基于海洋聲光綜合探測技術的海洋牧場應用研究探討

馬 龍，馬治忠，曾現敏，劉大川*

（1.山東省海洋生態環境與防災減災重點實驗室，山東 青島 266033；2.國家海洋局北海海洋技術保障中心，山東 青島 266033）

近年來，隨著國家重點扶持“藍色港灣”、“生態島礁”工程，海洋牧場建設也得到了迅猛發展。農業部發布了《全國海洋牧場建設規劃（2016—2025年）》。2017年，“中央一號文件”聚焦海洋牧場建設，明確要求“發展現代化海洋牧場”，“加強海洋牧場科技開發”。同年，農業部印發了《國家級海洋牧場示范區建設規劃（2017—2025年）》的通知，旨在推動全國海洋牧場建設和管理的科學化、規范化、現代化、標準化和信息化，構建全國海洋牧場監測網。山東省積極響應中央的號召，發布了《山東省海洋牧場建設規劃（2017—2020年）》，合理確定海洋牧場的類型，優化牧場產業結構，打造“一體、兩帶、三區、四園、多點”的發展空間布局。為了進一步發揮山東省在全國海洋牧場建設中的試點示范作用，2018年，山東省政府又出臺了《山東省現代化海洋牧場建設綜合試點方案》。由此可見，海洋牧場的建設正在經歷從之前粗獷式、低水平、單一性到系統性、科學性、規范性的轉變。

海洋牧場建設是一項系統工程，在前期建設的同時要考慮到后期如何進行綜合評價，以對最終的效益或產出比進行科學有效評估。因此，在某種程度上，對海洋牧場的調查應該涵蓋全學科調查要素，包括水文氣象、海水化學、海洋生物、海底綜合特征、漁業資源、社會經濟等。本文結合海洋牧場的內涵及各類型特點，重點從流場探測、水深地形探測、海底地貌探測、海底淺地層結構探測、漁業資源探測、水下機器人探測等6個方面對海洋聲光綜合探測技術在海洋牧場領域的應用進行詳細闡述。結合海洋牧場建設不同階段重點關注的問題，探討了海洋聲光綜合探測技術的應用。最后提出了一些建設性意見，以期為科學有效地利用海洋聲光綜合探測技術為海洋牧場合理建設和科學監管提供技術支持。

1 海洋牧場的內涵和類型

海洋牧場的理念起源于20世紀60年代末的美國和日本，隨著對海洋開發管理認識的逐漸深入，提出了現代化海洋牧場的概念。楊紅生[1]從海洋牧場的6大核心工作（績效評估、動物行為管理、繁育馴化、生境修復、餌料增殖和系統管理）的角度將其定義為：基于海洋生態學原理和現代海洋工程技術，充分利用自然生產力，在特定海域科學培育和管理漁業資源而形成的人工漁場。《海洋牧場分類》（SC/T 9111—2017）中對海洋牧場的內涵也做了明確界定：“基于海洋生態系統原理，在特定海域，通過人工魚礁、增殖放流等措施，構建或修復海洋生物繁殖、生長、索餌或避敵所需的場所，增殖養護漁業資源，改善海域生態環境，實現漁業資源可持續利用的漁業模式”。本文認為，從宏觀上講，海洋牧場實質上就是通過科學的人為干預改造海洋漁業環境，最終實現海洋漁業資源高值產出的目的。具體而言，即是綜合利用海洋資源的增養殖手段（增殖放流、人工魚礁等）對特定海域的漁業資源進行科學培育和高效管理，營造健康良好的漁業生態系統，注重生態、經濟和社會效益的有效結合，最終實現現代海洋農牧化的過程。

