海洋調查的質量控制研究

趙秀玲，田為民，董常武，鄔益川，朱虹，陳皚

(國家海洋局東海標準計量中心 上海 201306)

海洋調查的質量控制研究

趙秀玲，田為民，董常武，鄔益川，朱虹，陳皚

(國家海洋局東海標準計量中心 上海 201306)

文章闡述海洋調查質量控制的目的和意義；分別對海洋調查項目準備階段和實施階段的質量控制進行規范化描述，其中準備階段包括成立調查項目工作小組、編寫項目實施方案、編寫調查項目質量保障方案和組織航前海試，實施階段包括制訂航次實施計劃和質量保障計劃以及開展航前、航中和航后檢查；提出內業分析質量控制的相關內容，并對調查航次結束后質量控制的報告和資料成果的歸檔進行說明，為我國規范化開展海洋調查及其質量控制提供科學依據。

海洋調查；海洋儀器設備；質量控制；內業分析；海試

1 引言

21世紀以來，我國海洋事業進入前所未有的發展時期，海洋科學調查和海洋環境監測的頻次增多、力度加大，各種新型儀器設備相繼投入使用[1]。在海洋調查方面，傳統的機械式儀器設備(如顛倒溫度表和南森采水器等)已逐漸被XBT(拋棄式溫深計)、AXBT(機載拋棄式深度溫度計)和CTD(溫鹽深儀)等電子儀器設備取代[2-3]；在物理海洋調查方面，測量海水流速流向的ADCP[4]和測量海洋地形的多波束[5]等先進儀器設備也得到廣泛應用。大量的海洋調查數據可為海洋管理和決策提供重要依據，因此獲得高質量的數據至關重要，質量控制工作的地位也日益凸顯。在實際工作中，由于基層工作人員在水平和經驗上有所差異，容易造成數據偏差，須加強質量控制，及時預防和糾正偏差[6]。

2 目的和意義

質量控制是為達到調查質量要求所采取的作業技術和活動，是調查過程的控制方法，是質量保證的一部分。海洋調查質量控制是海洋調查項目的重要組成部分，采取必要的、合適的質量控制方法是保證數據質量的重要措施之一。根據《海洋調查規范》[7]的要求，應積極開展海洋調查質量控制工作，全面提高海洋調查人員的質量意識和業務水平，針對樣品的采集、保存和運輸以及船載實驗室數據的采集、處理和審核等全過程進行質量控制工作，確保調查結果的準確性、可靠性和合理性。

海洋調查數據及其相關技術產品是制定國家遠洋政策的基本依據，是海洋管理的工作基礎和技術保障，具有重大和深遠的戰略意義。海洋調查質量控制應貫穿站位布設、采樣方案制訂、調查實施、樣品采集和處理、數據采集、數據審核至檢測報告編制全程，主要從提高全員質量意識、健全質量管理體系、調查過程質量控制和數據采集質量控制等方面入手，確保調查數據的準確性和可靠性，為海洋資源開發、海洋工程建設、海洋環境保護和海洋科學研究等提供有力依據。

3 要求和程序

3.1 準備階段

3.1.1 成立調查項目工作小組

為加強對海洋調查項目的組織管理，應成立項目質量保障組、技術組、儀器管理組、應急工作組和安全保障組等，分別負責項目有關的組織、協調、實施和監督工作。其中，質量保障組由質量負責人和各專業質量保障員組成，負責檢查儀器設備的技術指標符合標準規范要求的情況、調查過程中操作的規范程度以及整改措施的跟蹤驗證等；技術組由技術負責人和各專業技術人員組成，負責對儀器設備的產出數據進行評判和分析，解決調查過程中出現的技術問題；儀器管理組主要負責儀器設備的正常運行、技術故障排除和維護等；應急工作組主要負責制訂海上突發事件應急預案和組織海上應急救助工作等；安全保障組主要負責海洋調查人員和儀器設備的安全以及提供后勤服務等。

3.1.2 編寫項目實施方案

在海洋調查項目開展前，項目承擔單位應制定詳細的《調查項目實施方案》，主要包括確定調查目的、區域、依據以及調查內容和具體工作量，確定儀器設備的技術狀態和數量，確定調查項目需要的主要儀器設備和輔助設備，收集調查海域相關資料，檢查船舶改造和儀器設備檢定證書的有效性和齊全性，編寫調查儀器設備作業指導書，明確參加調查項目的人員及其崗位職責，制定海上調查安全要求和應急措施，準備海上作業現場技術文件、記錄表格和操作程序檢查表等。《調查項目實施方案》是明確調查技術路線和規范調查任務的依據，須經專家組評審和上級部門審批后，手續完備方能實施。

