智慧海洋多平台数据管理规范研究

我国未来智慧海洋观测系统将集成多种观测平台,获取全球范围、长时间和准实时的海洋数据。为更加科学而高效地管理数据,文章结合我国智慧海洋发展趋势,分析存在的问题,借鉴相对先进的数据管理规范,为建设智慧海洋国际共享应用平台提供参考。研究结果表明：与观测平台、传感器和通信技术的快速发展相比,我国海洋数据管理的发展十分缓慢,缺乏数据质量控制和存储等规范,严重制约海洋观测数据的有效管理和共享应用,不利于海洋大数据的融合和信息挖掘技术的发展;为各类观测平台制定科学而合理的数据管理规范,对于智慧海洋建设至关重要,亟须尽快组织专业人员成立工作组,落实和保障该项工作的有序开展,从而提升我国在海洋大数据信息处理方面的能力。     

海洋环境数据三维可视化系统设计与实现

针对目前海洋环境数据可视化技术存在的问题,结合海洋环境要素特点和我国对海洋环境信息化建设的实际需求,设计并开发了海洋环境数据三维可视化系统,重点从海洋环境数据组织和管理、海洋环境数据可视化表达、海洋环境数据查询分析、三维场景交互与视图控制四个方面入手,实现海洋多源信息的集成与可视化共享,为智慧海洋管理提供深入的信息集成、分析与可视化服务。     

海洋信息技术的发展与思考

海洋约占地球表面的71%,是人类赖以生存的资源宝库。目前海洋信息技术在全局统筹和共享安全等方面仍存在不足。为科学规划和开发利用海洋并为海洋科学发展提供数据应用平台,文章通过梳理国际国内海洋信息技术的发展历程,结合现代海洋科学与信息技术,提出海洋信息技术建设的相关思考。未来的海洋信息技术将呈现更加高效、智能、实时、可视和共享安全的特征,实现智慧海洋、美丽海洋和生态海洋的伟大梦想。     

海洋台站观测数据生成环节及质控分析

海洋观测资料是人类研究、开发、利用海洋的基础。除了在经济建设、社会发展等领域有着广泛应用之外,对国防建设和军事活动也具有重要意义,所以海洋观测资料的质量尤为重要。文章从海洋观测资料产生的关键环节、影响观测质量的多个方面及数据传输、数据审核等方面进行分析,严把海洋观测资料产生的各个环节,确保观测资料能真实地反映观测海域的海洋环境基本特征和变化规律。     

海上油气平台和海底电缆管道信息化系统的设计与应用

为加强对海上油气平台和海底电缆管道的信息化管理,为海洋管理部门的使用审批和相关企业的安全生产提供信息服务和决策支持,文章基于国家海域动态监视监测管理系统,设计开发海上油气平台和海底电缆管道信息化系统。该系统采用多层架构体系,具有较强的扩展性;分为数据整理、行政审批、统计分析、综合展示和系统管理5个功能模块,采用面向服务的软件架构、模型驱动的系统设计和开发以及MVC技术框架等关键技术,实现数据标准化和共享化、审批全过程管理以及二/三维可视化等功能。目前系统运行状况良好,已获取大量海上油气平台和海底电缆管道信息,在三维展示方面仍需完善。     

推进我国海洋数据深入共享服务的总体考虑

文章从数据规范与标准体系、资源系统规划与整合、共享服务网络平台、管理与服务质量体系以及资源管理与共享体制等5个方面分析了目前我国海洋数据共享服务的现状和面临的问题。在此基础上,从海洋数据共享技术保障体系建设、海洋数据资源建设、海洋数据共享服务技术平台建设和关键技术研发等4个方面19个要点,提出了深入推进我国海洋数据共享服务的思考与建议。     

胶州湾海洋生态保护信息化平台设计

“智慧胶州湾”是以服务胶州湾综合整治修复为目标,以信息化应用为手段,以信息采集、传输网络和大数据为基础,以物联网、智能化和移动互联技术为核心的海洋综合管理平台。通过搭建胶州湾基础数据服务平台,可基本实现海洋数据监测采集设备、数据传输网络以及数据计算和存储设施的虚拟化和资源池化,为智慧胶州湾综合管理平台及其应用提供大数据支撑,推进业务和数据的协同与共享。平台主要包括海洋环境立体实时在线监测系统、海洋智慧分析评价系统、海洋保护与管理信息系统、海洋功能区管控信息系统、海洋经济管理系统和虚拟胶州湾系统。通过平台的建设和应用,可掌握胶州湾海洋生态环境状况、保障胶州湾生态环境安全以及提高政府服务水平和效率。     

北海区海洋观测业务质量监督管理发展现状及对策研究

以质量为中心,确保海洋环境观测数据准确可靠,是海洋观测业务发展永恒的主题。为加强海洋观测业务质量监督管理力度,明确海洋工作质量责任,提高海洋行政管理和科学研究能力,文章以《国家海洋局海洋站（点） 观测业务检查考核办法》发布实施为契机,结合以往北海分局质量监督检查工作经验,深入探析适合北海区自身发展需求的海洋观测业务质量监督管理新思路。文章阐述了北海区海洋观测业务质量监督管理工作的重要性、发展现状、存在问题以及新的发展契机,从深入调查研究、加强组织协调、加强制度建设和创新方式方法４个方面,对北海区海洋观测业务质量监督管理进行了探讨及规划,并提出了对策思路。     

