人類為(wèi)了求生存，為(wèi)了求交流，為(wèi)了求得更大的發展，很(hěn)早就進入海洋。譬如我們的祖輩很(hěn)早就懂得在大海中通過捕撈獲得物(wù)質(zhì)資源，維持生存。在人類征服海洋、利用(yòng)海洋、開發海洋的漫長(cháng)曆史過程中，海洋技(jì )術逐步發展，在支撐人類的海洋活動中，發揮重要作(zuò)用(yòng)。
海洋技(jì )術的發展與完善，并不是一蹴而就的。最先的海洋技(jì )術萌芽，應該從人類航海、捕撈開始産生。盡管航海與捕撈，乃至随之出現的海洋戰争，與我們所關注的面向海洋觀測的海洋技(jì )術沒有直接關系，但孕育了海洋技(jì )術。尤其是海洋軍事活動，從古代到現在，對海洋技(jì )術的發展，作(zuò)用(yòng)重大。現代海洋戰争，由于要求掌握海洋作(zuò)戰環境的大量數據，對海洋觀測技(jì )術提出了越來越多(duō)的要求，推動了海洋技(jì )術的發展。與其它常規技(jì )術一樣，海洋技(jì )術也經曆了機械化（裝(zhuāng)備化、）自動化和智能(néng)化三個階段。
系統地說，我們可(kě)以将海洋技(jì )術的發展曆史劃分(fēn)成四個階段：史前、機械化海洋技(jì )術、自動化海洋技(jì )術和智能(néng)化海洋技(jì )術等四個階段。
海洋技(jì )術在“史前”，主要是圍繞船舶技(jì )術的發展，人們使用(yòng)船隻，捕撈海産品以支撐生計，通過航海認識世界，并進行貨物(wù)運輸開展商品交易。早在距今7000年前的新(xīn)石器時代晚期，中華民(mín)族的祖先已經能(néng)能(néng)使用(yòng)原始的舟筏浮具和原始的導航知識開始海上航行，揭開了利用(yòng)原始舟筏在海上航行的序幕。夏、商、周時代，由于木(mù)闆船與風帆的問世，人們已開始在近海沿岸航行到今日的朝鮮半島、日本列島和中南半島。春秋戰國(guó)時期，我國(guó)古代航海事業的開始形成, 人們累積了一定的天文(wén)定向、地理(lǐ)定位、海洋氣象等知識，初步形成了近海遠(yuǎn)航相關的科(kē)學(xué)知識和所需的海洋技(jì )術，從而出現了較大規模的海上運輸與海上戰争。到秦漢時代，海船逐步大型化，人們也掌握了駛風技(jì )術，出現了秦代徐福船隊東渡日本和西漢海船遠(yuǎn)航印度洋的壯舉。在三國(guó)、兩晉、南北朝時期，東吳船隊巡航台灣和南洋，法顯從印度航海歸國(guó)，中國(guó)船隊遠(yuǎn)航到了波斯灣。
由于羅盤技(jì )術廣泛地應用(yòng)于航海，加上前人積累的牽星術、地文(wén)、潮流、季風等航海知識，以及造船技(jì )術的發展，特别是水密隔艙技(jì )術，使宋代後的航海家可(kě)以長(cháng)年在海上遠(yuǎn)行。宋代人開辟了橫越印度洋的航線(xiàn)，尤有重要意義，宋代航海家從廣州、泉州啓航，橫跨北印度洋，直航至西亞和非洲東海岸。在遠(yuǎn)洋航運方面，無論是航行規模，還是造船和航海技(jì )術方面，元代都超過了唐宋。元代較大的遠(yuǎn)洋船舶能(néng)承載千餘人，并有十餘道風帆。阿拉伯的天文(wén)航海技(jì )術傳入中國(guó)，也促進了中國(guó)航海技(jì )術的發展。600多(duō)年前，更有了明初鄭和使用(yòng)“寶船”七下西洋的傳奇。這些海洋技(jì )術支撐着航海事業的發展，值得一提的是中國(guó)發明的指南針技(jì )術，對世界航海史産生了巨大的影響。
