海底大地基准网是一组布放在海底的声学基准站，组建类似GNSS星座的定位系统，既可以对水面及水下的各类设备提供时间和空间信息，也可用来监测海底板块及水体环境的动态变化。海底声学基准站与海面GNSS、海底重力站联合打造立体的观测控制网，使得陆地、天空和海洋能够实现连续导航，已成为海洋测绘与导航领域的热点问题和前沿方向。
美国、加拿大、俄罗斯等发达国家早已开启海底大地基准网的研究，并已基本掌握海底大地基准建立与维护技术。为了监测地壳运动和地震活动，日本已经建立了海底大地基准网，并取得了系列研究成果。
2016年美国国家科学基金会（U.S. National Science Foundation）建设海洋观测站计划（Ocean Observatories Initiative），它是一个以科学为导向的海洋观测网络，提供来自 900 多种仪器的实时数据，以更好地了解海洋、海洋的复杂性以及海洋如何因自然和人为过程而变化，以解决有关世界海洋的关键科学问题。任何有互联网连接的人都可以连接到各种海洋平台和传感器，免费在线获取OOI数据，而无需出海。OOI包含7个阵列，见下图。
其中，Coastal Endurance Array线路如下：
其中，第18个节点的设备如下图：
我国仅仅在南海3000m水深的海域开展了海底大地基准网试验，但尚未大规模布设海底大地基准网。这是因为海底大地基准网建设难度极大，技术要求高，而且海底大地基准网设备昂贵，设备自主可控还存在一定差距；建设周期相对较长，而海底大地基准网设备的工作寿命又相对较短；此外，海底大地基准网数据处理理论和方法还不完善，无论是声纳观测模型，还是海底多源观测数据的处理都不够完善。
虽然如此，建立我国自己的海底大地基准网仍然是非常有必要的。主要意义有：
1）维护国家海洋权益和国家安全，海洋大地控制网可为水下潜器提供导航定位服务，从而有效提高其隐蔽性和生存能力。
2）支撑国家蓝色海洋经济、“21世纪海上丝绸之路”，海底大地控制网可提供全球统一、陆海议题、精准可靠的空间基准。
3）支撑海洋资源开发和海洋环境监测。
4）支撑数字海洋、透明海洋和智慧海洋。
5）支撑海洋科学及地球科学问题研究，海底大地测量控制网是研究海洋板块运动及其板块边界地震活动的重要手段。
参考文献：
海洋大地测量基准与水下导航_中国科学院_2022.06
走向深海，发展自立自强的海底大地测量基准_鲍李峰_2023.09
海底大地基准网建设及其关键技术_杨元喜_2020
构建海底信息网技术分析_宋德枢_2024.01
应用于海洋物联网的水声通信技术发展综述_瞿逢重_2023.11
海底大地基准建设技术及其研究进展_刘焱雄_2022.10
https://oceanobservatories.org/about-ooi/
https://oceanobservatories.org/2023/03/eighteenth-turn-of-the-coastal-endurance-array/
https://www2.whoi.edu/site/ooi-expedition/osnap-moorings-in/
发表评论：