利用ArcGIS Mobile技术开发海洋渔业数据采集系统

网络技术及无线通信技术的发展促进了移动地理信息系统的产生与发展.针对传统的海洋渔业资源调查中野外数据采集方法落后的现状,把移动GIS技术应用于海洋渔业调查,并利用ArcGIS Mobile技术开发了一个海洋渔业野外数据采集系统.首先简要介绍了移动GIS开发技术——ArcGIS Mobile,然后对海洋渔业野外数据采集系...     

中国大洋研究成果数据库平台系统建设

参考国内外大洋科学数据库建设的情况,提出建立中国大洋研究成果数据库平台系统的原理和设计方法。采用c/s和b/s结构的平台系统的设计和建立,实现了数据采集、数据录入、数据查询、数据统计等模块的功能设计。对数据库平台统一和规范化的管理有利于数据库共建和信息共享。     

数字深海“一张图”综合可视分析系统构建与运行

经过多年建设发展,中国大洋资料中心基于深海大洋综合数据库,实现了对大洋航次调查数据和相关研究成果资料的综合管理。面向高效、可视、在线的“一张图”综合分析应用需求,以国内外多来源深海大洋数据资源为基础,面向深海空间数据管理和应用需求,紧密衔接综合数据库,对现有深海大洋数据进行必要的空间化矢量化改造,利用Java+SpringBoot、基于WebGL的Cesium等技术,开发了基于GIS的深海空间数据管理系统、综合展示与可视分析系统,研发了深海空间数据资源地图、深海态势分析、工作规划部署、资源潜力评估、装备效能分析和数据评估检验等专题应用分析功能,架构起数字深海“一张图”综合可视分析系统。该系统已部署在国家海洋通信专网并投入业务化试运行,为我国深海大洋矿产资源勘探、环境影响评价和相关科学研究活动提供数据和信息技术支撑。     

我国深海大洋数据资源管理实践与未来发展探索

深海大洋数据是国家重要的基础性战略资源之一,随着我国深海大洋工作的不断拓展和深入,深海大洋数据资源的重要作用和地位愈发凸显。本文总结了自"八五"以来我国深海大洋资料管理与共享应用的实践情况,分析了在大数据新时代背景下深海大洋数据资源管理所面临的新形势、存在的问题和未来发展的新需求,提出了完善深海大洋信息化顶层设计、强化深海数据资源汇集管理、提升深海大洋数据管理水平和深海大数据分析处理能力,以及拓展深海大洋数据资源共享应用5个方面的未来发展建议。     

辽宁省海洋渔业综合管理数据服务平台建设概述

本文介绍了辽宁省海洋与渔业信息化现状,分析了现有系统存在的不足,并在此基础上建设了辽宁省海洋渔业综合管理数据服务平台,对现有信息化系统进行了梳理,实现了全省教据资源的统一管理与共享;开发了若干面向业务应用的子系统,实现了对海洋渔业管理的全方位支持;建设了数据交换共享标准与服务接口,为日后的信息化建设提供了有力的技术支撑手段。     

基于本体的海洋地球化学数据互操作系统设计与实现

国际深海资源的勘查和开发,积累了大量珍贵的大洋样品和分析测试数据。为完成多源异构海洋地质化学数据的自动集成和智能检索,设计了基于大洋样品本体模型的大洋样品地质化学数据互操作系统。系统为三层架构,分别是数据层、语义层和应用层。数据层完成了数据汇交模板定制;语义层完成了模式和语义互操作;应用层完成了基于语义的一站式数据检索。系统在ODP-ICP-AES、PetDB、GEOROC 3个数据库模型上进行了实验,实验结果显示:该系统在确保数据源独立性、安全性、时效性的前提下,实现了海量大洋调查数据和模型的复用。     

基于ARM的海洋站水文气象自动观测系统设计

针对国内现有的基于单片机或PC/104的数据采集系统的不足,介绍了一种基于ARM(Advanced RISCMachines)平台和单片机平台的数据采集系统。它结合了国外先进的数据采集技术,具有功耗低、体积小、性能高,软、硬件扩充灵活的特点,其通用性、模块化和可扩展性能满足浮标、船用气象仪等海洋水文气象仪器设备研发的需求。     

海洋渔业标准化在线信息集成服务与推广平台关键技术分析

分析了目前海洋渔业标准信息服务平台存在的问题,提出了集标准体系、标准信息、标准验证、标准化示范推广、标准化培训、科技成果的转化和推广、水产品品牌评价与宣传推广、水产品追溯等服务功能于一体的海洋渔业标准化在线信息集成服务与推广平台的整体架构,阐述了平台服务内容之间的关系,讨论了海洋渔业标准体系构建理论、基于自然语言理解的海洋渔业标准内容分析、多模态海洋渔业标准大数据管理、海洋渔业标准大数据分析与可视化、海洋渔业科技成果转化推荐、海洋渔业标准培训效果评价等平台关键支撑技术,为平台的建设和相关领域的技术研究提供了重要的参考。     

