海洋数字经济范文
时间：2023-07-21 16:21:16
海洋数字经济范文第1篇
关键词：“数字海洋”；信息框架；海洋管理；“数字地球”
我国作为世界海洋大国，海洋资源的开发与利用已成为我国经济发展的重要支柱。为了更好的对海洋资源进行管理，维护我国的海洋权益，就需要不断克服开发与综合管理中的困难。而“数字海洋”的引入就很好的实现了这一目标，利用现代化的科技手段很好的解决了海洋问题，使得海洋资源得到了充分的利用，这对我国的海洋综合管理有着非常重要的意义。
1“数字海洋”及海洋权益
“数字海洋”是集成海量、多时相、多分辨率和多类型的海洋观测与监测数据、分析算法和数值模型，运用3S、虚拟现实、科学视算等技术手段，构建由海洋物理、化学、生物、地质等基础信息组成的虚拟视觉模型海洋系统。目前，许多国家已经将科研高精尖力量和大笔资金投入到“数字海洋”的建设中来，目的就是为了在海洋权益、海洋经济和海洋产业等竞争中更好的获取信息。海洋权益是国家取得海洋领土的权利，以及由此获得的一些延伸或衍生的权利。它包括：海洋政治、海洋经济、海洋科学和海上安全等等。为了更好的捍卫中国的海洋领土，就需要通过引入“数字海洋”来对海上的违法活动和非法入侵情况进行实时监测，为我国海洋国土划界和海洋领土纠纷提供强有力的依据。
2“数字海洋”信息框架总体设计与进展
中国“数字海洋”信息框架的总体目标可归纳为：2.1平台建立和完善海洋信息标准体系，整合和处理各种调查资料，建立数字海洋信息平台。2.2原型开展关键技术的研究和开发，建设“数字海洋”原型系统，实现海洋信息的动态可视化表达。2.3系统开发数字海洋综合管理系统、中国数字海洋公众版和其他特色服务系统。中国“数字海洋”信息框架，采用三维球体模型表达方式。其建立了“数字海洋”标准规划体系，构建了分布式海洋数据中心和主题应用式海洋数据仓库。实现了海洋的自然环境，自然元素和海洋现象的交互式三维可视化表达和模拟。中国“数字海洋”信息框架总体结构如图1所示。
3“数字海洋”在海洋综合管理中的应用
近些年来，海洋生态环境被严重的破坏，保护海洋环境已经成为海洋管理的主要任务，只有建立科学、合理的管理制度，对海洋进行监测和保护，才能让海洋资源更加健康的发展下去。而“数字海洋”的引入就为海洋环境保护作出了巨大的贡献，可以利用卫星遥感技术对海洋资源的信息进行收集和整理，从而有利于掌握海洋的环境状况，还可以运用海底传感器和海上浮漂对海洋自然灾害进行预测和监测，从而让我国的海洋环境管理取得了较大的进步。国家海洋信息中心针对海域使用、海洋权益、海岛管理、海洋经济、海洋环境保护、海洋防灾减灾、海上执法、极地大洋等8大领域建立了统一、开放的平台——“数字海洋”综合管理信息系统，同时研发了用于普及海洋知识服务的中国数字海洋公众版系统。还有一些沿海省、市、自治区的海洋行政主管部门根据其自身业务需求而开展的其他特色服务系统。目前，由于陆地资源已经无法满足国家的经济发展，而海洋资源又十分丰富，许多国家将着眼于海洋资源的开发与利用。但由于海洋资源规模比较大，范围广，所以跟陆地资源相比开发起来就相对困难，就需要通过“数字海洋”来尽可能的掌握海洋信息，才能够为海洋资源的开发和利用提供有力的依据。比如：在渔业开发方面，可以通过掌握的海洋资源信息来反映渔业资源的分布情况，从而提高了渔业打捞和捕获的效率。而在海上天然气和石油的开发方面，由于海上环境恶劣，开发难度较大，所以就需要以“数字海洋”提供的信息为支撑，提高环境观测和检测资料的质量，才能让开发更加安全、顺利的进行。另外，在海洋巡航执法方面，也可对海洋资源的非法开采进行有效的监测，有利于为海洋执法部门提供执法依据，从而快速的取证和查处。由此可以看出“数字海洋”对海洋综合管理和海洋资源的可持续发展具有重要的意义。
4我国发展数字海洋的技术储备
近年来，我国对海洋科学信息技术方面的发开和应用非常重视，在海洋数据信息收集、通讯网络的建设、以及计算机管理硬件和软件方面，都下了很大的功夫。在信息资源获取方面，已经建立了上百个海洋预报和观测站，让海洋资源的收集和处理实现了自动化控制，从而对海洋资源的综合管理以及海上巡逻执法的依据来源提供了可靠的保障。而且，中国“数字海洋”信息框架的成果已经部署和应用于国家和沿海省、市、自治区，对海洋管理和服务发挥了的重要作用。中国数字海洋公众版已经正式投入运行，可以为农业、交通、海军等各类行业提供海洋信息与数据资料共享服务。在数据共享与传输方面，我国已经具备通过网络环境来实现数据共享的条件。由于得到分组数据交换网、国家公用电话网、以及国家高速公路建设都为海洋数据提供了技术支持，海洋信息系统网络已经基本建成，更加全面的实现了海洋信息共享服务。
5结语
综上所述，“数字海洋”是我国海洋强国战略的具体目标，是实现海洋资源综合管理、国家安全建设、海洋经济开发的必要条件。因此，在“数字海洋”实施过程中，要不断提高中国信息产业和船舶装备制造业等高新技术产业的创新能力和生产能力，使“数字海洋”工程成为中国海洋资源管理和发展的强大驱动力，这样才能让海洋管理更加科学和合理，也让海洋资源的利用能够最优化，从而让我国的海洋资源得到可持续发展。
参考文献：
[1]张峰,金继业,石绥祥.我国数字海<<上接262页洋信息基础框架建设进展[J].海洋信息,2012(01):1-16.
[2]官玮玮.中国海洋资源开发与海洋综合管理研究[J].科技创新导报,2016(22):120-121.
[3]姜晓轶，石绥祥，胡恩和，李四海.我国数字海洋建设中几个问题的思考[J].海洋开发与管理,2013(03):14-17.
[4]李滨勇,王权明,索安宁,于淼.刍议我国新形势下的海洋综合管理[J].海洋开发与管理,2014(08):9-14.
[5]茅克勤,车助镁.“数字海洋”浙江省节点成果与应用[J].海洋开发与管理,2013(07):37-39.
