CN113483740A - 一种浮标、数据观测方法、装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种海洋浮标、数据观测方法、装置、电子设备、存储介质，其中，海洋浮标包括：漂浮部、传输部和数据观测部；所述数据观测部通过支撑部固定在漂浮部上，且所述数据观测部距离浮标水线的高度不低于当前观测区域的有效波浪高度；所述数据观测部通过与其电连接的所述传输部，将观测数据传输至浮标以外的设备。本方案能够根据采集海域的平均波高来设置观测装置的位置，实现在不同区域对海气通量数据进行稳定、准确的采集。

Description

一种浮标、数据观测方法、装置、电子设备、存储介质

技术领域

本方案涉及海洋监测技术领域。更具体地，涉及一种海洋浮标、数据观测方法、装置、电子设备、存储介质。

背景技术

海气通量是指单位时间单位面积上海洋和大气之间发生的物质及能量交换的量，是描述海气相互作用、全球气候变化、海洋混合层和季节温跃层等大量动力学过程的重要参量，对于理解海气相互作用的物理机制、全球气候变化和台(飓)风的准确预报等方面具有非常重要的意义。

目前，海气界面综合气象水文观测手段主要包括大型锚系浮标、船基观测、以及卫星遥感观测等技术手段，利用其配置的仪器设备观测海-气界面的水文气象参数。大型锚系浮标观测最为准确，但由于造价昂贵和维护不便等不利因素，全球范围内应用较少，空间分辨率不足。船基观测基本都在固定航线周边，且一般在海况较好时进行，难以开展多种海气动力条件下的海气通量观测。卫星观测实为通过卫星遥感直接或反演得到的气象和水文参量进行计算海气界面热量通量，但受卫星运行轨道间隔和轨道重复时间的限制，卫星观测数据时间和空间分辨率低，误差较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋浮标、数据观测方法、装置、电子设备、存储介质。

为达到上述目的，本方案采用下述技术方案：

第一方面，本方案提供一种海洋浮标，其特征在于，包括：设置在漂浮部上的传输部和数据观测部；

所述数据观测部通过支撑部固定在漂浮部上，且所述数据观测部距离浮标水线的高度不低于当前观测区域的有效波浪高度；

所述数据观测部通过与其电连接的所述传输部，将观测数据传输至浮标以外的设备。

在一种优选地实例中，所述漂浮部包括：仪器舱和套设在所述仪器舱外部的浮体结构；

所述支撑部的一侧与仪器舱的一侧固定，支撑部的另一侧与数据观测部固定；

所述传输部固定在浮体结构上或仪器舱内。

在一种优选地实例中，所述仪器舱通过限位件与浮体结构固定。

在一种优选地实例中，所述仪器舱内还设有控制部、供电部和波浪传感器；所述控制部分别与数据观测部、传输部和波浪传感器电连接；所述供电部与所述数据观测部、传输部、控制部、波浪传感器中的至少一种电连接。

