方向1：海洋传感器技术与仪器

针对海洋核心传感器与仪器核心模型算法、关键组部件、制备工艺、可靠性、稳定性等方面的不足，以及核心传感器与仪器市场被国外垄断的现状，聚焦海洋气象、水文动力、生物、化学等监测领域共性关键技术与核心传感器，突破新型监测要素特征信号捕获、提取、解析与处理基础理论，结合敏感材料、灵敏器件设计制备与封装技术创新，构建要素监测的新模型、新方法，为复杂电磁环境、深远海突发动力过程、蓝碳生态系统等的监测提供原创理论。构建传感器的智能化技术研发平台，突破电磁兼容及高能脉冲防护技术、生物特征识别评估、智能光电传感与信号自校准等关键技术，实现关键“卡脖子”技术的自主可控。建立传感器的海上试验与性能验证技术方法，突破传感器快速响应、低功耗设计、感应耦合传输等共性技术，实现智能海洋气象系列传感器、自容式剖面观测温盐深传感器、感应耦合剖面观测温盐链等一批传感器的国产化替代，整体性能达国际同类产品先进水平，提升海洋传感器源头创新与关键技术攻关能力，助推海洋传感器国产化与海洋强国战略。

子方向1：海洋气象传感技术与仪器

针对海洋气象监测业务化应用对海洋气象要素传感器的感知智能化、运维便捷化、保障标准化的迫切需求，重点突破海洋气象传感器复杂电磁环境下的电磁兼容及高能脉冲防护技术，技术水平填补国内空白；解决基于健康管理、工作休眠、功能冗余、故障自诊断、形态标准化的海洋气象系列传感器智能化保障运维技术，技术水平达到国际领先水平。研制满足深远海气象监测与安全保障业务化应用需求、完全自主可控的风速、风向、气温、湿度、气压、能见度、降水量、云底高等海洋气象要素传感器；研制适用于深远海复杂环境的海雾、雷电、飞沫、沙尘、极光等天气现象传感器；研制大气波导及毒害、易燃易爆气体、海气界面空气气体成分监测仪器。

子方向2：海洋水文动力传感技术与仪器

针对国外水文动力传感器市场垄断现状与“卡脖子”技术攻关迫切需求，围绕平台锚定、移动平台专用、水下剖面观测、海气界面通量观测、船载投弃/拖曳式、深海极端环境、极区作业等应用场景，突破敏感材料、器件加工、信号采集与处理方法等系列关键技术，研究工装工艺标准化，推动海上试验方法规范化，提高系列化电极式温盐深传感、光纤海水多参量传感、海气边界动力要素观测、系列化浪潮流传感等关键技术水平和传感器性能，实现国产化替代，助力海洋传感技术创新高地建设。

子方向3：海洋生物传感技术与仪器

围绕海洋生物资源开发与生态环境保护重大需求，重点开展海洋生物信号识别与原位监测方法基础研究，突破海洋生物行为运动、生理活性、荧光信号捕获及信息解析关键技术，建立生物特征信号监测方法相关技术体系。研发海产经济生物、海洋污损生物、浮游植物、微生物等原位监测设备，建立多种养殖模式下生物数量与质量评估技术。建立生物活性-环境响应预警模型，构建多营养级的海洋生物综合在线监测系统，服务区域海洋生态环境评价与风险管控。

子方向4：海洋化学传感技术与仪器

针对现有海洋化学传感技术感知能力不足和核心仪器种类严重缺失的问题，突破海洋化学要素智能光电传感技术、碳酸盐体系关键要素高时空分辨信息实时检测技术、海洋生态安全和污染泄漏自动监测和应急跟踪技术，以及工程化和产品化关键技术，形成具有核心竞争力的海洋化学传感器、碳酸盐关键要素传感器、海洋生态自动和应急监测仪器、新型海洋污染物光电化学传感器等谱系化的海洋化学传感仪器。构建“理论创新-技术突破-工艺革新-产品定型-应用示范”全链条海洋化学传感仪器的创新研发体系，为我国近海和岸基的业务化生态监测、蓝碳生态系统碳储量调查评估和碳汇监测、海洋生态灾害监测、海洋污染治理、深远海探测等领域提供可靠的技术和仪器支撑。
 

