淺談上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

李 佼，龔岳松，鄭曉陽

（上海市海洋信息中心 上海 200050）

淺談上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)*

李 佼，龔岳松，鄭曉陽

（上海市海洋信息中心 上海 200050）

建設(shè)海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)是貫徹實(shí)施 《中華人民共和國海域使用管理法》的重要工作內(nèi)容，對提高各級海洋管理部門科學(xué)決策和辦公自動化水平有重大作用。在研究上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，初步探討上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)，設(shè)計(jì)海域使用業(yè)務(wù)管理、海域巡查管理、重點(diǎn)海域海島監(jiān)視、海底管線管理等功能，從而促進(jìn)本市海域使用的科學(xué)管理、海域資源的可持續(xù)利用和海洋經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

海域管理；信息系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；上海

隨著經(jīng)濟(jì)社會和海洋科技的突飛猛進(jìn)，人類對海洋的探索程度不斷加深，利用能力日益提高，特別是隨著陸地資源的過度開發(fā)，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)已成為解決人口劇增、資源匱乏、環(huán)境惡化等問題的重要途徑?？刂坪Ｑ罂臻g、爭奪海洋資源、搶占海洋科技制高點(diǎn)已成為國際大勢所趨［1－2］。上海地處太平洋西岸，亞洲大陸東沿，正當(dāng)我國南北弧形海岸線中部，地理位置優(yōu)越。上海在有限的海域范圍內(nèi)，已經(jīng)聚集了大量復(fù)雜的海洋工程和其他各類用海項(xiàng)目，海洋空間利用程度較高，圍繞海洋全面開發(fā)戰(zhàn)略目標(biāo)，急需建立海域動態(tài)監(jiān)測體系，開展海洋信息化建設(shè)。

構(gòu)建海域動態(tài)監(jiān)測體系是及時(shí)掌握轄區(qū)內(nèi)海域使用現(xiàn)狀和動態(tài)的有效途徑，也是提高海域管理的能力建設(shè)的重要舉措，其關(guān)鍵在于開展并盡快完成科學(xué)、合理的系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)。隨著國家海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)工作的開展和各沿海省、市、自治區(qū)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行，有關(guān)海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)建設(shè)方面的研究也在不斷地深入并取得了豐碩的成果。在分析上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，對上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)做初步的探討，設(shè)計(jì)海域使用業(yè)務(wù)管理、海域巡查管理、重點(diǎn)海域海島監(jiān)視、海底管線管理等功能，促進(jìn)本市海域使用的科學(xué)管理、海域資源的可持續(xù)利用和海洋經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

1 研究現(xiàn)狀

為貫徹實(shí)施 《中華人民共和國海域使用管理法》關(guān)于 “國家建立海域使用管理信息系統(tǒng)，對海域使用狀況實(shí)施監(jiān)視、監(jiān)測”的規(guī)定，加強(qiáng)海域管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，提高各級海洋管理部門科學(xué)決策和辦公自動化水平，國家海洋局自2002年按照 “統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一推廣”的原則，組織開發(fā)了國家海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于Super-Map平臺和Orale數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)，包括海域使用動態(tài)監(jiān)控與指揮辦公系統(tǒng)、海域使用動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、海域動態(tài)評價(jià)與決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時(shí)傳遞，確保我國各級海域使用管理部門能實(shí)時(shí)把握海域使用動態(tài)，縮短行政審批周期，實(shí)現(xiàn)辦公數(shù)字化、管理規(guī)范化和決策科學(xué)化。該系統(tǒng)已在全國各沿海省市實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)化運(yùn)行。

同時(shí)，各地海域動管中心如江蘇省、福建省、廣西壯族自治區(qū)、南通市、寧波市等，結(jié)合地方業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，自行研發(fā)了海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理附加系統(tǒng)。江蘇省海域動管附加系統(tǒng)獨(dú)立于國家系統(tǒng)，主要包括海域使用管理工作流子系統(tǒng)、查詢分析統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)和GIS圖形子系統(tǒng)四大主要模塊，是海域使用管理的現(xiàn)代化工具，主要實(shí)現(xiàn)從海域申請、審批、確權(quán)發(fā)證直至日常管理、統(tǒng)計(jì)歸檔的全過程辦公自動化。系統(tǒng)已經(jīng)在江蘇省省、市、縣三級海洋行政管理部門得到應(yīng)用［3］。南通市海域使用動態(tài)監(jiān)管中心在江蘇省海域動管附加系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上，通過建設(shè)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對本地特色用海項(xiàng)目 （海濱浴場、海洋保護(hù)區(qū)等且有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的項(xiàng)目）的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，在如東洋口港人工島建立了1個(gè)監(jiān)控半徑為3～5 km的視頻監(jiān)控點(diǎn)。