3.1.3 編寫調查項目質量保障方案

根據海洋調查任務的具體實施內容，編寫相應的《調查項目質量保障方案》。該方案是海洋調查質量控制工作開展的依據和保障，主要內容包括10個方面。

(1)成立質量保障組。任命質量保障組的組長、副組長和組員(包括調查任務負責人和各學科質量保障員)；明確質量保障組的職責，即項目任務的全過程質量管理工作，配合上級部門開展質量監督檢查，對參加調查項目的人員進行質量教育并組織崗前培訓和考核，開展對調查人員資質、儀器設備檢定/校準、實驗室管理、資料和成果產出的質量控制等，對調查任務執行過程中存在的質量問題提出整改意見并跟蹤驗證。

(2)設定質量目標。根據調查項目設定科學合理的質量目標，包括調查人員持證上崗率(崗前培訓率)、儀器設備在檢率(包括檢定和校準以及自校、比對和比測)、實際站位和測線工作量與要求的吻合率以及儀器設備測量數據合格率。此外，儀器設備的分辨率和測量精度等技術指標也應有明確的質量目標。

(3)明確質量保障依據的標準和規范。質量保障依據包括項目專門的技術規程或通用的調查規范[7]以及項目實施方案等。

(4)明確任務分工。制定海上調查過程中的工作輪換制度，指定儀器設備現場看護人員、數據處理人員、瞭望和攝像人員、各調查學科專題負責人、質量保障員以及首席科學家等。

(5)落實人員崗前培訓和航次強化培訓。未參加項目技術規程培訓的調查人員應接受崗前培訓且留有培訓記錄；于航前20 d內進行強化培訓，主要內容包括操作儀器設備、填寫原始記錄、處理數據和應急情況、熟悉質量控制和安全作業要求等。數據處理和分析人員應持證上崗，未獲得證書的人員應在航前接受崗前培訓且留有培訓記錄，主要內容包括熟悉任務要求、資料處理要求和方法、圖件編繪和報告編寫格式以及保密要求等。必要時，全員在航次過程中還應有針對性地開展強化培訓且留有培訓記錄。

(6)確定儀器設備的配置情況。調查項目所使用的主要儀器設備均應進行備份，無法備份的儀器設備應備份其關鍵零部件；配備所有儀器設備的操作規程，并放置在船舶適當位置(跟隨儀器設備或其他固定位置)，便于操作人員查閱。

(7)開展儀器設備的量值溯源。航前所有儀器設備都應由法定計量機構進行檢定或校準，經檢定或校準的儀器設備必須具有檢定或校準證書，并確保在檢定或校準有效期內使用；對于無法進行檢定或校準的儀器設備，應開展自校、比對和穩定性測試。

(8)明確設施和環境的要求。執行調查任務的船舶應與所承擔項目相適應，并有完善的管理規章制度；設施和環境應滿足一定的要求，如船載實驗室和儀器設備應遠離船舶排氣和排污口，盡量安放在船舶中部以減小震動影響；船載實驗室和固定實驗室的溫度、濕度、空間和采光等參數應符合儀器設備使用和人員安全健康的規定。

(9)明確質量控制要求。根據項目的具體調查內容和技術規程要求，按各學科制定詳細的質量控制內容。

(10)開展成果報告編制和評審。調查任務完成后形成的航次報告、調查報告和成果分析報告等應按規定格式整理編寫，技術文件和成果資料均應按《中華人民共和國計量單位使用方法》的規定正確使用法定計量單位；調查項目承擔單位應結合本單位質量管理體系，開展成果資料的內部審核工作，同時組織相關專家對成果資料進行評審并形成評審記錄。

3.1.4 組織航前海試

海試前需編寫參試儀器設備的《海上試驗實施方案》，內容包括海試的性質和目的，參試儀器設備的技術狀態和數量，所需主要儀器設備和輔助設備，保障條件和用船計劃，時間和海區，參試人員及其崗位職責，安全要求和應急措施，海上作業現場技術文件、記錄表格和操作程序檢查表以及具體實施方案(含海試內容、步驟、方法和測試要求等)[8]。《海上試驗實施方案》是規范化海試的依據，須經專家組評審和上級部門審批后，手續完備方能實施。

海試結束后應形成海試報告，記錄海試過程中獲取的測試和參比數據，針對發現的問題提出相應的整改建議，并在航次前完成整改。

3.2 實施階段

海上調查階段的質量控制應按照《調查任務質量保障方案》進行，必要時還應編制每個航次的《航次質量保障計劃》。

3.2.1 制訂航次實施計劃和質量保障計劃

根據每個航次的調查任務特點，項目承擔單位應編制《航次實施計劃》作為航次調查的依據。主要內容包括調查區域、時間和內容，參與人員及其職責分工，儀器設備的數量、性質、應用、參數和連接要求，儀器設備試驗的詳細內容、方法和操作步驟，儀器設備布放和回收的詳細方法和步驟，儀器設備海試的注意事項，儀器設備及其配套的清單等。

