海洋占全球面積的71%，擁有大量資源。海洋面積占全球面積的71%，其中深度超過1km 的海洋面積占全球面積的60%，是陸地面積的兩倍。目前全球近海區域已探明的石油儲量占全球總儲量的45%，天然氣儲量占全球總儲量的三分之一。全球海洋中擁有50 萬種生物，生物資源總量達26 萬億噸，儲存著陸地上全部農產品1000 倍的食物。世界上75%的大城市、70%的工業資本和人口集中在距海岸線100km 內的海岸帶地區。

       與世界海洋強國相比，我國海上力量未來提升空間巨大，尤其水下反潛領域較為薄弱，落后于空軍及水面艦船的發展。一方面，水下反潛是海軍綜合實力的重要部分。另一方面，其他國家意圖竊取我國海域軍事信息，2016年12月中國海軍就在南海九段線附近海域撈到美國一艘無人水下潛航器(UUV)，未來反潛領域亟待突破。

　　信息化建設，海洋發展重要前提，戰略競爭核心領域。海洋信息化建設即對海洋進行探索研究，監測獲取海洋信息和數據并進行分析模擬。當前，地球上海洋面積為3.61億平方公里，但僅有不到5%為人類所了解。海洋信息化建設是開發利用海洋資源、發展海洋經濟、實現海洋權益保護的奠基石，也是海洋戰略競爭的關鍵領域。

　　未來，只有占據信息優勢的國家才能掌控海洋。當前，各國為加強海洋信息化建設，均在海洋探索研究領域出臺相關政策計劃并投入重金，以期在國際競爭中先發制人。以美國和歐洲(歐盟)為例，據美國國家科學基金會預算，未來5年保持每年3.5億美元投入海洋研究。在歐盟研究框架計劃中，海洋探索領域的投入占比不斷增加，在2014和2015年海洋領域投入總額已經高達4.4億歐元。

美國NSF海洋領域經費投入情況（百萬美元）

歐盟FP計劃海洋領域經費投入情況（百萬歐元）

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      隨著美國“網絡中心戰”概念的提出，未來的作戰體系將是一個把分散部署在陸、海、空、天的各種偵察探測系統、指揮控制系統和打擊武器系統有機聯接起來的三位立體信息化作戰體系。其中，水下信息化網絡中心是一個必不可缺的環節。目前，各大海洋強國都在致力于打造一個集偵察、警戒、指控、通信、導航、定位、目標攻擊等綜合作戰能力的水下信息化網絡體系，從而確保己方能夠在未來的海戰中贏得先機。

      通過建設海洋觀測系統，監測獲取海洋信息和數據并進行分析模擬，是探索海洋、掌握海域信息最基本的手段。當前，全球各國已建立了空天-海洋一體的實時觀測系統。

在海底鋪設水下光電纜，沿光電纜設置多個海底觀測模塊，搭載相關儀器設備和傳感器，構建網絡上的一個個“節點”。其中，儀器設備和傳感器采用以收集數據，光電纜則將數據傳回岸上觀測站，以便科研人員分析。

      按總體結構，海底觀測網可分為開放式和封閉式兩類。總體上，開放式觀測網較封閉式觀測網，實現難度更大、技術風險和工程風險更高。

      作為水下反潛系統的要組成，海底觀測網能夠實現對潛艇、潛航器等水下武器的監測、定位，可提供預警探測、指揮控制等綜合信息傳輸服務；可對海洋軍事情報和軍事活動進行監聽和偵察，確保國家權益不受侵犯。

     以美國為例，20世紀90年代，美國海軍就開始允許科學家利用水聲監視系統（SOSUS）進行基礎學科研究，包括進行海底火山爆發、海底地震、海底哺乳動物、大尺度海洋溫度變化研究等，有力地推進了軍用和民用海洋觀測、試驗和通信技術的進步。

     20世紀80年代，逐步形成現代海底觀測網絡設計思想。20世紀90年代起，歐美各國開始開展建設海底觀測網絡。截至目前，世界海底觀測網的發展經歷了三個階段：從結構簡單、單一功能的單節點海底觀測站到小規模觀測網，再至大規模觀測網。

     當前，世界主要發達國家，如美國、加拿大、日本等，為占據未來海洋經濟和潛在戰爭的戰略制高點，越來越重視海底觀測網的建設，以海底觀測網絡為平臺的國家競爭日益激烈。其中，以北美和歐洲的技術最為成熟，政府投入力度最大。