在一种优选地实例中，所述仪器舱的外部设置有CTD传感器、水质传感器和营养盐传感器中的一种或多种。

在一种优选地实例中，所述支撑部包括：第一支撑杆和第二支撑杆；

所述第一支撑杆的一侧与漂浮部固定，其另一侧与连接筒的一侧连接；

所述第二支撑杆的一侧与连接筒的另一侧连接，第二支撑杆的另一侧用于固定数据观测部；

所述第二支撑杆通过连接筒调整与第一支撑杆之间的距离。

在一种优选地实例中，支撑部包括：伸缩机构和驱动电机；

所述驱动电机通过齿轮组与伸缩机构的一侧传动；伸缩机构的另一侧用于固定数据观测部。

在一种优选地实例中，所述伸缩机构包括：位于导向筒内的主传动杆和从传动；

所述从传动杆套设在主传动杆外部，且通过螺纹啮合使从传动杆相对于主传动杆运动；

所述从传动杆的外部通过滑轨与导向筒内壁上设置的滑槽配合，使从传动杆沿预定方向运动。

在一种优选地实例中，所述控制部与驱动电机电连接；

所述控制部根据当前观测区域的有效波浪高度调整伸缩机构的高度，使数据观测部距离浮标水线的高度不低于当前观测区域的有效波浪高度。

在一种优选地实例中，所述传输部包括：传输天线和传输模块；所述传输天线固定在支撑部上；所述传输模块固定在仪器舱内；和/或，

所述数据观测部包括：微型气象站。

在一种优选地实例中，所述支撑部上还设置有温湿度传感器。

在一种优选地实例中，所述仪器舱的下方设有配重部。

第二方面，本方案提供一种数据观测方法，该方法的步骤包括：

获取观测装置所处地理位置；

根据所述地理位置对应的有效波浪高度，将观测点距离观测装置水线的高度调整至不低于所述有效波浪高度的观测位置，在所述观测位置对海气通量数据进行观测。

第三方面，本方案提供一种电子设备，包括：存储器，一个或多个处理器；存储器与处理器通过通信总线相连；处理器被配置为执行存储器中的指令；所述存储介质中存储有用于执行如上所述方法中各个步骤的指令。

第四方面，本方案提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

本发明的有益效果如下：

本方案能够根据采集海域的平均波高来设置观测装置的位置，实现在不同区域对海气通量数据进行稳定、准确的采集。

本方案能够有效降低数据的观测难度，降低数据采集的成本，能够有效弥补现有海气通量观测时间和空间分辨率较低、观测尺度和海气动力过程种类较为单一等的不足，大幅提升全球海洋范围内海气通量的观测能力，为海洋防灾减灾、海洋环境保障、全球气候变化研究等提供重要的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本方案所述海洋浮标的一种实例的示意图；

图2示出本方案所述海洋浮标的另一种实例的局部示意图；

图3示出本方案所述支撑部的一种实例的示意图；

图4示出本方案所述海洋数据监测方法的示意图；

图5示出本方案所述全球海洋有效波浪高度的统计数据图；

图6示出本方案所述数据观测装置的示意图；

图7示出本方案所述电子设备的示意图。

附图标号

1、漂浮部；101、浮体结构；102、仪器舱；103、限位件；104、密封盖板；

2、数据观测部；

3、支撑部；

3011、第一支撑杆；3012、第二支撑杆；3013、连接筒；

3021、驱动电机；3022、导向筒；3023、主传动杆；3024、从传动杆；3025、齿轮组；

4、传输部；401、传输模块；402、传输天线；

5、控制部；

6、供电部；

7、配重部。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

经过对现有技术的分析和研究，现有海气通量观测技术设备比较复杂，造价较高并难以进行维护；在复杂的海洋环境下，观测范围会受到观测区域海浪波高的影像，难以满足多尺度、多种“海-气”过程下的高时空分辨率的海气通量观测需求。

因此，本方案旨在提供一种海洋浮标和海洋数据观测方法，能够根据当前观测区域的有效波浪高度对观测位置的高度进行调整，以适应不同海洋区域的观测要求，提高数据观测的有效性和准确性。

以下，结合附图对本方案提出的一种海洋浮标进行详细描述。

如图1所示，本方案所述海洋浮标包括：漂浮部1；漂浮部1上设置有传输部4和数据观测部2。数据观测部2与传输部4电连接；数据观测部2采集得到的海气通量数据，通过传输部4发送至船只、控制中心、地面接收站等浮标以外的设备。本方案中，数据观测部2通过支撑部3固定在漂浮部1上，以使所述数据观测部2距离浮标水线的高度不低于当前观测区域的有效波浪高度，从而满足不同海域数据观测的需求，保证数据采集的有效性和稳定性。

本方案中，漂浮部1是使海洋浮标能够漂浮在海面上的主要结构。为降低阻力，更加方便使用，漂浮部1可以设计为正方体、长方体、圆柱体、球体、椭球体等规则几何体。通常情况下，浮标需要长期在海里处于漂浮的工作状态，漂浮部1需要承受海水侵蚀、风化、暴晒等等自然环境的影响，甚至，还可能遇到船只、漂浮碎片、海洋生物、沙石等等的冲击和碰撞。因此，漂浮部1需要采用防水性好、耐腐蚀性强、抗冲击能力好的材料，例如，塑料、耐压玻璃等等。

