浅谈上海市海域动态监视监测管理系统设计*

李 佼，龚岳松，郑晓阳

（上海市海洋信息中心 上海 200050）

浅谈上海市海域动态监视监测管理系统设计*

李 佼，龚岳松，郑晓阳

（上海市海洋信息中心 上海 200050）

建设海域动态监视监测管理系统是贯彻实施 《中华人民共和国海域使用管理法》的重要工作内容，对提高各级海洋管理部门科学决策和办公自动化水平有重大作用。在研究上海市海域动态监视监测管理业务需求的基础上，初步探讨上海市海域动态监视监测管理系统的总体架构，设计海域使用业务管理、海域巡查管理、重点海域海岛监视、海底管线管理等功能，从而促进本市海域使用的科学管理、海域资源的可持续利用和海洋经济的健康发展。

海域管理；信息系统；系统设计；上海

随着经济社会和海洋科技的突飞猛进，人类对海洋的探索程度不断加深，利用能力日益提高，特别是随着陆地资源的过度开发，发展海洋经济已成为解决人口剧增、资源匮乏、环境恶化等问题的重要途径。控制海洋空间、争夺海洋资源、抢占海洋科技制高点已成为国际大势所趋［1－2］。上海地处太平洋西岸，亚洲大陆东沿，正当我国南北弧形海岸线中部，地理位置优越。上海在有限的海域范围内，已经聚集了大量复杂的海洋工程和其他各类用海项目，海洋空间利用程度较高，围绕海洋全面开发战略目标，急需建立海域动态监测体系，开展海洋信息化建设。

构建海域动态监测体系是及时掌握辖区内海域使用现状和动态的有效途径，也是提高海域管理的能力建设的重要举措，其关键在于开展并尽快完成科学、合理的系统总体框架设计。随着国家海域动态监视监测管理系统建设工作的开展和各沿海省、市、自治区的业务化运行，有关海域动态监视监测管理系统建设方面的研究也在不断地深入并取得了丰硕的成果。在分析上海市海域动态监视监测管理业务需求的基础上，对上海市海域动态监视监测管理系统的总体架构做初步的探讨，设计海域使用业务管理、海域巡查管理、重点海域海岛监视、海底管线管理等功能，促进本市海域使用的科学管理、海域资源的可持续利用和海洋经济的健康发展。

1 研究现状

为贯彻实施 《中华人民共和国海域使用管理法》关于 “国家建立海域使用管理信息系统，对海域使用状况实施监视、监测”的规定，加强海域管理信息系统的建设，提高各级海洋管理部门科学决策和办公自动化水平，国家海洋局自2002年按照 “统一标准、统一规划、统一设计、统一推广”的原则，组织开发了国家海域动态监视监测管理系统。该系统基于Super-Map平台和Orale数据库技术进行系统建设，包括海域使用动态监控与指挥办公系统、海域使用动态监视监测业务管理系统、海域动态评价与决策支持系统，实现监视监测数据的及时传递，确保我国各级海域使用管理部门能实时把握海域使用动态，缩短行政审批周期，实现办公数字化、管理规范化和决策科学化。该系统已在全国各沿海省市实现了业务化运行。

同时，各地海域动管中心如江苏省、福建省、广西壮族自治区、南通市、宁波市等，结合地方业务应用需求，自行研发了海域动态监视监测管理附加系统。江苏省海域动管附加系统独立于国家系统，主要包括海域使用管理工作流子系统、查询分析统计子系统、系统管理子系统和GIS图形子系统四大主要模块，是海域使用管理的现代化工具，主要实现从海域申请、审批、确权发证直至日常管理、统计归档的全过程办公自动化。系统已经在江苏省省、市、县三级海洋行政管理部门得到应用［3］。南通市海域使用动态监管中心在江苏省海域动管附加系统建设的基础上，通过建设远程视频监控点实现了对本地特色用海项目 （海滨浴场、海洋保护区等且有网络基础的项目）的实时远程视频监控，在如东洋口港人工岛建立了1个监控半径为3～5 km的视频监控点。

2 业务现状

上海市海洋局，内设海域海岛处、海洋环保处等业务处室，下设市海洋管理事务中心、中国海监上海市总队、市海洋业务受理中心、市海洋环境监测预报中心、市海洋信息中心、市海洋规划设计研究院等局属机构，以及浦东新区、奉贤区、金山区、宝山区、崇明县等5个沿海区县。其中，上海市海洋局海域海岛处为海域管理部门，市海洋管理事务中心 （海域动态监管中心）为海域动态管理主体单位，负责接收、汇总、处理海域监视监测和异点异区信息的上传下达，以及海域权属登记、确权发证、信息服务等工作；各区县海洋局负责开展辖区内的海域地面监视监测、巡查、信息核查与反馈等工作。由于信息储备、硬件设施、技术条件、人才队伍、管理经验较匮乏，亟须借助信息化手段，促进业务能力的形成，更好地推进海域动态监视监测工作，为海域管理和海洋执法提供强有力的决策支持和技术支撑。