方向2：海洋观测平台

海洋观测平台是实现海洋观测功能的载体，是国家综合科技水平的重要体现。面向国家海洋强国战略需求，围绕“透明海洋”、“智慧海洋”等国家顶层战略规划，突破可靠性、稳定性、海洋环境适应性等系列实用化关键技术，实现海洋浮标、岸基观测平台、海底观测平台和水下移动观测平台的自主化、国产化和产品化；瞄准国际海洋科技前沿和发展趋势，融合发展人工智能技术、新一代信息技术、新材料技术、绿色能源再生技术、多源异构传感器集成控制技术、海洋物联网等前沿技术在海洋观测领域中的应用技术，研制多维度、多样化、智能化的新一代海洋浮标、岸基观测平台、海底观测平台和水下移动观测平台与装备，构建海洋观测平台研发的技术攻关与协同创新体系，为海洋立体观测网建设提供可靠的观测平台与装备，为海洋渔业、海上交通、海洋科学研究、天气预报等领域提供技术与装备支撑，为海洋强国战略的实施保驾护航。

子方向1：综合智能浮潜标观测平台技术与装备

针对现有浮潜标“只测不感”的不足，将现代智能技术、信息技术与海洋浮潜标观测技术深度融合，突破海洋综合信息的智能传感测量技术、海洋信息知识产品的智能感知技术、浮潜标的自主驱动智能应用技术、浮标的主动应对技术、潜标自主目标探测技术、系列新型专业型浮潜标研发等系列关键技术，研制具备智能感测、智能感知、自主驱动应用、主动应对功能的新一代“既测又感”的智能化综合观测平台，构建“海洋+物联网+信息化+人工智能”的海洋浮潜标技术创新研发体系，为海洋环境立体观测和综合目标观测提供最重要、最可靠、最稳定的技术与装备，为海上重大事件的辅助决策提供可靠的技术、装备和数据支撑。

子方向2：海洋岸基观测平台技术与装备

子方向3：海底观测平台技术与装备

围绕海底接驳盒、海底复合缆、数据采集器等海底基础设施平台，探究海底观测网立体化、柔性化、分布式发展。标准化新一代系列海床基、海底网络协议等软硬件系统，扩展海洋观测空间深度；兼容湿插拔、水声通信、耦合传输、分布光感通信、光信号复用、多源异构数据融合算法等技术，以海底接驳盒为中心增加信道数量，扩展海底观测路由广度；基于DAS\DTS\DSS的分布式传感、光纤成阵组网技术，化点为线实现海底观测网分布式测量和快速通信接口，构建海底光测网提高水下多参数测量精度，扩充海底观测感知内容。

子方向4：水下移动观测平台技术与装备

围绕国家海洋工程领域的重大战略需求，突破低阻高机动性流动机理及水动力布局、高效谱系化推进、功能载荷模块化集成等关键技术，开展新型和新概念水下航行器所涉及的总体、动力、控制、信息等重点领域的关键技术研究及装备研发，着重开展水下移动观测平台的总体设计及水动力布局技术、水下新能源与动力推进技术、大深度耐压结构及密封技术、导航与控制等方面的研究，完成海洋环境适应能力强、机动性高的新型水下移动平台研制，为海洋立体观测网建设提供可靠的、自主的国产化水下移动观测平台与装备。
 

方向3：海洋观测技术与装备

海洋观测技术与装备是进入海洋、开发海洋、利用海洋的基础和保障。围绕海洋强国战略、全球海洋战略的迫切需求，聚焦海洋环境与目标观测探测的迫切需求，攻克海空背景下声波、光波、电磁波与多圈层环境和目标的耦合特性建模，突破海用型声、光、电磁观测探测装备系列“卡脖子”关键技术，发展跨域数据传输与通信技术，研制海空一体化激光通信装备、新型海洋环境观测与目标探测装备，解决全球海域环境观测与目标探测、数据高速通信与传输的难题，为海洋环境安全保障、海洋资源开发利用、极区观测等领域提供重要的技术和装备支撑。

子方向1：海洋声学观测技术与装备

立足在海洋声学领域尤其水中目标甚低频探测技术方向的科学研究和工程技术基础，深入研究深海甚低频矢量声传播机理与特性，依据该声强矢量特征发展深海目标深度区分算法，突破大深度甚低频同振式矢量声场信息感知技术，构建集传播理论、声场特征、大深度感知、区分算法于一体的深海甚低频矢量声学探测技术体系。

