第一章 绪论 1
海洋调查发展简史 1
单船走航调查时期 2
多船联合调查时期 3
立体化海洋调查 4
海洋调查方法 8
海洋观测对象 8
传感器 8
观测平台 9
施测方法 10
数据处理 12
全球大尺度研究计划 12
气候变异与预测研究*计划（CLIVAR） 12
热带海洋与全球大气计划（TOGA和TOGA-COARE） 13
世界大洋环流实验（WOCE） 13
极地计划 14
国际地圈-生物圈计划（IGBP） 14
联合全球海洋通量研究（JGOFS） 14
全球海洋观测系统（GOOS） 14
全球海洋综合服务系统（IGOSS） 15
近海海洋观测系统（NEAR-GOOS） 16
ARGO计划 16
实践是开启真理的钥匙，也是检验真理的标准 17
阿尔文潜水器的水下探索，发现一种全新生态系 17
大洋底地磁和热流测量，导致板块构造理论问世 17
微体古生物的测量，导致地球古气候重建 18
大洋钻探结果导致海洋灾变论产生 19
卫星遥感 19
每一种先进海洋仪器问世，都带来深刻的物理海洋学理论的革命 20
第二章 深度测量 21
水深测量的意义和目的 21
水深测量的要求 21
深度测量的方法及资料订正 22
钢丝绳测深 22
回声测深仪测深 25
现代主要测深系统 26
深海调查深度订正方法的比较 27
海图水深计算 29
第三章 水温观测 31
温度观测的基本要求 31
水温观测的准确度要求 31
水温观测的时次与标准层次 32
各式测温计简述 33
液体和机械式温度计 33
电子温度计 33
远距离海表温度辐射探测 34
玻璃液体温度计 35
玻璃液体温度计的测温原理 35
玻璃液体温度计的误差 36
表面温度计测温 38
仪器的结构 38
观测与使用 38
颠倒温度计测温 39
颠倒采水器及颠倒温度计的结构和原理 40
观测与使用方法 42
利用开闭端温度计计算深度误差分析 46
温深系统测温 47
电子式温盐深自记仪（CTD）测温 47
常用投弃式深温计（XBT） 49
温深系统测量时压力与深度的换算 51
遥感测温 51
薄层温差的存在 51
大气温、湿度和油膜的影响 52
第四章 盐度测量 53
盐度的定义和演变 53
克纽森盐度公式 53
1969年电导盐度定义 54
1978年实用盐标（psu） 55
盐度的测量 56
观测时间、标准层次及准确度要求 56
盐度的测量方法 56
利用现场温盐深仪测量盐度原理 57
SYC2-2型实验室海水盐度计测盐度 58
测盐度原理 58
SYC2-2型实验室海水盐度计 60
测定方法 61
仪器的维护及使用注意 63
海水样品测定结果的整理 65
查R15算盐度 65
查RT算盐度 65
第五章 透明度、水色、海发光的观测 67
透明度观测 68
透明度定义 68
透明度观测 69
水色观测 70
水色及其成因 70
水色观测 71
海发光的观测 72
海发光及其影响因子 72
海发光的观测 73
第六章 海冰观测 75
海冰概况 76
海水结冰与盐度 76
海冰的类型 77
冰期与冰情 77
海冰观测点的选择 78
冰量和浮冰密集度观测 78
冰量和浮冰密集度的定义 78
观测与记录 79
冰型、冰的外貌特征和冰状观测 80
冰型观测 80
冰的外貌特征和冰状观测 81
浮冰运动参数和固定冰堆积状况、范围观测 84
浮冰运动参数观测 84
固定冰堆积状况和范围观测 86
测绘冰情图 88
海冰监测系统 90
第七章 海流观测 91
海流观测方法 92
浮标漂移测流法 92
定点观测海流 94
走航测流 96
海流连续观测的准确度要求 96
海流观测的注意事项 96
海流计简介 97
机械旋浆式海流计 97
电磁海流计 99
声学多普勒海流计 100
声学多普勒海流剖面仪（ADCP） 100
其他测流仪 102
海流观测的持续时间选择 103
流速场的描述 103
海洋湍流 104
观测持续时间长短的选择 105
近岸异重流现象与观测 107
异重流定义 107
理论上的近似推导 107
流速的直接观测 109
近底层海流的观测 110
近底层海流定义 110
近底层流的观测 110