在一种实例中，漂浮部1包括近似于半圆形的浮体结构101。该结构的外部采用耐腐蚀塑料结构，其内部填充有泡沫等低密度材料，以使浮体结构101能够在承载的情况下保持海洋浮标漂浮在海面上。

在另一种实例中，漂浮部1包括两个半圆柱形的浮体结构101，两个半圆柱形的结构拼装形成圆柱形结构的浮体结构101，且相互之间通过多个螺栓固定。该结构的浮体结构101可以采用耐腐蚀的塑料结构，以使浮体结构101能够在承载的情况下保持海洋浮标漂浮在海面上。

本方案中，漂浮部1还可以作为承载仪器设备的承载结构。在一种实例中，如图2所示，可以在漂浮部1上进一步设置圆柱形结构的仪器舱102，浮体结构101套设在仪器舱102外部，且通过两个限位件103固定。使用时，将仪器设备安装在预先准备好的仪器舱102内，将浮体结构101套设在仪器舱102外部，且利用圆环形的两个限位件，将浮体结构101固定在仪器舱102上，防止浮体结构101沿仪器舱102发生滑动。本方案中，为了使浮标的结构更加紧凑，在仪器舱102的开口处固定在一个密封盖板104，密封盖板104利用螺栓与预先设置在仪器舱102顶部的外凸边缘密封固定。密封盖板104即可作为仪器舱102的端盖，又可以作为支撑部3的底座。另外，密封盖板104上位于轴心的位置开设有安装孔，该安装孔既可以作为穿线孔，使连接线路穿过安装孔和支撑部3中间预留的通孔与数据观测部2连接，从而获取观测数据。本方案中，数据观测部2可以采用微型气象站，通过微型气象站可以对风速、风向、气温、气压、相对湿度和降雨量等多种海气通量数据进行观察和测量。如图2所示，本方案为了进一步配合微型气象站的使用，可以在仪器舱102内设置多种仪器设备，例如，传输部4、控制部5、供电部6等。控制部5分别与数据观测部2和传输部4电连接。控制部5控制数据观测部2采集海气通量数据，并对海气通量数据进行处理，通过传输部4将海气通量数据传输至外部设备。在一种实例中，控制部5可以采用内烧写有预定程序的微处理器MCU，通过预定程序对海气通量数据进行处理，生成预定形式的数据。例如，波浪参数等预定形式的数据。

为了保证仪器设备正常使用，可以在每个仪器设备上单独配备电源，以保证仪器设备的续航能力。本方案中，为了方便集中控制，可以采用超级电容或蓄电池等供电部6为数据观测部2、传输部4、控制部5或其他仪器设备供电。在利用供电部6为控制部5供电的同时，可以通过控制部5对其他仪器设备的供电进行控制。也可以利用供电部6，在海洋浮标投入使用时，一并为所有仪器设备供电。

本方案中，连接部除了起到对数据观测部2支撑的作用外，更为主要的是能够对数据观测部2的高度进行调整。在海洋不同区域，对应的有效波浪高度也不同。若采用较低的观测高度对不同地理位置的海气通量数据进行观测，会受到波浪高度的影响，导致无法有效、稳定的观测数据；若采用较高的观测高度对不同地理位置的海气通量数据进行观测，不但会导致资源浪费，而且会使浮标漂浮状态变的不稳定，影响数据的采集。因此，针对不同地理位置调整数据观测部2的高度便的十分重要。

具体来说，如图1所示，支撑部3可以包括：第一支撑杆3011和第二支撑杆3012。第一支撑杆3011的一侧与漂浮部1中的仪器舱102的顶部固定，其另一侧与连接筒3013的一侧连接；第二支撑杆3012的一侧与连接筒3013的另一侧连接，第二支撑杆3012的另一侧用于固定数据观测部2。在一种实例中，连接筒3013的内部两侧分别加工有方向相反的内螺纹；第一支撑杆3011与连接筒3013连接的一侧设有对应的外螺纹；第二支撑杆3012与连接筒3013连接的一侧设有对应的外螺纹；通过连接筒3013的内螺纹与第一支撑杆3011的外螺纹和第二支撑杆3012的外螺纹相配合，使第二支撑杆3012通过连接筒3013调整与第一支撑杆3011之间的距离，从而实现对数据观测部2与浮标水线之间距离的调整。另外，为了便于穿线，第一支撑杆3011和第二支撑杆3012均设计为中空结构，仪器舱102内的控制部5、供电部6等仪器设备可以利用连接线缆穿过第一支撑杆3011和第二支撑杆3012与数据观测部2电连接。

