基于比較性研究的 海洋信息化中“智慧海洋”的構(gòu)建

陳朋偉　栗俊杰　劉邦凡

摘要：文章基于對國內(nèi)外海洋信息化發(fā)展實(shí)踐的比較性研究，認(rèn)為構(gòu)建智慧海洋是我國必須要抓住的時(shí)代機(jī)遇，應(yīng)從重點(diǎn)發(fā)展，多方協(xié)同；全面整合，全球感知；技術(shù)攻關(guān)，資源共享；裝備研制，自主創(chuàng)新等方面推進(jìn)我國智慧海洋建設(shè)。

關(guān)鍵詞：海洋信息化；國外實(shí)踐；比較性研究；智慧海洋

海洋是人類重要的能源寶庫，我國是海洋大國，海洋之于我國，戰(zhàn)略發(fā)展意義重大。黨的十八大提出建設(shè)海洋強(qiáng)國的規(guī)劃，黨的十九大強(qiáng)調(diào)要海陸統(tǒng)建，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國。然而，我國對于智慧海洋的研究尚處于初探階段。為此，本文通過對我國與美國、加拿大、歐盟等國家在該領(lǐng)域?qū)嵺`發(fā)展的比較性分析，探索我國海洋信息化的發(fā)展趨勢，以期我國智慧海洋的建設(shè)提供意見參考。

一、我國海洋信息化的發(fā)展

我國海洋信息化可以追溯至20世紀(jì)80年代，而后我國海洋信息化經(jīng)歷了從“數(shù)字海洋”到“透明海洋”的發(fā)展，目前，我國已經(jīng)基本完成了專題數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)平臺的初建和奠基工作。

（一）“數(shù)字海洋”

“數(shù)字海洋”亦即海洋數(shù)字化是指對受時(shí)空影響的海洋數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理。我國的“數(shù)字海洋”計(jì)劃開始于1999年，建設(shè)項(xiàng)目的啟動(dòng)則在4年后，到2011年我國完成了首個(gè)全國性海洋信息化工程建設(shè)。該階段我國取得了一些成績，為海洋信息化奠定了基礎(chǔ)，然而在觀測手段、信息獲取、部門協(xié)同等方面我國仍有諸多不足。

（二）“透明海洋”

“透明海洋”是通過獲取和評估不同空間與維度的海洋信息來預(yù)測其變化趨勢，實(shí)現(xiàn)海洋變化過程的透明化?！巴该骱Ｑ蟆痹谝欢ǔ潭壬鲜菍Α皵?shù)字海洋”的發(fā)展?！皵?shù)字海洋” 側(cè)重于數(shù)據(jù)的采集和處理，“透明海洋” 強(qiáng)調(diào)對海洋信息的實(shí)時(shí)分析和預(yù)測，它是對我國海洋信息的認(rèn)知能力的增強(qiáng)。然而，這種認(rèn)知能力僅是未來開發(fā)和利用的初步階段，未來發(fā)展的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)經(jīng)略海洋能力的提升。

二、國際海洋信息化的實(shí)踐

世界各地的海洋強(qiáng)國，均在加強(qiáng)海洋信息基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，采用最新的信息技術(shù)和設(shè)備，提高海洋信息化的水平，擴(kuò)展利益空間。

美國的海洋信息技術(shù)計(jì)劃。美國2007年提出的《美國海洋行動(dòng)計(jì)劃》推動(dòng)建成了綜合海洋觀測系統(tǒng)。高效的海洋信息觀測系統(tǒng)不僅利于學(xué)術(shù)科研，也為政府決策提供依據(jù)。近幾年，美國推出了一系列的海洋信息發(fā)展計(jì)劃，欲通過技術(shù)性手段提高獲取和分析海洋信息的能力，來支撐其海洋戰(zhàn)略。

加拿大的智能海洋系統(tǒng)。在完成對“海王星”和“金星”等觀測設(shè)施建設(shè)計(jì)劃整合后，建成了“海洋網(wǎng)絡(luò)”，并積極推動(dòng)建設(shè)完成智能海洋系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以很好地完成科學(xué)、決策、安全、經(jīng)濟(jì)等多方面的信息任務(wù)。

歐盟資源和生態(tài)的海洋信息建設(shè)。歐盟充分發(fā)揮其成員國眾多的優(yōu)勢，從資源和生態(tài)兩個(gè)維度加強(qiáng)海洋信息化建設(shè)。各成員國通過協(xié)同、共享、開放海洋數(shù)據(jù)，來共享海洋資源保護(hù)海洋生態(tài)免遭破壞。

