大数据时代海洋信息技术发展探讨

王 伟

（河北大学，河北 保定 071000）

0 引 言

我国拥有超过300万平方千米的领海、内海及专属经济区，所包含的海洋资源相对丰富，而海洋资源开发利用与国计民生间存在着密切联系，是推动社会经济可持续性发展的核心动力。中国共产党第十八次代表大会明确提出“建设海洋强国”的战略部署，着重强调提升海洋开发能力及大力发展海洋经济，努力保护海洋生态环境，切实维护国家海洋合法权利，说明我国逐渐由以往的海洋大国向海洋强国转变，是新中国进入和平崛起新时期的标志。由此可见，实施建设海洋强国的战略部署对促进社会经济稳定发展、维护国家主权完整及实现全面建成小康社会目标具有不可比拟的积极作用。因此，本文针对大数据时代海洋信息技术发展的研究具有重要的现实意义。

1 海洋信息技术的概述

1.1 概念

通常情况下，海洋信息技术以研究海洋目标信息产生、存储、获取、处理、显示、利用及传输为主要研究方向，涵盖人工智能与智能系统、网络与信息安全、计算机技术应用、信息与通信系统、信息获取与处理及电子科学技术等方面内容，属于综合性强且学科交叉的新型研究领域，不止能推动社会经济发展，更能保证国防安全。同时，海洋信息处理是以应用为核心目标的科学技术手段，发展进程与探测及感知技术发展存在密切联系，而全新的理论及方法是促进海洋信息处理技术进步的基础与原动力，往往被视为占据重要地位的推动力量。此外，海洋目标信息获取及处理能实现动态化监测海洋的目标。

1.2 发展必要性

为了实现建设海洋强国的目标，切实维护国家合法海洋权利，地方政府及相关部门必须率先发展科学先进的海洋信息获取及处理技术，从而满足连续、精确及实时监测预报海洋目标的要求。同时，国家自然科学基金所颁布的《“十三五”发展规划》中明确提出将海洋信息目标获取、融合及应用纳入信息科学优先发展领域，且国家海洋局相继发布《国家海洋信息通信网络建设地面整合方案》及《国家海洋局信息化整合工作总体方案》等文件。由此可见，在新时代发展形势下，强化海洋信息技术领域中专家学者间的交流强度，对探索海洋信息目标获取及处理机制具有不可比拟的积极作用，能有效融合各种信息。近年来，人类海洋资源开发利用水平趋向成熟，各个国家间海洋资源竞争局面白热化，而社会对海洋目标安全性的要求大幅提升。由此可见，海洋目标信息获取及处理早已成为各个海洋强国抢占资源制高点的必经之路，符合信息系统与信号处理的发展潮流。同时，海洋目标类型相对多样且覆盖面较为广阔，包括空中、水下及海面等，例如：军船、潜艇、无人潜航器、钻井平台、水雷、鱼类及军船与海上飞行的民航、无人机、军机及导弹等。此外，受洋流及台风等因素的影响，海洋环境复杂且气象多变，声光电磁等探测手段均无法准确探查海洋环境。由此可见，深入研究海洋目标信息获取及处理的技术手段，探索不同手段获取及处理海洋目标的原理、理论及方法，彻底解决各种不确定影响因素对复杂海洋目标信息获取及处理所产生的问题，满足多源头、异质、异类及异构海洋目标信息间融合的要求，能够为监督海洋安全、响应海上突发事件、海上救援搜索、监测保护海洋环境、勘探开发海洋资源及防灾减灾等工作提供强有力的支持。同时，受海上目标识别探测、水下信息获取处理及海洋环境感知等应用需求缺口持续扩大的影响，促使大力发展海洋信息处理技术成为可能，大幅度提高海洋信息系统多维信息获取能力。

1.3 大数据时代发展海洋信息技术的局限

即便国家早已于2016年试点建设“智慧海洋”，基本完善海洋基础设施建设，充分发挥电子信息设备的验证作用，推动海洋信息经济长足发展，但是海洋信息技术发展仍存在较多问题亟待解决。例如：部分地区信息化基础设施相对薄弱，特别是以卫星为基础的天基网络及以海底光缆为基础的海洋网络均尚未建成，造成陆地与海洋及空间与地面间互联互通覆盖不够全面，其综合管控能力、信息分析处理能力、综合感知能力及海洋信息通信能力均有待提升。同时，信息化技术与海洋产业间融合度远远不足，尤其是“互联网+”、大数据技术及人工智能技术与海洋产业及海洋管理间融合深度及广度不足，造成服务应用水平较弱。

