本期文章之重點是光電科技在海洋及水下科技之應用；光電科技的應用相當廣泛，本期主題包含雷達波應用、光纖科技應用、衛星遙測、高速攝影、海底錄影及雷射光學科技等，玆向各位讀者說明每篇文章大要：

1. 高聖龍、李明安、李國添 、莊昇偉，「雷達波應用在小型漁船避碰安全之研究」：本研究主要目的為降低海難及碰撞事故的發生機率，透過地理資訊系統加以整合，並以海洋地理資訊系統、船舶自動識別系統、避碰章程、Radar及國際電腦網路融為一體，掌控與蒐集鄰近漁場或海上交通密集區的船舶動態、船舶資訊及水文環境資訊，透過Marine GIS屬性資料庫存取AIS資訊與及時溝通，來瞭解對方船舶的意圖，並自動描繪小型漁船與船舶間之位置與動態，提供全程船舶航行與碰撞危險度判斷及預警能力。

2. 張  懿、李明安、詹瑞文、劉燈城、李定安，「以邊緣偵測法觀測臺灣北部海域冬季表面水溫鋒面」：此篇文章主要介紹使用高解析度衛星海洋表面溫度影像，以邊緣偵測法觀測臺灣北部海域冬季海洋表面溫度鋒面，並且解析出“大陸沿岸鋒面”及“黑潮鋒面”二個明顯的鋒面帶。

3. 林武文，「光纖腐蝕偵測器」：此篇文章主要是介紹一種簡單的檢偏式光纖感測系統用來偵測船艦腐蝕情形。利用腐蝕電流的量測，可以了解腐蝕之速率，作為防治腐蝕機制的依據，可對於腐蝕現象作長期的監控，也可利用監測結果為依據，設計即時反制的機制。

4. 林武文，「高性能光纖感測技術」：此篇文章主要針對近幾年在光纖感測的一些關鍵性技術如干涉儀式的感測器以及陣列的訊號處理。由於光纖感測技術能滿足（1）在大的靜水壓力下仍然保有寬廣的動態範圍的偵測能力（2）高靈敏度（3）可擴充性的高性能需求，因此，其將成為未來探索海洋的最佳選擇。

5. 邱明浩、賴澄漂、陳冠宇、朱崇銳、楊光哲、劉金源，「花蓮鯉魚潭潭底現況之調查研究—潭底攝影及淺層剖面分析」：此篇文章主要介紹利用地層剖面儀與水下遙控載具量測鯉魚潭潭底及其淺層剖面現況。另一方面，利用攜帶方便且最適合運用於水庫與湖泊作業之水下遙控載具VideoRay PRO Ⅲ進行水下攝影調查與驗證水底之現況，提供潭底現況調查分析。

6. 黃將修、Hans-Uwe Dahms，「高速攝影光學科技在浮游動物行為與生態研究上之應用」：本文主要探討應用高速攝影光學科技從事浮游動物行為與生態之研究，此方面的研究對未來浮游動物行為與生態的瞭解將有莫大的助益，許多浮游動物的行為機制之瞭解對未來海洋養殖與漁業等將有應用的價值。

7. 黃將修、Rudi Strickler，「雷射光學科技在海洋浮游動物與底棲固著生物之研究：回顧與前瞻」：1982年 Strickler 結合雷射光學科技與相位差顯微技術原理而發現浮游橈足類之特殊攝食機制，此後各主要海洋生物教科書皆引用其在橈足類攝食機制的文章，Strickler and Hwang (1999)更將過去數十年光學科技在海洋游動物的研究做一完整的回顧，目前本文乃延續過去的回顧與未來的前瞻提出看法與建議。

8. 黃將修、Hans-Uwe Dahms、Gael Dur，「海底錄影在生物海洋學的應用」：近年來海底光學科技的發展已有相當卓越的成就，許多方面都有驚人的進步且品質的提升亦是可觀的例如水下光電錄影系統，range-gated電視系統、掃描線系統和全相雷射測量系統。本文最主要即針對海底錄影光學科技在生物海洋學方面的應用加以介紹。

　除了本刊介紹的數篇文章之外，光電科技在海洋及水下科技之應用可說相當廣泛，在此感謝本專輯所有作者的協助使本專輯能順利完成外，事實上還有更多人正在默默從事光電科技應用在海洋及水下科技相關的工作，希望將來也有機會邀請他(她)們為本季刊撰稿。