海洋牧場的類型較多，每種類型又具有不同的特點。《海洋牧場分類》（SC/T 9111—2017）中將海洋牧場分為3大類，分別是養護型、增值型和休閑型海洋牧場，每一大類又進一步細分為12小類。《山東省海洋牧場建設規劃（2017—2020年）》中結合山東省沿海的特點和規劃將其沿海的海洋牧場分為5種，分別是游釣型、投礁型、底播型、裝備型和田園型海洋牧場。總的來說，我國的海洋牧場基本形成了以下4種主要形式：一是生態修復型海洋牧場，以大型海藻場營建、人工魚礁投放和海洋生物增殖放流為手段，以漁業資源養護、海域生態環境修復為目的；二是增養殖型海洋牧場，以增殖漁業或海珍品的種苗繁育和養殖為主要目的，如利用深水網箱和大型養殖工船等現代漁業養殖裝備；三是休閑觀光型海洋牧場，以休閑垂釣和旅游觀光為主要目的，是海洋牧場功能的最新拓展；四是綜合型海洋牧場，兼具上述多項功能。由此可見，不同類型的海洋牧場具有不同的特征，在建設模式和監測方式上都會有所不同。

2 基于海洋聲光探測的海洋牧場調查要素

針對海洋牧場的調查是全方面和系統性的。一部分調查要素需要在現場采樣時進行預處理，因此依賴于傳統的調查分析手段，比如水體中重金屬元素（汞、銅、鋅、鉛、鎘、鉻、砷）的采樣檢測以及浮游生物、游泳動物、底棲生物拖網取樣鑒定等。但是，另一部分調查要素必須借助海洋聲光綜合手段進行獲取，而這些調查要素對于海洋牧場的建設及后評估而言都至關重要，如流場特征、海底地形地貌特征、海底淺層結構特征、底質類型特點及分布、漁業資源分布特征及資源量等。本文將重點結合上述調查因素進行闡述。

3 海洋牧場聲光綜合探測技術

結合海洋聲光綜合探測技術在海洋牧場應用的可行性和實用性，下面主要從6個方面進行闡述，包括流場探測技術、水深地形探測技術、海底地貌探測技術、海底淺地層結構探測技術、漁業資源探測技術和水下機器人探測技術。

3.1 流場探測技術

海洋流場探測一直是各類海洋工程實施前后關注的重點，在海洋牧場建設過程中同樣也需了解相應海域的水動力環境特征，包括潮汐特點、海流流速流向變化特征等。只有掌握了海水流動的變化規律及泥沙沖淤特征，才能對海洋牧場的規劃設計和后期建設有的放矢。

在礁石投放后，受礁體大小及構造不同以及自身重力的影響，會引起局部流場特征發生一定改變[2]，流場重新變化分布并形成新的流場特征，從而使得礁石附近的海底微地形發生變化，局部區域會形成上升流。劉彥[3]利用水槽試驗證明了單體魚礁的高度和迎流面積越大，所產生的上升流和背渦流強度和規模也越強，而組合魚礁流場分布則與魚礁的排列方式和間距有關。

目前，利用聲學手段對流場進行探測的設備主要為聲學多普勒海流剖面儀（Acoustic Doppler Current Profiler，ADCP）。ADCP是利用多普勒頻移原理，通過向水中發射固定頻率的聲波短脈沖，這些聲脈沖碰到水中的散射體（浮游生物、泥沙、顆粒物等）發生散射，然后換能器接收回波信號，經過處理從而得到不同水層水體的流速流向剖面分布特征。ADCP是目前應用最為廣泛的海流觀測設備。在觀測方式上主要分為走航觀測和定點錨系觀測。我國近海海洋牧場的水深基本在100 m以內，而ADCP具有不同的耐壓級別，可滿足相應的探測需求。此外，為了實現對指定海域的長期立體實時觀測，還可以借助浮標、潛標、海床基等觀測平臺，將ADCP搭載在觀測平臺上進行海流剖面觀測，即使在惡劣環境下其他觀測手段無法實現時，上述觀測平臺仍能有效獲取數據。根據海洋牧場海域底質環境特點選擇適宜的海流觀測平臺，并進行組網設計。觀測數據可以通過衛星、GPRS網絡或無線電通訊等方式進行傳輸，經過后期數據處理形成相應產品，最終實現對海洋牧場海域的流場長期實時觀測的目的。