2 大数据时代发展海洋信息技术的要点

2.1 海洋信息管理

一般说来，海洋信息中各项数据均来源于海洋数据浮标、海洋调查船、海床基、卫星及航空遥感等，而多样化的探测方法大大增加了集中信息的管理难度。为了有效汇集各种海洋信息，搭建信息化数据库时应遵循数据格式统一化的原则，降低各种类型数据的读取难度，便于及时查询及妥善利用，且数据格式统一化能满足不同数据接口的读取要求。同时，数据库间联系好比人类身体中各个器官，器官表面分布杂乱无章但内在相得益彰，确保身体处于正常运转状态；而大数据时代大力发展海洋信息技术，能明显提高海洋数据资源的利用率，真正意义上做到向管理人员提供及时准确的海洋信息。同时，以保证文件独立性为前提条件，移动时不得损坏文件，造成文件中信息内容缺失，针对关联性文件则采取特殊处理手段，例如：超链接或文内标注等，且为了方便文件信息输送及保存，尽可能拆开保存大型文件，促使文件始终保持独立状态，一旦出现数据受损或缺失问题则不再需要更新所有文件，仅仅找出缺失文件位置再更换或切除受损位置即可。此外，持续完善各种硬件设备设施，尽可能在传感器与数据库间形成自动化传输的路径，促使传感器收集的海洋信息反馈于电脑，例如：pH值、温度及海洋生物等，全面监控数据系统，实现快速处理及交互分析海洋信息的目标。

2.2 海洋信息共享

海洋信息面向海洋业务提供相应的服务，服务平台无法脱离专业人员养护及完善的支持，可满足及时向用户提供数据交互的要求。由此可见，调用数据信息创建相应的共享途径，不止能有效预防数据大量堆积，彻底解决数据录入及调用问题，更能明显提高总体工作效率。同时，提供共享服务时，注重数据信息的安全保密工作，消除影响企业经济效益的风险因素。除创建总体工作平台外，技术人员必须设置文件保密级别，详细划分为各个级别工作人员的文件保密等级，使用密码调阅浏览文件中的数据信息，一旦用户级别低于文件保密等级时则不可调用相关文件。同时，针对出现文件中数据信息丢失或泄密的问题，相关技术人员可利用文件保密等级及个人账号，仔细查询相关浏览记录，甚至可快速甄别浏览器的IP地址，避免出现非海洋信息管理人员禁止应用文件的问题，确保所有浏览海洋信息的受众均为各个岗位的工作人员，真正意义上做到授权浏览文件。此外，各个部门秉持实事求是的工作原则，尽可能集中自身常用的文件创建信息化子平台，搭建部门间数据信息共享通道，预防出现重复劳动的情况，极大程度上减少各个部门的平台占用时间，准确评估各个部门间工作量的差异性，突出海洋信息的公开性及透明性。

2.3 与云计算结合

海洋信息类型多样且结构复杂，如何在庞大的海洋信息中找出有用的信息数据，得到越来越多从业人员的关注及重视。以往信息技术中不存在相应的设备设施，无法满足用户的信息使用要求。大数据时代云计算技术出现以来，大幅度提升海洋信息数据的处理速度，计算次数高达每秒10万亿次，能有效分析气候变化及核爆炸等复杂问题，而用户仅仅利用计算机或平板电脑能有效连接数据中心，基本能结合自身需求提出申请得到最终运算结果。同时，灵活运用统计学中各种理论知识及公式，进行海洋数据信息整理、分析及研究，例如：平均值法或趋势线法等，大大提高总体计算效率。除明确云计算所需处理的各项问题外，清晰认识到海洋信息的复杂程度及云计算的处理水平，于具体问题中抽象凝练出物理问题，创建出程序化的数学统计规律，调研各个部门工作期间所遭遇的问题，例如：预报警及监测、信息技术及海洋环境监测等。此外，将充足全面的数据信息视为云计算的支持，例如：以5年后海洋环境预测为例，工作人员必须全面了解海洋近5年内具体变化情况，例如：酸碱度、pH值、盐度、温度及海洋生物等，综合考虑计算机技术的特殊性，即计算趋向程序化且无任何思维能力及想象能力，尽可能应用固定模式编写各项数据信息，促使其成为云计算的基础性条件。

3 结 语

通过本文探究，认识到在大数据时代，海洋信息技术成为不可阻挡的主流发展趋势。因此，地方政府及相关部门秉持具体问题具体分析的工作原则，加大对发展海洋信息技术的重视程度，紧跟大数据时代的发展步伐，灵活运用各种技术手段，组建专业化信息人才团队，将海洋信息技术与云计算技术相结合，实现信息共享的目标，彻底解决海洋信息管理期间所遭遇的各种问题，为促进我国海洋信息技术蓬勃发展提供强有力的支持。