海洋调查船舶管理研究现状与发展研究

徐昕XU Xin；张能辉ZHANG Neng-hui；张莹ZHANG Ying

（国家海洋局北海海洋技术保障中心，青岛 266000）

0 引言

海洋科学调查与海洋战略的重要性在全球范围内日益突显，各国都把海洋调查船的建设作为提高本国海洋能力的重要方法。在十八大提出建设海洋强国的战略后，我国的海洋事业迅速发展，十九大作出了加快建设海洋强国的部署，加大了在探索海洋、应用海洋方面的发展力度，海洋调查由近海向深远海拓展，作为各类海洋调查任务执行平台，海洋调查船建设也进入了新的发展时期[1]。目前，我国众多涉海单位纷纷“造船下海”，船舶管理方面虽然起步较晚，但在充分吸收既有经验的基础上采用了很多国际先进管理理念，大有后发先至的趋势。

海洋调查船舶主要承担着相应的海洋基础与综合海洋调查、海洋环境监测与保护、防灾减灾、国际海底区域调查等重要职能，本文通过对国内外海洋调查船舶装备配置、执行任务、管理体制等进行现状分析，探索国家“海上丝绸之路”建设、“两洋一海”战略发展要求的科学化、专业化海洋调查船舶管理运行模式，为进一步提高我国未来海洋调查船舶运行管理水平，助力海洋调查船舶健康合理发展提供必要的理论支撑。

1 海洋调查船舶特点

海洋调查船是指载有专业工程技术人员和专用仪器设备、依据既有的规程规范，对海洋空间相关自然要素和特征进行科学调查、应用技术研究并通过测量和勘探获取其基础参数的一类高技术作业船舶的统称。[2]

海洋调查船普遍装备了用于海气界面气象、大气边界层进行探测的大气剖面仪等大气探测设备；用于对海洋生态环境参数进行探测的温度传感器、盐度传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、声学多普勒流速剖面仪等海洋生态环境探测设备[3]；用于对海洋资源、海底地形地貌进行探测的鱼探仪、水下精确定位的超短基线定位系统、多波束探测系统、分裂波束探测系统、浅层剖面仪、海底照相、可视多管采样器等海底探测与取样设备；用于对重力、磁力、地震进行探测的重力仪、磁力仪、地震仪等地球物理与取样设备[4]。

与一般商用船舶相比，为了满足对海洋水文气象、海洋生物与渔业资源、海洋地质地貌、海洋地球物理等综合作业的需求，海洋调查船舶有如下特点：

①海洋调查船舶普遍造价高，由于续航力和自持能力要求，往往吨位受限，导致机舱布局局促，导致管理难度比较大；

②海洋调查船舶的任务具有多样性的特点，船上的装备必须满足任务要求，船舶需要相关的配套设施，例如起吊设备的装置、操作需要的甲板、科学研究的实验室等，复杂的配置导致管理难度增大，容易出现因为统筹安排不合理导致资源浪费的情况；

③海洋调查船舶近年来的作业区域向深海深渊极地不断延申，对无人设备的依赖性增强，导致技术迭代快，同时全球性环境问题也逐渐凸显。

2 海洋调查船舶管理发展现状

2.1 国外现状

欧美国家是根据船舶的长度将调查船划分不同类型，基本分为4类：全球级（global class，大于70m）、大洋级/中间级（ocean class，55-70m）、区域级（regional class，40-55m）和沿岸级（local class，小于40m）。

2.1.1 国外海洋调查船技术特征分析

现有的海洋调查船大部分都是采用常规单体船型，只有少数的水声监听船采用的是小水线面双体船型，海洋监听船主要用于收集声学方面的信息和提供实时监听，小水线面的双体船型，能够保证声学设备一直在水面以上工作，这样受到水下噪声的影响比较小，能够创造出良好的声学环境。

国外新研发的调查船为了满足科考任务的需求，配制了更多的船载探测设备，逐渐向大型化、多功能化方向发展：其中船上实验室多采用了模块化的设计，俄罗斯于2012年建成的“特列什尼科夫院士”号调查船，设计有可针对不同任务进行替换的现代实验室模块，船上装备大量现代化科考测量设备，能够开展物理海洋、地球物理学、气象学、海冰等大范围研究工作，可根据不同研究任务在后甲板搭载相应模块[5]。