根據《航次實施計劃》，由質量保障組編制相應的《航次質量保障計劃》。主要內容包括指定首席科學家、安全監督員、質量監督員、外業負責人(兼質量保障員)和各調查學科負責人等，核驗外業調查人員資質，制訂崗前和航次強化培訓計劃，確定調查航次的工作量，檢查儀器設備或其關鍵零部件的備份、操作規程和量值溯源，明確大型儀器設備的安裝、船舶設施和環境以及外業調查中各學科儀器設備的質量控制等要求。

3.2.2 備航階段(航前檢查)

質量保障組在調查項目開展前一周應組織備航現場檢查，檢查結束后填寫《調查航次航前質量監督檢查記錄表》，記錄表的主要內容包括調查項目名稱、首席科學家、調查任務編號、檢查日期、監督檢查人員和被檢單位主要參加人員。檢查內容主要包括是否制定航次質量保障實施方案、指定任務質量保障員和明確航次質量保障責任分工；調查人員是否持證上崗并經崗前強化培訓；航次主要儀器設備是否備份；航次所用儀器設備是否具有相應操作規程；航次所用儀器設備的檢定、校準和檢測情況，不具備檢定、校準和檢測條件的儀器設備是否制定相應的自校、對比和比測計劃；所使用的標準物質是否為有證標準物質；船舶實驗室環境設施是否滿足航次任務要求；航前內部質量檢查和整改記錄；工作日志、班報和原始記錄的格式和內容是否符合相關技術規程的要求；是否開展航次試航并對發現的問題提出解決措施。

質量保障組將檢查結果反饋給航次首席科學家(技術負責人)，首席科學家負責制定整改措施并組織落實，相關部門于航次出發前完成整改，航次質量保障員負責整改措施的跟蹤驗證并保留相關記錄。

3.2.3 實施階段(航中檢查)

在海洋調查過程中，作業人員應填寫《海上工作日志》《項目調查班報表》《項目調查記錄表》和《調查數據后處理班報表》等記錄表，內容包括儀器設備的型號、狀態、操作內容、技術要求和參數設置等以及天氣海況、質量評價和完成測線等，并由責任人簽字，操作步驟按表內要求執行。嚴格執行一崗操作、二崗監督的規定，由二崗人員填寫檢查結果原始數據。

質量監督員在調查項目開展過程中需進行質量監督檢查，并填寫《調查航次隨航監督檢查記錄表》，內容包括是否依據質量保障方案開展航次質量保障計劃，人員是否持證上崗和崗前培訓考核相關記錄，所用儀器設備是否具有檢定和校準證書，航次過程中的質量檢查和整改記錄以及工作日志、班報和原始記錄等是否齊全，樣品的現場采集、處理和儲存是否執行項目調查技術規程要求，所有技術文件和成果資料中的數據單位是否使用法定計量單位，航次任務中發生的儀器設備故障情況和解決措施記錄是否清晰完整，原始記錄是否清晰完整并符合技術規程規定，原始記錄簽字是否完整規范，形成的原始記錄是否經過內部質量檢查并有質量檢查記錄。同時，質量監督員還應對航次樣品的儲存情況和儀器設備操作規程進行檢查，填寫《調查航次外業調查操作規程統計表》和《調查航次外業調查樣品儲存記錄抽查表》；并對調查中的原始記錄和航次班報進行不定期抽查，填寫《調查航次外業調查原始記錄抽查表》《調查航次外業調查工作日志抽查表》和《調查航次外業調查班報抽查表》，經首席科學家和質量監督員簽字確認后，由質量監督員保管存檔。

3.2.4 結束階段(航后檢查)

在調查船舶結束調查任務歸航的1～2 d內，質量保障組應組織開展航后質量監督檢查，并填寫《調查航次航后質量監督檢查記錄表》，記錄表的主要內容包括調查項目名稱、首席科學家、調查任務編號、檢查日期、監督檢查人員和被檢單位主要參加人員。檢查內容主要包括海洋調查作業過程中的工作日志、班報、相關原始記錄和表格，航次所用儀器設備的工作狀態記錄和故障情況記錄，調查獲取的數據和樣品的數量和保存情況，現場數據處理質量控制記錄以及對不合格原始數據和樣品所采取的處理措施，船舶實驗室和環境條件與專業備航檢查結果的對比情況，專業備航檢查發現問題的整改落實情況，儀器設備比測和自校報告。經首席科學家和檢查小組組長簽字確認后，由質量監督組保管存檔。

