海洋信息化建设对海洋灾害应急响应的影响分析

张念华 马汇文 刘兵

摘要：随着信息技术的快速发展，海洋信息化建设对提升海洋灾害应急响应能力具有重要作用。本研究通过分析信息化在海洋灾害监测预警、资源配置、应急决策支持等方面的应用情况，探讨了信息化建设如何优化应急响应流程、提高响应效率。研究表明，信息化技术提高了预警的准确性和时效性，促进了资源的有效配置和多方协同应对，增强了公众参与和社区防灾减灾能力。尽管如此，信息化建设仍面临诸多挑战，包括技术更新、法规完善、专业人才培养等。因此，加大科研投入，制定相应政策，并建立综合的人才培养体系，可推动海洋信息化建设更有效地服务于海洋灾害应急管理。

关键词：海洋信息化；海洋灾害；应急响应；监测预警；资源配置

DOI：10.12433/zgkjtz.20241210

全球气候变迁与海洋环境的复杂性，使得海洋灾害频繁发生，给沿海地区的人类社会和经济活动带来了严重影响，如台风、海啸、风暴潮、赤潮等灾害，不仅威胁着人类的生命安全，也给渔业、航运、旅游等行业造成了巨大损失。根据联合国数据，近年来，由海洋灾害造成的年均经济损失达数十亿美元。随着全球气候变化的加剧，预计未来海洋灾害的发生率与强度将呈上升趋势，这无疑将对沿海城市的可持续发展构成严峻挑战。

在这种背景下，提升海洋灾害应急响应的能力尤为重要。海洋信息化建设作为提高应对海洋灾害能力的关键途径，其重要性不言而喻。利用先进的信息技术收集和处理海洋数据，能够有效提高灾害预警的准确性和时效性，为决策者提供科学依据，最大限度地减少人员伤亡和财产损失。然而，如何构建高效的海洋信息化系统，以及这些系统如何在实际操作中发挥作用，仍是当前学界和实务界需要深入探讨的问题。

一、海洋信息化建设概述

（一）定义和内容

海洋信息化是指采用现代信息技术，对海洋环境进行监测、分析、预测和管理的过程。它包括一系列关键技术和系统，如遥感技术、地理信息系统（GIS）、海洋数据收集与分析工具、自动化预警系统等。这些技术和系统共同构成了一个多层次、全方位的海洋信息网络，实时监测海洋动态并为研究人员提供决策支持。

（二）发展现状

在全球范围内，海洋信息化建设正逐步加强。许多国家已经建立了自己的海洋监测和预警系统，例如：美国的国家海洋和大气管理局（NOAA）、日本的日本气象厅（JMA）。中国也通过建立海洋监测站点、发射海洋卫星等方式，不断加强海洋信息化建设。尽管如此，全球海洋信息化建设仍面临着数据共享不足、技术更新滞后等问题。

（三）主要技术与工具

海洋信息化建设的关键技术和工具包括：卫星遥感技术，它能提供大范围、高精度的海洋环境数据；海洋数据收集平台，如浮标、潜水器和海洋观测站，可实时监测海洋状况；通信技术，包括卫星通信、无线电传输等，可确保信息的快速流通。此外，大数据分析、云计算、人工智能等新兴技术正在被整合进海洋信息化体系，这些技术可提高数据处理能力和预警精确度。

二、海洋灾害应急响应机制

（一）灾害类型与特点

海洋灾害主要包括海洋自然灾害和人为事故两大类。自然灾害如台风、海啸、风暴潮、赤潮等，通常具有发生突然、影响范围广、破坏力大的特点。而人为事故则包括油污染、船只碰撞、海上平台事故等，这些灾害往往因人类活动而起，预防和应对措施更侧重于规范管理和快速响应。

（二）应急响应流程

现有的海洋灾害应急响应流程通常包括灾害监测、预警发布、紧急疏散、救援行动、灾后恢复等关键步骤，这一流程依赖高效的信息传递系统和协调一致的管理机构。国际上，如国际海事组织（IMO）等机构已经制定了一系列标准和协议，可指导各国在海洋灾害发生时的应急响应。