为了排除海洋中风、浪、流等复杂环境的影响，新建的科考船大部分采用以柴油机为原动力的电力推进系统，一方面有利于船舶总体的灵活布置，并且噪音较小，另一方面也兼顾了海洋考察船动力定位系统的要求；随着深渊科学的不断深入，国外新建的海洋调查船，如英国James Cook号、美国的Neil Arm-strong号等均已装备无人深潜器，布放之后可独立执行探测、识别目标、取样和完成各种人力无法胜任的水下环境和目标数据采集工作；同时，各国针对极地区域蕴含的丰富资源，新建船大部分具备破冰和冰区航行的能力。

2.1.2 海洋调查船管理模式

美国是目前世界上拥有调查船数量最多的国家，并且管理是从顶层开始谋划，能够有效地保障调查船队的规模与技术水平。国家海洋学实验室系统（UNOLS）的建立，实现了高效的船舶调度与管理，积极推动了美国海洋调查船的合理运用，有效整合了美国海洋调查力量，同时提高了调查船舶及设施的利用率。

美国海军建立的多家海洋科学合作机构（NOPP），支撑了美国海洋科技联合委员会（JSOTC）制定的美国海洋科学研究设施使用、更新与投资的政策、程序与计划，比如2009年的《海上科学：用强大的海洋科学研究船队满足未来海洋科学研究目标》，2013年的《联邦海洋科学研究船队现状报告》等，制定了未来海洋调查船的发展计划，推进海洋调查装备和技术的更新换代。

欧洲的几个主要国家，英国、德国和法国等，都是采取的区域性的海洋战略，以发展近岸作业的小型调查船为主。1996年，英法德三国签署协议，成立海洋设备互换委员会（OFEG），为了实现调查航次的联合、航时共享和海洋设备仪器的共享。同时，欧洲海洋调查船队联盟计划的施行建立了有效的沟通和协调机制，推动了船舶和设备的共享共用，保证欧洲海洋调查船队在数量上和性能上协调发展，形成整体调查船队伍规范、有序、统一的管理[6]。

中国周边国家中日本也非常重视海洋调查船的发展，特点是调查船数量多，吨位大并且装备先进，具有全球海洋环境调查能力和海洋资源勘探能力，重点建设方向是中远海和极地作业大吨位调查船。目前日本海洋调查船主要由日本海上保安厅、日本海上自卫队、日本海洋科学技术中心、日本气象厅、海洋科研机构、大学等运营管理。

2.2 国内现状

按其调查任务的不同分为综合调查船、专业调查船和特种调查船，其中专业调查船细化分为海洋物理调查船、海洋测量船、海洋渔业调查船、海洋气象调查船、海洋地球物理调查船等，特种海洋调查船细化分为物探调查船、宇宙调查船、极地考察船和深海采矿钻探船等，按其航行的范围可分为远洋调查船和近岸调查船等。

与发达国家相比，我国海洋调查事业起步较晚，调查船队伍能力建设也曾相对滞后。我国自上世纪50年代开始发展海洋调查船，起初以改装船为主，这一期间以中国科学院海洋研究所“金星号”为代表船舶；1978年正式出厂的“向阳红09”船在当年便执行了联合国全球大气试验调查任务，获圆满成功，并作为“蛟龙号”载人潜器母船，为我国深海事业服务至今；上世纪80年代中后期至本世纪初，我国调查船规模发展相对放缓，其中以“极地”号、“大洋一号”船为典型代表；原国家海洋局属“大洋一号”船是我国第一艘现代化综合性远洋科考调查船，具备物理海洋、海洋化学、海洋地质、海洋水声、海洋地球物理、海洋生物等多学科的研究工作条件，可以开展海底地形、底质和构造、重力和磁力、综合海洋环境、海洋工程以及深海技术装备等方面的调查和试验工作；尤其是十八大建设海洋强国战略实施以来，国家认识海洋、经略海洋力度进一步加大，海洋调查船舶建造进入历史高峰期，船舶队伍逐渐壮大，船舶总体性能指标、调查作业任务执行能力得到显著提升，形成以中大型、深远海为主，全球海域全覆盖的不同级别的特种或综合海洋调查船舶队伍，其中比较典型的有2009年建造完成交付使用的广州海洋地质调查局属天然气水合物调查船“海洋六号”；同年交付的中科院南海所属小水线面双体调查船“实验1号”；2012年交付使用的中科院海洋研究所属综合海洋调查船“科学号”等。