子方向2：海上电波环境观测技术与装备

子方向3：海洋光学与激光观测技术及装备 

突破海水与气溶胶LIBS增强探测机理、全天时海洋激光探测、信息融合算法与图像处理等关键技术，开展海气界面多参数垂直剖面激光探测技术研究与装备开发，为海气界面多要素全天候、连续、在线监测提供研究方法与技术手段；研发海面、水中三维激光成像系统，实现海洋目标高精度、高分辨率探测。突破准全高程激光测风测温技术、脉冲染料放大技术、超窄带原子滤波技术与边缘检测技术等极区全高程、全天时大气探测激光雷达关键技术，建立激光雷达全昼夜大气温度、风场、原子数密度反演算法，开展准全高层、多参数极区大气探测激光观测技术装备研发，实现极区大气近地面至110                                    km高度风场、温度和金属原子数密度探测，为我国南北极大气探测提供技术手段和数据支撑。
 

方向4：海洋大数据及信息处理技术

针对我国海洋领域普遍存在的数据有效性不足、条块分割、协同处理困难等关键问题，深度利用大数据、人工智能技术，围绕海洋大数据质控与处理、海洋大数据存储与管理、海洋大数据融合与应用等方面进行重点攻关和探索，研建海洋大数据底座与大数据处理平台，构建海洋实测数据、遥感数据、模式数据、再分析数据等全方位海洋数据的质控、融合与深度利用体系，打造海洋遥感大数据、海洋多尺度动力过程模拟等典型应用，建立海洋环境、目标和装备系统化、智能化管理的新样板。

子方向1：海洋大数据质控与处理

针对海洋环境实测、装备工况、遥感、模式等多模态数据存在的漂移、缺失、超范围、突变、噪声、覆盖及误差等有效性问题，研发基于机器学习/深度学习的系列数据智能质控算法，突破多模型融合质控、多通道协同质控、多模态交叉质控方法，完善基于超算的“云边端”协同海洋数据智能处理框架，构建“云边端”三级协同质控体系，研发海域级海洋数据质控、海洋装备智能运维系统，全面提升海洋数据质量和海洋装备智能运管水平。针对海洋数据时空属性和高维特点，研发超大规模海洋时空数据快速存取、高效检索、综合分析及可视化技术，建立健全海洋时空大数据处理体系，提升多源多模态海洋大数据的提炼清洗、质量评估、处理分析和可视化等处理能力。

子方向2：海洋大数据存储与管理

针对海洋数据集繁杂、描述不一、隶属各异等导致的检索、访问困难问题，探索设计跨域海洋数据描述与访问方法，攻关基于超算互联网的海洋数据广域存储及流转技术，实现跨地域、跨组织域海洋数据统一、高效访问；广泛获取实测数据、遥感数据、模式数据及再分析数据等海洋数据，建立覆盖空天地海网的全时空、全领域、全要素、全层级的海洋数据资源目录和标准体系。研建基于算网的海洋大数据处理平台，提供丰富数据处理工具和图形化编排，实现海洋数据“物理分散、逻辑一体”的存储与管理。

子方向3：海洋大数据融合与应用

针对多源异构海洋数据融合程度低的问题，结合实测数据不确定性低、支持三维立体观测但时空分散，遥感数据空间连续但不确定性高、局限于海表面，模式数据时空连续但不确定性高等特点，研究基于深度学习的数值模拟实时数据同化技术、基于人工智能的多圈层数据同化与融合技术、三维要素场重构技术等，实现原位观测、遥感观测、模式预报等海洋数据高质量融合，并提高数据融合的效率。研建海洋数据融合业务化系统，实现多源多模态海洋数据融合的自动化和常态化。研发“人工智能+数值模式”的智能海洋数值模式，开展基于浮标、潜标现场观测数据的卫星遥感数据定标和真实性检验研究。打造海洋数据再分析、全球-中国海多要素轻量化预测预报、海洋多尺度动力与环境模拟、北极海冰变化机理及气候变化、智能卫星遥感定标与检验等典型应用案例。