3.2 水深地形探測技術

開展海洋牧場水深地形測量，了解指定海域的水深地形變化特征，對海洋牧場建設具有重要意義。

現代水深地形探測主要依賴于聲學手段，其中包括單波束測量和多波束測量。單波束測量比較簡單，主要借助單波束測深儀進行。而多波束測量則主要借助于多波束測深系統，其利用發射換能器陣列向海底發射一定頻率的沿測船航向開角窄、沿垂直航向開角寬的波束，通過發射和接收扇區指向的正交性形成海底地形的照射腳印。與單波束探測不同，其一次探測就能形成成百上千個波束腳印，利用每個窄波束的波束入射角與旅行時間可計算出測點的位置和水深，從而能夠精確、快速地測出沿航線一定寬度內水下目標物的大小、形狀和高低變化，最終描繪出更為精細的三維海底地形特征。沈蔚等[4]利用C3D測深側掃聲吶在魚礁區獲取了不同時期的水深地形數據，并基于三維水下地形數據提供了準確的等深線、坡度、坡向、有效規劃區面積等信息，為魚礁區的規劃設計及后期評估提供了重要的參考依據。李東等[5]利用R2SONIC 2024多波束測深系統，獲取了山東近海某海洋牧場詳細的測深數據以及魚礁位置、形態等信息，并定量分析了投石后引起的魚礁區海底微地形的變化特征。

隨著多波束探測技術的發展，多波束水柱影像（Water Colume Image，WCI）的研究逐漸成為熱點。利用多波束水柱影像可以獲得波束從換能器到海底的完整信息，可用于探測從海面至海底的聲照射目標，如魚類[6]（圖1）、氣泡羽狀流[7]、漂浮物及海底凸起物[8]等。因此，對于海洋牧場探測而言，利用多波束探測系統能夠獲得更為豐富的環境信息。

圖1 利用多波束水體探測模塊探測到的魚群[8]

無論是單波束探測還是多波束探測都采用船載走航探測方式，隨著無人探測平臺的發展，還可以將多波束換能器裝配到無人船（Unmanned Surface Vehicle，USV）、水下遙控機器人（Remote Operated Vehicle，ROV）和自主潛航器（Autonomous Underwater Vehicle，AUV）上進行探測作業。不僅可以提高工作效率，還可以實現近底自動精細化探測，獲取海洋牧場局部區域的微地形變化特征。

3.3 海底地貌探測技術

海底地貌類型、微地貌特征以及海底地物信息（形狀、大小、高度、位置等）對于海洋牧場建設而言也至關重要，尤其在人工魚礁場的建設方面。通過海底地貌探測技術可以有效探測出海底地貌特征以及影響海洋牧場建設的海底目標物分布情況，為人工魚礁的綜合布局和現場投放提供重要的參考依據。

對于海底地貌探測而言，目前主要利用側掃聲吶（Side Scan Sonar，SSS）進行大范圍快速掃測，輔助利用（二維、三維）成像聲吶和水下三維激光掃描系統進行局部區域海底地貌及水下目標物的精細化探測。

側掃聲吶是利用超聲波陣列向海底發射具有指向性寬垂直波束角、窄水平波束角的超聲波，經接收陣列接收海底的反射和散射波并處理成影像。沈蔚等[4]利用C3D測深側掃聲吶在魚礁設計階段獲取了高分辨率海底地貌圖，并進行了底質分類，在魚礁竣工后的監測階段，利用不同時期的水下圖像進行對比，獲取了人工魚礁的水下狀態（圖2），以判斷魚礁區的海底地貌變化及魚礁穩定性等情況。鄧顯明等[9]對南麂列島人工魚礁進行了探測，并獲得了4個魚礁的出露高度。

