中國“數(shù)字海洋”信息框架在海洋綜合管理中的應(yīng)用

畢文璐++姜曉軼++張峰++張建輝++張潔

摘 要隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加快，海洋資源的爭奪日益激烈，不僅給海洋的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，同時也阻礙了海洋資源的可持續(xù)發(fā)展。而“數(shù)字海洋”的應(yīng)用就很好的解決了這個問題，可以對海洋中海量的信息進(jìn)行收集、監(jiān)測、處理和分析，讓海洋的綜合管理與開發(fā)更加具有科學(xué)性和合理性，從而有利于海洋環(huán)境的保護(hù)，有利于海洋資源的開發(fā)和利用，對海洋資源的可持續(xù)發(fā)展有一定的輔助作用。

【關(guān)鍵詞】“數(shù)字海洋” 信息框架 海洋管理 “數(shù)字地球”

我國作為世界海洋大國，海洋資源的開發(fā)與利用已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。為了更好的對海洋資源進(jìn)行管理，維護(hù)我國的海洋權(quán)益，就需要不斷克服開發(fā)與綜合管理中的困難。而“數(shù)字海洋”的引入就很好的實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，利用現(xiàn)代化的科技手段很好的解決了海洋問題，使得海洋資源得到了充分的利用，這對我國的海洋綜合管理有著非常重要的意義。

1 “數(shù)字海洋”及海洋權(quán)益

“數(shù)字海洋”是集成海量、多時相、多分辨率和多類型的海洋觀測與監(jiān)測數(shù)據(jù)、分析算法和數(shù)值模型，運(yùn)用3S、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)視算等技術(shù)手段，構(gòu)建由海洋物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)等基礎(chǔ)信息組成的虛擬視覺模型海洋系統(tǒng)。目前，許多國家已經(jīng)將科研高精尖力量和大筆資金投入到“數(shù)字海洋”的建設(shè)中來，目的就是為了在海洋權(quán)益、海洋經(jīng)濟(jì)和海洋產(chǎn)業(yè)等競爭中更好的獲取信息。

海洋權(quán)益是國家取得海洋領(lǐng)土主權(quán)的權(quán)利，以及由此獲得的一些延伸或衍生的權(quán)利。它包括：海洋政治、海洋經(jīng)濟(jì)、海洋科學(xué)和海上安全等等。為了更好的捍衛(wèi)中國的海洋領(lǐng)土主權(quán)，就需要通過引入“數(shù)字海洋”來對海上的違法活動和非法入侵情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，為我國海洋國土劃界和海洋領(lǐng)土糾紛提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

2 “數(shù)字海洋”信息框架總體設(shè)計與進(jìn)展

中國“數(shù)字海洋”信息框架的總體目標(biāo)可歸納為：

2.1 平臺

建立和完善海洋信息標(biāo)準(zhǔn)體系，整合和處理各種調(diào)查資料，建立數(shù)字海洋信息平臺。

2.2 原型

開展關(guān)鍵技術(shù)的研究和開發(fā)，建設(shè)“數(shù)字海洋”原型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海洋信息的動態(tài)可視化表達(dá)。

2.3 系統(tǒng)

開發(fā)數(shù)字海洋綜合管理系統(tǒng)、中國數(shù)字海洋公眾版和其他特色服務(wù)系統(tǒng)。

中國“數(shù)字海洋”信息框架，采用三維球體模型表達(dá)方式。其建立了“數(shù)字海洋”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃體系，構(gòu)建了分布式海洋數(shù)據(jù)中心和主題應(yīng)用式海洋數(shù)據(jù)倉庫。實(shí)現(xiàn)了海洋的自然環(huán)境，自然元素和海洋現(xiàn)象的交互式三維可視化表達(dá)和模擬。 中國“數(shù)字海洋”信息框架總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 “數(shù)字海洋”在海洋綜合管理中的應(yīng)用

