查项目的组织管理，应成立项目质量保障组、技术组、仪器管理组、应急工作组和安全保障组等，分别负责项目有关的组织、协调、实施和监督工作。其中，质量保障组由质量负责人和各专业质量保障员组成，负责检查仪器设备的技术指标符合标准规范要求的情况、调查过程中操作的规范程度以及整改措施的跟踪验证等；技术组由技术负责人和各专业技术人员组成，负责对仪器设备的产出数据进行评判和分析，解决调查过程中出现的技术问题；仪器管理组主要负责仪器设备的正常运行、技术故障排除和维护等；应急工作组主要负责制订海上突发事件应急预案和组织海上应急救助工作等；安全保障组主要负责海洋调查人员和仪器设备的安全以及提供后勤服务等。

3.1.2 编写项目实施方案

在海洋调查项目开展前，项目承担单位应制定详细的《调查项目实施方案》，主要包括确定调查目的、区域、依据以及调查内容和具体工作量，确定仪器设备的技术状态和数量，确定调查项目需要的主要仪器设备和辅助设备，收集调查海域相关资料，检查船舶改造和仪器设备检定证书的有效性和齐全性，编写调查仪器设备作业指导书，明确参加调查项目的人员及其岗位职责，制定海上调查安全要求和应急措施，准备海上作业现场技术文件、记录表格和操作程序检查表等。《调查项目实施方案》是明确调查技术路线和规范调查任务的依据，须经专家组评审和上级部门审批后，手续完备方能实施。

3.1.3 编写调查项目质量保障方案

根据海洋调查任务的具体实施内容，编写相应的《调查项目质量保障方案》。该方案是海洋调查质量控制工作开展的依据和保障，主要内容包括10个方面。

(1)成立质量保障组。任命质量保障组的组长、副组长和组员(包括调查任务负责人和各学科质量保障员)；明确质量保障组的职责，即项目任务的全过程质量管理工作，配合上级部门开展质量监督检查，对参加调查项目的人员进行质量教育并组织岗前培训和考核，开展对调查人员资质、仪器设备检定/校准、实验室管理、资料和成果产出的质量控制等，对调查任务执行过程中存在的质量问题提出整改意见并跟踪验证。

(2)设定质量目标。根据调查项目设定科学合理的质量目标，包括调查人员持证上岗率(岗前培训率)、仪器设备在检率(包括检定和校准以及自校、比对和比测)、实际站位和测线工作量与要求的吻合率以及仪器设备测量数据合格率。此外，仪器设备的分辨率和测量精度等技术指标也应有明确的质量目标。

(3)明确质量保障依据的标准和规范。质量保障依据包括项目专门的技术规程或通用的调查规范[7]以及项目实施方案等。

(4)明确任务分工。制定海上调查过程中的工作轮换制度，指定仪器设备现场看护人员、数据处理人员、瞭望和摄像人员、各调查学科专题负责人、质量保障员以及首席科学家等。

(5)落实人员岗前培训和航次强化培训。未参加项目技术规程培训的调查人员应接受岗前培训且留有培训记录；于航前20 d内进行强化培训，主要内容包括操作仪器设备、填写原始记录、处理数据和应急情况、熟悉质量控制和安全作业要求等。数据处理和分析人员应持证上岗，未获得证书的人员应在航前接受岗前培训且留有培训记录，主要内容包括熟悉任务要求、资料处理要求和方法、图件编绘和报告编写格式以及保密要求等。必要时，全员在航次过程中还应有针对性地开展强化培训且留有培训记录。

(6)确定仪器设备的配置情况。调查项目所使用的主要仪器设备均应进行备份，无法备份的仪器设备应备份其关键零部件；配备所有仪器设备的操作规程，并放置在船舶适当位置(跟随仪器设备或其他固定位置)，便于操作人员查阅。

(7)开展仪器设备的量值溯源。航前所有仪器设备都应由法定计量机构进行检定或校准，经检定或校准的仪器设备必须具有检定或校准证书，并确保在检定或校准有效期内使用；对于无法进行检定或校准的仪器设备，应开展自校、比对和稳定性测试。