确定海底粗糙度Z0 111
影响海流观测误差分析 112
平台无运动时出现的误差 112
平台缓慢移动所产生的误差 114
平台的快速运动——波浪场的影响 114
铅鱼和吊链的影响 116
海洋生物的影响 116
资料分析方法上的误差 117
海流观测资料的整理与分析 119
流速流向曲线图绘制 120
流速流向曲线的修匀 120
第八章 海浪与内波观测 122
海浪的基本要素 123
海浪的基本要素 123
周期、波长和波速 126
波向和波峰线 126
目测海浪 126
海面状况观测 127
波型观测 127
波向观测 128
周期和平均周期的观测 128
部分大波波高及周期的观测 129
波长和波速的计算 129
测波仪器简介 130
光学式测波仪 130
测波杆 130
波浪骑士浮标（Waveridebuoy） 131
SZF2-1型测波仪 131
船舷测波仪 135
浮标阵列 136
水下测波装置 136
遥感测波仪 138
内波调查 139
内波锚系阵列观测 140
内波拖曳及投抛观测 141
内波中性浮子观测 142
内波声学观测 143
内波卫星观测 143
第九章 潮位观测 145
潮位观测的基本概念 145
潮位变化的一般规律 145
验潮站站址的选择 146
海平面与基准面 147
基准面和水准点与各种潮位的关系 149
测站的设置 151
水尺设置及其维护 151
水准点的设置 153
验潮井的设置及其维护 154
井内外水尺的设置 156
水准联测 158
水准仪的主要结构及作用原理 158
测量的基本原理和方法 159
四等水准测量手簿的记录、整理及其限差的要求 161
几种特殊情况下的联测方法 163
水准仪和水准标尺的检验 163
三等水准测量 165
水准仪的维护和测量中的注意事项 165
利用水尺进行潮位观测 166
观测与记录 166
水位换算 167
几种特殊情况的处置方法 167
利用浮筒式水位计进行水位观测 168
HCJ1-2型验潮仪的结构和工作原理 169
仪器的安装和使用 169
验潮仪的记录观测 170
验潮系统的一般故障排除和维护保养 173
其他验潮仪 173
挪威安德拉公司的水位记录仪 173
SCA6-1型声学水位计 174
验潮井设置参数的选取 174
第十章 海洋气象观测 176
海洋气象观测的平台、内容、次数和时间 176
海洋气象观测的目的 176
海洋气象观测平台 176
观测的项目 177
观测的次数和时间 177
常规海洋气象观测项目 178
能见度 178
云的观测 179
天气现象的观测 181
风的观测 182
空气温度和湿度的观测 183
气压的观测 184
降水量观测 184
高空气压、温度、湿度的探测 185
技术要求 185
探测方法 185
资料整理方法 186
特殊情况的处理 187
高空风的探测 188
技术指标 188
探测方法 188
资料整理方法 189
大气边界层观测 190
风、温、湿梯度观测 190
海气界面通量观测 192
辐射观测 193
天空辐射计 194
通量计算 195
船姿态订正 196
通量计算 197
观测仪器 199
地面气象观测仪器 199
高空气象探测仪器 204
第十一章 海洋化学调查 206
检测内容和层次 206
采样项目 206
水样的采集 206
常规海洋化学要素调查 207
溶解氧 207
pH 208
总碱度 209
活性硅酸盐测定（硅钼蓝法） 209
活性磷酸盐测定（抗坏血酸还原磷钼蓝法） 210
亚硝酸盐测定（重氮-偶氮法） 210
硝酸盐测定（锌镉还原法） 210
铵盐测定（次溴酸钠氧化法） 211
氯化物测定（银量滴定法） 211
总磷测定（过硫酸钾氧化法） 212
总氮测定（过硫酸钾氧化法） 212
总有机碳和溶解有机碳 213
悬浮物 213
海水污染物质调查 213
石油 213
化学需氧量（COD） 214
生化需氧量（BOD5） 214
六六六、DDT 214
多氯联苯、狄氏剂 215
重金属 215
其他水质分析方法 215
大气化学采样分析（包括相应海水中应测项目） 217