本方案为了能够更多的获取海洋数据，可以在仪器舱102的外部通过卡具、支撑架等结构，安装CTD传感器、水质传感器和营养盐传感器等传感器结构(图中未示出)，各传感器可以通过防水线缆穿过仪器舱102的舱壁上预留的穿线孔与控制部5电连接。为了防止漏水，需要对舱壁上的穿线孔进行密封处理，例如，填充密封胶、防水件等等。

本方案中，支撑部3也可以采用自动化调整的方式，具体来说，如图2所示，支撑部3可以包括伸缩机构和驱动电机3021；所述驱动电机3021通过齿轮组3025与伸缩机构的一侧传动；伸缩机构的另一侧用于固定数据观测部2。在一种实例中，所述伸缩机构包括：驱动电机3021和位于导向筒3022内的主传动杆3023和从传动杆3024。导向筒3022通过密封盖板104固定在仪器舱102顶部。主传动杆3023为中空的圆柱形结构，其外壁加工有外螺纹。从传动杆3024为中空的圆柱形结构，其内壁上加工有内螺纹。从传动杆3024套设在主传动杆3023上，且通过内外螺纹的啮合实现传动。本实例中，如图3所示，为了防止主传动杆3023旋转运动时，从传动杆3024也发生周向旋转，可以在导向筒3022的内部开设导向槽，在从传动杆3024的外壁上开设导轨，通过导轨和导向槽的配合，使从传动杆3024能够沿轴向方向运动，且防止从传动杆3024周向旋转。本实例中，驱动电机3021通过齿轮组3025与主传动杆3023的外螺纹配合，为主传动杆3023提供旋转动力。主传动杆3023旋转的过程中通过与从传动杆3024内螺纹的啮合，以及从传动杆3024与导向筒3022之间的滑槽和滑轨配合，实现从传动杆3024沿轴线方向运动，从而调整数据观测部2距离浮标水线之间的高度。

本方案中，有效波浪高度(significant wave height)是指按一定规则统计的实际波高值。由于海面波浪实际上是各种不同波高、周期、进行方向的多种波的无规则组合，因此一个波浪的波高值没有代表性。为此，在任一个由n个波浪组成的波群中，将波列中的波高由大到小依次排列，确定前n/3个波为有效波。有效波的波高和周期则等于这n/3个波的平均波高和平均周期。基于这种方式，本方案对全球海洋有效波浪高度的信息进行了统计，如图5所示。

如图5所示，位于海洋的不同区域，有效波浪高度是不同的，因此，为了使海洋浮标能够自动适应性不同海洋区域的采集环境，可以预先在控制部5中内嵌存储有不同海洋区域对应有效波浪高度的信息，在海洋浮标投入使用过程中，通过GPS、北斗系统等定位系统实时获取海洋浮标的位置，控制部5根据当前所在位置匹配对应海洋区域对应的有效波浪高度，控制部5根据匹配到的有效波浪高度，控制驱动电机3021驱动伸缩机构将数据观测部2距离浮标水线的高度调整至不低于当前观测区域的有效波浪高度的位置。在一种实例中，可以在浮标的仪器舱102内进一步配置定位传感器，并将定位传感器与微处理器MCU电连接。利用定位传感器通过传输部4与GPS系统或北斗系统进行数据交互，从而完成对海洋浮标的定位；微处理器根据得到的定位信息，匹配预存在存储器中的全球海洋有效波浪高度信息，根据匹配到的有效波浪高度，调整步进式驱动电机3021驱动伸缩机构升高，从而将数据观测部2调整至合适高度。为了配合微处理器对驱动电机的3021的调整，可以在数据观测部2的附近进一步配置高度传感器，实时将数据观测部2距离浮标水线的高度反馈给微处理器，从而协助微处理器对驱动电机3021进行驱动控制。