(8)明确设施和环境的要求。执行调查任务的船舶应与所承担项目相适应，并有完善的管理规章制度；设施和环境应满足一定的要求，如船载实验室和仪器设备应远离船舶排气和排污口，尽量安放在船舶中部以减小震动影响；船载实验室和固定实验室的温度、湿度、空间和采光等参数应符合仪器设备使用和人员安全健康的规定。

(9)明确质量控制要求。根据项目的具体调查内容和技术规程要求，按各学科制定详细的质量控制内容。

(10)开展成果报告编制和评审。调查任务完成后形成的航次报告、调查报告和成果分析报告等应按规定格式整理编写，技术文件和成果资料均应按《中华人民共和国计量单位使用方法》的规定正确使用法定计量单位；调查项目承担单位应结合本单位质量管理体系，开展成果资料的内部审核工作，同时组织相关专家对成果资料进行评审并形成评审记录。

3.1.4 组织航前海试

海试前需编写参试仪器设备的《海上试验实施方案》，内容包括海试的性质和目的，参试仪器设备的技术状态和数量，所需主要仪器设备和辅助设备，保障条件和用船计划，时间和海区，参试人员及其岗位职责，安全要求和应急措施，海上作业现场技术文件、记录表格和操作程序检查表以及具体实施方案(含海试内容、步骤、方法和测试要求等)[8]。《海上试验实施方案》是规范化海试的依据，须经专家组评审和上级部门审批后，手续完备方能实施。

海试结束后应形成海试报告，记录海试过程中获取的测试和参比数据，针对发现的问题提出相应的整改建议，并在航次前完成整改。

3.2 实施阶段

海上调查阶段的质量控制应按照《调查任务质量保障方案》进行，必要时还应编制每个航次的《航次质量保障计划》。

3.2.1 制订航次实施计划和质量保障计划

根据每个航次的调查任务特点，项目承担单位应编制《航次实施计划》作为航次调查的依据。主要内容包括调查区域、时间和内容，参与人员及其职责分工，仪器设备的数量、性质、应用、参数和连接要求，仪器设备试验的详细内容、方法和操作步骤，仪器设备布放和回收的详细方法和步骤，仪器设备海试的注意事项，仪器设备及其配套的清单等。

根据《航次实施计划》，由质量保障组编制相应的《航次质量保障计划》。主要内容包括指定首席科学家、安全监督员、质量监督员、外业负责人(兼质量保障员)和各调查学科负责人等，核验外业调查人员资质，制订岗前和航次强化培训计划，确定调查航次的工作量，检查仪器设备或其关键零部件的备份、操作规程和量值溯源，明确大型仪器设备的安装、船舶设施和环境以及外业调查中各学科仪器设备的质量控制等要求。

3.2.2 备航阶段(航前检查)

质量保障组在调查项目开展前一周应组织备航现场检查，检查结束后填写《调查航次航前质量监督检查记录表》，记录表的主要内容包括调查项目名称、首席科学家、调查任务编号、检查日期、监督检查人员和被检单位主要参加人员。检查内容主要包括是否制定航次质量保障实施方案、指定任务质量保障员和明确航次质量保障责任分工；调查人员是否持证上岗并经岗前强化培训；航次主要仪器设备是否备份；航次所用仪器设备是否具有相应操作规程；航次所用仪器设备的检定、校准和检测情况，不具备检定、校准和检测条件的仪器设备是否制定相应的自校、对比和比测计划；所使用的标准物质是否为有证标准物质；船舶实验室环境设施是否满足航次任务要求；航前内部质量检查和整改记录；工作日志、班报和原始记录的格式和内容是否符合相关技术规程的要求；是否开展航次试航并对发现的问题提出解决措施。

质量保障组将检查结果反馈给航次首席科学家(技术负责人)，首席科学家负责制定整改措施并组织落实，相关部门于航次出发前完成整改，航次质量保障员负责整改措施的跟踪验证并保留相关记录。

3.2.3 实施阶段(航中检查)