海洋数字经济范文第2篇
关键词：空间信息与数字技术；海洋发展战略；专业定位；课程体系
0、引言
21世纪是海洋的世纪，不仅是人类全面认识、开发和保护海洋的世纪，更是培养高水平海洋科学人才的世纪。中国是一个具有漫长海岸线的发展中大国，随着世界经济逐步向海洋扩展，国内经济发展、科学研究的重点也逐渐面向海洋，朝着海洋大国的方向加速前进。海洋事业的建设对海洋资源开发与利用、国防与国家安全、海洋科学研究、海洋环境保护、海洋综合管理以及保证海洋经济可持续发展等方面具有十分重要的意义。随着3S技术（GIS、RS和GPS）的发展，传统的海洋科学发生了革命性的变化，如海洋卫星、各类浮标、海底观测网和沿海台站组成的全球海洋立体监测与数据获取系统等，使得海洋数据以海量、实时、动态、多类、多源等形式产生，这种变化要求空间信息技术与传统的海洋科学技术紧密结合，国内迫切需要面对海洋信息的各类专业人才。
空间信息与数字技术是运用计算机软件技术、通信技术，综合研究空间信息数字化、网络化、可视化和智能化的工程理论与技术科学，它将空间信息的各种载体向数字载体转换，通过网络通信技术加载到各个专业领域，支持各行业数字工程的实现，是一门集地理学、测绘科学、计算机科学、空间科学、信息科学和管理科学等多门学科为一体的综合集成学科，具有多学科交叉的显著特点。2004年，武汉大学首先开设并招收空间信息与数字技术专业的本科生。上海海洋大学根据国家海洋事业发展的需要，立足于上海的区位优势，于2010年率先在上海市开设了“空间信息与数字技术”专业。由于该专业是教育部本科专业目录的特设专业，该专业并没有指导性的人才培养方案，因此各开办院校根据实际，结合服务国家、地方和行业的经济发展，进行专业培养方案的制定和课程体系的建设。上海海洋大学根据国家海洋大国发展战略和把学校建设成为一所海洋、水产、食品等学科优势明显，理、工、农、经、文、管等多学科协调发展，在国际上有重要影响的教学科研型高水平特色大学的办学目标，明确了基于海洋事业需求的“空间信息与数字技术”专业的定位，进行专业培养方案的制定和课程体系的建设。
1、专业定位与特色
虽然在上海海洋大学开设“空间信息与数字技术”专业之前，武汉大学、西安电子科技大学、成都理工大学、厦门理工学院、山东农业大学已开设了该专业，但在上海地区的高校还没有设置该专业，特别是具有面向数字海洋特色的空间信息与数字技术专业。21世纪是海洋世纪，海洋已成为国家及上海未来经济发展的重点领域和新的增长点，中华人民共和国《国家海洋事业发展规划纲要》中明确提出海洋信息是国家未来海洋建设的重点，是国家的重要战略需求。规划中从战略高度确定“推进海洋创新体系建设，提高海洋科技创新能力”“加强海洋科技平台建设，提高海洋科技基础能力”“加强海洋科技教育，培养海洋科技人才”。海洋信息学科是国家重要的战略需求，在数字海洋建设、国家海域使用动态监管系统建设、近海海洋综合调查与评价、国家海洋防灾减灾能力建设等重大海洋专项中有充分体现。海洋信息化是海洋战略的优先发展领域，上海在这一战略中具有非常重要地位，作为唯一部级“数字海洋”示范区，其学科研究和人才需求巨大。
上海海洋大学在借鉴其他高校“空间信息与数字技术”专业建设基础上，本着坚持高起点、高质量、高水平的建设方针，按照“聚焦、错位、合作”的思路，构建一个具有海洋特色的空间信息与数字技术人才知识培养体系和平台，为上海及长三角地区培养海洋信息技术人才，为上海“国际金融中心”和“国际航运中心”的建设，为长三角地区海洋经济可持续发展提供人才和技术支撑。我们的专业定位为：面向国民经济各行业特别是海洋领域数字化建设需要，培养具有良好的科学素养和创新意识，有扎实的软件工程基础与复合知识结构，具备大型数字工程设计和管理能力，能够对海洋、城市、农业、社会、经济等各类信息进行数字化的处理、网络化的传输、可视化的表达、智能化的决策的复合型人才。
2、专业培养目标
根据专业定位和特色，学院制定了相应的专业培养目标：培养具有良好的科学素养、创新意识，具有信息管理基础、海洋信息技术理论基础、计算机科学和技术基础以及应用能力，较好地掌握信息系统分析与设计方法、海洋大数据处理技术、地理信息系统等方面的知识能力，能适应海洋信息管理和开发以及其他企业、科研单位等部门从事海量数据库、海量信息处理以及GIS系统分析、设计、开发和评价等方面的高级专门人才。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力：①掌握海洋信息技术以及大型数据库的基本理论、基本知识；②掌握海洋地理信息系统以及相关的分析方法、设计方法和实现技术；③具有信息的组织与分析、检索与查询、传播与开发利用的基本能力；④具有运用所学知识，综合分析和解决问题的基本能力；⑤了解本专业相关领域的发展动态；⑥掌握文献检索、资料查询及收集的基本方法，具有―定的科研和实际工作能力。
3、课程体系建设
课程体系是高校人才培养的主要载体，是教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁，课程体系设计的立足点在于人才培养目标的定位。结合学校“空间信息与数字技术”专业人才培养目标的定位，为使本专业能培养出掌握海洋空间信息技术和计算机技术的双向人才，从而拓宽毕业学生就业和继续深造的专业范围，综合考虑了地理信息系统、计算机科学和技术、信息管理和海洋科学专业的专业建设和课程体系建设，我们制定了本专业的课程体系。将所有课程分为以下4种素质培养环节课程，课程地图见图1-4。
专业素质培养理论教学环节课程包括：高等数学、大学物理、离散数学、数据库原理、数据结构、空间信息导论、数字工程的原理与方法、空间分析与应用、数字工程前沿技术、现代通信原理、程序设计语言A、网络与分布式计算、软件工程、人工智能、计算机图形学、遥感应用技术、地理信息系统、GPS原理与应用、海洋技术导论、海洋环境监测与评价、空间信息分析理论与方法、信息检索技术、电子商务与电子政务等课程。
综合素质培养实践教学环节课程包括：社会调查、C++课程设计、Java课程设计、空间信息应用基础、数据库课程设计、GIS系统开发实践，Oracle数据库实践、毕业设计和论文。
社会价值观及思想道德素质培养环节课程包括：马克思主义基本原理概论、中国近代史纲要、思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概括、思想道德修养与法律基础、人文与社会科学、自然与技术科学、名师讲堂、“名师导航”系列讲座。
4、结语
海洋数字经济范文第3篇
【关键词】“互联网+”；融合；海岛休闲；海产品；数字经济
一、引言
2015年，总理在《政府工作报告》中首倡“互联网+”概念，正式提出“‘互联网+’行动计划”，“互联网+”将成为未来经济社会的起跑线，引领数字经济蓬勃发展。珠海是海洋资源大市，是珠三角中海洋面积和海岛面积最大、岛屿最多、海岸线最长的城市，海岸线长691公里，海区分布大小岛屿共147个，有“百岛之市”的美誉。着眼于海岛，利用“互联网+”思维发展特色海洋经济，实现岛屿之间、岛屿与陆地之间无缝链接，互联互通，打破地理、行业、信息孤岛的限制，实现跨界融合、精准协同、协调发展。
二、数字图景
纲举目张，“互联网+”思维将整合行业群，是催生数字经济新生态系统的“纲”，以达到经济在结构、系统、绿色、效益上的最佳效果。“纲”最关键就是要以系统性思维做好顶层设计，充分发挥想象。下面构想海洋经济两大数字图景：