2 業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

上海市海洋局，內(nèi)設(shè)海域海島處、海洋環(huán)保處等業(yè)務(wù)處室，下設(shè)市海洋管理事務(wù)中心、中國海監(jiān)上海市總隊(duì)、市海洋業(yè)務(wù)受理中心、市海洋環(huán)境監(jiān)測預(yù)報(bào)中心、市海洋信息中心、市海洋規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等局屬機(jī)構(gòu)，以及浦東新區(qū)、奉賢區(qū)、金山區(qū)、寶山區(qū)、崇明縣等5個(gè)沿海區(qū)縣。其中，上海市海洋局海域海島處為海域管理部門，市海洋管理事務(wù)中心 （海域動態(tài)監(jiān)管中心）為海域動態(tài)管理主體單位，負(fù)責(zé)接收、匯總、處理海域監(jiān)視監(jiān)測和異點(diǎn)異區(qū)信息的上傳下達(dá)，以及海域權(quán)屬登記、確權(quán)發(fā)證、信息服務(wù)等工作；各區(qū)縣海洋局負(fù)責(zé)開展轄區(qū)內(nèi)的海域地面監(jiān)視監(jiān)測、巡查、信息核查與反饋等工作。由于信息儲備、硬件設(shè)施、技術(shù)條件、人才隊(duì)伍、管理經(jīng)驗(yàn)較匱乏，亟須借助信息化手段，促進(jìn)業(yè)務(wù)能力的形成，更好地推進(jìn)海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測工作，為海域管理和海洋執(zhí)法提供強(qiáng)有力的決策支持和技術(shù)支撐。

在海域海島業(yè)務(wù)管理方面，無法及時(shí)有效地掌握各類海域使用及海島信息，以及發(fā)現(xiàn)、取證和處置各種突發(fā)事件，尚無對這些數(shù)據(jù)分析利用的信息系統(tǒng)；對重點(diǎn)用海單位、重點(diǎn)用海工程、圍填海工程、養(yǎng)殖用海等用?；顒拥谋O(jiān)管，目前尚采用人工方式進(jìn)行，無法滿足《海域使用管理法》要求的對用海活動事前、事中、事后的全程監(jiān)督。

目前，上海市海洋局在吸取水務(wù)信息化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合上海海洋管理的實(shí)際需求，通過推進(jìn) “數(shù)字海洋”上海示范區(qū)、上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)等項(xiàng)目的建設(shè)，對上海海洋信息化框架進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)一規(guī)劃。

3 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和總體設(shè)計(jì)

上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)的建設(shè)已列入上海市海洋發(fā)展 “十二五”規(guī)劃，對于促進(jìn)全市海洋業(yè)務(wù)開展和提升全市海域管理水平將起到舉足輕重的作用。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是根據(jù)國家海洋局相關(guān)要求及標(biāo)準(zhǔn)，通過整合衛(wèi)星遙感、航空遙感及地面監(jiān)視監(jiān)測信息資源，依靠先進(jìn)的信息化技術(shù)手段建設(shè)滿足上海海域管理業(yè)務(wù)需求的監(jiān)視監(jiān)測業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對本市海域、海島的動態(tài)監(jiān)管及動態(tài)評價(jià)分析體系，提升監(jiān)管能力和管理水平，促進(jìn)本市海洋開發(fā)的合理有序、海域資源的可持續(xù)利用和海洋經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展［4－6］。

3.1 組織結(jié)構(gòu)

上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)作為國家海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)的省級節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)分為省級和區(qū)縣級兩級應(yīng)用，上海市海洋局分配權(quán)限給各區(qū)縣海洋局開展業(yè)務(wù)應(yīng)用。國家海洋局提供衛(wèi)星、航空遙感監(jiān)視監(jiān)測信息，市海洋管理事務(wù)中心和區(qū)縣海洋局負(fù)責(zé)地面監(jiān)視監(jiān)測信息的維護(hù)，市海洋信息中心負(fù)責(zé)建設(shè)海洋數(shù)據(jù)中心。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，體現(xiàn)了 “一個(gè)系統(tǒng)、兩級應(yīng)用、三級維護(hù)”的體系架構(gòu)。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)上海市海洋局管理的實(shí)際需求，結(jié)合“數(shù)字海洋”上海示范區(qū)項(xiàng)目、水務(wù)公共信息平臺以及其他社會已建信息資源，依托覆蓋市、區(qū)縣兩級海洋管理部門的網(wǎng)絡(luò)平臺，逐步形成對海域使用現(xiàn)狀、海洋功能區(qū)劃、海域勘界、海籍管理、海域使用審批、海底管線管理等業(yè)務(wù)的監(jiān)視監(jiān)管、預(yù)警、事務(wù)管理和協(xié)同辦公能力，并為海洋執(zhí)法等提供信息基礎(chǔ)。系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示。

