按觀測水域分

   海洋水文觀測按觀測水域分為海濱觀測和海上觀測兩大類：

   海濱觀測指沿海、島嶼、平臺上實施的觀測。海濱觀測主要可分為三種方式：①單要素觀測。為觀測單一水文要素設立的長期連續觀測站（如潮位觀測站、波浪觀測站），以沿岸或近岸建站為主，采用便于維護、性能穩定的自動儀器作為觀測設備進行觀測。②綜合性觀測。為同時觀測多個水文要素而設立的長期連續觀測站，通常采取沿岸建站或利用觀測浮標建站的形式，采用多種自動儀器作為觀測設備進行觀測。③臨時站觀測。為海洋工程科研、設計、建設提供基礎水文數據實施的觀測活動，實際觀測項目隨調查任務而定。以船舶、浮標、潛標等為載體，在計劃的時間內采用適當的觀測儀器完成指定海域上具有代表性的單站或多站同步觀測，每次進行一晝夜以上的連續觀測。一般選擇3次符合良好天文條件的周日連續觀測。

   海上觀測指在遠離海岸的海區實施的觀測，多用于海洋調查類的觀測項目。可分為3種方式：①采取隨測隨走的方式，進行的大面觀測或斷面觀測，即在調查海區布設若干觀測站或幾條有代表性的若干觀測站組成的斷面，每隔一定時間(一個月或一個季度)在各觀測站或斷面上觀測一次。②連續觀測和同步觀測，即在調查海區布設若干有代表性的觀測站，按任務要求在每一觀測站上或在多個觀測站上同時進行一晝夜以上的連續觀測。③綜合立體監測，以位于水下、水面和空中的載體，搭載觀測儀器對相關水文要素進行觀測。

   按觀測方法分

   按觀測方法可分為直接觀測和遙感觀測兩大類：

   直接觀測是利用儀器設備直接測量水文要素特性。觀測原理是儀器中感應元件在水文要素變化時產生的物理、化學性質相應變化，利用兩者間的變化關系和技術手段轉換成可直接測量形式。直接觀測儀器按結構原理分為5類。①聲學式。如聲學測深設備、聲學多普勒海流剖面儀、聲學測波儀、聲速儀等。②光學式。如光學測波儀、濁度儀等。③電子式。如電磁海流計、投棄式深溫計、投棄式溫鹽深計等。④機械式。如轉子式海流儀、浮子式驗潮儀等。⑤其他形式。用于波浪觀測的測波桿、加速度計測波儀，用于海水透明度觀測的塞式盤，用于潮汐、波浪觀測的壓力式潮位儀和壓力式潮波儀，集多種觀測功能于一體的儀器（如溫鹽深濁度剖面儀）。直接觀測儀器安裝或作業方式分為固定式、懸掛式、拖曳式、自返式和投棄式等。固定式觀測是將觀測儀器固定安裝與觀測平臺上，按預先設定的參數采集觀測數據。觀測平臺為岸基平臺（如海洋環境監測站、驗潮站、海洋站等）、海面平臺（如海洋石油平臺、海上風電塔等）和海床基觀測平臺等。懸掛式觀測是利用觀測平臺上的絞車、吊桿等工具將觀測儀器放入水中，在錨系或走航狀態下觀測水文要素。觀測平臺為水面船舶或浮標。拖曳式觀測是以水面船舶為觀測平臺，在船尾利用拖纜將觀測儀器放入水中拖曳走航觀測。自返式觀測是以潛航設備為觀測平臺，觀測時潛入水中，觀測結束自動浮出水面。投棄式是以水面船舶為觀測平臺，觀測時將其傳感器部分投入海中，測量的數據通過導線或無線電波傳遞到船上，傳感器用后不再回收。

   遙感觀測是利用儀器無接觸、遠距離地探測并記錄海洋的電磁輻射信息，通過分析所探測到的電磁輻射信息，以獲得海洋水文要素的時空分布狀況。觀測原理是儀器發射、接收電磁波，利用電磁輻射信息與海洋水文要素和環境條件之間的內在關系，提取或反演海洋水文要素特性。遙感觀測系統平臺分為岸基平臺、空基平臺和天基平臺。岸基平臺是在海岸或海上平臺設立雷達站，雷達站發射工作波段的電磁波，經過海面反射后接收其回波信號，通過分析處理后獲得觀測數據。常用于中、長期對目標海域的表層海流、波浪、潮汐等水文要素進行觀測。空基平臺是以飛機、飛艇、熱氣球為載體，攜帶遙感探測儀器接收海洋對太陽輻射的反射電磁輻射信息，通過分析處理后獲得影像資料或觀測數據。常用于海底地形、海水水溫、水色、海冰等水文要素的一次性觀測或定期觀測。天基平臺是以人造地球衛星、空間站等航天器為載體，遙感探測方式與空基平臺相同，只是其可探測面積更大、適用范圍更廣。