三、國內(nèi)外海洋信息建設(shè)的比較性分析

我國的海洋信息化建設(shè)較國外海洋發(fā)達(dá)強(qiáng)國尚有諸多不完善之處，為此，筆者通過對國內(nèi)外海洋信息建設(shè)的比較性分析，找準(zhǔn)目標(biāo)，進(jìn)一步探索建設(shè)海洋信息強(qiáng)國的路徑。

（一）國內(nèi)外海洋信息建設(shè)的多維比較

1. 海洋信息建設(shè)的完整性比較

與其他強(qiáng)國相比我國的海洋信息化建設(shè)尚未形成完整體系。首先，獲取海洋信息方面。我國初步掌握低空范圍數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，更深、更遠(yuǎn)范圍的信息獲取能力不足。其次，海洋信息的分析處理方面。我國海洋信息分析、處理、預(yù)測的準(zhǔn)確性不夠，嚴(yán)重限制我國開展其他相關(guān)海洋活動(dòng)。最后，海洋信息標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面。目前我國海洋信息統(tǒng)計(jì)的信息化、系統(tǒng)化、共享化程度不夠。我國海洋信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一，存在信息孤島現(xiàn)象，影響信息統(tǒng)計(jì)、共享與利用。

2. 海洋信息資源共享性的比較

美國擁有完整的國家海洋數(shù)據(jù)中心，該中心可以推動(dòng)政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)海洋數(shù)據(jù)的協(xié)同、共享與利用。如前所述，我國在該方面明顯不足。各涉海部門、企業(yè)和科技研究機(jī)構(gòu)中雖擁有豐富的海洋信息數(shù)據(jù)，然而共享率和利用率低。

3. 海洋信息服務(wù)性的比較

國外海洋強(qiáng)國基本上都實(shí)現(xiàn)了涉海活動(dòng)中利用大規(guī)模的業(yè)務(wù)化信息服務(wù)系統(tǒng)開展工作。與之相比，我國的許多信息系統(tǒng)仍處于數(shù)字化辦公和初步了解海洋情況階段，對獲得的大量海洋數(shù)據(jù)，以及資源的開發(fā)利用力度仍然不夠。說明我國海洋信息化建設(shè)定位不準(zhǔn)確，對未來的發(fā)展的預(yù)測不足。

4. 海洋信息技術(shù)性的比較

擁有核心的裝備和技術(shù)是一個(gè)國家海洋信息化發(fā)展的基石。我國海洋工程與科技發(fā)展戰(zhàn)略的研究（2013）指出，我國國產(chǎn)的海洋工程裝備僅有8%達(dá)到國際先進(jìn)水平。超過1/5的國產(chǎn)裝備與國外相比，至少有5年左右的差距。另70%的國產(chǎn)裝備與國外先進(jìn)水平相比有50～20年的差距。其中差距最大的是信息感知裝備，核心技術(shù)、關(guān)鍵的零部件受制于國外，嚴(yán)重阻礙了我國海洋信息化的進(jìn)程。

（二）改變我國海洋信息化現(xiàn)狀的主要任務(wù)

為縮短與西方海洋強(qiáng)國的差距，實(shí)現(xiàn)我國發(fā)展目標(biāo)，我國需要全面完善海洋信息感知傳輸體系，建立全方位、立體化、綜合信息獲取和傳輸體系；利用云計(jì)算，構(gòu)建海洋云平臺；應(yīng)用服務(wù)體系智慧化，通過建立需求分析、專業(yè)化發(fā)展、精細(xì)定位、智能化的服務(wù)、產(chǎn)品，全面提升我國服務(wù)能力；通過信息共享，智能化操作推動(dòng)我國海洋信息智能化建設(shè)。

（三）劃時(shí)代的機(jī)遇：“智慧海洋”

信息技術(shù)改變著時(shí)代，推動(dòng)著時(shí)代發(fā)展。信息對于海洋來說至關(guān)重要，我國只有抓住時(shí)代機(jī)遇，才能趕超西方海洋強(qiáng)國，提高我國海洋信息化水平。

目前，人類已經(jīng)擁有了將新的信息技術(shù)與其所處的物理空間相結(jié)合的能力。海洋物聯(lián)網(wǎng)可以不斷地獲取新的海洋數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)的數(shù)量激增。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以建立海洋環(huán)境、資源、氣候、涉?；顒?dòng)等在虛擬空間的模型展示。虛擬空間模型可以在虛擬空間中準(zhǔn)確地預(yù)測真實(shí)空間的動(dòng)態(tài)情況。海洋信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)虛擬空間與實(shí)體空間的互動(dòng)與發(fā)展。