圖2 不同類型人工魚礁投放后竣工驗收圖[4]

近些年來，合成孔徑聲吶（Synthetic aperture sonar，SAS）作為一種新型高分辨率水下成像聲吶逐漸成為研究熱點，其工作原理與側掃聲吶完全不同，但是因其具有橫向空間分辨率高、分辨率與聲吶的工作頻率和作業距離無關、工作效率較側掃聲吶高、能夠對掩埋目標物進行探測等特點，近些年來已經成為研究應用的熱點。牟健等[10]通過將法國SHADOWS合成孔徑聲吶與EdgeTech4200側掃聲吶以及搭載高分辨率側掃聲吶和淺地層剖面儀的SIS-3000深拖系統進行海上試驗比對發現，SAS無論在圖像分辨率還是在對水下目標物的定位精度方面均優于傳統的側掃聲吶。但是由于一般的合成孔徑聲吶設備體積均較側掃聲吶大，在外業使用過程中不如側掃聲吶方便、靈活，因此，目前還未見利用SAS探測海底人工魚礁場的報道。隨著SAS小型化、多頻段和多平臺集成發展[11]，未來其在海洋牧場探測領域將有更為廣闊的應用前景。

（二維、三維）成像聲吶是通過換能器向海水中發射一定波束角的聲脈沖信號，再接收回波信號，最終獲得在垂直、水平、距離三個方向上的分辨率，形成相應的二維序列圖像或再經計算機合成獲得三維圖像。張進等[12]利用DIDSON雙頻聲學成像聲吶獲取了浙江某海域人工魚礁的水下狀態信息（圖3），對側掃聲吶發現的目標進行了精確成像。郭棟等[13]利用Aris-1800型雙頻識別聲吶對東港大鹿島附近海域的M型人工魚礁和魚群進行了有效的聲學觀測，獲取了清晰的水下礁體狀態信息。

圖3 DIDSON雙頻成像聲吶獲取的人工魚礁影像[12]

水下三維激光掃描系統是以三角測量技術計算距離的，通過測量激光反射回光學傳感器的角度來計算到目標表面的距離，從而獲得水下目標物大量的激光點云數據。張磊等[14]利用激光差頻掃描三維圖像信息獲取技術進行了空氣試驗和水池試驗，驗證了該技術在水下作業過程中的實際效果。陳毅等[15]基于三角法的激光平面掃描技術，通過控制水下機器人的運動軌跡，用平面激光對水下目標進行掃描，得到了較為詳實的三維信息。成像聲吶技術與水下三維激光技術這兩者原理不同，但是通過這兩種手段均可以獲得局部區域高分辨率的海底地貌三維影像以及水下目標物的三維信息，尤其在海洋牧場探測過程中，能在一定程度上提高對海洋牧場水下環境的感知響應速度，實現對人工魚礁區、礁石區等局部區域的精細化探測。

傳統的側掃聲吶和合成孔徑聲吶主要采用走航拖曳式測量方式，現在逐步發展成舷側便攜安裝探測的方式，但是該種探測方式對海況要求比較高，橫搖較大將會對數據質量產生較大影響，因此具有一定局限性。而（二維、三維）成像聲吶和水下三維激光掃描系統多采用定點探測的方式，也可以搭載在ROV、AUV上進行近距離動態探測，通過局部區域精細化探測與大范圍掃測形成有效互補。

3.4 淺地層結構探測技術

淺地層剖面儀用來探測獲取海底淺部地層的結構信息以及埋藏于海底淺層的海底目標物等，這些信息對海洋牧場的建設而言同樣至關重要。海洋牧場海域屬于哪種底質類型、海底淺地層結構如何、地層承載力如何、是否有不穩定的地層要素、是否埋藏有海底不明目標物等，都關系著建設投礁型海洋牧場和裝備型海洋牧場能否有效實施。