在海域海岛业务管理方面，无法及时有效地掌握各类海域使用及海岛信息，以及发现、取证和处置各种突发事件，尚无对这些数据分析利用的信息系统；对重点用海单位、重点用海工程、围填海工程、养殖用海等用海活动的监管，目前尚采用人工方式进行，无法满足《海域使用管理法》要求的对用海活动事前、事中、事后的全程监督。

目前，上海市海洋局在吸取水务信息化建设的经验，结合上海海洋管理的实际需求，通过推进 “数字海洋”上海示范区、上海市海域动态监视监测管理系统等项目的建设，对上海海洋信息化框架进行顶层设计和统一规划。

3 系统建设目标和总体设计

上海市海域动态监视监测管理系统的建设已列入上海市海洋发展 “十二五”规划，对于促进全市海洋业务开展和提升全市海域管理水平将起到举足轻重的作用。系统建设目标是根据国家海洋局相关要求及标准，通过整合卫星遥感、航空遥感及地面监视监测信息资源，依靠先进的信息化技术手段建设满足上海海域管理业务需求的监视监测业务化运行系统，实现对本市海域、海岛的动态监管及动态评价分析体系，提升监管能力和管理水平，促进本市海洋开发的合理有序、海域资源的可持续利用和海洋经济的健康发展［4－6］。

3.1 组织结构

上海市海域动态监视监测管理系统作为国家海域动态监视监测管理系统的省级节点，系统分为省级和区县级两级应用，上海市海洋局分配权限给各区县海洋局开展业务应用。国家海洋局提供卫星、航空遥感监视监测信息，市海洋管理事务中心和区县海洋局负责地面监视监测信息的维护，市海洋信息中心负责建设海洋数据中心。实现数据同步，体现了 “一个系统、两级应用、三级维护”的体系架构。

3.2 系统架构

根据上海市海洋局管理的实际需求，结合“数字海洋”上海示范区项目、水务公共信息平台以及其他社会已建信息资源，依托覆盖市、区县两级海洋管理部门的网络平台，逐步形成对海域使用现状、海洋功能区划、海域勘界、海籍管理、海域使用审批、海底管线管理等业务的监视监管、预警、事务管理和协同办公能力，并为海洋执法等提供信息基础。系统的总体架构如图1所示。

展现层通过与现有的面向相关政府部门的电子政务门户集成、面向社会公众的市海洋局门户网站集成和公共信息平台集成来实现海域动管信息的发布、内容展示和WebGIS服务等集成。

应用层是在数据层和应用支撑层的基础上集成和构建的各种业务应用系统。该层主要包括3个国家系统和4个上海附加系统。

应用支撑层包括统一认证、系统管理、统计分析、流程管理、数据交换等应用支撑服务。

数据层包括上海市海域动态监视监测管理系统数据库 （基础地理信息库、海域动态监视监测数据库、海域专业数据库）以及上海市海洋数据中心 （海域动管部分）。

基础设施层主要包括系统软件、机房及配套、主机服务器系统、存储备份系统、网络和其他基础硬件设施。它是保证整个信息体系运行的前提。

信息安全体系包括网络、主机、应用等安全防护，故障恢复及容灾等。信息安全体系是为保障信息体系各个层面的安全。

标准规范体系包括应当遵守的法律法规、标准规范体系。标准与规范支撑体系是保障整个信息体系规划和建设成功的软性因素，也是成功实施最重要的一环［7－8］。

3.3 数据架构

本系统的数据来源包括卫星遥感监视监测、航空遥感监视监测和地面监视监测，数据通过统一交换平台进入海洋基础数据库 （海域动态监视监测基础数据部分），经标准规范，整合进入核心数据部分，分为实时监测类、基础地理类、基础资料类、专题信息类、业务运行类和元数据类等。

3.4 应用架构

根据业务现状及应用需求，设计海域使用业务管理、海域巡查管理、重点海域海岛视频监视、海底管线监控预警等4个子系统，实现接收、汇总与处理监视监测数据和异点异区信息的上传下达，海域海岛管理的业务化运行。