三、信息化建设对应急响应的影响

（一）数据获取与处理

随着遥感技术、卫星观测、无人机巡查等技术的发展，研究人员可实现对海洋环境的实时监控，及时发现潜在的灾害风险。例如：利用合成孔径雷达（SAR）透过云层和雨幕监测海面情况，而海洋浮标和传感器网络则能够提供水温、海流等关键数据。

在数据处理方面，地理信息系统（GIS）和大数据分析技术的应用，使得海量的海洋数据能够被有效整合和分析。通过应用这些技术，可实现对海洋灾害成因、发展趋势的深入理解，为决策者提供科学依据。人工智能和机器学习的引入，进一步增强了数据分析的预测能力和准确性。

最新数据显示，信息化建设已经显著提升了海洋灾害的响应效率。根据国际海事卫星组织（INMARSAT）的报告，利用卫星通信系统进行紧急定位和救援协调，救援时间比以往减少了30%。

（二）决策支持系统

信息化在提高海洋灾害应急响应效率方面，构建了决策支持系统（DSS），结合实时监测数据、预测模型以及风险评估工具，为决策者提供了一套科学、综合的参考信息，确保应对措施迅速且恰当。

模型预测是决策支持系统中的核心环节，它依托于复杂的算法和历史数据，能够模拟未来可能发生的海洋灾害情况。例如：针对飓风和台风路径的预测模型，可准确预测其走向和强度变化。海浪和潮汐的预测模型也为沿海区域的防灾工作提供了重要依据。风险评估则利用地理信息系统（GIS）进行空间分析，识别最有可能受影响的区域，估算潜在损失，以优化资源分配和应急预案。

根据最新数据，采用高级决策支持系统的地区，在处理海洋灾害时表现出了更高的效率和更低的错误响应率。例如：美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的报告指出，利用DSS应对飓风，看使撤离效率提高20%，且救援资源的使用更加精确。

（三）响应速度与效率

海洋灾害的应急响应需要在黄金时间内做出迅速且有效的决策和行动。信息化建设在此过程中起到了加速器的作用，显著提升了响应的速度和效率。

实时数据收集与传输技术的进步，是提高应急响应速度的关键。通过卫星遥感、浮标监测、无人机巡查等手段，研究人员可快速获取受灾海域的实时信息，并将其瞬间传回指挥中心。相较传统的信息收集方式，这些技术大大缩短了数据收集的时间。例如：根据国际海事卫星组织（INMARSAT）的最新统计，利用其增强型卫星通信系统，可将数据传输速度提高至原来的两倍。

信息技术的应用优化了指令传递和协调机制。通过集成通讯平台，如数字集群系统和社交媒体工具，指挥中心可即时发布指令并调整救援资源，减少多层次沟通带来的时间延误。实验数据显示，使用数字化指挥平台的救援队伍比传统指挥方式快了至少30%的响应时间。

决策支持系统和人工智能算法的应用进一步提高了处理效率。依托大数据分析，研究人员可在数分钟内完成对复杂数据的处理与分析，为决策者提供科学依据。例如：采用机器学习模型预测灾害的发展趋势，提前部署救援力量，减少响应时间。

（四）资源配置与管理

在海洋灾害的应急响应中，资源配置与管理的优化是提高救援效率、降低损失的关键。信息化建设通过引入高科技手段和智能系统，极大地提升了救灾资源调度的精准度和整体管理的实时性。

信息化技术提供了全面而详细的资源数据库。通过应用地理信息系统（GIS）和物联网（IoT）技术，研究人员可实时监控救援物资、人员、船只等资源的位置和状态。根据国际海洋组织2019年的数据，利用这些技术可提高物资调配精确度至98%以上，有效避免了资源的浪费和重复配置。

人工智能（AI）和大数据在资源管理中的应用也日益成熟。AI算法可以分析历史数据和实时情况，预测灾区的需求变化，指导资源的合理分配。例如：研究显示，使用AI预测模型可减少至少15%的资源冗余配置。

数字化决策支持系统可为资源配置提供动态优化方案。通过实时接收来自前线的反馈信息，结合多源数据分析，该系统可快速调整资源投放策略，确保救援力量的最有效利用。实际案例表明，应用此类系统后，救援响应时间平均缩短了25%，并显著提高了救援成功率。

