К элементам морской среды относятся морская метеорология, морская гидрология, морская геология и геофизика, морская физика, морская химия, морская биология и т. д. Они включают многомерные элементы, такие как граница раздела море-воздух и нижние слои атмосферы (например, облака, дождь, туман, атмосферное давление, температура и т. д.), поверхность моря (например,ветер, волны, лед, штормовые нагоны, соленые брызги, солнечное излучение, температура, соленость, приливы,и т. д.), под водой (например,внутренние волны, циркуляция, термоклин, звуковые каналы, плотность, проводимость, глубинаи т. д.) и морского дна (например, геология, геоморфология, магнитное поле, гравитационное поле и т. д.).

Классификация оборудования для мониторинга морской среды

Оборудование для наблюдения за морской средой предназначено для получения информации о морской среде, что мы обычно называем оборудованием для наблюдения, исследования, мониторинга и картографирования морской среды. Оно включает в себя различные типы датчиков, сборщиков данных, процессоров, а также различные стационарные и мобильные космические, воздушные, береговые и морские (надводные и подводные) платформы наблюдения, на которых они размещаются.

Существует широкий спектр устройств для наблюдения за морской средой. По типу окружающей среды их можно разделить на приборы для измерения температуры, солености, глубины, волн, течений, приливов, ветра, звука и магнитного поля и т. д. По типу датчиков их можно разделить на акустические, оптические, электрические, тепловые и магнитные и т. д. По принципу действия их можно разделить на акустические приборы, оптические приборы, электронные приборы, механические приборы, приборы дистанционного зондирования и телеметрии и т. д. По типу носителя их можно разделить на судовые приборы, подводные приборы, буйковые приборы, приборы береговых станций, приборы для самолетов и спутников и т. д. По измеряемым параметрам их можно разделить на приборы для измерения температуры, солености, волн, течений, питательных веществ, гравитации и магнитной силы, донных отложений, планктона и бентосных организмов и т. д.

Оборудование для наблюдения за морской средой можно разделить на четыре основные категории: приборы для наблюдения за физическими свойствами морской среды, приборы для наблюдения за химическими свойствами морской среды, приборы для наблюдения за биологическими свойствами морской среды и приборы для наблюдения за геологическими и геофизическими свойствами морской среды. Среди них наибольшее разнообразие имеют приборы для наблюдения за судами. По способу работы их можно разделить на одноразовые, самовозвращающиеся, подвесные и буксируемые. Одноразовые приборы используются путем сброса их сенсорных частей в море, а полученные данные передаются на судно по проводам или радиоволнам. Сенсоры не извлекаются после использования. Самовозвращающиеся приборы опускаются в море во время наблюдения, а после завершения измерения или отбора проб они удаляют балласт и возвращаются на поверхность моря за счет собственной плавучести. Подвесные приборы спускаются в море с борта судна с помощью судовой лебедки и используются для наблюдения, когда судно стоит на якоре или дрейфует. Буксируемые приборы размещаются в море с кормы судна и буксируются за ним для наблюдения во время движения.

Оборудование для наблюдения, исследования, мониторинга и картирования океана имеет много общих черт с точки зрения типов приборов, измерительных элементов, методов работы, обработки данных и результатов применения. Однако их соответствующие цели применения и требования к результатам различны, поэтому часто бывает сложно провести конкретную классификацию. Например, судно для океанографических исследований может служить как операционной платформой для исследования океана, так и операционной платформой для мониторинга и картирования океана; другой пример — акустический доплеровский профилограф течений (ADCP), который является полезной нагрузкой для наблюдения как при исследовании, так и при мониторинге океана, а при использовании в планировании проектов строительства океанографических терминалов он становится полезной нагрузкой для наблюдения и картирования океана.

Оборудование для океанографических исследований включает в себя различные океанографические платформы, такие как спутники дистанционного зондирования, беспилотные летательные аппараты, волновые планеры, подводные планеры, автономные подводные аппараты (АППА), дистанционно управляемые беспилотные подводные аппараты, надводные беспилотные лодки, системы, базирующиеся на морском дне, суда для океанографических исследований.океанские буисети наблюдения за океаном в режиме реального времени, а также датчики нагрузки или датчики, такие как акустические.Доплеровские профилографы течений (ADCP)многолучевые батиметры, гидролокаторы с синтезированной апертурой (SAS), приборы для измерения температуры, солености и глубины (CTD), океанические магнитометры, гидролокаторы бокового обзора, океанические гравиметры, одноканальные сейсмические системы, донные измерители теплового потока, подводные акустические системы позиционирования, ловушки для осадка, трехмерные гидролокационные системы, измерители уровня воды и подводное инерциальное навигационное оборудование.