1.海洋休闲数字化经济
发展具有珠海特色的海岛经济，首先要做好战略定位。假设考虑主要有海岛度假、海上运动、海上垂钓三大业务，每项业务均高度信息化，然后用“互联网+”思维进行层级式整合，成为全市海洋休闲经济总“纲”。如，海岛度假涉及特色海岛上的一切地理生态和风景名胜、岛上餐饮娱乐住行全部实现数字化管理、可预制，岛上的所有基础设施及设备运营、维护、保养基本实现数字化，根据顾客需求、技术进步和市场化的推动，对海岛环境品质进行提升同样运用数字化，这个数字化过程就是“互联网+”的实现过程，“点击”操作就可最大可能地实现各生产力要素简洁直达，横向到边纵向到底，省去不必要的中间过程环节，达到经济系统优化，提质增效。
再如海上垂钓，已有数字海岛信息系统，适合垂钓的海岛附近，通过海底布点的传感器、激光扫描等科技手段实时在线了解当地海下环境、鱼种和数量等情况。通过平时的传感器及遥测统计系统，经过综合大数据平台自动统计分析，预测当地各鱼种当天24小时出现的概率，从而选择自己喜好的垂钓地点，坐上水上飞机快速直达。
把海岛度假、海上运动、海上垂钓三大数字化的业务，再通过“互联网+”与勘查部门、规划设计部门、建设部门、运营部门、保障部门、相关利益群体等进行互联叠加，就构成了立体多维的珠海海岛休闲数字化总门户，实现“一个门户，点击向往，快捷直达”。
2.海产品数字化利益链
渔业是农业的重要分支，是“互联网+”应用的新天地。为了简洁表达，以深海网箱养殖名贵海产品为例。主要环节分为：研发―生产（加工）―销售―物流―消费，“培训”贯穿全过程各个环节，但各环节之间又相互关联。研发方面，主要基于生物工程技术进行新品种孕育和成品加工改良，由“互联网+研发”子系统完成。生产方面，伴随科技进步，价廉质优的传感器带来廉价的解决方案会广泛地应用于渔业生态系统中，渔业生产过程采用各种先进的传感器或水下机器人，快速、实时、高精度地采集获取海底环境、水质、气候、温度、压力、化学耗氧量、风电、作业过程、生长过程等各种变化信息，基于这些具体数据分析，形成宏观管理与预警决策体系，由“互联网+生产”子系统完成。加工方面，主要利用自动化与信息化融合，由“互联网+加工”子系统完成。销售方面主要依托电子商务子系统完成，同时建立供需管理与预警决策体系。物流方面，由现代精准物流子系统完成。消费方面，由先进的产品质量安全检测及三维码识别追溯机制、科学的烹饪配方、顾客个性化需求定制及满意度反馈机制，由“互联网+消费”子系统完成。各子系统互联互通，如消费、销售子系统与生产子系统交互，以实现供需动态平衡，研发子系统与消费子系统交互，尽可能实现海鲜产品“营养”和“舌尖”上的最佳等等。各子系统又通过“互联网+”集成海产品全生命周期的数字化生态链，实现一切要素的细胞级连接，形同一个神经丰富、活力灵敏的“生命”系统，产生几何级数而不是简单倍数的效益递增，这就是“互联网+”思维下的数字经济新生态。
三、优势分析
1.“互联网+”是一种创新发展手段，“互联网+渔业”大势所趋。本文将离散的产、学、研、用环节和群体，通过“互联网+”与海岛经济这个核心进行关联，信息驱动，流程优化再造，提高工作效率，产生巨大的经济和社会效益。
2.“互联网+”为产业集群发展规划提供有力的工具。产业链整合发展具有降低成本、开拓市场、扩张规模、可持续发展的强大竞争优势，同时它还是发展区域经济、促进产业转型的重要形式。
3.“互联网+”已上升为国家战略，政府鼓励大众创业、万众创新，加大对技术创新和教育培训的投入和支持力度，“互联网+”将引起中国经济社会新的变革。
4.“互联网+”产生的经济效益计算表达值得深入研究。还涉及结构经济、信息经济、系统经济等交叉研究。
参考文献：
[1]马化腾等著，《互联网+国家战略行动路线图》，中信出版集团，2015年7月版。
[2]埃里克・布莱恩约弗森等著，《互联创新信息技术如何重塑经济》，中信出版集团，2015年11月版。
海洋数字经济范文第4篇
关键词: 全球定位系统; 地理信息系统; 遥感; 海洋资源; 海洋环境; 可持续发展
资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《
2． 2．6 与海洋精细渔业
海洋精细渔业指将3s、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合,对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测,以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划,并在gps 和gis 集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式,综合应用了3s 等空间信息技术,将促进人类合理利用渔业资源,降低成本,提高产品产量和质量,改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向,也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。
3 海洋资源、环境领域中亟待应用3s 技术的重大课题
美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略,我国的《21 世纪议程》和“数字城市”工程均包括3s 方面的内容[19220 ] 。作为“数字地球”的一部分,“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出,建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业gis、黄河口gis) 。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究,全国沿海66 个海洋站、200 多个验潮站和3 个海洋资料浮标网的长期观测[21 ] ,加之陆地/ 气象/ 国土卫星资料及航片资料,积累了大量的数据。所以运用gis 技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础,海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲,3s 应用范围窄程度低,海洋资源与环境可持续发展任重道远[22 ] 。在海洋领域利用gis ,首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的gis 工具和数据库管理系统,构成一个集成化的环境,以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟,为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状,结合海洋可持续发展的目标,当前,应尽快发挥3s 的优势,深入研究以下领域。
3. 1 数字海底系统