在一种实施例中，定位传感器可以采用GPS传感器；GPS传感器与传输部4中配置的GPS天线相连，可增强GPS接收信号，能够更准确得定位位置信息。GPS传感器通过通用异步收发传输器(UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)与微处理器连接。

本方案中，传输部4可以根据传输需要配置不同形式的传输结构，例如，可以使用GPS传输天线、北斗传输天线、信号收发机等等。在一种实例中，传输部4包括传输天线402和传输模块401；传输天线通过卡具、支撑台等结构固定在支撑部3上。传输模块401固定在仪器舱102的内壁上，传输模块401通过可以通过连接线缆穿过支撑部3中间预留的穿线孔，与支撑部3上固定的传输天线402电连接，从而完成数据的传输。

本方案中，为了保证数据传输的同步性，还可以在仪器舱102中配置RTC(Real-Time Clock，实时时钟)模块，为浮标内部部件提供时钟信息。例如，MCU可以每隔0.5秒采集十轴传感器与GPS定位传感器的数据，采集完即进入休眠，下一采集时间点唤醒，休眠期间由RTC模块提供时间服务。本方案中，RTC模块可以通过I2C总线与微处理器连接。

本方案中，可以在控制部5中配置存储卡(SD卡)和/或静态随机存取存储器SRAM。利用SD卡和/或SRAM存储采集得到的海气通量数据、不同海洋区域的有效波浪高度信息等。

本方案还可以配置太阳能电池板、波浪发电器等供电设备，通过供电设备为漂浮部1内部部件供电，从而提升浮标的续航能力。例如，可以在浮体结构101顶部铺设太阳能电池板，通过太阳能电池板为蓄电池充电，再通过蓄电池为浮标上各用电器件供电。也可以在仪器舱102设置波浪发电器，通过波浪能发电，为蓄电池充电，再通过蓄电池为浮标上各用电器件供电。

另外，在使用太阳能电池板时，为了不影响太阳能电池板的正常使用，漂浮部1也需要为透明的结构，使得太阳光能够顺利透过漂浮部1，到达太阳能电池板表面。

由于浮标上配置了较多的功能器件或支撑结构，这些器件或结构由于排布位置也不完全对称，重量也不均等，会导致漂浮部1整体的平衡性发生变化。因此，可以在漂浮部1上设置一定重量的配重部7，以对漂浮部1内的重量进行平衡。

在一种实例中，配重部7可以固定在仪器舱102底部，利用多组配重块组成的配重部保证浮标的自稳定性，避免浮标发生翻转。

综上所述，本方案能够有效降低数据的观测难度，降低数据采集的成本，能够有效弥补现有海气通量观测时间和空间分辨率较低、观测尺度和海气动力过程种类较为单一等的不足，大幅提升全球海洋范围内海气通量的观测能力，为海洋防灾减灾、海洋环境保障、全球气候变化研究等提供重要的数据支撑。

本方案进一步提供了配合上述数据观测思路提供了一种海气通量数据的观测方法。该方法能够根据采集海域的平均波高来设置观测装置的位置，实现在不同区域对海气通量数据进行稳定、准确的采集。

如图4所示，该方法的步骤包括：

步骤S1、获取观测装置所处地理位置；

步骤S2、根据所述地理位置对应的有效波浪高度，将观测点距离观测装置水线的高度调整至不低于所述有效波浪高度的观测位置，在所述观测位置对海气通量数据进行观测。

由于洋流、地壳运动等因素，在海洋不同区域会产生不同高度的波浪，根据全球海洋波浪高度统计，能够得到不同区域对应的有效波浪高度。波浪高度会影响海洋数据的观测。例如，观测高度低于有效波浪高度，会出现采集不到数据的问题。

由此，需要按照步骤S1，先确定观测装置所处的地理位置。在一种实例中，利用GPS系统或北斗系统，采集观测装置所处的地理位置，利用控制器根据该地理位置匹配预先存储的全球不同区域有效波浪高度的数据信息，从而确定当前区域对应的有效波浪高度。