淺地層結構探測技術是一種基于聲學原理對海底淺地層進行精細探測的方法，目前都采用發射與接收合一的換能器陣，通過發射固定頻率的連續波或者寬頻帶線性調頻波或者通過聲學頻差的原理進行水深測量和高分辨率淺部地層的高精細探測，形成地層剖面特征圖譜（圖4）。付作民等[16]通過淺地層剖面與參量陣（SES-96型）對寬約6 km的某海域近海岸的低潮坪淺灘高潮期進行了測量施工，通過對比分析鉆孔資料，有效進行了剖面解釋。劉崇煥等[17]結合地質條件對人工魚礁區的影響，提出了一種適用于淺海地區海洋牧場人工魚礁區的地質調查方法。

圖4 近海海域典型淺地層剖面圖像

淺地層剖面探測可以將換能器固定安裝在船底進行走航式探測，也可以利用拖體進行拖曳式探測。為了進一步提高對地層的穿透深度與分辨率，將多波束技術與淺地層探測技術進行融合，不僅可以提高工作效率，還可以獲得較大范圍的海底沉積物信息，形成三維影像以便更直觀地進行展示。

3.5 漁業資源探測技術

漁業資源是衡量海洋牧場增殖效應的一個關鍵因素，準確、有效地評估漁業資源對掌握海洋牧場的增殖效果及漁業管理都具有重要意義。漁業資源的調查主要依賴于傳統拖網采樣分析的方式，近些年來聲學調查逐漸成為漁業資源調查的一個重要手段，因為它具有快速、準確、高效的特點，同時又不會對漁業資源產生破壞。

利用聲學方法調查漁業資源主要利用魚探儀進行，重點需要探測漁業資源的分布情況、種群密度、資源量等信息。有研究表明，魚鰾是較為理想的聲學反射體，從而成為了魚類反射聲波的主要器官[18]。聲波照射到魚身上產生反射，部分反射回聲信號被魚探儀的換能器接收后從而形成魚類的聲學影像（圖5）。

魚類的聲學探測最終是要實現對魚類種群密度及資源量的評估，而資源量的評估有兩個關鍵指標需要明確，分別是目標強度和回聲積分值[19]。對某一特定的魚種而言，當其積分值和平均聲學截面（或目標強度）已知時，即可計算其面積密度，進而對整個調查海域的魚類資源種群密度和資源量進行綜合評估[20]。近些年來，國內科研學者相繼開展了一些調查研究，如利用Simrad EY60便攜式科學魚探儀分別對大亞灣人工礁區[21]、獐子島海洋牧場深水魚礁區[22]、柘林灣—南澳島海洋牧場[23-24]、海南陵水灣口等海域[25]的漁業資源進行了聲學探查與評估。張俊等[26-27]基于南沙海域漁業資源聲學和底拖網調查資料，評估了南海中南部及南部陸架區魚類資源量的時空分布特征。

圖5 科學魚探儀探測的典型的魚類聲學影像

目前，多采用將魚探儀換能器固定船底安裝或舷側便攜式安裝的方式進行漁業資源探測。此外，為了進一步提高探測手段的靈活機動性，還可以將魚探儀搭載在ROV、AUV、USV等水下移動平臺上進行局部區域的可移動式探測，或搭載在海底觀測網的節點上進行定點長時間探測。

3.6 水下機器人探測技術

水下機器人作為一種可移動式探測平臺，可以搭載多波束、側掃聲吶、淺地層剖面儀、（二維或三維）成像聲吶、水下三維激光系統、光學攝像照相系統等進行局部區域的精細化探測，利用圖像識別與信息處理技術為海洋牧場探測提供水深地形、海底地貌、淺地層結構以及近底水下目標物（魚類、人工魚礁等）的基礎信息。水下機器人的分類很多，結合在海洋牧場領域應用的適用性，本文僅從ROV和AUV兩個方面進行闡述。