大洋数据加载系统的设计与开发

大洋调查数据内容涵盖水文、气象、生物、化学、地质、地球物理等多个专业,数据类型多样,数据结构复杂,数据量大。自动、批量、快速、准确地加载数据是大洋数据管理与应用的基础。根据大洋调查数据的特点,通过分析各类数据的加载方式、加载流程、关键技术与实现方式,提出了文件加载、清单加载、抽取转换等不同的加载方式,设计并开发了大洋数据加载系统,实现了各类大洋调查数据向大洋数据库的自动加载,为大洋数据管理与应用服务提供了技术保障。     

中国大洋数据共享现状与展望

深海大洋面积广阔,远离大陆,蕴藏着丰富的资源。世界各国已经认识到海洋的重要性,积极参与国际海域事务的讨论,试图获得话语权。我国也意识到深海大洋必将成为未来世界各国关注和竞争的焦点。文章从大洋数据类型、数据特点及共享平台建设等方面,讨论了近年来国内大洋数据管理与共享现状,结合国际海洋数据共享情况,分析了国内大洋数据管理与共享存在的问题,并提出了建议。     

Real Time Analysis and Display of Scanning Lidar Scattering Data

We describe software for an IBM compatible personal computer (PC) that we have developed and used to collect and analyze backscatter data from a multi-wavelength Mie-Rayleigh scanning lidar system. Both one and two-dimensional distributions of optical scattering coefficients are calculated from the lidar return signals and displayed in real time. Although we are using the software for analyzing marine aerosols, the modular nature of the software and data acquisition drivers make it straightforward to adapt the software to different systems, such as differential absorption lidar (DIAL) and oceanic lidars. We show examples of both horizontal and vertical Mie-Rayleigh lidar scans collected at the Makai Pier and Bellows Beach on the northeast side of the island of Oahu.     

海洋栅格时空层次聚合模型及其渔业应用

目前地理信息系统数据模型的研究和应用大多是针对陆地问题,针对海洋问题进行时空数据模型的研究较少。本文以海洋统计分析为需求,分析海洋数据的时空特性,结合现有的数据库系统,探究适合海洋特性的时空模型及其逻辑结构。在此基础上,设计基于栅格的时空层次聚合模型,并在实践中检验其有效性。实践表明该模型易于提取多维对象在各维上不同层次的聚合数据,是1种较为实用的时空数据仓库的底层模型。     

海洋环境调查资料分类与编码研究

为确保海洋环境调查资料在汇集、处理、管理和服务全过程中语义表达的一致性,需采用统一分类和编码技术,设计资料分类编码体系,以满足海洋环境调查资料的汇集、管理与服务需求。在对海洋调查资料分类现状研究的基础上,系统分析了分类影响因素,提出了分类原则和方法,初步构建了基于学科、数据类型和调查方式为主的海洋调查资料分类体系,并对其进行规范化编码。目前该分类体系与编码已应用到海洋环境资料和信息管理业务化工作中。     

海洋垂直剖面水温实时监测浮标系统研制与应用

为了实时、连续地监测獐子岛海洋牧场养殖区域不同深度的温度状况,为海洋牧场构建和运行提供数据支持,项目组自行研制了海洋垂直剖面水温实时监测浮标系统,可以在水深≤50 m、风速≤60m/s、波高≤15 m的环境下应用。该浮标系统主要包括水面浮标载体子系统和剖面链观测子系统两部分,浮标载体子系统提供了安全可靠的工作平台;而剖面链子系统上的不同位置挂有多个水下传感器,用于测量相应位置的海水温度。耐压试验、温度标定、室内拷机、现场比测、海上拷机的检定数据表明该系统无渗漏、误差小、数据接收率100%。海上运行18个月的结果同样表明,浮标系统运行稳定,数据采集和接收率高,浮标电压稳定。实践表明该浮标系统具有测温精度高、结构简单、使用方便的优点,具有广泛的应用前景。     

ECHOBASE—A portable geographic fishery research database system

A geographic fishery research database system (GFRDBS), called ECHOBASE, for storing and management of data on pelagic fish resources from acoustic surveys and catch samples, combined with environmental data in a geographic context, has been developed. The system constitutes a portable and inexpensive yet powerful tool for fishery research and environmental monitoring and provides on‐board data processing and mapping capabilities.