在步骤S2中，利用控制器观测装置所处地理位置对应的有效波浪高度，调整观测点距离观测装置水线的高度，使观测点不低于所在区域的有效波浪高度，并在该观测位置对海气通量数据进行观测，从而避免波浪影响观测装置对海气通量数据的采集。

在一种实例中，观测装置配置在具有可升降装置的浮标上，由于海浪作用浮标漂流到太平洋区域执行观测任务。为了保证观测装置正常工作，浮标上配置的定位系统会实时采集浮标的当前位置，以确保观测装置能够正常执行观测工作。例如，此时定位系统确定浮标正处于东经150度，北纬30度的位置，利用控制器遍历预存在存储器中的如图5所示统计图，确定该位置对应的有效波浪高度为3米。控制器根据此位置的有效波浪高度调整升降装置，使观测装置的观测点距离浮标水线的高度不低于3米，例如，调整至3米、3.2米、3.5米均可。此时，观测装置基于调整后的高度对该区域的海气通量数据进行观测。

随着浮标位置的变化，可以实时根据浮标的位置对观测装置的观测高度进行调整，从而克服不同区域有效波浪高度对观测的影响。

另外，若某个区域的有效波浪高度较低，例如，南纬20度至南纬60度的位置，有效波浪高度不到2米。此时，可以将观测装置固定在2米或2米以上的一个固定高度，这样即能够满足该区域的观测要求，又可以降低控制器频繁的对升降装置进行调整，从而延长设备的使用寿命。例如，可以预先设定，当浮标位于南纬20度至南纬80度的区域时，控制器将升降装置的高度固定，以使观测装置距离浮标水线的高度始终为2米或2.5米等固定高度。

如图6所示，本方案进一步提供了配合上述数据观测方法实施的数据观测装置901，该装置包括：定位模块902和采集模块903。该装置在工作时，首先，定位模块902确定观测装置所处的地理位置；然后，利用采集模块903根据所述地理位置对应的有效波浪高度，将观测点距离观测装置水线的高度调整至不低于所述有效波浪高度的观测位置，在所述观测位置对海气通量数据进行观测。

本方案中，定位模块902可以采用GPS、北斗系统等定位系统实时获取海洋浮标的位置。

本方案中，采集模块903可以包括控制单元和采集单元；控制单元根据当前所在位置匹配对应海洋区域对应的有效波浪高度，并根据该波浪高度信息调整观测点达到合适高度，然后，控制单元控制采集单元对该读区域的海气通量信息进行采集。

应当理解，本方案中各单元或模块可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(Programmable GateArray，PGA)，现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)等。

在上述波浪数据处理方法实施方式的基础上，本方案进一步提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质用于实现上述数据观测方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在设备，例如个人电脑上运行。然而，本方案的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本方案操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如"C"语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在上述数据观测方法实施方式的基础上，本方案进一步提供一种电子设备。图7所示电子设备仅仅是一个示例，不应对本方案实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备1001以通用计算设备的形式表现。电子设备1001的组件可以包括但不限于：至少一个存储模块1002、至少一个处理模块1003、显示模块1004和用于连接不同系统组件的总线1005。

其中，所述存储模块1002存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理模块1003执行，使得所述处理模块1003执行上述波浪数据处理方法中描述的各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理模块1003可以执行如图4中所示的步骤。

存储模块1002可以包括易失性存储模块，例如随机存取存储模块(RAM)和/或高速缓存存储模块，还可以进一步包括只读存储模块(ROM)。

存储模块1002还可以包括具有程序单元的程序/实用工具，这样的程序单元包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序单元以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线1005可以包括数据总线、地址总线和控制总线。

电子设备1001也可以与一个或多个外部设备1007(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1006进行。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1001使用其它硬件和/或软件单元，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理模块、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (15)

