Die Elemente der marinen Umwelt umfassen Meeresmeteorologie, Meereshydrologie, Meeresgeologie und Geophysik, Meeresphysik, Meereschemie, Meeresbiologie usw. Sie beinhalten mehrdimensionale Elemente wie die Meeres-Luft-Grenzfläche und die untere Atmosphäre (wie Wolken, Regen, Nebel, Luftdruck, Temperatur usw.), die Meeresoberfläche (wie z. B.Wind, Wellen, Eis, Sturmfluten, Gischt, Sonneneinstrahlung, Temperatur, Salzgehalt, Gezeitenetc.), unter Wasser (wie z. B.Interne Wellen, Zirkulation, Thermoklinen, Schallkanäle, Dichte, Leitfähigkeit, Tiefeusw.) und dem Meeresboden (wie Geologie, Geomorphologie, Magnetfeld, Schwerefeld usw.).

Klassifizierung von Meeresumweltsensoren

Ausrüstung zur Erfassung der Meeresumwelt dient der Gewinnung von Informationen über die Meeresumwelt. Diese Ausrüstung wird gemeinhin als Ausrüstung zur Beobachtung, Untersuchung, Überwachung und Kartierung der Meeresumwelt bezeichnet. Sie umfasst verschiedene Arten von Sensoren, Datensammlern und -prozessoren sowie die verschiedenen festen und mobilen weltraum-, luft-, land- und seegestützten (Oberflächen- und Unterwasser-) Beobachtungsplattformen, auf denen sie eingesetzt werden.

Es gibt eine Vielzahl von Geräten zur Erfassung der Meeresumwelt. Nach Umweltfaktoren lassen sie sich in Sensoren für Temperatur, Salzgehalt, Tiefe, Wellen, Strömungen, Gezeiten, Wind, Schall und Magnetfeld unterteilen. Nach Sensortyp können sie in akustische, optische, elektrische, thermische und magnetische Sensoren unterteilt werden. Strukturell lassen sie sich in akustische, optische, elektronische, mechanische sowie Fernerkundungs- und Telemetriegeräte gliedern. Bezüglich ihrer Trägerart können sie in schiffsgestützte, tauchfähige, bojenbasierte, landgestützte, flugzeug- und satellitengestützte Geräte unterteilt werden. Nach Messgrößen lassen sie sich in Temperatur-, Salzgehalts-, Wellen-, Strömungs-, Nährsalz-, Gravitations- und Magnetfeldmessgeräte, Geräte zur Sedimentanalyse sowie Geräte zur Erfassung von Plankton und benthischen Organismen unterteilen.

Ausrüstung zur Erfassung der Meeresumwelt lässt sich in vier Hauptkategorien einteilen: Instrumente zur Messung physikalischer, chemischer, biologischer und geologischer Eigenschaften des Meeres. Die größte Vielfalt an Messinstrumenten bieten insbesondere Schiffsmessgeräte. Je nach Funktionsweise lassen sie sich in Einweg-, selbstrückkehrende, hängende und geschleppte Geräte unterteilen. Einweggeräte werden eingesetzt, indem ihre Sensoren ins Meer abgelassen werden. Die Messdaten werden per Kabel oder Funk an das Schiff übertragen. Die Sensoren werden nach Gebrauch nicht geborgen. Selbstrückkehrende Geräte sinken während der Messung ab und steigen nach Abschluss der Messung oder Probenahme durch ihren Auftrieb wieder an die Oberfläche, nachdem sie ihren Ballast abgeworfen haben. Hängende Geräte werden mit der Schiffswinde von der Schiffsseite ins Meer gelassen und dienen der Beobachtung vor Anker oder während der Drift. Geschleppte Geräte werden vom Heck des Schiffes aus ins Meer gelassen und hinter dem Schiff hergezogen.

Die Ausrüstung für Meeresbeobachtung, -erforschung, -überwachung und -kartierung weist viele Gemeinsamkeiten hinsichtlich Instrumententypen, Messelementen, Betriebsmethoden, Datenverarbeitung und Anwendungsergebnissen auf. Ihre jeweiligen Anwendungszwecke und Anforderungen an die Ergebnisse unterscheiden sich jedoch, weshalb eine eindeutige Klassifizierung oft schwierig ist. Beispielsweise kann ein Meeresforschungsschiff sowohl als Operationsplattform für Meereserforschung als auch für Meeresüberwachung und -kartierung dienen. Ein weiteres Beispiel ist der Akustische Doppler-Strömungsprofiler (ADCP), der sowohl für Meereserforschung als auch für Meeresüberwachung eingesetzt wird und bei der Planung von Hafenterminalprojekten auch für die Meereskartierung genutzt wird.

Zur Ausrüstung für die Ozeanerkundung gehören verschiedene Plattformen wie Satelliten für die Fernerkundung, unbemannte Flugzeuge, Wellengleiter, Unterwassergleiter, autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs), ferngesteuerte unbemannte Tauchboote, unbemannte Oberflächenboote, meeresbodengestützte Systeme und Meeresforschungsschiffe.OzeanbojenOzean-Echtzeitbeobachtungsnetzwerke sowie Lasten oder Sensoren wie akustischeDoppler-Stromprofiler (ADCP), Fächerecholot, Synthetic Aperture Sonar (SAS), Temperatur-Salzgehalt-Tiefen-Instrumente (CTD), Ozeanmagnetometer, Seitensichtsonare, Ozeangravimeter, Einkanal-Seismiksysteme, Wärmeflussmesser für den Meeresboden, Unterwasser-Akustik-Positionierungssysteme, Sedimentfallen, dreidimensionale Sonarsysteme, Wasserstandsmesser und Unterwasser-Trägheitsnavigationsgeräte.