海洋信息諸多方面的智能化，可以借助新的海洋信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)。新的海洋信息技術(shù)，在推動(dòng)實(shí)體空間和虛擬空間互動(dòng)的過程中，也不斷地推動(dòng)我國海洋信息化體系的智能化，加速推動(dòng)我國海洋強(qiáng)國建設(shè)。

四、我國智慧海洋的構(gòu)建對策

我國智慧海洋的構(gòu)建是應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和現(xiàn)實(shí)的需要應(yīng)時(shí)而出的，具有重要的戰(zhàn)略意義。然而智慧海洋的構(gòu)建具有艱巨性、長期性，因此，我們應(yīng)分步規(guī)劃不斷推進(jìn)。

第一、重點(diǎn)發(fā)展，多方協(xié)同。智慧海洋的建立應(yīng)按照國家戰(zhàn)略部署，抓住關(guān)鍵點(diǎn)，整合現(xiàn)有資源。另外，還要進(jìn)一步推動(dòng)多方的協(xié)同合作，如工業(yè)、科研、政府、應(yīng)用等重要主體的協(xié)同，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)共融、設(shè)施共建、信息共享。

第二、全面整合，全球感知。全面整合我國現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施力量和資源，提高我國對管轄海域海洋信息的獲取能力。完善全方位、立體化、實(shí)時(shí)連續(xù)的海洋數(shù)據(jù)體系，為智慧海洋的構(gòu)建提供信息感知基礎(chǔ)。另外，通過海、陸、空等各種通訊技術(shù)途徑，不斷地推動(dòng)自主通訊以及全球海域覆蓋的綜合海洋信息獲取能力建設(shè)，為智慧海洋的構(gòu)建提供海量的信息與通訊。

第三、技術(shù)攻關(guān)，資源共享。不斷掌握海洋大數(shù)據(jù)核心技術(shù)，為智慧海洋的建設(shè)提供技術(shù)支撐。破除信息孤島，國家層面需要制定相關(guān)的政策法規(guī)，推動(dòng)多方資源的整合。推動(dòng)海洋大數(shù)據(jù)云平臺建設(shè)，實(shí)現(xiàn)海洋數(shù)據(jù)的互通、共享，全面提高海洋信息的整合、分析與處理以及相應(yīng)應(yīng)用服務(wù)能力的提升。

第四、標(biāo)準(zhǔn)研究，全面安防。信息標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，便于海洋信息的傳輸與利用。在常規(guī)的海洋戰(zhàn)略中，“海防”對于一個(gè)國家來說異常關(guān)鍵。同樣在推動(dòng)海洋信息化的過程中，海洋信息體系的安全也是極其重要的，一旦發(fā)生變動(dòng)其危害可能甚于常規(guī)損傷。為此，我們需要建立“以防為主”、“軟硬兼顧”的海洋信息安全體系，為我國海洋信息的發(fā)展保駕護(hù)航。

第五、裝備研制，自主創(chuàng)新。要逐步擺脫對國外核心技術(shù)與關(guān)鍵零部件的依賴，自主創(chuàng)新、攻堅(jiān)克難，最終實(shí)現(xiàn)我國自主研發(fā)。為此，國家需要建立相應(yīng)的資金項(xiàng)目和人才計(jì)劃，不斷填充我國在硬件及核心技術(shù)等方面的真空。

參考文獻(xiàn)：

[1]李竹，譚磊.大渡口區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué) 啟慧課堂的校本化系統(tǒng)建設(shè)[J].今日教育，2014（05）.

[2]姜曉軼，潘德爐.談?wù)勎覈腔酆Ｑ蟀l(fā)展的建議[J].海洋信息，2018（01）.

[3]何廣順，李晉.海洋信息化頂層設(shè)計(jì)框架[J].海洋信息，2018（01）.

[4]張宏軍，何中文，程駿超.運(yùn)用體系工程思想推進(jìn)“智慧海洋”建設(shè)[J].科技導(dǎo)報(bào)，2017（20）.

[5]方思敏.海衛(wèi)通新模式開啟全球智慧海洋新時(shí)代[J].船舶工程，2015（12）.

*基金項(xiàng)目：河北省人才工程培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)資助科研項(xiàng)目“信息技術(shù)與非正式組織治理研究”（A2016001128）。

（作者單位：燕山大學(xué)-河北新型智庫河北省公共政策評估研究中心；邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院）