面向海事现代化的海洋空间信息基础设施MSDI思考

摘 要：海事现代化提出了提升航海保障综合服务水平和加强信息资源应用等要求。本文简要介绍了海洋空间信息基础设施对海事现代化的技术保障作用；从海事测绘综合观测体系、海事测绘内外业一体化生产体系、海事测绘大数据服务架构、海洋空间信息共享和互操作体系等4个方面探讨了对海洋空间信息基础设施建设的思考，并对未来进行了展望。

关键词：海事现代化 海洋空间信息共享 MDSI综合观测体系 大数据

1.海事现代化

党的十报告提出建设“海洋强国战略”，交通运输部结合国家战略部署要求海事系统加强“革命化、正规化、现代化”建设，到2020年基本建成国内一流的经济执法系统，基本达到海事管理的国际先进水平。在《交通运输部关于加强全国海事系统“革命化、正规化、现代化”建设的意见》中提出要“优化航海保障服务，提升航海保障综合服务水平”和“加强信息资源应用”的要求。

空间信息基础设施是目前建设数字城市的核心技术和重要前提。对于海事三化建设而言，海洋空间信息基础设施不仅有助于推动多个业务部门的信息资源整合，而且能为各部门提供分布式信息共享交换服务，是提升航海保障综合服务水平和加强信息资源应用，实现海事现代化的重要技术保障。

2.海事信息资源应用和海洋空间信息基础设施

2. 1海事信息资源应用

按照海事系统信息化顶层设计要求，海事信息化已经迈入信息资源整合应用阶段。对于海事信息资源应用而言，不仅是整合海事系统内部的信息资源，更需要整合各口岸单位相关信息资源，这样信息资源应用才能充分发挥全面协同作用，为管理部门和社会公众提供高效便利的一站式服务。

海事信息资源按空间位置相关性可大致分为海洋空间信息和海事专题信息，海洋空间信息是负载海事专题信息的基础。在海洋空间信息基础设施上基于大数据技术对各海事专题信息进行整合应用及数据挖掘，才能真正解决海事部门的决策支持、执法管理、一站式服务等业务需求，最终这些需求又将促进海事相关信息资源深度融合应用。总之，海事信息资源应用离不开海洋空间信息基础设施的技术支撑。

2.2海洋空间信息基础设施

海洋空间信息是保障海上航行安全、海洋开发利用、海上环境保护等领域中的重要基础性数据。由于受行业管理和数据安全等制约，海洋空间信息目前还局限于使用传统的数据提供方式。纸海图很难被各种GIS系统利用；S-57标准的电子海图因为强调面向ECDIS用户，格式专用； HPD数据库的调用制约于HPD软件功能。所以，亟需整合我们现有的或正在开发的各种格式、各种类型的海洋空间数据集，构建海洋空间信息基础设施，提供标准接口，为管理部门和社会公众提供集成、统一、全面的海洋空间信息服务。

海洋空间信息基础设施（t he Marine Spatial Data Infrastructure， MSDI）是空间数据基础设施（SDI）的重要内容，目前国际上相关发达国家都十分注重开发海洋空间信息。例如美国在SDI方面开展的16个示范项目中就有多个项目涉及海洋空间信息基础设施、海洋管理、海洋多源数据融合等方面。而近年我国也在广泛开展SDI建设工作，国家测绘地理信息局副局长李维森曾于2013年当选为全球空间数据基础设施协会（GSDI）执行局成员。

国际海道测量组织（IHO）组织编制并了《MSDI指导方针-海道测量机构》（《C-17》），要求各成员国积极开展MSDI的建设。《C-17》中指出：采集海洋及海岸带的空间数据，生产和与海上航行安全、环境保护和海洋开发利用相关的海洋空间信息是各国海事测绘部门的职责。综上，MSDI的建设是海事测绘部门职责的自然延伸，海事测绘信息是建设MSDI的主要数据源。

3.海洋空间信息基础设施MSDI研究

笔者认为海洋空间信息基础设施MSDI建设必须树立以用户需求为导向，以基于位置的服务（LBS）为核心的服务理念，通过建立海事测绘综合观测体系，不断拓展海事测绘数据采集类型，融合海洋多源数据，逐步完善海事测绘内外业一体化生产体系，探索构建海事测绘大数据服务架构，提供标准化的海洋空间信息共享和互操作体系，提供集成、统一、全面的海洋空间基础信息服务，为海事现代化提供重要技术保障。

3. 1海事测绘综合观测体系

测绘技术发展迅速，测绘信息的基础性作用越来越受到重视。陆地测绘领域精密单点定位、快速三维立体重建、低空遥感、机载激光雷达测量、全景图等先进技术的引入，将推动传统海事测绘转型升级至能够快速、智能地采集和处理海量空间数据。海事测绘工作向全覆盖、高精度、大数据、高效率方向发展的趋势愈加明显。