3.4.1 海域使用业务管理

根据 《海域使用管理法》和 《海岛保护法》的要求，结合上海本地海域使用日常业务管理的需要，确保海域使用管理部门实时把握海域动态，设计海域使用业务管理系统，主要功能包括：海域使用审批查询、用海项目动态管理、海洋功能区划管理、海域勘界管理、海岸线管理、海籍管理、海域分等与价值评估管理、统计分析、资质管理、海洋自然保护区管理等，并预留与国家系统的数据接口，实现对海域使用审批、海域使用动态变化、海洋功能区划、海域勘界、海籍信息、海域使用资质、海域价值评估、海域使用统计分析等海域使用业务的基于WebGIS的可视化管理。

3.4.2 海域巡查管理

为使海域主管部门及时掌握上海市周边岸线推移、岸滩面积增减变化情况，实现海域管理从被动到主动，从粗放式管理到精细化管理的转变，借鉴城市网格化管理的理念，建立市区两级的海域巡查管理子系统，推动海域地面监视监测从巡查发现－上报－核实流程的业务化运行，为海域管理实现事前、事中、事后监管建立信息基础。该子系统包括移动巡查管理、事件采集上报管理、信息接收管理、状态跟踪等功能。其中，移动巡查管理由任务派遣、任务提示、事件查询等功能组成；事件采集上报功能实现对海域范围内重大用海项目、围海造田项目巡查过程中问题事件的现场拍照、录入、上报及报警，由巡查员通过手持PDA完成。信息接受管理依托GIS平台，将事件发生地点定位到地图上，使监管部门能够第一时间掌握事件的各方面信息，为事件处置争取宝贵的时间，同时也为各级领导指挥决策提供充分、翔实的资料。

3.4.3 重点海域海岛监视

建设重点海域海岛视频监视系统，结合地面的海域巡查管理系统，构成上海市海域地面监视监测体系，实现对重点用海项目、海底管线登陆点、无居民海岛等重点海域海岛区域的实时视频监视和突发状况的报警提醒。① 实现对重点沿海区域的重点用海项目、在建工程、沿海重点储备用地 （海涂、滩涂）、海塘堤防薄弱段的事前、事中、事后的全过程动态监管，并为防汛减灾等业务提供有力支持；② 实现对非法登岛、非法开发利用无居民岛的远程监管，并及时掌握海岛生态变化情况，保护生态平衡。系统分为视频监控前端部分、网络传输部分和监控中心部分3个层次，功能主要包括多路监控、图像截取、定时录像、运动监测警报等。

3.4.4 海底管线安全监视

根据 “利用现有资源”的建设原则，通过专线方式接入位于崇明东旺沙的东滩海底管线和原南汇地区海底管线接入点的雷达监视信息及管线基本信息，实现对海底管线的实时安全监视，为海监执法部门提供信息技术支持和执法依据。具体功能包括雷达信息接入、自动报警信息接入和海底管线安全管理。在对海底管线路由的基本资料汇总、管理的基础上，根据所接入的渔船等目标得航速等地波雷达信息，设计自动报警，从而为海洋执法等相关部门的监管工作提供信息支撑。

4 结束语

上海市海域动态监视监测管理系统作为上海海洋信息化框架的重要组成部分，列入上海市海洋发展 “十二五”规划。系统设计在满足海域业务管理需要的同时，也可服务于海洋环保、预报减灾等业务管理系统和 “数字海洋”的建设，可为本市海域海岛管理、海洋执法等管理工作提供了信息支撑，提高上海市、区（县）两级海洋行政主管部门的海洋信息综合管理能力与服务能力。

［1］ 卢静．海洋功能区划管理信息系统研究成果回顾及展望［J］．海洋开发与管理，2012，29（6）：16－21．

［2］ 赵薛强，林桂兰．浅谈互联网海洋信息管理系统开发［J］．海洋信息，2010（6）：16－21．

［3］ 姜杰，张鹰，张东．基于Map X组件的江苏省海域管理信息系统开发［J］．海洋环境科学，2004（3）：55－57．

［4］ 刘志军，金继业，章任群，等．四级联动的海域使用管理信息系统建设关键技术研究［J］．海洋技术，2007（3）：70－72．

［5］ 章任群．基于GIS的海域管理信息系统建设［J］．海洋信息，2004，（1）：5－7．

［6］ 奥勇．GIS在青岛海域管理中的应用［J］．地球科学与环境学报，2004，26（2）：71－74．

［7］ 金永福，何盛琪，赵明，等．浙江省908专项海域使用管理信息系统（网络版）开发研究［J］．海洋开发与管理，2012，29（3）：42－44．

［8］ 洪建胜．福建省海域使用综合管理信息系统建设和海洋管理信息化［J］．福建水产，2004（3）：49－53．

海洋综合管理信息应用平台框架研究及示范应用项目 （沪海科2011－05）．