近些年來，海洋生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重的破壞，保護(hù)海洋環(huán)境已經(jīng)成為海洋管理的主要任務(wù)，只有建立科學(xué)、合理的管理制度，對海洋進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)，才能讓海洋資源更加健康的發(fā)展下去。而“數(shù)字海洋”的引入就為海洋環(huán)境保護(hù)作出了巨大的貢獻(xiàn)，可以利用衛(wèi)星遙感技術(shù)對海洋資源的信息進(jìn)行收集和整理，從而有利于掌握海洋的環(huán)境狀況，還可以運(yùn)用海底傳感器和海上浮漂對海洋自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測和監(jiān)測，從而讓我國的海洋環(huán)境管理取得了較大的進(jìn)步。國家海洋信息中心針對海域使用、海洋權(quán)益、海島管理、海洋經(jīng)濟(jì)、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋防災(zāi)減災(zāi)、海上執(zhí)法、極地大洋等8大領(lǐng)域建立了統(tǒng)一、開放的平臺——“數(shù)字海洋”綜合管理信息系統(tǒng)，同時研發(fā)了用于普及海洋知識服務(wù)的中國數(shù)字海洋公眾版系統(tǒng)。還有一些沿海省、市、自治區(qū)的海洋行政主管部門根據(jù)其自身業(yè)務(wù)需求而開展的其他特色服務(wù)系統(tǒng)。

目前，由于陸地資源已經(jīng)無法滿足國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而海洋資源又十分豐富，許多國家將著眼于海洋資源的開發(fā)與利用。但由于海洋資源規(guī)模比較大，范圍廣，所以跟陸地資源相比開發(fā)起來就相對困難，就需要通過“數(shù)字海洋”來盡可能的掌握海洋信息，才能夠?yàn)楹Ｑ筚Y源的開發(fā)和利用提供有力的依據(jù)。比如：在漁業(yè)開發(fā)方面，可以通過掌握的海洋資源信息來反映漁業(yè)資源的分布情況，從而提高了漁業(yè)打撈和捕獲的效率。而在海上天然氣和石油的開發(fā)方面，由于海上環(huán)境惡劣，開發(fā)難度較大，所以就需要以“數(shù)字海洋”提供的信息為支撐，提高環(huán)境觀測和檢測資料的質(zhì)量，才能讓開發(fā)更加安全、順利的進(jìn)行。另外，在海洋巡航執(zhí)法方面，也可對海洋資源的非法開采進(jìn)行有效的監(jiān)測，有利于為海洋執(zhí)法部門提供執(zhí)法依據(jù)，從而快速的取證和查處。由此可以看出“數(shù)字海洋”對海洋綜合管理和海洋資源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

4 我國發(fā)展數(shù)字海洋的技術(shù)儲備

近年來，我國對海洋科學(xué)信息技術(shù)方面的發(fā)開和應(yīng)用非常重視，在海洋數(shù)據(jù)信息收集、通訊網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、以及計算機(jī)管理硬件和軟件方面，都下了很大的功夫。在信息資源獲取方面，已經(jīng)建立了上百個海洋預(yù)報和觀測站，讓海洋資源的收集和處理實(shí)現(xiàn)了自動化控制，從而對海洋資源的綜合管理以及海上巡邏執(zhí)法的依據(jù)來源提供了可靠的保障。而且，中國“數(shù)字海洋”信息框架的成果已經(jīng)部署和應(yīng)用于國家和沿海省、市、自治區(qū)，對海洋管理和服務(wù)發(fā)揮了的重要作用。中國數(shù)字海洋公眾版已經(jīng)正式投入運(yùn)行，可以為農(nóng)業(yè)、交通、海軍等各類行業(yè)提供海洋信息與數(shù)據(jù)資料共享服務(wù)。在數(shù)據(jù)共享與傳輸方面，我國已經(jīng)具備通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的條件。由于得到分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、國家公用電話網(wǎng)、以及國家高速公路建設(shè)都為海洋數(shù)據(jù)提供了技術(shù)支持，海洋信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，更加全面的實(shí)現(xiàn)了海洋信息共享服務(wù)。

5 結(jié)語

綜上所述，“數(shù)字海洋”是我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的具體目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)海洋資源綜合管理、國家安全建設(shè)、海洋經(jīng)濟(jì)開發(fā)的必要條件。因此，在“數(shù)字海洋”實(shí)施過程中，要不斷提高中國信息產(chǎn)業(yè)和船舶裝備制造業(yè)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力和生產(chǎn)能力，使“數(shù)字海洋”工程成為中國海洋資源管理和發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動力，這樣才能讓海洋管理更加科學(xué)和合理，也讓海洋資源的利用能夠最優(yōu)化，從而讓我國的海洋資源得到可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介

畢文璐（1984-），女，遼寧省遼陽市人。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為國家海洋信息中心助理研究員。主要研究方向?yàn)楹Ｑ笮畔⒐芾硐到y(tǒng)開發(fā)及計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用。

作者單位

國家海洋信息中心 天津市 300171