3.3 內業分析質量控制和報告編制

3.3.1 內業分析的質量控制

部分海洋調查項目涉及對海水化學要素和海洋生物要素的調查。除在采樣過程中應進行嚴格的質量控制外，內業分析的質量控制也至關重要，主要包括分析測試方法和實驗操作應符合國家標準和行業標準的規范要求，實驗原始記錄(測定記錄表和數據報表)應翔實、規范、完整和可復現并有相關責任人的簽字和審核。在條件允許的情況下，內業分析應采用空白測定、平行樣控制分析、內控樣和加標回收分析等質量控制手段，并形成質量評估記錄。

3.3.2 成果報告和歸檔

在海洋調查項目結束后，技術組應負責調查數據的匯總、整理和分析，并編寫《調查項目成果匯總報告》，主要內容包括概述、調查項目及其情況、故障分析和處理情況、數據結果分析、結論和建議以及附件。其中，“概述”部分包括調查依據、對象、性質、目的、起止時間、船舶和項目參加單位等；“調查項目及其情況”部分包括對試驗技術準備、調查內容和過程的綜述；“故障分析和處理情況”部分包括試驗過程中出現質量問題和故障的報告、原因分析、糾正措施的制訂和實施及其效果；“數據結果分析”部分包括儀器設備和現場采集數據分析，說明每個調查學科達到技術指標的詳細情況；“結論和建議”部分包括儀器設備和數據采集是否符合評定標準的結論、對存在的問題提出解決辦法和改進意見以及改進后的結果；“附件”部分包括調查項目和結果所附表格、曲線、網片圖譜以及參試儀器配套設備的性能和工作情況等。

《調查項目成果匯總報告》經質量保障組、各課題負責人和航次首席科學家簽字確認后存檔報備。此外，還應將試驗原始記錄(操作程序檢查表等)、《調查項目實施方案》《調查項目質量保障方案》《海上試驗實施方案》《航次調查實施計劃》和《調查項目質量監督總結報告》及其附件中的表格一并存檔備查。

3.3.3 質量監督總結報告

質量保障組實施調查項目全過程的質量監督，在航次調查結束后編寫《調查項目質量監督總結報告》，主要內容包括開展質量控制工作的依據、開展全過程質量控制的情況(海試質量控制以及航前、航中和航后監督檢查)、監督檢查結果和處理意見、整改驗證情況和質量監督結論。

4 結語

海洋調查數據是開展海洋科學研究的基礎，只有加強對調查全過程的質量控制，才能保證采集數據結果的完整性、準確性和合理性，以便于科學分析海洋環境變化情況和有效防治海洋環境污染。由于海洋環境條件具有特殊性，在樣品采集和儲存過程中存在多種隨機因素，增加了開展海洋調查質量控制的難度。只有高度重視海洋調查質量控制，加強對質量控制技術的學習，強化全體調查人員的質量意識，制定和完善質量監督和管理機制[9]，培養一支高素質的海洋質量管理專業人才隊伍，才能不斷提高海洋調查質量，確保調查數據的準確可靠，為提高我國海洋調查和環境監測能力，促進海洋科技、海洋經濟、海洋管理和海上國防建設的發展提供更有力的支持。

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[7] 國家標準化委員會,國家質量技術監督局.海洋調查規范：GB/T 12763-2007[S].北京:中國標準出版社,2007.

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[9] 姜歡歡，張威，馬芳，等.淺談海洋環境監測質量控制及質量保證技術[J].海洋開發與管理，2014,31(4):58-61.

QualityControlintheOceanographicSurvey

ZHAO Xiuling，TIAN Weimin，DONG Changwu,WU Yichuan， ZHU Hong，CHEN Ai

(East Sea Center of Standard & Metrology(Technology),SOA,Shanghai 201306，China)

This paper described the purpose and significance of oceanographic survey quality control.The quality control of marine survey project in the preparation and implementation stages was standardly described respectively.The works of preparatory stage included the establishment of survey project task group,the preparation of the project implementation plan,the preparation of the survey project quality assurance program and the organization of the sea trial.The works of implementation stage include the formulation of voyage implementation plan and quality assurance plan,as well as the inspection before,during and after the voyage.The content of quality control in survey data analysis was presented.The conclusion of the quality control at the end of the investigation and the records to be filed were demonstrated.It provided a basis for the standardization of oceanographic survey and its quality control in our country.

Oceanographic survey,Investigation instrument,Quality control，Survey data analysis,Sea trial

2017-07-25；

2017-11-19

全球變化與海氣相互作用專項(JLG-02-530-2015-W).

趙秀玲，高級工程師，研究方向為海洋調查項目質量控制

P712

A

1005-9857(2017)12-0113-05