海洋调查船的科学调度与合理使用离不开健全完善的船舶管理体系作保障，为改善我国海洋调查船分散式管理模式，建立海洋调查船舶统筹协调机制，提高船舶使用效率，推动实现海洋调查船舶的信息开放、资源共享、公管共用，促进我国海洋调查能力与水平的提高，保证国家海洋调查任务的顺利开展，由原国家海洋局牵头组建的国家海洋调查船队于2012年4月正式成立。

3 海洋调查船舶管理技术展望

3.1 船舶与装备的综合集成与实验

3.1.1 发展移动实验室模块化设计

开展实验室模块化设计建设，提高海洋调查原位及移动实验能力。通过原位技术方法研究和信息数据融合，提高现场综合调查效率，提高船舶航次利用率，提升海洋调查数据质量。

3.1.2 利用船舶出航统筹海上高端装备实验优化

海上试验是装备制造过程的延续，是船舶、装备和人员磨合的重要时期。针对多种资源评价所需装备类型多、数量多的特点，需要每年对新装备和经较大改造装备进行充分的海上试验，验证装备的功能与性能，评估船舶与装备之间的适应性，对海上作业人员的培训，暴露装备应用过程中的问题以便于改进，形成装备海上操作规程和应急预案，为正式航次的顺利实施提供保障，同时通过海上实验应用，提升船舶甲板作业保障能力。

3.2 海洋调查船舶管理平台建设

3.2.1 加强基础研究平台建设

加大深海金属矿资源勘探、开发技术投入，在关键技术领域进行重点投资，加强研发能力建设，建设深海矿产资源勘查、开采和加工的重点示范基地，建立国家重点实验室、国家工程研究中心的研究平台，形成深海矿业创新发展的业务支撑点。

3.2.2 船舶任务海外保障平台建设

建立海外基地，对支持多船全球作业，统筹协调优势力量，进行船舶海外维护、样品周转、人员更换等。

3.2.3 建设大数据支撑下的云边端一体化管理，保障船舶安全

构建调查船队的云边端一体化管理，在不同航行环境条件约束下提升船舶通航能力和安全性，同时船队可以积累大量有价值的航行期环境数据。数据管理也可用于海洋科学、船舶设计、信息处理、通信控制、决策支持、人工智能等多学科交叉。

3.3 专业调查船的建造与环境问题

3.3.1 具备布放回收无人高端装备的专业船舶建造

随着深海深渊及两极调查的需求不断加大，满足调查学科专业性，满足深渊科学，保证我国调查船队型制更合理。满足无人机、无人潜器、载人潜器的布放回收，对海洋调查船舶提出了新的要求。比如新一代无人潜器减少了通信和人员监控需要，利用船舶对多个无人潜器协同作业进行导航帮助和通信中继，增强水下环境感知能力等，都对船舶的性能要求提出了新的挑战。

3.3.2 海洋调查船舶作业过程中的特殊环保问题

由于我国近海生态环保要求，对作业船舶有严格的规范要求，但是海洋是全球性的生态系统，深远海作业调查过程中一系列的污染，面临机舱含油污水、锂电池、放射性问题等，目前并未得到重视。

比如船舶上的放射性物质所带来的问题与岸上实验室所遇到的是不同的。通常，所有关于放射性同位素的操作都是在一个专门的实验室集装箱中进行的。即使所有放射性同位素操作都在一个专门的集装箱中进行，由于科考船的封闭性质和实验室舱室的不稳定性，少量同位素被运输至船舶其他区域的可能性极大。

4 总结与思考

海洋调查船舶综合管理不仅涉及海洋装备的海上应用、海洋调查任务的完成，还涉及船舶管理、外交事务等，所以从管理上构建任务及装备船舶的统筹机制、从制度上确保全球海洋环境或区域海洋环境尽可能都免受污染，绿色、环保和环境友好，是未来我国海洋调查船舶管理的新方向。

①根据海洋调查任务需求，设计研发甲板移动实验室模块及水下原位实验室等；

②丰富海洋调查船管理统筹机制内涵，应包括资源统筹、环境感知、风险决策等；

③丰富专业海洋调查船类型，提升无人高端装备及深潜装备的布放回收能力；

④增强海洋调查船舶的环保意识，使我国海洋调查船舶管理更加科学完善；

⑤调整海洋经济产业结构，优化布局，扩大规模，注重效益，提高科技含量，实现持续快速发展。