《基于无人机低空遥感的海洋表层大型水母监测技术规程》编制说明.pdf

《基于无人机低空遥感的海洋表层大型

水母监测技术规程》

（征求意见稿）

编制说明

中国科学院海洋研究所

二〇二四年九月

一、工作简况

（一）任务来源、计划项目编号，标准负责起草单位和参加起草单位

根据《自然资源部办公厅关于印发2023年度自然资源标准制修

订工作计划的通知》（自然资办发〔2023〕30号）要求，中国科学院

海洋研究所负责《基于无人机低空遥感的海洋表层大型水母监测技术

规程》（以下简称《规程》）海洋行业标准的起草工作，标准计划项目

编号为202322017。标准参加起草单位为中国科学院南海海洋研究所、

国家海洋局北海环境监测中心、中国科学院烟台海岸带研究所、江苏

黄海生态环境科技有限公司。

（二）制定背景

近年来，在气候变化和人类活动的双重压力下，全球多个海区均

出现水母异常增多甚至暴发的现象，对近海核电站、火电站等重大设

施安全运行、重要海水浴场、重要养殖水域造成了非常严重的经济损

失，不仅阻碍了海洋经济可持续发展，也对海洋生态环境安全保障造

成严重威胁。建立针对水母的不同时间尺度与不同维度的监测是进行

大型水母暴发灾害预警和防控研究的基础，也是灾害防灾减灾的必然

需求。

目前国内外采用的水母监测方法主要包括四种：目测计数法、拖

网调查法、声学法以及光学法。这些监测方法各有优势及侧重方面。

目测计数法主要针对局部海域水母的数量估算；拖网调查法主要用于

研究水母的种类、数量和生理特征；声学监测方法主要用来获取水母

的水平和垂直分布情况；光学方法的监测重点则是小型水母的时空分

布、移动过程和个体的行为表现。但是，上述方法普遍监测效率不高，

需要船载，耗时耗力，远远不能满足服务功能区对水母监测的需求，

因此亟需发展高效、快捷、准确、经济的监测方法。

随着无人机技术的发展，无人机低空遥感被广泛应用于海洋环境

与海洋生态灾害监测、海洋生物调查等海洋领域。无人机低空遥感方

法监测水母具有极高的适用性与实用性，其优势在于效率高、成本低、

流程简单，能够进行快速、高频次的部署，可在短期内获取大面积海

域内水母的分布特征，为近海地区大型水母的长期动态观测提供了新

方法。国内外研究证实，在水母调查中，无人机遥感技术能够克服传

统调查无法克服的障碍，获取高分辨率图像，实现更高的采样频率以

及采样效率，数据采集和处理的成本更低，为水母的定性及定量监测

提供了更好的工具。目前，无人机遥感作为研究大型水母的一种新型

监测方法，已经趋于成熟，在我国近海海域已经成功应用。但是，在

海洋调查中，基于无人机低空遥感的海洋表层水母监测方面尚未有系

统、完整的标准。在使用无人机监测水母的实际操作过程中，无人机

飞行任务的区块划分、航线设计、高度设置以及起飞点的选择等环节

也都缺乏规范的操作流程与执行标准。因此，为了高质量地完成无人

机低空遥感水母监测工作，使监测信息产品更具科学性与权威性，亟

需制定相关标准，规范无人机低空遥感海洋表层水母灾害监测数据的

处理方法与流程，建立完整的、规范的、科学的、系统的基于无人机

低空遥感监测海洋表层水母技术规程，为海洋水母灾害监测工作提供

技术依据和指导。

（三）主要工作过程

在科技部国家重点基础研究发展规划项目“973”计划“中国近海

水母暴发的关键过程、机理及生态环境效应”及海洋公益性项目“典型

海域水母灾害监测预警技术业务化应用与示范研究”等多个水母相关

项目的调查中发现，使用传统网具进行水母数量监测具有监测范围小、

监测效率低、经济成本高、定量难的缺点。亟需发展监测范围大、效

率高、省时省力、可定量、准确率高的新型监测方法。在科技部十三

五国家重点研发计划“我国近海水母灾害的形成机理、监测预测及评

估防治技术”项目的支持下，中国科学院海洋研究所首次实现了基于

无人机低空遥感的水母监测与应用，获取珍贵的第一手数据并积累大

量监测经验。

中国科学院海洋研究所于2022年启动了《规程》起草工作，组

织熟悉水母相关监测、管理的专家及科研人员成立了标准编制工作组，

按照工作计划逐项开展标准编制任务。在标准编制过程中，编制组进

行了广泛调研，收集相关法律法规、规章制度、规范性文件、无人机

航摄及水母相关标准等大量国内外有关资料，认真总结水母监测工作

经验，确定标准