颗粒物（大气气溶胶） 217
碳氧化合物 218
氮氧化物 218
卤素化合物 219
碳氢化合物 220
有机硫化物测定 220
大气中营养元素 222
大气干湿沉降中的重金属 223
大气化学调查技术指标 224
常用主要仪器 225
便携式溶解氧分析仪 225
分光光度计 226
其他仪器 228
第十二章 海洋地形、地貌、地质与地球物理调查 229
海水深度、海底地形、地貌测量 229
多波束测深系统 229
海底测量的相干声纳（ISIS）系统 230
侧扫声纳 231
海底浅层结构探测 234
拖曳式浅地层剖面探测 234
船载式浅地层剖面探测 236
底质采样器 237
海洋底质表层采样 237
海洋底质深层采样 239
海洋重力测量仪器 243
基本要求 243
海洋重力仪简介 245
海底热流测量 246
技术要求 246
仪器设备 247
海上测量 248
资料整理 249
海洋地磁测量仪器 250
工作原理 251
G801型海洋质子磁力仪 252
G880-G铯光泵磁力仪 253
海洋地震测量仪器 255
地震仪的基本要求 255
中国产宽频带大动态三分量数字记录海底地震仪 256
其他地震仪简介 257
调查的基本方法和图件 258
调查船作业的方式 258
图件基本要求和精度 258
第十三章 海洋生物调查 260
概述 260
名词解释 260
调查内容、方式和采样深度 261
叶绿素和初级生产力测量 262
叶绿素a的测定 262
初级生产力测定 263
常用仪器 264
微生物调查 266
技术要求 266
常用仪器 266
浮游生物调查 267
微微型、微型浮游生物 267
小型浮游生物 270
大中型浮游生物 271
底栖生物调查 271
大型底栖生物 271
小型底栖生物 272
底栖生物资料整理 273
游泳生物调查 273
鱼类 273
鱼卵、仔鱼分离 274
分类鉴定 274
污损生物调查 274
调查要素和技术要求 274
大型污损生物调查采样 275
潮间带生物调查 276
基本要求 276
潮间带底栖微型藻类叶绿素a的测定 276
潮间带底栖微型藻类丰度及种类组成 277
潮间带底栖生物现存量和种类 277
生物量计算 277
生物量计算 277
浮游动物个体密度计算 278
摄食压力计算 278
第十四章 海洋声学、光学要素调查 279
海洋声速测量 279
观测要素 279
站点的确定 279
测量方法和精度 280
测量仪器 280
资料处理 280
今后发展目标 281
海洋环境噪声测量 282
海洋环境噪声基本概念 282
测量仪器 283
水中目标物的声学探测 284
布里渊散射激光雷达水下目标探测技术 284
合成孔径声纳 284
声光悬浮砂粒径谱测量仪 285
声学悬浮泥沙浓度剖面仪 286
海洋光学调查 286
名词解释 287
标准层次和精度 288
海面照度测量方法 289
光束透射率和光束衰减系数的测量 290
测量仪器 291
第十五章 海洋遥感和浮标观测 293
遥感使人类获得大面积同步资料 293
航空海洋遥感 294
卫星遥感 294
海洋遥感的主要对象 297
海面温度遥感 297
盐度观测 298
海面风场观测 299
海浪观测 300
海流观测 300
潮汐观测 302
水团观测 302
海洋水准面观测 302
浅海测深 303
海冰遥感 303
溢油污染遥感 304
泥沙、叶绿素观测 305
浮标与潜标观测 305
锚定浮标 306
漂流浮标 306
潜标 308
第十六章 海洋观测中的误差及其处理 309
数据误差的几种定义 310
函数误差的传播 313
误差的产生和消除 315
偶然误差的正态分布 320
流速矢量在经线和纬线投影测量的随机误差分量 322
有效数字 323
第十七章 海洋资料分布曲线的平滑和滤波 326
海洋资料分布曲线的平滑 326
图解平滑法 326
滑动平均值法 327
潮流滤波器 331
第十八章 常用的插值法在海洋水文资料处理中的应用 333
方法简介 333
三点拉格朗日（Lagrange）抛物插值法 333