現在居住在東南太平洋上的玻利尼西亞民(mín)族，是天生的航海者。五、六千多(duō)年前，他(tā)們制作(zuò)獨木(mù)舟，或者是雙體(tǐ)木(mù)舟，通過觀察星象來确定航向，航行大半個太平洋，從中國(guó)大陸出發，途徑台灣、菲律賓、印度尼西亞、巴布亞新(xīn)内亞，來到現在的玻利尼西亞。後來又海上遠(yuǎn)行西北，發現新(xīn)西蘭，并一直北上，發現夏威夷。除了通過觀星象判定航向，古玻利尼西亞人還通過用(yòng)手浸入海水的方法來進行判斷洋流，指導他(tā)們的航海。14－15世紀開始的世界地理(lǐ)大發現時代，就是西方國(guó)家通過航海，探索海洋，發現世界。支撐他(tā)們事業的，是對季風或貿易風的了解與掌握，并擁有精(jīng)确的時鍾技(jì )術，認識洋流以及日益強大的造船技(jì )術。就是一個小(xiǎo)小(xiǎo)的精(jīng)準時鍾的研制，在英國(guó)就經曆了從16世紀到18世紀兩個世紀，在全國(guó)範圍裏設立高額獎金的組織下，才得以完全攻克，從而使得人類能(néng)夠在茫茫大海上，精(jīng)确地确定船隻的經度。
與衆多(duō)的工程技(jì )術一樣，海洋技(jì )術也經曆過“機械化”的時代，也就是海洋儀器設備的産生。前文(wén)提及的指南針、精(jīng)确時鍾等等，應該是機械化海洋技(jì )術發展的肇端。就海洋船舶技(jì )術而言，18世紀英國(guó)人瓦特發明的蒸汽機技(jì )術，同樣對先進的船舶制造産生了深遠(yuǎn)的影響。
船舶技(jì )術一直來被認為(wèi)是海洋技(jì )術的重要組成部分(fēn)。在飛機、衛星等技(jì )術出現之前，船舶幾乎成為(wèi)海洋技(jì )術應用(yòng)的唯一載體(tǐ)。于是，很(hěn)長(cháng)一段時間中，船舶技(jì )術與海洋技(jì )術的含義幾乎相同。當然，船舶同時也是海洋運輸、海洋軍事等活動的重要載體(tǐ)，在當代中國(guó)，船舶技(jì )術是一門比較獨立的學(xué)科(kē)。因此，現在我們讨論海洋技(jì )術時，通常不把船舶技(jì )術列入。從海洋技(jì )術的角度來看，船舶作(zuò)為(wèi)海洋技(jì )術應用(yòng)的重要載體(tǐ)之一，在海洋技(jì )術發展中起到了巨大的作(zuò)用(yòng)。
我們來看看世界上第一次海洋科(kē)學(xué)考察的故事吧。1872年12月7日至1876年5月26日，英國(guó)2300噸排水量的“挑戰者”号海洋科(kē)考船三年半時間的海上考察活動，開啓了近代海洋科(kē)學(xué)研究曆史。這一次行程達68890海裏、并載入史冊的海上考察工作(zuò)，由英國(guó)愛丁堡大學(xué)的C.W.湯姆遜領導，船上配備了當時世界上最先進的海洋科(kē)學(xué)儀器和技(jì )術設備，對除北冰洋以外的世界各大洋開展了水文(wén)調查、深度測量、深水拖網、溫度測定等等技(jì )術工作(zuò)，得到了海洋深層水溫分(fēn)布數據，發現了4400多(duō)種海洋生物(wù)，繪制了等深線(xiàn)圖，首次采集到錳結核，并發現了深海軟泥和紅土，等等。在那個年代，回聲原理(lǐ)已經被發現，像溫度和壓力傳感器也逐漸被應用(yòng)于水下作(zuò)業，拖網、海水采樣器、沉積物(wù)采樣設備等這些機械式儀器設備，也被大量發明并得到應用(yòng)。這些海洋技(jì )術裝(zhuāng)備與海洋科(kē)學(xué)考察成果，為(wèi)現代海洋地質(zhì)、海洋化學(xué)、海洋生物(wù)等研究，奠定了堅實的基礎。