海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来gps 技术与海底测深技术相结合,提高了水下地形测量精度,但费用高且无法经常测量,对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。gis 与rs图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。rs 数据是地理信息系统的重要信息源,且大多数gis 已拥有独立模块进行图像处理。以gis 为平台, 利用各种海底探测技术所取得的资料,建立数字海底数据库,应用自动成图技术,集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨,促进海底资源的开发和海洋环境的治理。
与3s 具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术,在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低,这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。
3. 2 海岸带系统
海岸带是地球四大圈层交汇的地带,物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合,陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75 %～90 %归宿于海岸带,全世界60 %的人口和2/ 3的大中城市集中在沿海地区,海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此,海岸带陆海相互作用(loicz) 研究成为国际地圈- 生物圈计划( igbp) 的核心计划之一,旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响,提高对于未来变化的认识和预测能力。河口- 近海系统位处沿海经济带,是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言,占我国陆域国土13 %的沿海经济带承载着全国42 %的人口,创造着全国60 %以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性,同时也赋予海岸带沉重的环境压力。
海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段,尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中,是目前迫切需要进行的工作[23 ] 。通过rs 与gis 技术集成方法,结合海岸带综合管理所需的元数据(metadata) 技术和网络地理信息系统技术,充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料,构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究,进而开展陆海相互作用的研究。
3. 3 海洋灾害监测与预报
3. 3. 1 海水入浸实时监测
当前,全球气候变暖,海平面上涨,且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长,沿海地区面积大、海拔低,海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚,应运用3s 动态、实时监测海水入浸,分析、预报灾情,提供有效的措施及建议。
3. 3. 2 重大自然灾害监测预报
东部沿海地区为海洋灾害多发区,其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24 ] 。因此,如何准确预报重大灾害,提高区域综合减灾能力,已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息,用gps测定灾区的准确地理位置,结合gis 中已存储的灾区地形、交通等信息,即可对灾害进行评估、预测,并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比,向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。
3. 3. 3 海洋生态环境动态监测
海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖,造成环境质量下降、近海营养盐过剩,赤潮频发,严重危害着海洋生态平衡。因此,运用3s 建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统,对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。
3. 3. 4 海洋工程安全立体监测与预报
近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物,工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益,甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况,也取决于周围的环境荷载,如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。
4 结语
海洋资源与环境是3s 技术大显身手的领域。3s是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3s 所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。3s 理论的日益完善,算法研究的不断深入,全球网络化的逐步实现,测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合,都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件,最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调,走可持续发展之路,才是中国发展的前途所在。 参考文献:
海洋数字经济范文第5篇
关键词：海洋牧场；数字化；ArcGIS Engine
中图分类号：TP311.52
海洋是生命的摇篮、资源的宝库，是人类可持续发展的宝贵财富，承载着人类的明天和未来。海洋牧场就是这样一个基于海洋可持续开发利用的蓝色经济，不仅促进了地区经济繁荣，提高了人民生活质量，也推进了海洋开发技术的不断创新，带动了战略性海洋新兴产业的兴起。海洋牧场是利用海洋容量增加海洋资源的综合系统，在一特定的海域中，建立一套完备的渔业设施和管理体制，将水生生物放流，这样便会吸引来一些外来生物，再与人工放养的海洋生物聚集在一起形成可控制的人工海洋牧场。在海洋牧场事业迅速发展的情况下，如何有效的管理海洋牧场至关重要。张国胜，陈勇，张沛东等人根据中国的实际情况对中国海洋建设海洋牧场的可行性进行了分析，得出我国在进行海洋牧场建设应该使用多种形式管理[1]。杨金龙，吴晓郁，石国峰等人对我国目前海洋牧场建设的现状研究和发展趋势做了概括[2]。任军，田华民等人认为“数字化管理”将提高管理的科学化、规范化的水平，实现管理理念和管理模式的根本性变革[3]。建设数字化海洋牧场管理系统为海洋牧场信息查询提供支持。
