Els elements ambientals marins consisteixen en la meteorologia marina, la hidrologia marina, la geologia i la geofísica marines, la física marina, la química marina, la biologia marina, etc. Inclouen elements multidimensionals com ara la interfície mar-aire i la baixa atmosfera (com ara núvols, pluja, boira, pressió de l'aire, temperatura, etc.), la superfície del mar (com aravent, onades, gel, marees de tempesta, esprai salí, radiació solar, temperatura, salinitat, marees,etc.), sota l'aigua (com araones internes, circulació, termoclines, canals sonors, densitat, conductivitat, profunditat, etc.) i el fons marí (com ara la geologia, la geomorfologia, el camp magnètic, el camp gravitatori, etc.).

Classificació dels equips de detecció ambiental marina

Els equips de percepció del medi marí estan dissenyats per obtenir informació sobre el medi marí, que és el que comunament anomenem equips d'observació, investigació, monitorització i cartografia marina. Inclouen diversos tipus de sensors, col·lectors, processadors i les diverses plataformes d'observació fixes i mòbils espacials, aèries, costeres i marines (superficials i subaquàtiques) en què es transporten.

Hi ha una àmplia varietat de dispositius de percepció del medi marí. Classificats per elements ambientals, es poden dividir en temperatura, salinitat, profunditat, onades, corrents, marees, vent, so i camp magnètic, etc. Classificats per sensors, es poden dividir en acústics, òptics, elèctrics, tèrmics i magnètics, etc. Classificats per principis estructurals, es poden dividir en instruments acústics, instruments òptics, instruments electrònics, instruments mecànics i instruments de teledetecció i telemetria, etc. Classificats per diferents vehicles, es poden dividir en instruments embarcats, instruments submergibles, instruments de boia, instruments d'estació costanera, instruments d'aeronaus i satèl·lits, etc. Classificats pels elements mesurats, es poden dividir en instruments de mesura de temperatura, instruments de mesura de salinitat, instruments de mesura d'ones, instruments de mesura de corrent, instruments de sals nutritives, instruments de gravetat i força magnètica, instruments de detecció de sediments del fons, instruments de plàncton i organismes bentònics, etc.

Els equips de percepció ambiental marina es poden classificar en quatre categories principals, és a dir, instruments d'observació de propietats físiques marines, instruments d'observació de propietats químiques marines, instruments d'observació biològica marina i instruments d'observació geològica i geofísica marina. Entre ells, els instruments d'observació marina per a vaixells tenen la majoria de varietats. Segons els seus mètodes de funcionament, es poden dividir encara més en tipus d'un sol ús, autoretractants, suspesos i remolcats. Els instruments d'un sol ús s'utilitzen deixant caure les seves parts del sensor al mar i les dades observades es transmeten al vaixell a través de cables o ones de ràdio. Els sensors no es recuperen després del seu ús. Els instruments autoretractants s'enfonsen al mar durant l'observació i, després de completar la tasca de mesurament o mostreig, retiren el llast i tornen a la superfície del mar per la seva pròpia flotabilitat. Els instruments suspesos s'envien al mar des del costat del vaixell mitjançant la botavara del cabrestant del vaixell i s'utilitzen per a l'observació quan el vaixell està ancorat o a la deriva. Els instruments remolcats es col·loquen al mar des de la popa del vaixell i es remolquen darrere del vaixell per a l'observació en marxa.

Els equips d'observació, investigació, monitorització i cartografia oceànica comparteixen moltes característiques comunes pel que fa als tipus d'instruments, elements de mesura, mètodes d'operació, processament de dades i resultats d'aplicació. Tanmateix, els seus respectius propòsits d'aplicació i requisits per als resultats són diferents, per la qual cosa sovint és difícil fer classificacions específiques. Per exemple, un vaixell d'estudi oceànic pot servir tant com a plataforma d'operacions per a la investigació oceànica com a plataforma d'operacions per a la monitorització i la cartografia oceànica; un altre exemple és l'Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP), que és una càrrega útil d'observació tant per a la investigació com per a la monitorització oceànica, i quan s'utilitza en la planificació de projectes de construcció de terminals oceàniques, es converteix en una càrrega útil d'observació per a la cartografia oceànica.

Els equips de detecció oceànica inclouen diverses plataformes oceàniques com ara satèl·lits per a teledetecció, aeronaus no tripulades, planadors d'ones, planadors submarins, vehicles submarins autònoms (AUV), submergibles no tripulats controlats remotament, embarcacions de superfície no tripulades, sistemes basats en el fons marí, vaixells d'estudi oceànic,boies oceàniques, xarxes d'observació oceànica en temps real, així com sensors de càrrega o com ara sensors acústicsperfiladors de corrent Doppler (ADCP), batimètres multifeix, sonar d'obertura sintètica (SAS), instruments de temperatura-salinitat-profunditat (CTD), magnetòmetres oceànics, sonars d'escombratge lateral, gravímetres oceànics, sistemes sísmics monocanal, mesuradors de flux de calor del fons marí, sistemes de posicionament acústic submarí, trampes de sediments, sistemes de sonar tridimensionals, mesuradors de nivell d'aigua i equips de navegació inercial submarina.