海底观测网研究进展与发展趋势
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海底观测网发展趋势
海底观测网系统针对不同的观测需求，配置固定观测平台、表面锚系、自动升降剖面锚系、移动观测设备（无缆水下机器人、水下滑翔机）等观测平台；通过建设在海底的网络（光电缆）为观测设备/平台提供长期、持续的能源供给和信息传输通道，实现从海底到海面、从厘米级到百公里级、从秒级到年代级的系统观测。各国根据国情以国家需求为目标发展海底观测网技术，开展海底观测网建设。可以预见，在世界范围内海底观测网技术将日益受到重视，新时期海底观测网将呈现以下发展趋势。
综合性立体观测
建立分布式、网络化、互动式、综合性智能立体观测网是海洋科学观测的发展趋势。随着物联网技术在海洋领域的应用，通过统一、通用的数据标准整合分散在各处的观测站、观测节点、卫星遥感、无人水面艇等观测手段进行协同工作，形成覆盖近岸、区域及全球海域的层次化、综合化与智能化的空-天-海洋一体化立体观测网络。
基于海底观测网固定观测平台实现水下航行器的充电或信息交互接入，利用水声无线通信技术拓展观测范围，并对水下航行器进行导航、定位。充分发挥水下航行器机动、灵活的特点开展大尺度观测，针对目标海域的突发事件迅速响应和精细化高密度观测，利用水声无线可灵活部署的优点实现观测数据的实时传输。实现“有线与无线相结合、固定与移动相结合”，从观测空间范围和节点接入灵活性等方面显著拓展海底观测网的能力。
人工智能技术在海底观测网中的应用，突破传统海洋观测中人与机器交互方式，实现观测平台间的自动组网、自主观测，对观测数据进行科学、系统、可持续的处理，海底观测网将网络化、可视化和智能化。
海洋数据的深度发掘
数据中心是海底观测网的神经中枢，汇集海底视频、地球物理、海底动力及海洋化学等多学科海洋观测数据，实现在时间、区域和空间等尺度的交互融合和地理关联。数据本身的时间属性、空间属性、传感器的多通道特征以及科学数据分析伴随原理模型导致观测数据处理分析异常复杂，其内在机理和新的发现需要深入研究。
多元、立体、实时观测数据以每年 PB 级增长。为实现海洋数据从“数据大”到“大数据”的转变，需开展海洋观测、机理、预测三位一体的研究。充分利用大数据、“互联网+”、人工智能、交互可视等多学科高新技术对海洋数据进行深度发掘，揭示海洋现象后面的运行机理；利用真实数据建立海洋系统的各类模型，模拟预测海洋空间发展变化情况，对人类活动和决策进行指导；同时，利用观测数据提升模型的准确程度和预测能力，为海洋认知、防灾预警、资源利用、仪器研发提供支撑服务。