根据海洋牧场的地理位置和环境，将海洋牧场的属性信息、位置信息记录系统，根据属性信息合理规划海洋牧场。通过对海洋牧场所放养的生物进行记录，有利于掌握海洋牧场的生物生长状态和基本情况，给渔民生产提供帮助。本设计通过数字化海洋牧场地图，建立海洋牧场空间地理数据库，基于ArcGIS Engine 开发海洋牧场信息管理系统。实现在电子地图支持下的海洋牧场信息录入以及信息查询功能，为有限的海洋资源有效合理利用提供技术支持。
1 系统设计
本系统是利用ArcGIS Engine二次开发组件和工具集，以地理信息系统数据库Geodatabase为支撑，在Visual Studio2008平台上，使用C#语言编程实现了海洋牧场信息的录入、查询功能。
1.1 系统结构设计
由于硬件设备和开发资金受限，本系统初步设计为单机版本。通过需求分析，本系统主要为海洋牧场管理工作提供帮助，与传统管理系统相比，本系统是基于GIS技术的基础之上开发的信息管理系统。有效的与地理位置结合，使得对海洋牧场的管理对象有更明确的了解。
1.2 系统界面设计
系统界面主要包括菜单栏，地图操作工具栏，图层信息显示框，地图显示界面，查询视图，鹰眼视图，属性信息显示视图等。
1.3 数据库设计
1.3.1 数据的组织
按照数据的类型，可将数据库中的数据分为图形数据和非图形数据。
（1）图形数据的组织。这里的图形数据主要是矢量数据，其数据组织形式：数据库-要素集-要素。
（2）属性数据的组织。在系统中，属性数据主要以单个海洋牧场为对象组织数据。
1.3.2 数据的存储
（1）矢量数据的存储。矢量数据在数据库中的逻辑层次是：数据库一逻辑图层一物理图层一空间实体。
（2）属性数据的存储。属性数据是海洋牧场管理系统的重要组成部分，但属性数据的存储方式以及表结构设计都是非常复杂的，它不仅影响到系统建设的速度和成本，而且影响到系统的应用、维护管理和数据更新。如何使得表间关系明确，数据存储不冗余等各方面影响要素都得考虑到。
1.4 系统功能设计
1.4.1 地图浏览
基于GIS技术的海洋牧场管理系统与传统的企业管理系统相比，地图数据的加入使得海洋牧场的信息更好的表现出来。
在系统添加了鹰眼窗口，系统可以从鹰眼中反馈桌面地图的视图信息，用户可以从鹰眼中操作桌面视图。如在鹰眼中点击，让桌面视图移动到被点击的位置；在鹰眼中拖出一个范围，让桌面地图以全图显示该范围。
全景视图按钮，前一视图，后一视图等工具，使用户对桌面视图的操作更加灵活。
1.4.2 信息添加
系统是基于GIS技术开发的管理系统，后期空间数据的维护、添加尤为重要。而海洋牧场是一个大范围的区域，所以数据的来源很广，种类很多。如纸质地图，电子地图，遥感影像等等。有效将这些不同种类的数据融合及录入系统是系统的关键。该模块的主要功能包括：海洋牧场放养生物种类、数量录入，海洋牧场地理环境和岛礁属性信息录入，海洋牧场信息的添加、删除、修改等操作。
1.4.3 信息查询
本系统的主要任务是对海洋牧场信息进行查询，主要功能包括牧场属性查询和位置查询。根据某一属性值查找具有这一属性的牧场名称及位置，例如查询投放了某一种鱼类的海洋牧场有哪些？根据岛礁类型查询海洋牧场等等。根据位置或者某个海洋牧场对象查找其所具有的属性信息，例如选择一个海洋牧场查询其中投放鱼类的种类以及此海洋牧场的地理位置信息，环境信息，岛礁类型等等，对于管理人员对海洋牧场管理工作有很大的辅助作用。
2 功能实现
基于GIS技术的海洋牧场建设管理系统与传统的企业管理系统有很大区别，海洋牧场是一个大范围，宽尺度的研究对象，应有效将其属性信息合理的数字化表达成文字、图像等信息。系统主要功能有地图浏览，信息添加、删除、修改，信息的查询。
2.1 地图浏览
（1）全景视图按钮主要通过ArcEngine开发环境中系统自带的地图操作工具直接加载。
（2）前一视图功能的实现，在按钮的Click事件中实现。
（3）后一视图功能的实现，在按钮的Click事件中实现。
（4）鹰眼。
海洋牧场属于面要素，在添加或修改海洋牧场矢量数据的过程中，也要录入海洋牧场的属性信息。
2.3 信息查询
系统查询功能主要使用两方面的查询：根据位置查属性和根据属性查位置。
（1）根据位置查询属性。
（2）根据属性查询位置。
3 结论与展望
3.1 结论
本系统通过应用电子地图，空间数据库技术，结合海洋牧场项目的特点及要求，搭建了数字化海洋牧场的信息管理平台，使海洋牧场管理标准化，规范化，信息化，提高海洋牧场的管理水平和效益。系统主要实现了海洋牧场信息的录入和查询功能，为数字化海洋牧场建设作了有益的探讨。
（l）用ArcGIS Engine作为开发海洋牧场管理系统的工具之一，在目前尚未发现先例，在系统中，ArcGIS Engine展现了其较高的处理效率和很强的图形处理功能。
（2）海洋牧场管理系统的灵活应变性及全面性作为系统开发时所遵循的重点并在这方面作了一些研究。在信息管理系统的设计和开发的过程中，将灵活应变性的要求作为考虑因素，实现了用户可以根据业务需要和功能选择系统界面添加的模块。
3.2 展望
建立数字化海洋牧场信息管理系统是一个具有难度的复杂工程，本项研究在这方面进行了尝试和探索，实现了一些功能。但本信息管理系统在实际的应用中仍存在不足，还有待进一步完善。主要包括以下几个层面：
（l）由于本信息管理系统目前只是实现了海洋牧场管理系统的试运行，并没有实现系统设计中的所有功能，所以系统的其它新增功能的实现以及与目前己实现功能的融合是需要继续努力的工作.
（2）随着网络技术的不断成熟和发展，越来越多开发GIS软件系统的人逐步选择B/S模式作为新的软件系统的网络体系结构，所以海洋牧场信息管理系统也应考虑向B/S模式发展，以便使得系统后期的维护、管理和升级都变得更加容易，从而也使得客户端能够更加方便的操作该系统。
（3）由于海洋牧场是一个巨系统，影响的要素很多，建设一个安全可靠健全的数据库存在很大的困难，本系统受开发时间的限制，而且目前数字化海洋牧场管理系统在国内实施还非常少，加上数字化海洋牧场管理系统的数据库的开发要经过长时间的业务了解和熟悉，才能开发一个完善实用的数据库。本系统数据库还存在很大的开发空间。
参考文献：
[1]张国胜，陈勇，张沛东.中国海域建设海洋牧场的意义及可行性[J].大连水产学院学报，2003.
[2]杨金龙，吴晓郁，石国峰.海洋牧场技术的研究现状和发展趋势[J].中国渔业经济，2004-5.
[3]任军，田华民，超英华.“数字化管理”与科技管理的新范型[J].科技管理研究，2001（4）：65-66，29.
[4]马军英，杨纪明.日本的海洋牧场研究[J].海洋科学，1994（3）：22-24.
[5]单新瑞，秦迎春.实现数字化管理的探讨[J].科学管理研究，2002.
[6]申慧.我国信息资源数字化建设体制构建研究[J].图书馆学研究，2007，8.
[7]邹时林，刘波.基于ArcEngine洪水淹没系统的设计与实现[J].安徽农业科学，2010.
[8]刘华杰，丁斌.数字化医院的设计与实现[J].科技资讯，2008.
[9]阎波杰，，贾建华.基于ArcEngine的旅游信息管理系统设计与实现[J].曲阜师范大学学报，2011.
[10]张瑜，丛静华，沈明霞.基于ArcEngine的林火动态监测与精确定位系统的设计与实现[J].浙江农业学报，2010.
[11]陈力群，张朝晖，王宗灵.海洋渔业资源可持续利用的一种模式—海洋牧场[J].海岸工程，2006.
