Các yếu tố môi trường biển bao gồm khí tượng biển, thủy văn biển, địa chất và địa vật lý biển, vật lý biển, hóa học biển, sinh học biển, v.v. Chúng bao gồm các yếu tố đa chiều như giao diện biển-không khí và tầng khí quyển thấp (như mây, mưa, sương mù, áp suất không khí, nhiệt độ, v.v.), bề mặt biển (nhưgió, sóng, băng, triều cường, hơi muối, bức xạ mặt trời, nhiệt độ, độ mặn, thủy triều.v.v.), dưới nước (chẳng hạn nhưsóng nội, tuần hoàn, tầng nhiệt, kênh âm thanh, mật độ, độ dẫn điện, độ sâu(v.v.) và đáy biển (như địa chất, địa mạo, từ trường, trọng lực, v.v.).

Phân loại thiết bị cảm biến môi trường biển

Thiết bị cảm nhận môi trường biển được thiết kế để thu thập thông tin về môi trường biển, thường được gọi là thiết bị quan sát, điều tra, giám sát và lập bản đồ biển. Nó bao gồm nhiều loại cảm biến, bộ thu thập, bộ xử lý và các nền tảng quan sát cố định và di động đặt trên không gian, trên không, trên bờ và trên biển (trên mặt nước và dưới nước).

Có rất nhiều loại thiết bị cảm nhận môi trường biển. Phân loại theo các yếu tố môi trường, chúng có thể được chia thành nhiệt độ, độ mặn, độ sâu, sóng, dòng chảy, thủy triều, gió, âm thanh và từ trường, v.v. Phân loại theo cảm biến, chúng có thể được chia thành cảm biến âm thanh, quang học, điện, nhiệt và từ trường, v.v. Phân loại theo nguyên tắc cấu tạo, chúng có thể được chia thành các thiết bị âm thanh, thiết bị quang học, thiết bị điện tử, thiết bị cơ khí và thiết bị cảm biến từ xa và đo từ xa, v.v. Phân loại theo phương tiện vận chuyển khác nhau, chúng có thể được chia thành các thiết bị trên tàu, thiết bị dưới nước, thiết bị phao, thiết bị trạm bờ, thiết bị máy bay và vệ tinh, v.v. Phân loại theo các mục đo, chúng có thể được chia thành các thiết bị đo nhiệt độ, thiết bị đo độ mặn, thiết bị đo sóng, thiết bị đo dòng chảy, thiết bị đo muối dinh dưỡng, thiết bị đo trọng lực và lực từ, thiết bị phát hiện trầm tích đáy, thiết bị đo sinh vật phù du và sinh vật đáy, v.v.

Thiết bị quan trắc môi trường biển có thể được phân loại thành bốn loại chính, đó là: thiết bị quan trắc tính chất vật lý biển, thiết bị quan trắc tính chất hóa học biển, thiết bị quan trắc sinh học biển và thiết bị quan trắc địa chất và địa vật lý biển. Trong đó, thiết bị quan trắc biển dành cho tàu thuyền có nhiều loại nhất. Theo phương pháp hoạt động, chúng có thể được chia nhỏ hơn nữa thành các loại dùng một lần, tự quay trở lại, treo và kéo. Thiết bị dùng một lần được sử dụng bằng cách thả các bộ phận cảm biến xuống biển, và dữ liệu quan sát được truyền đến tàu thông qua dây dẫn hoặc sóng radio. Các cảm biến không được thu hồi sau khi sử dụng. Thiết bị tự quay trở lại chìm xuống biển trong quá trình quan sát, và sau khi hoàn thành nhiệm vụ đo lường hoặc lấy mẫu, chúng sẽ loại bỏ trọng tải và quay trở lại mặt biển nhờ lực nổi của chính nó. Thiết bị treo được thả xuống biển từ mạn tàu bằng cần cẩu của tàu và được sử dụng để quan sát khi tàu neo đậu hoặc trôi dạt. Thiết bị kéo được thả xuống biển từ đuôi tàu và được kéo phía sau tàu để quan sát khi đang di chuyển.

Các thiết bị quan sát, điều tra, giám sát và lập bản đồ đại dương có nhiều đặc điểm chung về loại thiết bị, yếu tố đo lường, phương pháp vận hành, xử lý dữ liệu và kết quả ứng dụng. Tuy nhiên, mục đích ứng dụng và yêu cầu về kết quả của chúng lại khác nhau, do đó việc phân loại cụ thể thường khó khăn. Ví dụ, một tàu khảo sát đại dương có thể vừa là nền tảng hoạt động để điều tra đại dương, vừa là nền tảng hoạt động để giám sát và lập bản đồ đại dương; một ví dụ khác là máy đo vận tốc dòng chảy Doppler âm thanh (ADCP), là thiết bị quan sát dùng cho cả điều tra và giám sát đại dương, và khi được sử dụng trong quy hoạch các dự án xây dựng cảng biển, nó trở thành thiết bị quan sát để lập bản đồ đại dương.

Thiết bị cảm biến đại dương bao gồm nhiều nền tảng đại dương khác nhau như vệ tinh cảm biến từ xa, máy bay không người lái, tàu lượn sóng, tàu lượn dưới nước, phương tiện tự hành dưới nước (AUV), tàu ngầm không người lái điều khiển từ xa, tàu không người lái trên mặt nước, hệ thống đặt dưới đáy biển, tàu khảo sát đại dương,phao biểnmạng lưới quan sát đại dương thời gian thực, cũng như tải trọng hoặc các cảm biến như âm thanh.Máy đo dòng chảy Doppler (ADCP)Các thiết bị đo độ sâu đa tia, sonar khẩu độ tổng hợp (SAS), thiết bị đo nhiệt độ-độ mặn-độ sâu (CTD), từ kế đại dương, sonar quét ngang, trọng lực kế đại dương, hệ thống địa chấn một kênh, máy đo lưu lượng nhiệt đáy biển, hệ thống định vị âm thanh dưới nước, bẫy trầm tích, hệ thống sonar ba chiều, máy đo mực nước và thiết bị dẫn đường quán tính dưới nước.