随着MSDI战略的不断深化，构建海事测绘综合观测体系已在发达国家形成趋势。按照海事现代化中“加强信息资源应用”和“拓宽测量数据应用，提供综合助导航信息服务”的部署，笔者认为海事测绘部门应不断拓展传统海事测绘业务外延：增强水文、表层流、能见度、风速、风向等通航环境数据采集能力；将卫星遥感、航空测量、海上三维模型、港口设施图、全景图、多媒体航行指南、水下三维地形图、高精度海上定位技术等新生产工艺纳入海事测绘综合观测体系，并加强对海底底质和水下三维数据等相关数据的采集和处理能力，逐步实现向多元化沿海航行空间信息的全要素采集、评测、加工和服务发展，为建设MSDI和实现海事现代化提供数据保证。

3.2海事测绘内外业一体化生产体系研究

完善内外业一体化的海事测绘生产体系，通过标准化、制度化的管理手段，应用信息技术优化海事测绘生产体系各个环节，满足海事测绘保障全天候、全天时、全方位的要求，实现海事测绘生产快速化、成果数字化的战略目标。具体可包括：①海事测绘生产体系现状评价；②海事测绘内外业一体化作业模式研究；③海事测绘数据格式及交换标准研究；④水上水下一体化海测平台研究；⑤内外业一体化海事测绘生产体系资源布局等至少5个方面研究内容。

3.3海事测绘大数据服务架构研究

大数据具有数据量大、种类多和速度快等特点，需要研究新的数据处理方式，强化决策支持和过程动态优化。海事测绘数据是天然的大数据，海事测绘信息服务归根到底是大数据的服务。

我们应按照海事现代化中“拓宽测量数据应用，提供综合助导航信息服务”的部署，积极构建海事测绘大数据服务架构。以用户需求为导向，以LBS为核心，加快形成面向用户、面向服务的海事测绘生产和服务机制，适应海事航海保障信息化、智能化、现代化的发展需要。丰富测绘信息服务种类和方式，推动传统“一次性产品服务”模式向统一连续、广域实时、快速、精度合理、全面协同的海事测绘大数据综合服务模式转变，为海事现代化提供技术保证。

3.4标准化的海洋空间信息共享和互操作体系

海洋空间信息共享和互操作体系应至少包括：①数据管理和体系研究；②空间数据技术标准研究；③空间数据交换系统研究；④空间数据集研究等4方面研究内容。

海洋空间信息共享和互操作体系应至少满足①符合开放地理空间数据联盟（OGC）提出的无缝集成在线空间处理和位置服务框架（OWS），提供在线地图服务（WMS）、在线要素服务（WFS）、在线覆盖服务（WCS）等OGC空间数据互操作标准服务，实现对海洋空间信息要素检索和自动搜索浏览及数据调用下载；②强大的数据引擎功能，支持时空一体化的连续无缝空间数据管理和用户分类及服务分级体系；③支持按用户组、地理范围、数据层及时效等多关键词组合高级权限管理的空间信息共享与互操作，保障数据安全使用；④自定义报表和个性化统计分析功能，满足用户定制统计报表等至少4个方面功能需求。

标准化的海洋空间信息共享和互操作体系有助于海洋空间信息基础设施由专用到公用，信息服务从封闭到开放的转变，实现全面协同运作的运维机制，为海事现代化提出的“提升航海保障综合服务水平”和“加强信息资源应用”提供有效技术解决手段。

4.结束语

“十三五”是国家海洋信息战略深入实施的重要时期，是沿海港口航道大建设、航运大发展的战略机遇期，海事航海保障部门应抓住历史机遇，按照海事三化周密部署，积极开展海洋空间信息基础设施建设。逐渐以多元化沿海航行空间信息的全要素采集、评测、加工和服务驱动的测绘模式替代以海图产品服务为目的的传统测绘模式，不断拓展海事测绘数据采集类型，加快对海洋空间信息的数据挖掘，以位置服务为核心，为海事现代化提供统一连续、广域实时、快速、精度合理、全面协同的海事测绘大数据综合服务模式，满足对海洋空间信息的多层次、多样化需求，基本形成面向用户、面向服务的中国海事基础海洋空间信息服务体系。

参考文献：

[1]交通运输部海事局.中国海事航海保障“十三五发展规划”测绘专项规划（征求意见稿）[R].2016.

[2]IHO.Spatial Data Infrastructures“The Marine Dimension” Guidance for Hydrographic Office（C-17）[M].2011.

[3]王平，杨毅.海洋空间数据基础设施（MSDI）建设思路[J]. 2011（18）：86-89.

[4]周毅仪.基于多源海道测量数据库的海事空间信息服务研究.2010（8）：21-23.