海洋大数据:内涵、应用及平台建设

信息技术的快速发展,带动海洋数据快速积累,海洋已经进入大数据时代。海洋大数据即是在当前大数据时代背景下,大数据技术在海洋领域的科学实践,具有大体量(Volume)、多样性(Variety)、快速流转(Velocity)和高价值(Value)的"4V"特征,是在大数据的理论指导和技术支撑下的价值实现,也是实施海洋强国战略、开发海洋资源、拉动海洋经济、维护国家海洋权益的重要基础。本文讨论了海洋大数据的内涵和外延,从数据特征、数据种类的角度对海洋大数据进行了全面的定义;并详细介绍了海洋大数据的应用领域;进一步阐述了海洋大数据平台建设的关键技术问题及其在海洋大数据服务平台实例中的应用;从数据共享、数据管理和数据安全的角度,探讨了海洋大数据面临的挑战和机遇;最后对未来海洋大数据的发展趋势和方向进行了展望。     

商用密码在海洋数据安全中的应用研究

密码是经严格科学证明的信息安全技术,在保障网络空间安全、数据安全方面发挥着核心技术和基础支撑作用。海洋数据资源已成为国家重要的基础性战略资源之一。为满足海洋数据安全保护、合法合规性等密码应用需求,本文构建了海洋密码支撑体系框架,具有统一密码基础服务、统一数据保护服务、统一身份认证授权管理和统一密码综合管理四大功能,可保障海洋数据在传输、存储、访问等典型场景中的真实性、机密性和完整性,推动商用密码在海洋领域的应用和创新发展,切实提高海洋信息安全保障水平。     

海洋科学大数据共享与价值研究

大数据时代背景之下,随着海洋数据体量的快速积累和数据技术的迅猛发展,海洋科学数据高效管理和价值挖掘成为了重点课题之一.本文基于海洋科学大数据获取、存储、服务和管理的现状,分析了海洋科学大数据共享的技术问题和障碍,提出了海洋科学大数据共享服务的发展建议,以期为海洋大数据未来高效管理和可持续发展的理论与实践提供信息支撑.     

海洋大数据管理技术:架构、平台与存储策略

海洋大数据管理是数据共享利用、价值发挥的核心基础.大数据时代,海洋数据在数据量、时效性、数据类型等方面发生了翻天覆地的变化,传统海洋数据管理方式的不足之处日益凸显,亟待引进大数据管理技术理念和方式.本文通过分析梳理大数据生态架构和技术架构的优缺点和对海洋数据的适用性研究,提出了海洋大数据平台架构和海洋大数据资源池架构,...     

海洋大数据的内涵、现状与发展趋势展望

海洋数据是国家重要的基础性战略资源,海洋大数据融合应用发展对于实施海洋强国战略意义重大。本文从数据、技术和应用3个角度分析归纳了海洋大数据的内涵、外延和特征,提出了低质性、碎片化和隐匿性3个海洋大数据要解决的关键问题。从海洋大数据资源体系、海洋信息通信网、海洋大数据处理分析、海洋大数据存储管理和共享服务,以及海洋大数据应用研发等方面总结了海洋大数据发展能力现状和趋势,探讨了当前国家海洋大数据中心发展需求,架构海洋大数据国内外总体布局,从数据资源、关键技术、共享服务、开放创新、融合应用和国际合作等6个方面,研究提出海洋大数据重点发展方向,以期为国家、行业和地方海洋大数据发展提供参考。     

海洋大数据应用技术分析与趋势研究

随着各类探测设备及计算模拟的发展,科学研究进入第四范式"数据密集型发现",海洋领域亦已进入大数据时代,各类海洋大数据应用技术也成为海洋科学研究的关注焦点。本文从海洋大数据的产生到海洋大数据应用整个链条进行探讨。首先对海洋大数据的定义及特征进行了讨论;其次从技术方面,从多源感知与探测、存储与管理、分析挖掘、可视化角度对海洋大数据应用技术研究的基础和研究现状进行分析,最后从实践方面,对相关技术研究的应用现状及应用前景进行了说明,为海洋科学及技术研究发展提供重要参考依据。     

海洋地质大数据信息服务体系建设CSCD

针对海洋地质信息服务体系建设面临的大数据应用问题,提出了遵循互联网公共协议和OData数据开放协议,利用互联网Web平台及Web开发技术,构建基于REST风格API的轻量级Web服务,以及研究Web交互式数据可视化技术的建议。期望借鉴规范、技术、应用相辅相成的互联网成功模式,通过以API为核心的应用生态链,逐步推动海洋地质信息资源的开放、共享和互操作。     

基于区块链的海洋数据安全共享系统构建

在海洋数据体量快速积累和数据技术迅猛发展的时代背景下,海洋数据高效管理和价值挖掘成了重点课题之一。文章结合密码学中非对称加密技术(同态加密)和区块链中智能合约技术,构建“双链并行结合智能合约”的地区海洋数据安全共享系统。该双链系统中,“海洋数据注册链”管理共享节点、“海洋数据匹配链”管理待匹配节点,通过智能合约自动执行供需双方的资源有偿共享。该系统既促进了不同地区间的海洋数据共享流转,又保护了资源供应方的合法控制权,实现了对链上流通海洋数据的有效管理与监控,是区块链技术与传统海洋资源调查数据库相结合的海洋资源创新产物,理论上解决了不同地区间海洋经济发展中的海洋基础数据共享问题。     

海洋数据安全三层防范体系的设计构建

文章根据海洋数据多样性的特点,在传统信息安全体系构建的基础上,提出了对指定网络环境下的海洋数据进行加密传输的思路,从网络安全、主机防范和数据加密3个方面,设计集成海洋数据安全三层防范体系。     