這裏再補充一點，在第一次世界大戰時期中出現的軍事潛艇，是海洋技(jì )術把人類送到水下較大深度下“作(zuò)業”的重要創舉。盡管潛艇是一項軍事上的成就，并在後來的第二次世界大戰時期得到完善，但潛艇技(jì )術對後來的海洋技(jì )術發展，影響深遠(yuǎn)。
上世紀40年代馮諾曼發明了計算機技(jì )術。這一上世紀最偉大的發明，把海洋技(jì )術帶入了自動化時代。自動化的海洋技(jì )術裝(zhuāng)備，極大地推動了海洋科(kē)學(xué)研究與海洋事業發展。我們可(kě)以舉二個最為(wèi)典型的事例：一是水聲技(jì )術的發展，二是是潛水器的出現，二者都是自動化海洋技(jì )術發展的重要标志(zhì)。
聲音在水中的優良傳播特性，使得水下聲學(xué)技(jì )術，成為(wèi)海洋技(jì )術的重要理(lǐ)論與工作(zuò)基礎。利用(yòng)聲波在海洋中傳播的規律（包括海水甚至底質(zhì)對聲波的吸收、散射等影響），可(kě)以開展海洋探測，水下通訊定位導航等工作(zuò)。譬如，利用(yòng)聲波的特征，可(kě)以進行水下測深的應用(yòng)，甚至開展深海海底地形地貌的測量。1917年法國(guó)科(kē)學(xué)家朗之萬基于壓電(diàn)效應原理(lǐ)發明了晶體(tǐ)和鋼組成的聲學(xué)換能(néng)器，從而産生了世界上第一台回聲測深儀。現在，基于水聲技(jì )術的海洋儀器與裝(zhuāng)備，被廣泛應用(yòng)于各種方面，除了回聲測深儀之外，還有側掃聲呐（海底地貌儀）、多(duō)普勒聲呐、ADCP流速測量儀、魚探儀、水聲通訊系統等等。海洋聲學(xué)技(jì )術與裝(zhuāng)備，成為(wèi)當今海洋技(jì )術中不可(kě)或缺的重要組成部分(fēn)。
潛水器，顧名思義就是具有水下作(zuò)業能(néng)力的潛水裝(zhuāng)置或搭載平台，有無人和載人之分(fēn)，主要用(yòng)來執行水下任務(wù)，如水下觀測、海底勘探、水下采樣、水下作(zuò)業等工作(zuò)。上世紀30年代，在瑞士出現了世界上第一台名為(wèi)“費恩斯-1”号潛水器，由皮卡爾教授發明，開創了潛水器技(jì )術的曆史。潛水器主要分(fēn)有纜遙控潛水器（ROV）、無纜自主式潛水器（AUV）和載人深潛器（DSV）三種，适用(yòng)于不同的應用(yòng)場合。後來又出現了水下滑翔機（Underwater Glider，AUG），以及同時具有ROV和AUV功能(néng)的混合式潛水器（ARV）等。可(kě)以說，潛水器是海洋技(jì )術最重要的研究方向，可(kě)以稱之為(wèi)海洋技(jì )術的“皇冠”。
随着信息技(jì )術的進步，特别是計算機技(jì )術、人工智能(néng)技(jì )術的飛速發展，海洋技(jì )術研究進入了智能(néng)化海洋技(jì )術時代。同時，随着海洋事業的不斷推進，在海洋資源開發、海洋能(néng)源利用(yòng)、海洋環境保護、海洋軍事和海洋科(kē)學(xué)研究與調查的各個方面，都對海洋技(jì )術提出了更高的要求。智能(néng)化，則是海洋技(jì )術應對現代世界需求的重要手段。