展現(xiàn)層通過與現(xiàn)有的面向相關(guān)政府部門的電子政務(wù)門戶集成、面向社會公眾的市海洋局門戶網(wǎng)站集成和公共信息平臺集成來實(shí)現(xiàn)海域動管信息的發(fā)布、內(nèi)容展示和WebGIS服務(wù)等集成。

應(yīng)用層是在數(shù)據(jù)層和應(yīng)用支撐層的基礎(chǔ)上集成和構(gòu)建的各種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。該層主要包括3個(gè)國家系統(tǒng)和4個(gè)上海附加系統(tǒng)。

應(yīng)用支撐層包括統(tǒng)一認(rèn)證、系統(tǒng)管理、統(tǒng)計(jì)分析、流程管理、數(shù)據(jù)交換等應(yīng)用支撐服務(wù)。

數(shù)據(jù)層包括上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 （基礎(chǔ)地理信息庫、海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、海域?qū)I(yè)數(shù)據(jù)庫）以及上海市海洋數(shù)據(jù)中心 （海域動管部分）。

基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括系統(tǒng)軟件、機(jī)房及配套、主機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)、存儲備份系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和其他基礎(chǔ)硬件設(shè)施。它是保證整個(gè)信息體系運(yùn)行的前提。

信息安全體系包括網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、應(yīng)用等安全防護(hù)，故障恢復(fù)及容災(zāi)等。信息安全體系是為保障信息體系各個(gè)層面的安全。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系包括應(yīng)當(dāng)遵守的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范支撐體系是保障整個(gè)信息體系規(guī)劃和建設(shè)成功的軟性因素，也是成功實(shí)施最重要的一環(huán)［7－8］。

3.3 數(shù)據(jù)架構(gòu)

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源包括衛(wèi)星遙感監(jiān)視監(jiān)測、航空遙感監(jiān)視監(jiān)測和地面監(jiān)視監(jiān)測，數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一交換平臺進(jìn)入海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫 （海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)部分），經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，整合進(jìn)入核心數(shù)據(jù)部分，分為實(shí)時(shí)監(jiān)測類、基礎(chǔ)地理類、基礎(chǔ)資料類、專題信息類、業(yè)務(wù)運(yùn)行類和元數(shù)據(jù)類等。

3.4 應(yīng)用架構(gòu)

根據(jù)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)海域使用業(yè)務(wù)管理、海域巡查管理、重點(diǎn)海域海島視頻監(jiān)視、海底管線監(jiān)控預(yù)警等4個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)接收、匯總與處理監(jiān)視監(jiān)測數(shù)據(jù)和異點(diǎn)異區(qū)信息的上傳下達(dá)，海域海島管理的業(yè)務(wù)化運(yùn)行。

3.4.1 海域使用業(yè)務(wù)管理

根據(jù) 《海域使用管理法》和 《海島保護(hù)法》的要求，結(jié)合上海本地海域使用日常業(yè)務(wù)管理的需要，確保海域使用管理部門實(shí)時(shí)把握海域動態(tài)，設(shè)計(jì)海域使用業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，主要功能包括：海域使用審批查詢、用海項(xiàng)目動態(tài)管理、海洋功能區(qū)劃管理、海域勘界管理、海岸線管理、海籍管理、海域分等與價(jià)值評估管理、統(tǒng)計(jì)分析、資質(zhì)管理、海洋自然保護(hù)區(qū)管理等，并預(yù)留與國家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)對海域使用審批、海域使用動態(tài)變化、海洋功能區(qū)劃、海域勘界、海籍信息、海域使用資質(zhì)、海域價(jià)值評估、海域使用統(tǒng)計(jì)分析等海域使用業(yè)務(wù)的基于WebGIS的可視化管理。