作者简介：李春雷（1989.3.7-），女，辽宁省大连人，硕士研究生，主要从事地图学与地理信息系统的研究。
海洋数字经济范文第6篇
摘 要 随着现代技术的发展，我国海洋测绘技术进进入了以3S（GPS、RS、GIS）技术为代表，以计算机技术为支撑，以数字测量为主体的海洋测绘新阶段。对海洋测绘信息网络系统的研究和探讨是这个新阶段面临的任务。
关键词 海洋测绘；信息网络
中图分类号P2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）70-0174-02
0 引言
在相当长的一段时间内，海洋测绘主要以测量深度和底质为主。20世纪80年代后，扫声纳和海洋重力仪的应用，让海洋测量可以得到海底地貌和海洋重力场数据。而双频测深仪的应用，让我们可以对深度、淤泥厚度和底质类型等进行测量或判别，具有较好的实用性。20世纪90年代以后，新的探测船只配备的探测工具可同时完成多个测量任务，获取海洋的综合信息，提高经济效益和军事效益。这时海洋测绘信息网络系统完善很有必要性。
1 我国信息化测绘现状
随着经济的发展，我国的测绘技术也在逐步的向数字化、信息化的方向转变，并逐渐走向成熟。信息测绘技术是在目前测绘形同发展过程中的各项需求的基础上产生并发展起来的，指的就是以数字化技术为依托，通过互联网这一方便快捷的运行环境，及时有效地向各地区的各类用户提供地理空间等等方面的综合信息。信息化测绘最为我国由传统测绘向现代信息化、数字化策划发展的关键阶段，发挥了积极的作用。
2 信息技术在海洋调查中的应用
一讲到信息技术，人们就会自然而然的想到计算机，信息技术是对计算机的充分利用的基础上产生的，目前已经在各方面都取得了良好的进展。发展到现在，信息技术已经发展的较为成熟，能够完成从点到面的大量的信息查询工作。在大型船舶内建立一个计算机局域网可以再传内实施数据处理。对于沿海地区，海洋学家一般运用无线电或者人造卫星来观测还留的温度，使用移动电话来观测浮标等等。目前，很多国家的测绘船上都已经备有具有相应功能的计算机，例如有可以在浅海进行调查的机载激光测深仪，有可以用来测量深海的多波束侧深仪，有深海测扫声呐，还有将海底地壳变化和GPS相结合的调查系统。
3 数字化海洋信息的管理与提供
随着海洋测绘的数字化发展成为一种趋势，信息化海洋测绘被提了出来，而且海洋测绘的数字化发展趋势为信息化海洋测绘提供了前提条件。目前，国际上以地图生产为主的服务逐渐被地理信息的综合服务所取代。空间地理信息的开发已经被许多国家列入了发展战略。美国在20世纪90年代最早提出“数字化地球”的计划，随后欧洲、日本等国家也都加快建立署计划地理信息系统的步伐。我国目前已经实现了数字化测绘，但是在信息服务的功能和机制方面都没有跟上现代化测绘转化的速度。
随着信息技术的不断发展和完善，因特网在全球范围内的普及度越来越高，这就为海洋测绘服务提供了一些有利条件，同时也带动海洋测绘服务方式的根本转变。从用户的角度来看，只需要访问一个集成化的地理信息系统门户网站，就可以随时随地的对各个地区的地理信息系统进行检索和查阅，方便快捷。
4 信息化海洋测绘应注意的问题
实现海洋测绘信息网络系统以下几方面的问题：1）数据的版权问题，数据的版权在信息管理的技术层面是一个不可小觑的问题，因此研究人员要建立更加完善的数据版权的保护机制；2）政务的信息化。政务的信息化指的是通过因特网来提供电子。海图、信息服务和电子航海通告等等。关于怎样使NEC适应新时代的要求是今后需要解决的问题；3）信息的可靠性。有关海洋的信息在网络上被广泛应用，很多数据和信息可能会存在质量问题，因此相关部门应该主动地加强对海洋信息和数据的控制和整理。
5 海洋测绘信息保障网络系统
海洋测绘信息保障网络系统是通过专业技术人员制作并在网上建立海洋测绘数据库，开通一项简单灵活的用户操作界面，方便各地的用户及时的进行海洋信息查询，一方面实现区域海洋测绘信息的一系列功能，如在线浏览、查询、航保信息等等，另一方面解决了数据库的链接与搜索问题，从而实现对电子地图的统一查询、搜索和多媒体新信息显示等功能。海洋测绘系统主要包括前台管理和后台管理两部分，前台展示包括海洋综合信息子系统和在线视频会议子系统和海洋测绘信息WebGIS子系统；后台管理部分包括数据管理、用户管理和系统管理等方面。海洋测绘信息查询是通过网络对重要海洋测绘数据快速查询和定位显示。主要包括：查询定位、信息浏览查询、周边信息查询、最近查询等。
5.1地名点杏询定位
用户如果需要查询地点，只需在系统中，输入查询地点名，准确地点或者模糊字段，系统就可以快速的定位信息，定位到该地名点，并高亮闪烁届示。
5.2 周边信息杏询
周边信息查询指的是首先以用户要求的距离为依据建立夜歌缓冲区，再将查询内容缩小到这个缓冲区内，以方便用户对相关信息随时随地、方便快捷的查询。
5.3 地图报表输出
地图报表输出所依托的基本思想就是根据用户进行查询时所提供的具置及数据类型等等作为查询条件，系统库自动的输出符合条件的地图数据内容，并以报表的形式展现的用户面前。
5.4 最近查询
最近查询仍然实现建立一个缓冲区，该缓冲区是以用户所提供的地名为中心的，系统首先把用户所查询的信息缩小到用户所提供的缓冲区的范围之内，再根据用户的搜索要求进行相关信息的查询。
6 结论
海洋测绘信息化不仅仅适应适应由传统测绘向数字化测绘转化的要求，还适应当今社会信息化的要求。随着信息技术的发展，数字化海洋测绘体系不断的走向成熟，并得到广泛的推广和使用。信息化测绘作为我国由传统测绘向现代信息化、数字化策划发展的关键阶段，发挥了积极的作用。加强信息网络系统建设是提升测绘服务水平和保障能力的迫切要求。
参考文献
[1]宁津生，张祖勋，祝国瑞，等.高新技术与测绘学科发展[D].中国测绘学科发展蓝皮书，2003：3-8.
[2]翟国君，黄谟涛，欧阳永忠，等.海洋测绘的现状与发展[J].测绘通报，2001(6)：7-9.