海洋技(jì )術的智能(néng)化，曆史上應該是從自主式潛水器（AUV）的發明開始的。而AUV的發明，不得不提到英國(guó)天才工程師羅伯特•懷特黑德(dé)（Robert Whitehead，1823—1905）。1866年，懷特黑德(dé)運用(yòng)他(tā)的聰明學(xué)識，發明了一種魚雷，該魚雷用(yòng)壓縮空氣發動機帶動單螺旋槳推進，通過液壓閥操縱魚雷尾部的水平舵闆控制魚雷的艇行深度，可(kě)自動導航。就這樣，命名為(wèi)“Whitehead”的自動魚雷問世了。它可(kě)以在700英尺（約640米）的距離處以7節的速度（約3.5米/秒(miǎo)）準确擊中目标。 而“Whitehead魚雷”盡管隻是實現了自動化，但通常被人們認為(wèi)是AUV的先驅。許多(duō)事例告訴我們，許多(duō)海洋技(jì )術的突破，都是從軍事應用(yòng)開始的。
真正意義上的自主式潛水器的研制始于19世紀50年代，民(mín)用(yòng)上早前主要用(yòng)于海上石油與天然氣的開發等，軍用(yòng)方面主要用(yòng)于打撈實驗丢失的海底武器（如魚雷）。19世紀50年代末期，美國(guó)華盛頓大學(xué)開始建造世界上第一艘AUV，名為(wèi)SPURV。當時，該學(xué)校的應用(yòng)物(wù)理(lǐ)實驗室研制了兩台樣機，分(fēn)别取名為(wèi)SPURVⅠ和SPURVⅡ，主要用(yòng)于海洋水文(wén)調查，測量結果用(yòng)磁帶記錄儀加以記錄。從此，拉開了海洋技(jì )術智能(néng)化的序幕。
目前，智能(néng)化已經成為(wèi)許多(duō)海洋技(jì )術的重要特征。除了AUV之外，水下滑翔機也是海洋技(jì )術智能(néng)化的重要産物(wù)，在最近幾年中出盡風頭，俨然成為(wèi)海洋科(kē)學(xué)研究、海洋軍事應用(yòng)等領域中不可(kě)或缺的重要角色。在本教材所重點關注的海洋觀測技(jì )術領域，智能(néng)化應用(yòng)十分(fēn)廣泛。形形色色的海洋觀測計劃的實施，譬如美國(guó)的IOOS計劃等，扮演重要角色的網絡化移動觀測平台、海底觀測網絡技(jì )術、特别是移動與固定結合的海底觀測網絡技(jì )術等等，則是智能(néng)化海洋技(jì )術的另一個重要舞台。還有，走向深海進入深淵，自動化智能(néng)化的意義更是不言而喻。在萬米深處，往往人類是鞭長(cháng)莫及，各種海洋技(jì )術作(zuò)業裝(zhuāng)備，都是要靠自動化尤其是智能(néng)化來進行武裝(zhuāng)，完成一項一項艱巨而富有挑戰的任務(wù)，特别是要完成智能(néng)決策方面。
進入21世紀之後，物(wù)聯網、雲計算、大數據、移動互聯、超大規模計算等技(jì )術的發展，為(wèi)海洋技(jì )術的智能(néng)化發展注入了新(xīn)的活力。“智慧海洋”（或稱“透明海洋”）是海洋技(jì )術領域的一個新(xīn)的熱詞，也是海洋技(jì )術智能(néng)化 “登峰造極”的發展方向。通過各種海洋技(jì )術手段，盡可(kě)能(néng)多(duō)地獲取自海面至海底的各種水上水下信息，使得海洋“透明化”，從而更好地達到“認識海洋，經略海洋，管控海洋”的目标，這就是賦予“智慧海洋”技(jì )術的任務(wù)。
同時，“智能(néng)海洋技(jì )術”這樣的新(xīn)名詞，也悄然進入人們的眼簾。相信在不遠(yuǎn)的将來，海洋技(jì )術的發展，越來越朝着“綜合”的方向發展。而在綜合化的進程中，智能(néng)化則是其中最鮮明的特色。