3.4.2 海域巡查管理

為使海域主管部門及時(shí)掌握上海市周邊岸線推移、岸灘面積增減變化情況，實(shí)現(xiàn)海域管理從被動到主動，從粗放式管理到精細(xì)化管理的轉(zhuǎn)變，借鑒城市網(wǎng)格化管理的理念，建立市區(qū)兩級的海域巡查管理子系統(tǒng)，推動海域地面監(jiān)視監(jiān)測從巡查發(fā)現(xiàn)－上報(bào)－核實(shí)流程的業(yè)務(wù)化運(yùn)行，為海域管理實(shí)現(xiàn)事前、事中、事后監(jiān)管建立信息基礎(chǔ)。該子系統(tǒng)包括移動巡查管理、事件采集上報(bào)管理、信息接收管理、狀態(tài)跟蹤等功能。其中，移動巡查管理由任務(wù)派遣、任務(wù)提示、事件查詢等功能組成；事件采集上報(bào)功能實(shí)現(xiàn)對海域范圍內(nèi)重大用海項(xiàng)目、圍海造田項(xiàng)目巡查過程中問題事件的現(xiàn)場拍照、錄入、上報(bào)及報(bào)警，由巡查員通過手持PDA完成。信息接受管理依托GIS平臺，將事件發(fā)生地點(diǎn)定位到地圖上，使監(jiān)管部門能夠第一時(shí)間掌握事件的各方面信息，為事件處置爭取寶貴的時(shí)間，同時(shí)也為各級領(lǐng)導(dǎo)指揮決策提供充分、翔實(shí)的資料。

3.4.3 重點(diǎn)海域海島監(jiān)視

建設(shè)重點(diǎn)海域海島視頻監(jiān)視系統(tǒng)，結(jié)合地面的海域巡查管理系統(tǒng)，構(gòu)成上海市海域地面監(jiān)視監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)用海項(xiàng)目、海底管線登陸點(diǎn)、無居民海島等重點(diǎn)海域海島區(qū)域的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)視和突發(fā)狀況的報(bào)警提醒。① 實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)沿海區(qū)域的重點(diǎn)用海項(xiàng)目、在建工程、沿海重點(diǎn)儲備用地 （海涂、灘涂）、海塘堤防薄弱段的事前、事中、事后的全過程動態(tài)監(jiān)管，并為防汛減災(zāi)等業(yè)務(wù)提供有力支持；② 實(shí)現(xiàn)對非法登島、非法開發(fā)利用無居民島的遠(yuǎn)程監(jiān)管，并及時(shí)掌握海島生態(tài)變化情況，保護(hù)生態(tài)平衡。系統(tǒng)分為視頻監(jiān)控前端部分、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分和監(jiān)控中心部分3個(gè)層次，功能主要包括多路監(jiān)控、圖像截取、定時(shí)錄像、運(yùn)動監(jiān)測警報(bào)等。

3.4.4 海底管線安全監(jiān)視

根據(jù) “利用現(xiàn)有資源”的建設(shè)原則，通過專線方式接入位于崇明東旺沙的東灘海底管線和原南匯地區(qū)海底管線接入點(diǎn)的雷達(dá)監(jiān)視信息及管線基本信息，實(shí)現(xiàn)對海底管線的實(shí)時(shí)安全監(jiān)視，為海監(jiān)執(zhí)法部門提供信息技術(shù)支持和執(zhí)法依據(jù)。具體功能包括雷達(dá)信息接入、自動報(bào)警信息接入和海底管線安全管理。在對海底管線路由的基本資料匯總、管理的基礎(chǔ)上，根據(jù)所接入的漁船等目標(biāo)得航速等地波雷達(dá)信息，設(shè)計(jì)自動報(bào)警，從而為海洋執(zhí)法等相關(guān)部門的監(jiān)管工作提供信息支撐。

4 結(jié)束語

上海市海域動態(tài)監(jiān)視監(jiān)測管理系統(tǒng)作為上海海洋信息化框架的重要組成部分，列入上海市海洋發(fā)展 “十二五”規(guī)劃。系統(tǒng)設(shè)計(jì)在滿足海域業(yè)務(wù)管理需要的同時(shí)，也可服務(wù)于海洋環(huán)保、預(yù)報(bào)減災(zāi)等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和 “數(shù)字海洋”的建設(shè)，可為本市海域海島管理、海洋執(zhí)法等管理工作提供了信息支撐，提高上海市、區(qū)（縣）兩級海洋行政主管部門的海洋信息綜合管理能力與服務(wù)能力。

［1］ 盧靜．海洋功能區(qū)劃管理信息系統(tǒng)研究成果回顧及展望［J］．海洋開發(fā)與管理，2012，29（6）：16－21．

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海洋綜合管理信息應(yīng)用平臺框架研究及示范應(yīng)用項(xiàng)目 （滬?？?011－05）．