     目前世界上已經初步建成或在建的較大規模觀測網主要有：歐洲ESONET/EMSO、美國OOI、加拿大ONC（由VENUS與NEPTUNE組成）、日本DONET、及我國臺灣MACHO等。其中，前三個項目用于海洋探索及多學科研究，DONET及MACHO項目則主要用以地震監測和海嘯預警。

目前全球典型海底觀測網位置分布

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      歐洲ESONET/EMSO項目由英法德等多國參與，于2008年開始籌劃，是全球規模最大的海底觀測網，海纜總長達5000km以上。項目一次性投入2.4億歐元，每年運行維護費用3600萬歐元。ESONET/EMSO由不同海域的區域網組成，各區域網有不同研究主題和支持國家，能夠對海底和海水層的地球物理學、化學、生物化學、海洋學、生物學等進行長期觀測。

歐洲ESONET/EMSO觀測網經費投入（百萬歐元）

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歐洲ESONET/EMSO區域網分布

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      美國OOI觀測網是目前技術最成熟的海底觀測網，于2000年開始立項，海纜總長超過900km，項目一次性投入4.34億歐元，每年運行維護費用5500萬歐元。OOI觀測網包括三個主要部分：1）全球網，2）近海網，3）區域網。其中，區域網由于靠近國土海岸線，對領海安全和權益保護、領海氣候監測等非常重要，是重點建設項目，資金投入占比超過一半。目前，該項目已正式啟動運行，通過連接互聯網，即可實現對特定海洋全天候長期觀測。

美國OOI海底觀測網每年經費投入（百萬美元）

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美國OOI海底觀測網的經費投入

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       海底觀測網作為我國發展海洋經濟、維護國家權益、邁向海洋強國的重要前提，是國家重要戰略發展方向。早在2012年，政府發布的《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012-2030年）》中，就將海底觀測網的建設放在16項優先安排的重大科技基礎設施的首項。在《中國制造2025》中，明確重點發展海洋工程裝備等10大領域，其中，海洋探測工程裝備是海洋工程裝備中最基礎、最重大的一個領域。

       海底觀測產業鏈主要包括岸基站、接駁盒（分主、次接駁盒兩種）、垂直觀測儀器平臺（包括垂直錨系、剖面儀）、各式傳感器、水下機器人、移動觀測平臺（包括水下滑翔器、自主水下航行器及相應塢站等）以及將各個部分連接在一起的海底線纜。

　　從20 世紀80 年代以來，海洋發達國家和國際海洋科學組織就非常重視海洋觀測技術的研究，目前已經形成了集空基、海基、岸基和水下海洋觀測為一體的海洋觀測網體系的雛形。通過海空天一體化的海洋觀測網，我們可以獲得海洋各個位置的氣象、地形地貌、水文、物理特性、化學特性、生物環境等資料，從而實現海洋權益的維護、海洋國防的建設、海洋資源的開發、海洋災害的預警、海洋生態環境的保護。但是海洋數據的種類多、范圍廣，采集極為困難。

　　海洋第三產業迅速發展，海洋信息產業發展空間廣闊。海洋監測和勘測行業隸屬于海洋第三產業中的海洋信息、技術服務行業。隨著“十一五”、“十二五”計劃和《全國海洋經濟發展規劃綱要》的順利實施，海洋第三產業已成為我國海洋經濟的支柱，海洋產業結構逐漸演變為“三、二、一”(2015年一、二、三產業比為5.1:42.5:52.4)的合理順序結構類型，但與發達國家相比仍然存在差距(美國海洋產業結構一、二、三產業之比2.0:29.2:68.8)，海洋信息產業發展空間廣闊。

　　大力推動海洋產業快速發展，加快海底監測網的布局。“十三五”期間，財政部、國家海洋局選取8個城市開展海洋經濟創新發展示范工作，推進產業鏈協同創新和產業孵化集聚創新，支持海洋企業開展技術創新、管理創新、商業模式創新，形成各具特色和優勢的產業鏈，構形成結構、速度、質量、效益協調統一的海洋經濟良性發展格局。這對海底監測網的性能和規模提出了更高的要求，將加快海底監測網的布局。