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整合型海洋環境自動化監測系統研發 張國棟1曾俊傑2邱啟敏3 姚國祥4謝佳紘3 李淑惠3 1國立高雄海洋科技大學海洋環境工程系 2國立高雄海洋科技大學海洋環境工程系 3國立高雄海洋科技大學海洋環境工程系 4中國石油股份有限公司大林煉油廠海業課 摘要 海洋環境資料為人類從事各項海上活動時所需的基本資訊，與國防軍事、航行運 輸、海岸工程、休閒活動、海污應變、防災救難及風險評估等都息息相關。由於台灣四 面環海，在過去數十年中，國内為增加對海洋環境變化特性的認識與瞭解，投入了許多 人力和物力資源，以瞭解台灣沿海各地區的海洋物理、化學及生物等變化現象,並建立 了即時的監測系統，然而，為了達成個別的作業需求，目前國内大多數的海洋環境自動 化監測系統大都分別僅專重於波浪、海流及水溫等海洋物理因子，或水質相關的海洋化 學因子，以及瑩光度等海洋生物因子，尚欠缺完整的系統，藉以監測及了解當地整體的 海洋環境特性。 本文介紹一套具有即時且提供整體海洋環境資訊的自動化監測系統，並已實際應用 在高雄二港口外港進行觀測。此系統包括Client瑞及Server端兩大部份，放置在高雄港二 港口外港海域現場的Client端 ·除了提供風速、風向、氣壓、氣溫、環球衛星定位座標 等氣象基本資料外，更加強了整體性的海洋環境因子監測能力，包括導電度、水溫、監 度、瑩光度、潮位、波浪及海流剖面等；透過GPRS方式或新一代3G通訊技術將所有 監測資料即時傳輸至陸上Server端。一套完整的整合型海洋環境自動化監測系統,包含 海洋環境因子感測元件整合及量測技術開發、資料撷取與儲存、資料傳輸與接收、錨碇 浮標與動力供給、以及資料品管與展示等五大部份。即時的海洋環境資料經過適當的線 上資料品管處理，可即刻將各種海洋環境資訊，經由網際網路劉覽器(Intemetbrowser) 無遠弗屆的展示能力，呈現予社會大衆。此系統不但可提供政府機關、學術及研究機 構，以及民間企業，即時且完整的海洋環境資訊，作為專業用途，並能顯現於全國民衆 以及國際之前，具有落實海洋環境教育及保育功能，以保護我們賴以永續發展與利用的 海洋環境。 關鍵字：自量化監測；海洋環境；海氣象 海洋瑗境的畏期囊化。此外，遇去受到海洋璎境凋查 在监测俄器方面，资料浮檩载台上有一组凰速凰 债器舆技衍的限制，使我们欠缺随畴掌握海洋瑗境状 向卦、氯屋计、氯温计、瑕球衔星定位供、GPRS通 况的能力，因鹌先前俄器的操作方式大都是需要作檠 讯系统以及赘料撷取舆傅翰糸统。在浮棵的下方有 人具定期至现埸收回俄器或下载资料，不易随畴得到 CTD及登光度计愍褂在中筒水深魔，潮波饿及海流剖 海洋璎境资料。部份较贵重的僦器可利用燕缘鼋或衔 面僦(ADCP)分刖固定於沈坐在海底的固定架上，固 星傅输资料，但舞综鼋通积容易受千援，而衔星傅送 定架舆浮檩的锚碇系统相建结，各俄器设镛的名稻、 的费用又十分昂寅，骓以建到全面隙解海洋瑕境作棠 功雏舆规格如表2．1。 的需求。 由於全球封海洋璎境的日益重视，轩多品耍傻良 且相耆精密的海洋俄器被蓊展出东，配合鼋腾及通信 科技的快速缝步，多项基本的海洋瑗境因素例如潮 正高蛙海洋 汐、波浪、海流、凰速及凰向等物理璎境因子，水 拄太奉鳖拄 温、撙鼋度、盥度、氧化遐原鼋位、溶氧量、酸酸 卜嚣 品骨玷 度、营茬盥(氨氨、磷酸盟、矽酸盥)等f匕擘瑕境因子 资料，及登光度(海水基罐生麈力测定)等生物性因 子，都可缝由现埸饿器戚测後，利用可靠的通讯系统 直接傅输至睦上的寅骏室内，蓝可立即建行资料品管 魔理，随畴掌握海洋瑷境状况。更重要的是，整倜海 洋瑕境瓷料的菟集、傅输、品管等均可自勤他魔理， 同畴能殉将各獯资料即畴颢示在需要的地方，如果有 任何海洋瑕境囊化畴，就可以立即掌握各獯资料，此 封海岸防炎，海氯象预辗、海岸空圈利用规割等都足 『t育部辅助国‘口．焉n [ 以提供最重要的基磁参考资料。目前岛止，圜内僮有