作者：黃將修／國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授

　　　李明安／國立台灣海洋大學環境生物與漁業科學學系 教授

　　　林武文／大仁科技大學職業安全衛生系教授

　 隨著電腦、航海與漁業科技的不斷發展，無線電波結合定位系統等技術已廣泛地應用於船舶交通與安全上，並進而轉變到導航、監視、控制的船舶交通服務系統(VTS, Vessel Traffic Service)，由半自動化導航系統發展到兼具準確性、即時性及可靠性三種特質之全自動化海洋資訊整合系統。唯船舶臨近漁船作業區或交通熱點密集水域航行時，常由於不能及時溝通和瞭解對方船舶的意圖、港口環境資訊、操船或漁業作業特性(拖網,流刺網)，加上漁船(特別是小型漁船)通常未安裝避碰系統設計與自動警示系統，因而導致海難或商船與漁船之碰撞事故發生，有鑑於商船AIS與Radar系統已建置完備，可透過地理資訊系統(Geographic Information System ; GIS)加以整合，並以海洋地理資訊系統（Marine GIS）、船舶自動識別系統(Automatic Identification System ; AIS）、避碰章程(International Regulations for Preventing Collisions at Sea ，COLREGS）、Radar及國際電腦網路（Internet）融為一體，以主動詢問或被動告知方式，掌控與蒐集鄰近漁場或海上交通密集區的船舶動態船舶資訊及水文環境資訊，透過Marine GIS屬性資料庫存取AIS資訊與及時溝通，來瞭解對方船舶的意圖，並自動描繪小型漁船與船舶間之位置與動態，提供全程船舶航行與碰撞危險度判斷及預警能力，業已成熟，可降低海難及碰撞事故的發生機率。

 

關鍵詞: 雷達，避碰警戒圈，船舶自動識別系統，漁船

作者：高聖龍／國立台灣海洋大學環漁系

　　　李明安／國立台灣海洋大學運輸與航海科學系

　　　李國添／國立台灣海洋大學運輸與航海科學系

　　　莊昇偉／行政院農委會漁業署 　　　

　本研究使用高解析度衛星海洋表面溫度影像，以邊緣偵測法觀測臺灣北部海域冬季海洋表面溫度鋒面，並且解析出二個明顯的鋒面帶：一為沿著50公尺等深線分布且有溫度梯度高值之“大陸沿岸鋒面”，此鋒面可說是大陸沿岸水與離岸陸棚水之間的邊界。另外，自臺灣東北部沿岸延伸至東海陸棚的“黑潮鋒面”，以寬廣的圓弧形沿著100公尺等深線彎延曲行，並且在北緯約26.5度左右東折向外洋流去而離開東海陸棚，此鋒面應是黑潮水與其他陸棚水之間的邊界。

作者：張　懿／國立台灣海洋大學環漁系

　　　李明安／國立台灣海洋大學環漁系

　　　詹瑞文／國立台灣海洋大學環漁系

　　　劉燈城／行政院農委會漁業署

　　　李定安／行政院農委會漁業署 　　　

　 船艦航行於海洋中，為了結構強度上的需要，其外殼常以鋼合金製造，而其推進系統的車葉，常使用銅合金來製作，由於常年浸泡於海水中，而海水又是一種導電介質，使得這些不同的金屬之間，由於電化學反應的作用，導致外殼腐蝕產生缺陷，為了防止腐蝕現象發生，必須進行各種腐蝕防護措施。傳統的腐蝕防護措施，以被動式的犧牲鋅陽極保護法最為普遍，但因腐蝕現象為一種局部現象，金屬腐蝕程度，受天候、環境、海水化學成份等當地海域狀況的影響很大，使得此種防護法無法因地制宜。為了有效達成各種腐蝕防護的目的，最好能以適當的感測系統偵測出各種腐蝕現象，才能針對各種腐蝕機制採取即時有效對策。

　本文介紹一種簡單的檢偏式光纖感測系統，利用法拉第磁光效應的原理，量測電流產生的磁場，造成偏振光之偏振面產生偏轉，而使輸出的光強度產生變化，將此變化作為計算電流的依據。光纖腐蝕電流感測器，可量測腐蝕發生時，實際的腐蝕電流，因此，利用腐蝕電流的量測，可以了解腐蝕之速率，作為防治腐蝕機制的依據，可對於腐蝕現象作長期的監控，也可利用監測結果為依據，設計即時反制的機制。

 關鍵字：伽凡尼腐蝕，法拉第效應，光纖電流感測器。

作者：林武文／大仁科技大學 教授　　　

　由於海洋環境的詭譎多變，使得在海洋中萃取訊號原本就很不容易，更加上海水大的靜水壓力，使得水中感測器的設計及製作，均面臨相當嚴酷的挑戰，許多材料及技術陸續被發展出來，其中，以光纖感測技術較具成熟，也較具實用性。

