海王星計(jì)劃最初是由美國(guó)科學(xué)家提出的，主張使用新的光電纜并配以?xún)x器傳感器，開(kāi)展大尺度的地球/海洋測(cè)量。在經(jīng)過(guò)一系列的研討論證后，科學(xué)家提出了在胡安·德富卡（Juande Fuca）板塊構(gòu)建區(qū)域海底觀測(cè)網(wǎng)。胡安·德富卡板塊位于俄勒岡州海岸、華盛頓州和英屬哥倫比亞的海岸外，橫跨陸架和陸坡，兼具熱液噴發(fā)和冷泉滲漏，同時(shí)又是世界上12個(gè)主要大地構(gòu)造板塊中最小的一個(gè)，安裝儀器的成本和效益在可接受范圍內(nèi)，因此是一個(gè)理想的觀測(cè)區(qū)域。

2000年，美加簽署了諒解備忘錄，建立了雙邊合作項(xiàng)目。加方代表為太平洋海洋科學(xué)與技術(shù)研究所和維多利亞大學(xué)，美方代表為華盛頓大學(xué)、伍茲霍爾海洋研究所、蒙特雷灣水族館研究所和美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。美方籌集了2500多萬(wàn)美元，用于研究海底觀測(cè)網(wǎng)所需的電力、通信及規(guī)劃研討會(huì)。加方籌集的資金用于召集科學(xué)家，制定科學(xué)研究計(jì)劃和資助科學(xué)研究申請(qǐng)。從加方來(lái)看，海底觀測(cè)網(wǎng)的基本特征包括：Gb級(jí)別的帶寬、千瓦級(jí)別的電力、精密的計(jì)時(shí)、成千上萬(wàn)的連接設(shè)備；可在3000m以?xún)?nèi)的水深運(yùn)行25年的設(shè)計(jì)壽命；提供靈活性網(wǎng)絡(luò)，以控制運(yùn)營(yíng)成本；一旦全面運(yùn)行，可容年數(shù)據(jù)流量50TB；具有良好的可擴(kuò)展性（Barnes et al.，2010，2013）。

2003年加拿大海王星計(jì)劃的第一個(gè)主要基金（6240萬(wàn)加元）由加拿大創(chuàng)新基金會(huì)和英屬哥倫比亞知識(shí)發(fā)展基金聯(lián)合資助，用于海底觀測(cè)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。這兩個(gè)資助機(jī)構(gòu)要求維多利亞大學(xué)持有并負(fù)責(zé)運(yùn)作海王星觀測(cè)網(wǎng)。太平洋海洋科學(xué)與技術(shù)研究所于2002年解散，因此維多利亞大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)由12個(gè)加拿大大學(xué)和一些政府部門(mén)組成的團(tuán)體。2003年底，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)制定了海底觀測(cè)網(wǎng)計(jì)劃，并與維多利亞大學(xué)簽署諒解備忘錄，共同開(kāi)發(fā)區(qū)域海底觀測(cè)網(wǎng)。

由于美國(guó)資金延遲，未能實(shí)現(xiàn)分?jǐn)偝杀镜慕档停?006年底加拿大海王星計(jì)劃又成功獲得了2000萬(wàn)加元的額外資助（加拿大創(chuàng)新基金會(huì)資助800萬(wàn)加元，英屬哥倫比亞知識(shí)發(fā)展基金資助800萬(wàn)加元，另外還有價(jià)值400萬(wàn)加元的實(shí)物支持），累積獲得資助共7840萬(wàn)加元及價(jià)值2000萬(wàn)加元的實(shí)物支持，用于海底觀測(cè)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2007年，海王星計(jì)劃獲得了加拿大自然科學(xué)和工程委員會(huì)、加拿大創(chuàng)新基金會(huì)、英屬哥倫比亞省高等教育的臨時(shí)基金資助（1320萬(wàn)加元）。同年，維多利亞大學(xué)成立了加拿大海底觀測(cè)網(wǎng)中心（Oceannet-work Canada，ONC）。ONC是一個(gè)非營(yíng)利機(jī)構(gòu)，同時(shí)管理海王星海底觀測(cè)網(wǎng)（NEPTUNE Canada）和金星海底觀測(cè)網(wǎng)（VENUS）（圖2-1），促進(jìn)它們的持續(xù)發(fā)展。ONC曾獲得加拿大創(chuàng)新基金會(huì)的運(yùn)行資助（2010—2012年共2400萬(wàn)加元），并于2013年獲得了加拿大創(chuàng)新基金會(huì)和省級(jí)運(yùn)營(yíng)基金的運(yùn)營(yíng)資助（2012—2017年）。ONC也成功獲得了2009—2013年用于商業(yè)化研究機(jī)構(gòu)下的聯(lián)邦卓越中心資助的1320萬(wàn)加元，用于海底觀測(cè)網(wǎng)的商業(yè)化和教育推廣。ONC在融資階段獲取了成功的經(jīng)驗(yàn)，依靠的是組織化和透明化的管理，與科學(xué)界和基金團(tuán)體展開(kāi)廣泛的聯(lián)系，以及與相關(guān)行業(yè)、技術(shù)領(lǐng)域和其他領(lǐng)域潛在的伙伴保持緊密的聯(lián)系并聽(tīng)取建議（Barnes et al.，2013）。