需求导向的地方海洋数据资源体系规划及应用探索——以浙江省涉海数据资源体系规划为例

海洋数据资源体系规划是构建海洋数据共享应用生态、挖掘海洋数据价值的基础,也是推进“智慧海洋”工程建设的核心。本文结合浙江省实践,基于涉海数据资源现状和应用需求,提出了需求导向的地方海洋数据资源体系规划方案,构建了“分布式管理、集中式服务”框架下的浙江省海洋大数据资源池系统,进一步通过典型应用场景分析了地方海洋数据资源体系规划的应用效果,为海洋数据资源共享应用、海洋数据要素作用发挥提供了解决方案和实例参考。     

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。     

浅谈大数据背景下海洋地理信息系统的发展

21世纪是人类开发利用海洋的时代,海洋资源是我国可持续发展的重要保证,当下正处在大数据技术发展的热潮,将大数据技术与海洋信息系统相结合,发挥两者的优势,能更好地为我国海洋信息化服务。本文从大数据的概念出发,探讨了大数据背景下海洋信息系统的发展方向,提出以海洋地理信息系统为平台,建立海洋大数据时空大数据仓库,最后构建基于大数据的多环境多层次智能决策预警系统,为决策者提供依据。     

大数据视域下的海洋信息化建设构想

美国的"大数据研究与发展计划"提出后,引发了世界各国大数据研究的高潮。我国也在近期将大数据上升到国家政策的高度,大数据产业得到全面支持。海洋大数据作为海洋综合管理的基础,对于维护国家海洋权益、准确掌握海洋状况具有重要意义。文章在我国大数据技术快速发展的背景下,分析了国内外大数据技术发展的基本情况,提出了基于大数据资产化管理模式、大数据思维模式、大数据可视化模式来构建海洋大数据平台思路,进而挖掘海洋数据中隐藏的"智慧",全面提升海洋综合管控能力。     

海洋水文气象多时空尺度资料来源分析

目前,海洋数据获取量日益增多,根据时空分辨率、时空范围、垂向分层情况等的不同,可将海洋数据分为多种类型。了解和掌握现有的海洋数据资料,并加以利用,对国家经济发展、国防安全、军事活动等具有重要意义。经过长时间的研究和积累,本文总结了国内外海洋数据资料发布的几个主要数据源,同时归纳了几类常用的海洋数据资料,包括地形水深数据、卫星遥感数据、海洋调查观测数据、再分析产品数据,并对各类数据适用的时间尺度、空间尺度进行分析,旨在为海洋领域的科研工作者提供信息支持,为我国海洋大数据的建设提供参考。     

海洋数据共享研究与平台建设应用

数据作为生产要素之一,于2020年被正式纳入国家所定义的要素市场化配置中。数据已上升为各国争夺的战略资源,因此数据共享与安全成为数据治理中必不可少的两大热点。海洋数据作为国家科技创新的基础性战略资源,是认识海洋、经略海洋的重要信息基础。本文系统梳理了国内外海洋领域数据共享现状和实践进展,立足于不同用户群体对海洋数据资源的应用服务需求,提出了“海洋数据商城”模式,通过类似网上购物的方式提供数据在线使用和下载功能,采用云桌面的方式为用户搭建数据使用平台,实现了一站式海洋数据在线共享服务,解决了数据敏感性与共享需求迫切性之间的矛盾。最后,为持续推动海洋数据开放共享提出建议。     

大数据理念在海洋环境观测数据共享中的应用研究

随着海洋观测技术、科学调查手段、信息技术等的发展,海洋观测数据量日益庞大、观测要素的种类日益繁多,而我国海洋观测平台的条块管理模式造成了观测数据的分布式和区域化,使得资料共享成为近海研究的大障碍,影响了对数据价值的挖掘。文章介绍了近年来蓬勃发展的大数据的概念及其核心价值,并分析了当前海洋环境观测数据共享的需求。在此基础上,提出了一种基于大数据理念的海洋环境观测数据共享平台框架及相应的共享技术方案,并重点探讨了分布式的数据存储结构,以及从数据级和应用级两个层次进行信息共享的机制,数据更新和维护策略等。     

海洋环境大数据系统建设研究进展

海洋环境大数据是诸多学科研究领域的基础,也是实施海洋强国战略和建设海洋强国奋斗目标的先决条件。文章从全球海洋环境观测计划及系统出发,探讨现阶段全球海洋环境大数据观测、国家数据库建设、数据质控方法以及数据应用现状,阐明了海洋环境大数据在国家发展中的重要性,客观地分析了目前海洋环境大数据发展在基础设施、数据处理及数据质控能力建设等方面面临的关键问题与挑战,以期为将来海洋环境大数据在多尺度、多学科、多行业的深入发展与深度融合提供可靠的资料与建议。     

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。     

基于数据驱动的海洋重力专题图快速成图技术与应用

为解决海洋重力专题分幅制图重复性高以及成图工作量大的问题,同时为了更好地满足各类应急服务需求,本文结合数据统计特性分析及数据驱动技术,开展了海洋重力专题图快速成图技术研究,并优化了制图流程。本文以印度洋为研究区域开展了快速成图技术的应用,实现了海洋重力专题图件的批量快速制作,与常规制图方式对比,制图时间节省约60%,显著提升了图件制作工作效率。此技术为今后海洋专题快速制图奠定了基础,对推动海洋地球物理资料服务、数据交换共享及快速应急服务具有重要的意义。     

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。