海洋数字经济范文第7篇
关键词：现代测绘学数字地球
1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立"国家信息基础设施"(NII)，即通称的信息高速公路，以及"国家空间数据基础设施"(NSDI)，这是进一步推进社会信息化，抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤，时隔五年，这一计划的实施初见成效，刺激了美国的经济增长，于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一"数字地球"构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也作出了积极的反应，不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度，中国要准备迎接这一严峻挑战，已成共识。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。
一、测绘学的现展
空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术（GPS、RS、GIS）在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，进入了信息化的发展。当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1米分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50公里，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会，测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业，这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间，这也是一个有重要意义的历史性转变。
综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。二、数字地球和现代测绘学
地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息（即地球空间数据）对地球所做的多分辨率、三维的数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职"，但又对测绘学提出了更高层的技术要求。
NSDI要建立在NII上，要在因特网上运行，要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术，它的技术基础是宽带、高速图形图象网络，当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站，对数字化影象进行处理，建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚拟模型甚或虚拟现实模型，则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的三维数字化整体表达，这里强调了统一性和整体性，要求全球多源数据无缝无边的连结和整合。从空间数据框架来说，其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础，对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础，即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF)；全球统一的高程基准，即统一定义和使用的大地水准面；全球统一的重力测量基准(重力基本网)；全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果，特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术，但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度；全球高程系统的统一问题，大地测量学家经过几十年的研究，目前还是一个未能解决的难题，最终要通过全球重力数据，特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。
海洋占全球面积的70%，海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化（如厄尔尼诺现象）又是决定全球气候变化的主要控制"阀门"。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白，多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘，但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难，海上GPS定位精度还低于5米；由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋，在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准，精度可达米级，和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成，用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形，目前试验精度可达10-100米。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。
测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段，GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据，可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测；GPS已可以和VLBI相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化，由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化；专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统，以期协调人与自然的关系。
我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法，因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中，各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面（或浅层）随时间变化的几何和物理信息，了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术（INSAR）以及其他新技术（如卫星重力探测技术等）对地进行观测，为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。
数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会的重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的"尖兵"，也要求测绘学有新的发展和突破。
三、测绘学和地球空间信息学
在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看，测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科，传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始，国际上将测绘学（SurveyingandMapping）更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界，主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名也是五花八门，现在将它译成"地球空间信息学"，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会（IUSM）对"测绘学"的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息〖CD2〗通讯社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，测绘的范围扩展到整个近地空间，例如近地空间航天器的导航定位，近地空间重力场的测定，大气层甚至电离层的信息；其支撑技术是信息技术，主要处理电磁波信息和影像信息，加之通讯、计算机网络等信息技术，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。
随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展，前景良好。
四、建议
本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，以迎接"数字地球"的挑战，根据我国目前测绘事业发展的现状，从一个侧面（主要是大地测量方面）提出以下建议：
1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强部级的大地定位框架；
2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测，精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高，填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面，建立海洋高程基准，研究海平面变化至关重要；