二次样条函数（Spline-2）插值法 334
三次样条函数（Spline-3）插值法 334
阿基马（Akima）插值法 335
不同插值法对温盐曲线拟合及讨论 337
无温（或盐）跃层情况 337
有温（盐）跃层存在，但跃层不强的情况 337
有强温（盐）跃层存在的情况 338
海洋中具有的多跃层情况 340
几种插值法拟合结果讨论 341
第十九章 海洋水文要素非直接观测量的计算 343
海水密度和比容的计算 343
1978年国际实用盐标与1980年国际海水状态方程执行后对海洋参量计算的修正 344
旧的海水密度计算公式 345
新状态方程对流速的修正 347
新状态方程稳定度与声速的修正 347
海水中声速的计算 352
海流的动力计算 354
梯度流流速计算原理 354
海流要素的动力计算方法 355
第二十章 海洋要素中多年一遇的极值求取 359
皮尔逊Ⅲ型曲线法 359
理论基础 359
具有Г分布的随机变量x的数学期望及均方差 361
三参数的皮尔逊Ⅲ型曲线确定 361
绘制皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线的方法 364
利用耿贝尔曲线计算“多年一遇” 367
理论基础 367
实例（矩法） 370
有特大值时频率计算法 371
何谓特大值 371
特大值频率计算法 372
第二十一章 资料、资料库与地理信息系统 376
数据分类 376
根据要素分类 376
根据观测方式分类 377
按数理概念分类 377
按调查航次来分类 377
数据的空间分布和时间序列 378
描述空间分布特征的海洋资料 378
描述时间分布特征的海洋资料 379
海洋格网数据空间分析的基本模式 379
海洋场模型的时间序列分析 380
海洋数据融合与同化 384
数据融合（DataFusion） 384
数据同化（DataAssimilation） 384
技术产品、信息服务、数据传输和网络技术 385
资料库 386
方区化处理 386
航次综合报告（CSR，CruiseSummaryReport） 387
资料库（DataBase） 387
海洋地理信息系统（MGIS） 390
地理信息系统简介 390
海洋GIS系统的概念和构成 391
海洋数据处理/分析方法 391
海洋信息模型化 392
数据模型与数据结构 393
第二十二章 调查船观测工作的组织及实施 394
定位与观测的标准时 394
测站定位与观测时间标准 394
选用观测仪器和记录的基本要求 395
仪器和设备 395
观测资料记录、整理 396
观测层次、时间和交接班 397
观测层次 397
时间观测 397
人员组织与分工 398
海洋调查的典型实例——TOGA-COARE实施计划 398
TOGA-COARE强化观测 398
TOGA-COARE主要成员及职责 400
使用仪器 401
调查船工作 403
飞机观测 405
卫星工作 405
陆地辅助观测 405
第二十三章 海洋调查首席科学家应该做些什么 407
了解海域特点和前人研究工作 407
了解调查区域环境特点 407
了解前人在这个海域的研究成果 408
站位设置要合理 409
断面取向要有依据 410
远岸调查断面设置要尽量与主流轴垂直 410
近岸调查断面走向要尽量与海岸垂直 411
海湾观测，湾口一定要设断面研究海湾内外物质交换 411
在地形复杂地方（陆坡、岬角和水下峡谷等）调查站位要加密 412
海底峡谷 412
海湾岬角 413
要尽可能进行长系列观测，多学科联合参加 415
潮汐余流因潮时而异 415
风对近岸海流有复杂的扰动 416
多学科综合调查，以便互相印证，加深研究成果 417
浅海水文要素的多变性，要尽量同步调查 418
太阳辐射的影响 418
冬季寒潮降温的影响 419
内波将引起水温的显著日变化 420
量力而行 420
紧急情况处理 421
仪器进入船底 421
冰上作业 421
水下作业安全性 421
质量保证 422
方案评审 422
仪器要先进、可靠和备用 422
使用前要鉴定 422
调查人员的培训 422
参考文献 423