1.一种海洋浮标，其特征在于，包括：设置在漂浮部(1)上的传输部(4)和数据观测部(2)；

所述数据观测部(2)通过支撑部(3)固定在漂浮部(1)上，且所述数据观测部(2)距离浮标水线的高度不低于当前观测区域的有效波浪高度；

所述数据观测部(2)通过与其电连接的所述传输部(4)，将观测数据传输至浮标以外的设备。

2.根据权利要求1所述的海洋浮标，其特征在于，所述漂浮部(1)包括：仪器舱(102)和套设在所述仪器舱(102)外部的浮体结构(101)；

所述支撑部(3)的一侧与仪器舱(102)的一侧固定，支撑部(3)的另一侧与数据观测部(2)固定。

3.根据权利要求2所述的海洋浮标，其特征在于，所述仪器舱(102)通过限位件(103)与浮体结构(101)固定。

4.根据权利要求2所述的海洋浮标，其特征在于，所述仪器舱(102)内还设有控制部(5)、供电部(6)和波浪传感器；

所述控制部(5)分别与数据观测部(2)、传输部(4)和波浪传感器电连接；

所述供电部(6)与所述数据观测部(2)、传输部(4)、控制部(5)、波浪传感器中的至少一种电连接。

5.根据权利要求2所述的海洋浮标，其特征在于，所述仪器舱(102)的外部设置有CTD传感器、水质传感器和营养盐传感器中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的海洋浮标，其特征在于，所述支撑部(3)包括：第一支撑杆(3011)和第二支撑杆(3012)；

所述第一支撑杆(3011)的一侧与漂浮部(1)固定，其另一侧与连接筒(3013)的一侧连接；

所述第二支撑杆(3012)的一侧与连接筒(3013)的另一侧连接，第二支撑杆(3012)的另一侧用于固定数据观测部(2)；

所述第二支撑杆(3012)通过连接筒(3013)调整与第一支撑杆(3011)之间的距离。

7.根据权利要求1或4所述的海洋浮标，其特征在于，支撑部(3)包括：伸缩机构和驱动电机(3021)；

所述驱动电机(3021)通过齿轮组(3025)与伸缩机构的一侧传动；伸缩机构的另一侧用于固定数据观测部(2)。

8.根据权利要求7所述的海洋浮标，其特征在于，所述伸缩机构包括：位于导向筒(3022)内的主传动杆(3023)和从传动杆(3024)；

所述从传动杆(3024)套设在主传动杆(3023)外部，且通过螺纹啮合使从传动杆(3024)相对于主传动杆(3023)运动；

所述从传动杆(3024)的外部通过滑轨与导向筒(3022)内壁上设置的滑槽配合，使从传动杆(3024)沿预定方向运动。

9.根据权利要求7所述的海洋浮标，其特征在于，所述控制部(5)与驱动电机(3021)电连接；

所述控制部(5)根据当前观测区域的有效波浪高度调整伸缩机构的高度，使数据观测部(2)距离浮标水线的高度不低于当前观测区域的有效波浪高度。

10.根据权利要求1或2所述的海洋浮标，其特征在于，所述传输部(4)包括：传输天线(402)和传输模块(401)；所述传输天线(402)固定在支撑部(3)上；所述传输模块(401)固定在仪器舱(102)内；

和/或，

所述数据观测部(2)包括：微型气象站。

11.根据权利要求1所述的海洋浮标，其特征在于，所述仪器舱(102)的下方设有配重部(7)。

12.一种数据观测方法，其特征在于，该方法的步骤包括：

获取观测装置所处地理位置；

根据所述地理位置对应的有效波浪高度，将观测点距离观测装置水线的高度调整至不低于所述有效波浪高度的观测位置，在所述观测位置对海气通量数据进行观测。

13.一种数据观测装置，其特征在于，该装置包括：

定位模块，获取观测装置所处地理位置；

采集模块，根据所述地理位置对应的有效波浪高度，将观测点距离观测装置水线的高度调整至不低于所述有效波浪高度的观测位置，在所述观测位置对海气通量数据进行观测。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，一个或多个处理器；存储器与处理器通过通信总线相连；处理器被配置为执行存储器中的指令；所述存储介质中存储有用于执行如权利要求11所述方法中各个步骤的指令。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求11所述方法的步骤。

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