تتألف العناصر البيئية البحرية من الأرصاد الجوية البحرية، والهيدرولوجيا البحرية، والجيولوجيا البحرية والجيوفيزياء البحرية، والفيزياء البحرية، والكيمياء البحرية، وعلم الأحياء البحرية، وغيرها. وتشمل هذه العناصر عناصر متعددة الأبعاد مثل السطح الفاصل بين البحر والهواء، والغلاف الجوي السفلي (مثل السحب، والمطر، والضباب، وضغط الهواء، ودرجة الحرارة، وما إلى ذلك)، وسطح البحر (مثل...الرياح، الأمواج، الجليد، ارتفاع منسوب مياه البحر بسبب العواصف، رذاذ الملح، الإشعاع الشمسي، درجة الحرارة، الملوحة، المد والجزر،إلخ)، تحت الماء (مثلالموجات الداخلية، الدوران، الطبقات الحرارية، قنوات الصوت، الكثافة، الموصلية، العمقإلخ) وقاع البحر (مثل الجيولوجيا، والجيومورفولوجيا، والمجال المغناطيسي، ومجال الجاذبية، إلخ).

تصنيف معدات الاستشعار البيئي البحري

صُممت معدات رصد البيئة البحرية للحصول على معلومات عنها، وهو ما يُعرف عادةً بمعدات الرصد والتحقيق والمراقبة ورسم الخرائط البحرية. وتشمل هذه المعدات أنواعًا مختلفة من أجهزة الاستشعار، وأجهزة التجميع، والمعالجات، بالإضافة إلى منصات الرصد الثابتة والمتحركة المختلفة، سواءً كانت فضائية أو جوية أو ساحلية أو بحرية (سطحية أو تحت الماء).

تتنوع أجهزة استشعار البيئة البحرية بشكل كبير. ويمكن تصنيفها حسب العناصر البيئية إلى أجهزة لقياس درجة الحرارة، والملوحة، والعمق، والأمواج، والتيارات، والمد والجزر، والرياح، والصوت، والمجال المغناطيسي، وغيرها. كما يمكن تصنيفها حسب نوع المستشعرات إلى أجهزة صوتية، وبصرية، وكهربائية، وحرارية، ومغناطيسية، وغيرها. ويمكن تصنيفها حسب مبادئها الهيكلية إلى أجهزة صوتية، وأجهزة بصرية، وأجهزة إلكترونية، وأجهزة ميكانيكية، وأجهزة استشعار عن بعد وقياس عن بعد، وغيرها. ويمكن تصنيفها حسب وسائل النقل المختلفة إلى أجهزة محمولة على السفن، وأجهزة غاطسة، وأجهزة مثبتة على العوامات، وأجهزة مثبتة على المحطات الساحلية، وأجهزة محمولة على الطائرات والأقمار الصناعية، وغيرها. ويمكن تصنيفها حسب العناصر المقاسة إلى أجهزة قياس درجة الحرارة، وأجهزة قياس الملوحة، وأجهزة قياس الأمواج، وأجهزة قياس التيارات، وأجهزة قياس الأملاح المغذية، وأجهزة قياس الجاذبية والقوة المغناطيسية، وأجهزة الكشف عن رواسب القاع، وأجهزة قياس العوالق والكائنات القاعية، وغيرها.

يمكن تصنيف معدات رصد البيئة البحرية إلى أربع فئات رئيسية، هي: أجهزة رصد الخصائص الفيزيائية البحرية، وأجهزة رصد الخصائص الكيميائية البحرية، وأجهزة رصد الخصائص البيولوجية البحرية، وأجهزة رصد الخصائص الجيولوجية والجيوفيزيائية البحرية. وتُعد أجهزة الرصد البحري للسفن الأكثر تنوعًا بينها. وبحسب طريقة تشغيلها، يمكن تقسيمها إلى أنواع استهلاكية، وذاتية العودة، ومعلقة، ومجرورة. تُستخدم الأجهزة الاستهلاكية بإسقاط أجزائها الاستشعارية في البحر، وتُرسل البيانات المرصودة إلى السفينة عبر أسلاك أو موجات راديوية. ولا تُستعاد هذه الأجهزة بعد الاستخدام. أما الأجهزة ذاتية العودة، فتغوص في البحر أثناء الرصد، وبعد إتمام مهمة القياس أو أخذ العينات، تُفرغ من الماء وتعود إلى سطح البحر بفعل طفوها. وتُرسل الأجهزة المعلقة إلى البحر من جانب السفينة بواسطة رافعة السفينة، وتُستخدم للرصد عندما تكون السفينة راسية أو عائمة. بينما تُوضع الأجهزة المجرورة في البحر من مؤخرة السفينة وتُجر خلفها للرصد أثناء الإبحار.

تتشابه معدات رصد المحيطات واستكشافها ومراقبتها ورسم خرائطها في العديد من الخصائص المشتركة من حيث أنواع الأجهزة وعناصر القياس وأساليب التشغيل ومعالجة البيانات ونتائج التطبيقات. ومع ذلك، تختلف أغراض استخدامها ومتطلبات نتائجها، مما يجعل تصنيفها بدقة أمرًا صعبًا في كثير من الأحيان. فعلى سبيل المثال، يمكن لسفينة مسح المحيطات أن تعمل كمنصة تشغيل لاستكشاف المحيطات ومنصة تشغيل لرصدها ورسم خرائطها؛ ومثال آخر هو جهاز قياس سرعة التيار الصوتي دوبلر (ADCP)، الذي يُعد حمولة رصد لاستكشاف المحيطات ورصدها، وعند استخدامه في تخطيط مشاريع بناء المحطات البحرية، يصبح حمولة رصد لرسم خرائط المحيطات.

تشمل معدات استشعار المحيطات منصات محيطية متنوعة مثل الأقمار الصناعية للاستشعار عن بعد، والطائرات بدون طيار، والطائرات الشراعية الموجية، والطائرات الشراعية تحت الماء، والمركبات الآلية تحت الماء، والغواصات غير المأهولة التي يتم التحكم فيها عن بعد، والقوارب السطحية غير المأهولة، والأنظمة القائمة على قاع البحر، وسفن مسح المحيطات.عوامات المحيطشبكات مراقبة المحيطات في الوقت الفعلي، بالإضافة إلى أجهزة استشعار الأحمال مثل أجهزة الاستشعار الصوتيةأجهزة قياس سرعة التيار بتقنية دوبلر (ADCP)، أجهزة قياس الأعماق متعددة الحزم، وسونار الفتحة التركيبية (SAS)، وأجهزة قياس درجة الحرارة والملوحة والعمق (CTD)، وأجهزة قياس المغناطيسية البحرية، وأجهزة السونار الجانبي، وأجهزة قياس الجاذبية البحرية، وأنظمة الزلازل أحادية القناة، وأجهزة قياس تدفق الحرارة في قاع البحر، وأنظمة تحديد المواقع الصوتية تحت الماء، ومصائد الرواسب، وأنظمة السونار ثلاثية الأبعاد، وأجهزة قياس مستوى المياه، ومعدات الملاحة بالقصور الذاتي تحت الماء.