在海洋调查过程中，作业人员应填写《海上工作日志》《项目调查班报表》《项目调查记录表》和《调查数据后处理班报表》等记录表，内容包括仪器设备的型号、状态、操作内容、技术要求和参数设置等以及天气海况、质量评价和完成测线等，并由责任人签字，操作步骤按表内要求执行。严格执行一岗操作、二岗监督的规定，由二岗人员填写检查结果原始数据。

质量监督员在调查项目开展过程中需进行质量监督检查，并填写《调查航次随航监督检查记录表》，内容包括是否依据质量保障方案开展航次质量保障计划，人员是否持证上岗和岗前培训考核相关记录，所用仪器设备是否具有检定和校准证书，航次过程中的质量检查和整改记录以及工作日志、班报和原始记录等是否齐全，样品的现场采集、处理和储存是否执行项目调查技术规程要求，所有技术文件和成果资料中的数据单位是否使用法定计量单位，航次任务中发生的仪器设备故障情况和解决措施记录是否清晰完整，原始记录是否清晰完整并符合技术规程规定，原始记录签字是否完整规范，形成的原始记录是否经过内部质量检查并有质量检查记录。同时，质量监督员还应对航次样品的储存情况和仪器设备操作规程进行检查，填写《调查航次外业调查操作规程统计表》和《调查航次外业调查样品储存记录抽查表》；并对调查中的原始记录和航次班报进行不定期抽查，填写《调查航次外业调查原始记录抽查表》《调查航次外业调查工作日志抽查表》和《调查航次外业调查班报抽查表》，经首席科学家和质量监督员签字确认后，由质量监督员保管存档。

3.2.4 结束阶段(航后检查)

在调查船舶结束调查任务归航的1～2 d内，质量保障组应组织开展航后质量监督检查，并填写《调查航次航后质量监督检查记录表》，记录表的主要内容包括调查项目名称、首席科学家、调查任务编号、检查日期、监督检查人员和被检单位主要参加人员。检查内容主要包括海洋调查作业过程中的工作日志、班报、相关原始记录和表格，航次所用仪器设备的工作状态记录和故障情况记录，调查获取的数据和样品的数量和保存情况，现场数据处理质量控制记录以及对不合格原始数据和样品所采取的处理措施，船舶实验室和环境条件与专业备航检查结果的对比情况，专业备航检查发现问题的整改落实情况，仪器设备比测和自校报告。经首席科学家和检查小组组长签字确认后，由质量监督组保管存档。

3.3 内业分析质量控制和报告编制

3.3.1 内业分析的质量控制

部分海洋调查项目涉及对海水化学要素和海洋生物要素的调查。除在采样过程中应进行严格的质量控制外，内业分析的质量控制也至关重要，主要包括分析测试方法和实验操作应符合国家标准和行业标准的规范要求，实验原始记录(测定记录表和数据报表)应翔实、规范、完整和可复现并有相关责任人的签字和审核。在条件允许的情况下，内业分析应采用空白测定、平行样控制分析、内控样和加标回收分析等质量控制手段，并形成质量评估记录。

3.3.2 成果报告和归档

在海洋调查项目结束后，技术组应负责调查数据的汇总、整理和分析，并编写《调查项目成果汇总报告》，主要内容包括概述、调查项目及其情况、故障分析和处理情况、数据结果分析、结论和建议以及附件。其中，“概述”部分包括调查依据、对象、性质、目的、起止时间、船舶和项目参加单位等；“调查项目及其情况”部分包括对试验技术准备、调查内容和过程的综述；“故障分析和处理情况”部分包括试验过程中出现质量问题和故障的报告、原因分析、纠正措施的制订和实施及其效果；“数据结果分析”部分包括仪器设备和现场采集数据分析，说明每个调查学科达到技术指标的详细情况；“结论和建议”部分包括仪器设备和数据采集是否符合评定标准的结论、对存在的问题提出解决办法和改进意见以及改进后的结果；“附件”部分包括调查项目和结果所附表格、曲线、网片图谱以及参试仪器配套设备的性能和工作情况等。