ROV是一種以母船為載體，通過臍帶纜將ROV本體與絞車連接進行供電控制和數據傳輸，并可以長時間進行海洋調查與探測作業的調查設備，其適用于局部區域及近底的精細化探測，主要分為觀察型和作業型ROV兩種。對于海洋牧場探測而言，一般淺海觀察型水下機器人即能滿足應用要求。而AUV則不需要受絞車和臍帶纜的控制，通過導航控制技術可以進行大范圍、近底的精細化探測，自主完成既定的調查作業。隨著空、天、海立體觀測技術的發展，水下機器人探測技術已逐漸成為一種重要的探測手段[28]。賴云波[29]針對現代海洋牧場網箱養殖的特點，初步設計了一款面向網箱養殖的多功能小型水下機器人。彭偉鋒[30]等根據海洋牧場的復雜環境特點，對水下機器人的推進、轉艏和沉浮三大系統進行了創新設計，使其能夠適應環境復雜、空間狹小的海洋牧場環境。

4 海洋聲光綜合探測技術在海洋牧場建設不同階段的應用

4.1 規劃設計階段

無論是哪種類型的海洋牧場，在規劃設計階段，最重要的都是要先了解清楚其本底環境特征，具體包括：流場特征、地形地貌特征、底質類型及分布特征、海底淺地層結構特征、地層承載力特征、漁業資源現狀（種類、資源量及分布特征）等。海水水質、氣象特征、海洋災害特征等也需要了解，但是本文在此暫不做討論。此外，上述信息不僅對建設海洋牧場至關重要，也是評估海洋牧場增殖效果的基礎數據。

首先，利用ADCP定點觀測獲取長時間序列的流場變化特征，并結合探測結果與擬進行的人工魚礁建設等生態工程，開展人工魚礁布局與流場變化關系的數值模擬研究，尤其針對上升流的營造方法。其次，利用多波束測深系統、側掃聲吶、淺地層剖面儀和科學魚探儀進行走航探測，分別獲取海洋牧場海域原始的水深地形變化特征、海底地貌特征、淺地層結構特征及漁業資源情況。再結合沉積物取樣、鉆孔等對底質類型及地層承載力進行分析評價。綜合分析上述信息，可以對海洋牧場的建設規模、規劃布局、人工魚礁區選址、人工魚礁類型及設計等進行科學的論證，解決在什么地方建設海洋牧場、建設什么類型的海洋牧場、建設多大規模的海洋牧場等問題。

4.2 施工階段

針對施工方面主要涉及投礁型海洋牧場，另外海草床、海藻場構建和大型綜合海洋平臺建設也會有所涉及。在此階段要對施工進行跟蹤監測，重點關注由于人工魚礁場建設所引起的海洋牧場海域海洋環境特征發生了哪些變化，如流場特征變化，尤其是魚礁附近的局部流場特征；海底地形地貌特征變化，如海草床、海藻場的面積分布，人工魚礁和海上綜合平臺樁基附近微地形地貌特征等；人工魚礁的投放施工效果、分布是否按規劃設計及其水下狀態等。

首先，在利用ADCP定點觀測獲取海洋牧場海域流場信息的同時，結合人工魚礁區的分布及面積大小，在該區域布設若干ADCP觀測站位進行輔助加密觀測，以獲取局部區域流場信息。其次，利用多波束測深系統和側掃聲吶走航探測分別獲取投礁后的海底地形地貌變化特征、人工魚礁的分布和水下狀態以及海草床、海藻場的面積分布。針對人工魚礁和海上綜合平臺樁基附近微地形地貌特征可以借助ROV搭載（二維、三維）成像聲吶或水下三維激光掃描系統以及光學成像系統進行局部區域精細化聲光綜合探測，獲取相關數據信息。綜合分析上述信息，可以對施工時是否按照海洋牧場規劃設計實施、建設效果理不理想進行科學評估。

4.3 海洋牧場建成后評估階段

在竣工后，最主要的工作就是評價海洋牧場的建設成效，定量評估是否達到了良好的漁業資源增殖效果以及是否產生了良好的生態效益和經濟效益。目前，這項工作在海洋牧場監管領域幾乎是缺失的。