加拿大海王星觀測(cè)網(wǎng)于2007年開(kāi)始鋪設(shè)纜線(xiàn)，2008年安裝設(shè)備，2009年投入使用。觀測(cè)網(wǎng)位于巴克利灣（Barkley Sound）渥太華島西海岸，沿著卡斯凱迪亞（Cascadia）俯沖帶，直至卡斯凱迪亞盆地的深海平原以及胡安·德富卡洋脊的“奮進(jìn)號(hào)”（Endeavour）段，基本覆蓋了胡安·德富卡北部約20萬(wàn)km2的大部分區(qū)域，由800km的海底光電纜相聯(lián)的各種儀器，將東太平洋這塊海區(qū)的深海物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)過(guò)程的實(shí)時(shí)觀測(cè)信息，源源不斷地傳回陸地實(shí)驗(yàn)室，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳給世界各國(guó)的終端（圖2-1）。

圖2-1 ONC所屬的NEPTUNECanada和VENUS觀測(cè)網(wǎng)的布線(xiàn)圖（引自http：//www. neptunecanada.ca/）

注：NEPTUNECanada原觀測(cè)點(diǎn)ODP889現(xiàn)改為Clayoquot Slope；ODP1027觀測(cè)點(diǎn)改為Cascadia Ba-sin

作為加拿大海王星觀測(cè)網(wǎng)的原型試驗(yàn)，加拿大建立了小型試驗(yàn)觀測(cè)系統(tǒng)VENUS，該觀測(cè)網(wǎng)位于加拿大英屬哥倫比亞、維多利亞和溫哥華附近的Salish海沿岸（圖2-1）。第一條4km長(zhǎng)的線(xiàn)于2006年初在山尼治灣（Saanich Inlet）鋪設(shè)，節(jié)點(diǎn)位于峽灣內(nèi)的好氧 厭氧過(guò)渡帶附近100m水深的區(qū)域；第二條40km長(zhǎng)的纜線(xiàn)于2008年完成安裝，該線(xiàn)路有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，從弗雷澤（Fraser）三角洲延伸，跨越喬治亞海峽（Strait of Georgia）的大部分區(qū)域。金星海底觀測(cè)網(wǎng)可用于研究300m水深內(nèi)的海洋和生物作用以及三角洲動(dòng)力學(xué)（Barnes et al.，2013）。在過(guò)去的近十年中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和圖像資料已經(jīng)成功地從薩尼奇灣傳輸?shù)浇鹦呛５子^測(cè)網(wǎng)站。

NEPTUNE Canada和VENUS兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是維多利亞大學(xué)的姊妹項(xiàng)目，皆是先進(jìn)的光電纜觀測(cè)系統(tǒng)，擁有很多相同的設(shè)計(jì)理念，很多NEPTUNECanada的實(shí)驗(yàn)都是在VENUS上進(jìn)行的。ONC除擁有這兩大觀測(cè)網(wǎng)以外，還建有北極觀測(cè)網(wǎng)。2012年8月13日，經(jīng)過(guò)加拿大努納武特（Nunavut）環(huán)境影響評(píng)估委員會(huì)批準(zhǔn)，開(kāi)始在北極建立觀測(cè)網(wǎng)。在項(xiàng)目的初級(jí)階段，主要在加拿大努納武特地區(qū)劍橋?yàn)常–ambridge Bay）布放一個(gè)小型的有纜海底觀測(cè)網(wǎng)，并于2012年底順利完工。加拿大北極觀測(cè)網(wǎng)是一個(gè)基于社區(qū)的海底觀測(cè)網(wǎng)（Community-Based Observatory），是加拿大北極的第一個(gè)海底觀測(cè)點(diǎn)。2014年，加拿大北極觀測(cè)網(wǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大，延伸到位于威爾士和維多利亞島東部的北極腹地，通過(guò)皮爾海峽（Peel Sound）、富蘭克林海峽（Franklin Strait）、莫德皇后灣（Queen Maud Gulf）（圖2-2）。

圖2-2 加拿大海洋觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)北極觀測(cè)網(wǎng)布點(diǎn)圖（引自http：//www.neptunecanada. ca/）

有關(guān)ONC觀測(cè)網(wǎng)的一些最新信息如下：

·3個(gè)觀測(cè)區(qū)；

·5個(gè)岸基站；

·850多千米纜長(zhǎng)；

·11個(gè)儀器安裝節(jié)點(diǎn)（Nodes）；

·32個(gè)儀器平臺(tái)；

·6個(gè)移動(dòng)觀測(cè)平臺(tái)；

·180個(gè)儀器全天候在線(xiàn)觀測(cè)；

·3400個(gè)傳感器；

·2006——VENUS觀測(cè)網(wǎng)首次運(yùn)行；

·250+保存兆兆字節(jié)數(shù)據(jù)；

·140——每天回收千兆字節(jié)數(shù)據(jù)；

·0——免費(fèi)獲取數(shù)據(jù)。