《调查项目成果汇总报告》经质量保障组、各课题负责人和航次首席科学家签字确认后存档报备。此外，还应将试验原始记录(操作程序检查表等)、《调查项目实施方案》《调查项目质量保障方案》《海上试验实施方案》《航次调查实施计划》和《调查项目质量监督总结报告》及其附件中的表格一并存档备查。

3.3.3 质量监督总结报告

质量保障组实施调查项目全过程的质量监督，在航次调查结束后编写《调查项目质量监督总结报告》，主要内容包括开展质量控制工作的依据、开展全过程质量控制的情况(海试质量控制以及航前、航中和航后监督检查)、监督检查结果和处理意见、整改验证情况和质量监督结论。

4 结语

海洋调查数据是开展海洋科学研究的基础，只有加强对调查全过程的质量控制，才能保证采集数据结果的完整性、准确性和合理性，以便于科学分析海洋环境变化情况和有效防治海洋环境污染。由于海洋环境条件具有特殊性，在样品采集和储存过程中存在多种随机因素，增加了开展海洋调查质量控制的难度。只有高度重视海洋调查质量控制，加强对质量控制技术的学习，强化全体调查人员的质量意识，制定和完善质量监督和管理机制[9]，培养一支高素质的海洋质量管理专业人才队伍，才能不断提高海洋调查质量，确保调查数据的准确可靠，为提高我国海洋调查和环境监测能力，促进海洋科技、海洋经济、海洋管理和海上国防建设的发展提供更有力的支持。

[1] 康寿岭.海洋环境监测调查仪器技术的发展[C]//2003天津IT、网络、信息技术/电子、仪器仪表创新学术会议论文集.天津：中国仪器仪表学会，中国电子学会，2003.

[2] 许建平,苏纪兰.CTD资料质量控制浅析[J].海洋学报，1999,21(1)：126-132.

[3] 张兆英,王云泉,吴明钰，等.高精度CTD剖面仪应用研究[J].海洋技术，2002,21(2)：1-7.

[4] 霍树梅.声学多普勒测流技术进展评述[J].气象水文海洋仪器，1998(4)：6-8.

[5] 陈非凡,吴英姿,徐新盛.多波束条带测深技术的研究[J].海洋技术，1998,17(2)：1-5.

[6] 姜军成，曲琳，宁璇璇，等.浅谈基层海洋环境监测中的质量保证与质量控制[J].海洋开发与管理，2014,31(3):32-36.

[7] 国家标准化委员会,国家质量技术监督局.海洋调查规范：GB/T 12763-2007[S].北京:中国标准出版社,2007.

[8] 雷军,杨世民,徐劲松，等.海洋调查仪器设备在海上试验中的质量控制[J].海洋技术，2009,28(4):130-132.

[9] 姜欢欢，张威，马芳，等.浅谈海洋环境监测质量控制及质量保证技术[J].海洋开发与管理，2014,31(4):58-61.

QualityControlintheOceanographicSurvey

ZHAO Xiuling，TIAN Weimin，DONG Changwu,WU Yichuan， ZHU Hong，CHEN Ai

(East Sea Center of Standard & Metrology(Technology),SOA,Shanghai 201306，China)

This paper described the purpose and significance of oceanographic survey quality control.The quality control of marine survey project in the preparation and implementation stages was standardly described respectively.The works of preparatory stage included the establishment of survey project task group,the preparation of the project implementation plan,the preparation of the survey project quality assurance program and the organization of the sea trial.The works of implementation stage include the formulation of voyage implementation plan and quality assurance plan,as well as the inspection before,during and after the voyage.The content of quality control in survey data analysis was presented.The conclusion of the quality control at the end of the investigation and the records to be filed were demonstrated.It provided a basis for the standardization of oceanographic survey and its quality control in our country.

Oceanographic survey,Investigation instrument,Quality control，Survey data analysis,Sea trial

2017-07-25；

2017-11-19

全球变化与海气相互作用专项(JLG-02-530-2015-W).

赵秀玲，高级工程师，研究方向为海洋调查项目质量控制

P712

A

1005-9857(2017)12-0113-05