針對海洋牧場的建設成效及生態效應評估，對于現代海洋牧場而言，不能單純看漁業資源量增殖了多少、經濟效益增加了多少，而是要從生態和經濟相結合的角度綜合考慮，把握其資源環境承載力和海洋生態系統服務功能價值的動態變化。換句話說，就是在一定時空范圍內，在可持續發展的條件下，摸清海洋牧場所能為人類提供的生態系統服務功能價值以及所在海域資源環境系統所能承載的人類各種社會活動的能力。因此，后評估階段需要生態理念的指引和科學方法的支撐。

無論采取哪種評估方法，除了常規的生化要素，流場特征、水深地形數據、海底地貌特征、底質類型及分布、人工魚礁的狀態及分布、漁業資源種類及資源量等要素信息也都是必不可少的。與施工階段不同的是，在此階段更注重動態監測，重點關注以下幾個方面：（1）施工結束后人工魚礁的狀態（是否有塌陷、傾覆等）以及由此引起的微地形地貌變化、局部流場變化等；（2）漁業資源增殖的動態變化情況；（3）海草床、海藻場發育等生態修復效果。因此，在進行聲光綜合探測時，除了在施工階段采取的方式以外，還要利用魚探儀對海洋牧場建成后的漁業資源定期進行探測，獲取漁業資源的種類、分布及資源量，與本底調查進行對比，以便對其增值效果進行定量評估。此外，還可以借助無人船手段，搭載ADCP、多波束及淺剖實現快速、高效的動態探測；借助ROV實現海洋牧場生物多樣性、優勢物種觀測及海洋牧場健康程度觀測。

5 結論與建議

目前，我國海洋牧場建設已經具備了良好的政策支持環境，但是發展理念、建設標準還不統一，科技支撐力量及成果展示還相對薄弱。為此，本文建議如下：

（1）注重對海洋牧場成效的三維展示。目前，我國海洋牧場的成效主要通過漁業資源產值、旅游娛樂方式等進行表現，而水下場景難以直接清晰的展現出來。這不僅是海洋牧場缺乏有效監管的體現，而且親民的直接感觀直接缺失。山東省正在著力推動海洋漁業從“獵捕型”向“農牧型”的轉變，提出采用“互聯網+海洋牧場”的方式高起點建設海洋牧場，實現海洋牧場的可視、可測、可控[31]。如果想要實現這個目標，不僅需要將調查數據數字化、圖表化，更需要引進實時、多元、高效的探測手段對海洋牧場進行自動、長期、實時的立體式監視監測，將含有多源信息的水下場景直觀清晰地展現出來。

（2）現在我國正在進行“智慧海洋”建設，所謂“智慧海洋”就是要用信息與物理相融合的手段去經略海洋，用智慧和科學的方式去開發利用海洋資源[32]。對海洋的綜合感知是“智慧海洋”的核心基礎，海洋大數據是“智慧海洋”的靈魂[33]，而海洋探測技術是獲取海洋大數據的關鍵手段。我國海洋牧場建設要參照“智慧海洋”的建設模式，將海洋環境信息綜合感知、漁業資源增養殖與生態經濟效益有效結合，形成相應產品以服務大眾。此外，還要進行海洋牧場大數據建設，并做好與“智慧海洋”的對口銜接。

（3）目前我國海洋牧場相繼出臺了一些規劃，并提出了國家級海洋牧場示范區的建設指導意見。沿海各省市要在國家海洋牧場總體規劃的基礎上根據自身海域特點、海洋功能區劃做好本省海洋牧場的規劃設計與分類布局，注重海洋綜合探測技術的應用，提升現代化海洋牧場的優勢。此外，海洋牧場建設與管理、監測與評價方面的國家和行業標準還未見報道，如海洋牧場選址評價標準、建設效果后評估標準等，這些也均需要進一步加強完善。