四、信息化建设的挑战与对策

（一）技术挑战

信息化建设在提升海洋灾害应急响应效率方面面临着诸多技术挑战，数据集成问题是其中的主要难题。由于海洋数据的多源性和异构性，如何实现有效集成成为关键。例如：根据《国际海洋信息化发展报告》（2020），超过60%的海洋信息平台存在“数据孤岛”现象，导致数据无法得到充分利用。系统兼容性也是制约信息化建设的重要因素。不同国家和地区使用的信息系统标准不一，造成了联合应急时的障碍。

针对这些技术挑战，建议采用开放标准的数据采集和共享协议，推动统一的数据格式和交换接口。鼓励开发具备高度兼容性和模块化设计的信息系统，促进不同系统间的无缝对接。

建立国际海洋数据标准委员会：通过国际合作建立一个委员会，负责制定统一的海洋数据标准，并推广这些标准的应用。这将有助于不同平台和机构之间的数据互通。

发展先进的数据集成工具：投资研发能够处理多源异构数据集成的工具和算法，如：使用人工智能和机器学习技术，提高数据处理的自动化程度。

构建共享平台：创建开放的海洋灾害信息共享平台，鼓励各方上传和共享数据，这样的平台应具备强大的数据处理能力和安全保障措施。

推动国际合作项目：通过跨国界的合作项目，促进不同国家间的技术交流与合作，共同解决兼容性问题，并培训相关人员使用新系统。

加强信息技术基础设施建设：在海洋灾害应急响应的关键区域，加强信息技术基础设施建设，确保数据传输和处理的稳定性与效率。

实施定期的技术演练和更新：组织定期的技术演练，以确保所有参与方熟悉最新的技术和操作流程。同时，持续跟踪技术进步，及时更新系统和协议。

增强网络安全防护：随着数据共享的增加，网络安全风险也随之上升。因此，需要强化网络防护措施，确保敏感数据的安全。

（二）政策与法规

当前，需要制定的政策法规应关注以下几方面：确保信息安全，制定相应的数据保护法律，防止敏感信息泄露；《全球海洋安全报告》（2019）显示，海洋信息安全事件在过去五年里增加了40%，显示出对策略框架的迫切需求；推动公私合作机制的法律建设，鼓励私营部门参与信息化建设项目；立法明确各方责任和义务，尤其是在跨国界的海洋灾害应急响应中，确保信息共享和资源调配的合法性和有效性。

（三）人才与培训

信息化建设不仅需要先进的技术和完备的法规政策支撑，更需要一支具备相应技能和知识的专业人才队伍。根据《国际海洋人才发展报告》（2019），海洋信息化领域目前面临着约30%的人才缺口，尤其是在数据分析、系统维护、网络安全等专业技术人才方面，这一缺口限制了信息化建设的速度和质量，影响了海洋灾害应急响应的效率。

为了解决这一问题，建议制定全面的人才培养和技术培训计划。高等教育机构应开设与海洋信息化相关的专业和课程，培养学生的实际操作能力和创新思维；政府和企业可以联合设立实习基地和研究中心，提供面向实际应用的研究项目，吸引和培养更多专业人才；对在职人员进行定期的技术培训和职业发展规划，保持其专业技能的先进性和适应性；鼓励国际交流合作，引入国外的先进经验和专家知识，加快本土人才的成长速度。

五、结语

本文通过分析海洋信息化建设对海洋灾害应急响应的影响，得出以下结论：信息化技术的应用显著提高了海洋灾害监测预警的准确性和时效性，尤其在利用卫星遥感、海洋浮标数据等进行灾害预测方面取得了突破性进展。信息系统的整合、优化了资源配置，确保了应急资源的高效利用，提升了多部门协同作战的能力。然而，研究也指出，信息化建设仍面临着技术创新、法规政策、人才培训等多重挑战。为了充分发挥信息化在海洋灾害应急响应中的作用，建议加大科研投入，更新相关法规，建立全面的人才培养和技术培训体系。

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作者简介：张念华（1971），男，汉族，山东省日照市人，在职研究生，工程师，研究方向为海洋防灾减灾、海洋信息化建设、海上应急搜救、渔业船舶智能装备。

通讯作者：马汇文