本文介紹近幾年在光纖感測技術的一些關鍵性技術，包括干涉儀式的感測器以及陣列的訊號處理－多工技術，也由於光纖感測技術能滿足：（1）在大的靜水壓力下仍然保有寬廣的動態範圍的偵測能力，（2）高靈敏度，（3）可擴充性，的所謂高性能的需求，因此，成為未來探索海洋的最佳選擇。

　

關鍵詞：干涉儀；感測技術，多工技術。

作者：林武文／大仁科技大學 教授

　本文主要是利用地層剖面儀與水下遙控載具量測鯉魚潭潭底及其淺層剖面現況。運用高解析度地層剖面儀EdgeTech SB-216S進行底床淺層聲波探測，將反射聲波資料予以處理、解釋及繪圖，以瞭解地層特性與層化之現象與分佈。另一方面，利用攜帶方便且最適合運用於水庫與湖泊作業之水下遙控載具VideoRay PRO Ⅲ進行水下攝影調查與驗證水底之現況，提供潭底現況調查分析。經由研究分析結果可知，潭內水域的淤積厚度平均約在1.8公尺至3公尺之間，未有優養化之現象產生，總體而言，潭底表面只發現少許之小貝殼、礫石、泥沙及罐頭垃圾等，並未有先前所宣稱的海藻。受限於無相關的文獻資料可供參考及受水深、氣候因素限制，建議持續進行長時間的調查與測量工作，以利整個鯉魚潭水域品質之監測。

作者：邱明浩／國立中山大學海下技術研究所研究生

　　　賴澄漂／自強工程顧問有限公司董事長

　　　陳冠宇／自強工程顧問有限公司副總經理

　　　朱崇銳／國立中山大學海下技術研究所研究助理

　　　楊光哲／國立中山大學海下技術研究所技術員

　　　劉金源／國立中山大學海下技術研究所教授兼所長

　在過去數十年我們對於浮游動物和橈足類行為的瞭解就像地震般的驚人，許多研究顯示這些小動物在實驗室中是驚人的活躍於選擇它們喜歡的棲所，這些行為似乎與我們所知的浮游動物被動的隨波逐流大相逕庭，許多的行為未必能單純的以隨波逐流視之，浮游橈足類是海洋經濟水產類，尤其是魚類的主要食物來源，如何利用生物科技來控制它的避敵反應，此方面的知識將可增加海洋養殖魚類獲取橈足類食餌的效率之提升，此對海洋生物學家或養殖學家而言乃是無價之寶。此外寄生性橈足類對海洋養殖魚類是一個主要危害來源（Boxshall and Defaye, 1993; Ho, 2000），若能發展出以化學或機械方法干擾寄生性橈足類尋找或辨認其宿主魚類並寄生上去的控制方法，此方面的知識對水產養殖將有極大的貢獻，此外有關種專一性特徵與個體發生之特徵與變異所知仍有限，因此，高速攝影光學科技的應用在此方面的研究將扮演不可或缺的角色。

作者：黃將修／國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授

　　　Hans-Uwe Dahms／國立台灣海洋大學海洋生物研究所 博士後研究

　1953年 Zernike 以相位差顯微技術原理之被廣泛應用在研究微小生物體而得到諾貝爾獎，1982年 Strickler 結合雷射光學科技與相位差顯微技術原理而發現浮游橈足類之特殊攝食機制並推翻早期教科書的錯誤報導而被Science所刊出，此後各主要海洋生物教科書皆引用Strickler(1982)在橈足類攝食機制的文章，Strickler and Hwang (1999)更將過去數十年光學科技在海洋游動物的研究做一完整的回顧，目前本文乃延續過去的回顧與未來的前瞻提出看法與建議。

作者：黃將修／國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授

　　　Rudi Strickler／Professor of WATER Institute, University of

　　　　　　　　　　 Wisconsin – Milwaukee

　 海底錄影光學科技應用在生物海洋學的研究成果豐碩，但其卻未必得到大眾應有的重視。海底錄影光學科技大大的有助於生物海洋學中應用科學的發展例如漁業、海洋養殖、環境監測和保護區之管理等。近年來海底光學科技的發展已有相當卓越的成就，許多方面都有驚人的進步且品質的提升亦是可觀的，例如水下光電錄影系統、range-gated 電視系統、掃描線系統和全相雷射測量系統。本文最主要即針對海底錄影光學科技在生物海洋學方面的應用加以介紹。

作者：黃將修／國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授

　　　Hans-Uwe Dahms／國立台灣海洋大學海洋生物研究所 博士後研究

　　　Gael Dur／國立台灣海洋大學海洋生物研究所 博士生