Data are acquired from an echosounder, echo signal processor, environmental profiler (CTD probe), and Global Positioning System (GPS) receiver. The electronic digitized maps (based on C‐MAP public format files) provide active on‐screen nautical charts.

The basic GFRDBS platform is a portable PC 486 machine, which is used as an on‐board data acquisition and processing tool running under MS Windows 3.1 operating environment. The system is designed around the Borland's PARADOX package, which provides a relational database for managing acoustic, catch, and environmental data. The ECHOBASE programs were written in Borland C ++ language as a Windows application.     

西北太平洋气候和海洋环境变化对柔鱼空间分布的影响

Ommastrephes bartramii is an ecologically dependent species and has great commercial values among the AsiaPacific countries. This squid widely inhabits the North Pacific, one of the most dynamic marine environments in the world, subjecting to multi-scale climatic events such as the Pacific Decadal Oscillation(PDO). Commercial fishery data from the Chinese squid-jigging fleets during 1995–2011 are used to evaluate the influences of climatic and oceanic environmental variations on the spatial distribution of O. bartramii. Significant interannual and seasonal variability are observed in the longitudinal and latitudinal gravity centers(LONG and LATG) of fishing ground of O. bartramii. The LATG mainly occurred in the waters with the suitable ranges of environmental variables estimated by the generalized additive model. The apparent north-south spatial shift in the annual LATG appeares to be associated with the PDO phenomenon and is closely related to the sea surface temperature(SST)and sea surface height(SSH) on the fishing ground, whereas the mixed layer depth(MLD) might contribute limited impacts to the distribution pattern of O. bartramii. The warm PDO regimes tend to yield cold SST and low SSH, resulting in a southward shift of LATG, while the cold PDO phases provid warm SST and elevated SSH,resulting in a northward shift of LATG. A regression model is developed to help understand and predict the fishing ground distributions of O. bartramii and improve the fishery management.     

海洋走航式放射性探测仪的研制与试验

日本核事件以来,海洋放射性污染严重,引起国际社会的关注,海洋放射性探测成为海洋环境污染监测的重要内容。新研制的海洋走航式放射性探测仪能够实时、快速地获得海洋放射性污染程度、扩散范围等现场数据,也可以用于大范围海洋放射背景场的调查研究。仪器软件以Windows为平台,采用人机交互式界面设计。仪器的稳定性良好,分辨率满足野外测量要求,进一步改进并充分试验后,可用于海洋环境放射性实时监测。     

基于串行通信的传感器自动识别与通用型浮标数据采集系统设计

海洋资料浮标以其多种功能和连续探测能力成为现代海洋观测的重要工具。海洋浮标传感器种类多、通信协议差异性大,为浮标数据采集系统提出了集成应用需求多样、平均开发周期长的问题。本实验设计并实现了基于串行通信波特率特征判别传感器的通用型海洋浮标数据采集系统。系统基于串行通信接口,通过对波特率的自动识别,对多种不同海洋参数传感器的通信特点进行比对分析,从而将传感器进行分类识别,实现外载传感器的自动识别功能;通过IAP设计,实现系统的拓展。最后,通过实验室的原型试验进行技术路线可行性验证。结果表明,系统能够在数秒内快速无误识别信息库中传感器,可以通过分包方式满足远程更新需求。     

Food web and fish stock changes in central Chile: comparing the roles of jumbo squid (Dosidicus gigas) predation,the environment,and fisheries

We analyzed recent food web and fish stock changes in the central Chile marine ecosystem, comparing the roles of jumbo squid (Dosidicus gigas) as predator, the environment, and fishing. To accomplish this we used food web modeling and the Ecopath with Ecosim software (EwE). The principal fish stocks have experienced wide decadal fluctuations in the past 30 years, including stock collapses of horse mackerel (Trachurus murphyi) and hake (Merluccius gayi), and there was a large influx of jumbo squid during the mid-2000s. We used two EwE models representing the food web off central Chile to test the hypothesis that predation by jumbo squid has been significant in explaining the dynamics of the main fishing resources and other species in the study area. Results indicate that predation by jumbo squid on fish stocks is lower than that of other predators (e.g. hake) and the fishery. Long-term fluctuations (1978–2004) in the biomass of the main fish stocks (as well as other components of the food web) seem to be related to fishing and to variation in primary production, rather than to predation by jumbo squid alone. Jumbo squid seems to play a role as predator rather than prey in the system, but its impacts are low when compared with the impacts of other predators and fishing. Therefore, we conclude that jumbo squid predation on its prey was not the primary force behind the collapse of important fish stocks off central Chile. Future efforts should be directed to better understanding factors that trigger sudden increases in jumbo squid abundance off central Chile, as well as modeling its trophic impacts.