影响海洋站观测数据准确性因素分析及对策

海洋站观测数据广泛应用于海洋防灾减灾、科学研究、经济发展、国防建设等各个领域,其准确性对于数据应用各个领域的重要性不言而喻。文章从当前影响海洋站观测数据准确性问题分析入手,从观测设施、仪器设备、人力资源、运行管理、质量控制方面,提出提高海洋站观测数据准确性的对策,以期对提升海洋站观测数据质量有一定的借鉴意义。     

多源异构海量海洋数据综合管理平台构建研究

为满足海洋应用对数据管理的需求, 针对海洋数据的特点, 采用分层的思想提出了一个海洋数据综合管理平台的体系结构, 并对海洋数据的共享, 构建海洋元数据和海洋数据安全性管理等关键问题分别给出解决方案。通过一个基于B/S 的多源异构海量海洋数据综合管理平台的实现表明本文的方法是可行且有效的。     

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。     

区块链技术在海洋领域的应用与展望

通过文献收集调研了区块链技术在国内外的发展现状,简述了区块链技术在渔业交易、航运物流和智慧海洋建设等海洋领域的应用成果,重点分析了我国海洋领域在区块链技术应用中普遍存在的缺乏顶层设计、应用场景有待明确、底层核心技术亟需突破的问题,并提出了建立健全区块链制度标准体系、提高政策支撑力度、提升区块链核心技术自主研发能力的具体...     

面向2024年后的中国引领的国际大洋钻探计划管理与运行机制思考

历经53年的发展,国际大洋钻探计划从DSDP(Deep-sea Drilling Program)到IODP(International Ocean Discovery Program),在机构设置、运行机制、管理模式等方面积累了丰富的经验,并得到世界各国的认可.长期以来,通过参与并成为该计划的正式成员国,我国在科学研...     

Optical moorings-of-opportunity for validation of ocean color satellites

Buoy-mooring platforms are advantageous for time-series validation and vicarious calibration of ocean color satellites because of their high temporal resolution and ability to perform under adverse weather conditions. Bio-optical data collected on the Bermuda Testbed Mooring (BTM) were used for comparison with satellite ocean color data in an effort to further standardize sampling and data processing methods for high quality satellite-mooring comparisons. Average percentage differences between satellite-measured and mooring-derived water leaving radiances were about 20% at the blue wavelengths, decreasing to as low as 11% in the blue-green to green wavebands. Based on a series of data processing methods and analyses, recommendations concerning rigor of quality control for collected data, optimal averaging of high-frequency data, sensor self-shading wind corrections, and instrumentation placement requirements are given for the design and application of optical moorings for ocean color satellite validation. Although buoy-mooring platforms are considered to be among the very best methods to validate ocean color satellite measurements, match-up discrepancies due to water column variability and atmospheric corrections remain important issues.     

中国物理海洋学研究70年:发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的“普遍风浪谱”和“涌浪谱”,发展了第三代海浪数值模式;提出了“准调和分析方法”和“潮汐潮流永久预报”等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了“棉兰老潜流”,揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了“南海内波潜标观测网”,实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流“边缘不稳定”的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模 型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军。     

我国海岸工程技术展望

从海岸动力监测体系、河口海岸侵蚀及防护、海岸工程深水和离岸趋势、极端条件下海岸工程结构安全、岛礁工程开发技术、海岸管理与数字海岸、亲水工程、海洋能技术利用开发和海岸工程研究等九个方面对我国海岸工程中面临的问题,以及国外相关工程技术进展情况进行了分析,并指出我国未来海岸工程领域需要加以关注的重点问题和发展趋势。     

基于海洋渔业发展的海洋科考船建造和应用

为提高我国海洋科考船的建造和应用水平,促进远洋和极地渔业发展,文章根据国内外海洋科考船的发展历史和现状,分析我国海洋科考船在海洋渔业发展中存在的问题以及海洋科考船的发展趋势,并提出相关建议。研究结果表明:国际海洋科考船发展早、数量多且装备先进;我国海洋科考船发展较快,但仍需提升数量和技术,在建和研发船舶具有世界领先水平;在促进海洋渔业发展方面,我国海洋科考船存在远洋和极地调查能力以及集成功能较弱的问题;基于海洋科考船在提高极地作业能力等方面的发展趋势以及海洋渔业发展需求,我国海洋科考船的建造和应用应加强顶层设计、技术应用和数据共享。     

我国海洋卫星数据应用发展现状与思考

海洋科学是一门依赖于观测的学科, 而卫星是海洋研究的重要观测平台之一, 海洋卫星数据在海洋科学研究中具有重要的意义。21世纪初以来, 我国陆续发射了多颗专门用于海洋观测的卫星, 初步拥有自主海洋卫星全球观测网络。本文针对国内外海洋卫星资源基本情况, 总结了我国海洋卫星数据应用发展现状, 特别是海洋卫星数据接收、处理、管理、应用等方面的情况, 并分析、探讨了我国海洋科学研究对卫星数据的需求, 以及我国海洋卫星数据科学应用存在的问题和发展策略。     

全球ARGO浮标及其观测资料状况分析

以中国ARGO资料中心获取的全球ARGO浮标观测资料及其相关信息为基础，从ARGO浮标的所属国家、仪器类型、布放时间和运行寿命及其观测资料的地理分布、观测时间分布、质量状况等几个方面，对目前全球共享的ARGO浮标及其观测资料状况进行了初步分析，说明了ARGO计划实施以来全球ARGO浮标观测网的建设现状和各国ARGO计划实施的进展情况，为我国ARGO计划实施、海洋管理和资料应用提供借鉴。