3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案，着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统；
4.尽快完成重建我国重力基本网，发展航空重力测量系统，加密西部地区重力测量和GPS水准，加大力度支持对卫星测高数据的利用，为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备，建立可在因特网上运行的新的重力数据库；
5.利用新的卫星遥感测地资料重建我国30″×30″数字高程模型。
海洋数字经济范文第8篇
关键词：海洋档案；问题；管理；改进
当前，由于我国海洋事业的全面发展，海洋档案的有关工作也逐渐受到重视。海洋档案作为一种原生的信息资源，在国家发展海洋经济、维护海洋、保护海洋环境等各项海洋事业中发挥着其他信息资源不可替代的作用。随着经济社会的发展以及科学技术的进步，不对变化的环境将给予海洋管理工作新的挑战，为此，必须进一步改进与加强海洋档案的管理，改进当前海洋档案管理工作中存在的问题。
一、当前我国海洋档案管理存在的问题
回顾往昔，我国海洋档案管理工作已实现多方面的进步。从“十五”期间开始，中国海洋档案馆的建设就取得了重大突破。“十一五”期间，海洋局档案馆的配备日渐齐全，各种海洋信息、文献等档案不断丰富，初步的海洋档案管理方案得到落实，这些进步标示着海洋档案管理迈上新台阶。“十二五”期间，海洋档案管理工作得到继续发展，管理机制趋于完善，海洋档案资源的全面整合、信息安全、资源共享等工作向前迈进，档案管理与服务人员结构合理。经过三个五年规划，海洋档案管理工作水平显著提升，为“十三五”的规划及部署埋下坚实基础。然而，当前的海洋档案管理工作还存在着信息化、安全管理、开发利用以及进馆鉴定等问题。
（一）信息化问题
现代社会俨然已是信息社会，档案资料的产生、加工、传输、储存与公布很大程度上都有赖于信息化。海洋档案的信息化有多项积极的意义。首先，纸质的文献资料在存储的过程中可能出现丢失，造成资源浪费，信息化后，现代计算机技术基本可以避免信息丢失的问题。其次，信息化是畅通海洋档案资料传送的有效途径，由于跨地区、跨部门项目增加，而信息传送是无法避免的工作，信息化后，海洋档案的输出与接收速率极大增加，档案管理人员的工作效率也将提升。最后，信息公开已是政府部门的工作常态，海洋档案信息化有利于公众的查询、监督。然而，海洋档案种类繁多，信息多样，缺乏具备专业知识的档案管理人员等问题，阻挠了海洋档案信息化的进程。
（二）安全管理问题
虽然档案数字化、数字化已是大势所趋，但当前我国海洋档案信息化程度仍不高，许多档案已纸质形式存在。可以说，海洋档案在其纸质存储阶段、数字化阶段、信息化后阶段都存在安全隐患，这值得档案管理人员注意。首先，纸质档案由于载体材质存在氧化的可能，长期保存或受蛀受潮都有可能使纸质档案失真，影响信息的提取。其次，数据化过程中，员工对软硬件系统存在依赖，高度集成的软件处理解码、编码和加密等步骤都无法被肉眼窥探，使得记录信息的工作人员必须配合其属性设置 [1]。最后，信息化后，网络的开放性也带来了安全问题，通过网络传播的信息在任何节点都可能遭遇拦截、读取、篡改等。
（三）开发利用问题
档案信息是一种宝贵的信息资源，也是一种生产力。提高海洋档案的利用率，对推动海洋事业发展具有重要意义。但是，传统的“重藏轻用”的档案管理观念使得海洋档案管理人员对海洋档案的开发利用问题不能形成正确的认识[2]，以至于海洋档案这一信息资源不能发挥它应有的作用。因此，必须处理好海洋档案的开发利用问题，使海洋档案更好地指导实践，提升它的实际效益与价值。
（四）进馆鉴定问题
进馆鉴定，把档案资料存入档案馆时，对海洋档案的条件、质量、密级以及齐全性等方面特性的关注，也是档案资料统一化、规范化、专业化的基础。我国海洋档案工作起步较晚，且由于前期的档案整理工作缺乏标准指导，导致已进馆的海洋信息资料存在问题[3]。尽管在2016年7月，以《国家海洋局历史档案进馆工作指南》为准则的第二次历史档案进馆工作已通过验收。但是，从档案进馆知识体系看，海洋档案的进馆鉴定工作仍有改进的可能。
二、改进现有问题的策略探讨
（一）关于信息化建设
海洋档案信息化建设的两个重点在于数据库的建设以及管理人员专业知识的建设。数据库作为信息化的硬件基础，它承载了档案数据信息化的全过程，系统性是海洋档案数据库最大的要点，以满足信息从录入、传输、提取、存储和查询等全过程的要求。除此以外，管理人员的专业性是信息化的建设的软性保障，海洋档案的管理人员不但需要具备档案管理的知识，还须通晓海洋科技的知识。正因如此，海洋档案的管理人员必须不断进修，提高自身的业务素质，以顺利实现海洋档案的信息化。
（二）关于安全管理
海洋档案的安全管理在数字化前后三个阶段中应有不同侧重。在数字化前，纸质档案的记录尽量选用结实的纸张，存放时注意室内的通风和光照、温度及湿度并做好防虫防尘等。在数字化过程中，要避免遗漏、错写等不易察觉的问题，也要尽可能熟悉计算机软件。在信息化后，要加强存储设备的保密检查，加强操作系统的漏洞扫描，避免计算机病毒入侵，在内外网间设置防火墙，档案信息加密等。除此之外，海洋档案管理人员必须强化自身的危机意识，时刻以信息的安全性为己任，以避免档案信息的安全纰漏。
（三）关于开发利用
加大海洋档案的开发，使其更好地为海洋事业服务，所以档案开发利用工作围绕的是“服务”这个中心。首先，要将归属科技、地质、生物、测绘、仪器各类的信息清楚地归档、保存并有效展示，做好海洋档案的分类工作；其次，突出重点，对过往工作中需要用到的信息资料要重点关注；最后，注重信息公开，尽可能多地将不涉及国家机密的合法信息予以公布。尽可能地将海洋档案信息转化为生产力，指导实践。
（四）关于进馆鉴定
如上所述，海洋档案管理人员需要对进馆档案的条件、质量、密级以及齐全性等方面进行鉴定。进馆鉴定时必须组织一支鉴定队伍并提前制定好鉴定工作准则，鉴定过程中规范地记录信息的内容和变化，鉴定结束后更要进一步检查与考核。此外，在鉴别过程中，不同的鉴别主体在知识体系、工作经验上可能有异，此时可应用德尔菲法，使鉴定主体在鉴定问题上达成一致。
【参考文献】
[1]李芳.海洋档案数字化资产安全风险管理[J].兰台世界，2015（23）：104-105.
[2]朱兰兰.档案信息资源开发利用对经济社会发展影响力测度问题初探[J].档案学通讯，2011（03）：79-83.
[3]薛惠芬，徐芳，孙晓燕.海洋档案进馆鉴定及其管理方法[J].北京案，2015（10）：37-38.
海洋数字经济范文第9篇
“数字城市”系统分析
1933年8月国际现代建筑学会拟订的《雅典》明确提出城市的四大功能：居住、工作、游憩和交通，并提出有“计划”、有“秩序”发展城市的原则。“数字城市”重在整合设施、优化配置、共享资源、发展经济、稳定社会、服务人民。由于城市各行各业的发展急需数字技术的支持，建设“数字城市”，全面提升城市实力，实属当务之急。
我国城市信息化的难点，以前是网络，现在是数据。一些城市正组建信息资源管理中心，抓紧建设可以实际使用的信息资源数据库，统筹规划，共享资源；应用主导，面向市场；立足城市，形成特色；突出重点，拉动产业；安全可靠，务求实效。
“数字城市”总体规划
“数字城市”总体框架可以概括为五大平台、五个中心、五类应用、五大工程，政策、法规、标准、规范体系和安全、组织、资金、人才保障体系等。
五大平台是信息网络平台、公用信息平台、专题信息平台(多个)、空间信息平台和决策支持平台。五个中心包括信息网络互联中心、信息资源管理中心、身份认证中心、信息服务中心和决策支持中心。五类应用包括电子政务、电子商务、社会服务、经济运行服务和城市规划、建设、管理与运营。五大工程包括市民卡工程、金融信息工程、社会劳动保障信息工程、社区服务信息工程和金旅工程。“数字城市”大力推进地理信息系统、卫星定位系统和遥感技术在城市的应用。
“数字城市”中心是“数字城市”的心脏。信息资源管理中心负责全市信息资源的开发、利用、规划，组织实施，实现城市信息资源的共享、交换与整合，集中管理重要信息资源。
中心也是全市综合数据中心、重要信息资源共享中心、重要信息备份中心等。
共享数据中心的数据库系统包括：
（1）基础空间数据库：含遥感影像数据库、电子地图数据库、地理编码数据库等；
（2）人口资源数据库：含市民姓名、出生、婚姻、教育、收入、纳税、交费、社保、医保等内容，公民身份号码是基本标识；
（3）公共设施数据库：含城市重要公共设施数据，包括供水管线、排水管线、电力管线、电信管线、供热管线、燃气管线、铁路、地铁、轻轨、无轨、大街、小巷等；
（4）经济运行数据库：含经济及其运行状况数据；
（5）企业和个人信用数据库：含企业和个人信用数据，如纳税情况、还贷情况、履行合同、遵纪守法和帐目情况等；
（6）元数据库等。
电子地图数据库是运用地理信息系统（GIS）和关系数据库管理系统建设的地理数据库。遥感影像数据库存储航空和航天遥感影像。地理编码数据库实现地理空间数据与非地理数据的连接。元数据库描述整个数据库。
城市数据包括政府、企业、社团、社区等的政治、经济、社会、资源、环境、自然和地理等方面的众多实体集。数据规划包括数据总体框架和层次规划，全市共享数据中心数据库系统规划，全市分布式数据库规划等。
“数字城市”数据库系统包括三个层次的数据库:
1）全市各单位、各行业的数据库；
2）参与“数字城市”数据交换和信息共享的各行业、各方面分布式数据库；
3）全市共享数据中心的数据库系统。
参与“数字城市”数据交换和信息共享的各行业、各方面分布式数据库系统遵照各行业有关标准和规范建设，形成“数字城市”数据系统的基础。这类数据库之间实现信息资源共享，对城市数据中心的数据库进行数据更新。
分布式数据库包括国土资源数据库、水资源数据库、地震数据库、环境数据库、园林绿化数据库、统计数据库、工商数据库、税务数据库（国税数据库、地税数据库）、物流数据库、贸易数据库、城市规划数据库、城市建设数据库、房地产数据库、住房公积金数据库、农业数据库、旅游数据库、银行数据库、保险数据库、社区数据库、武警数据库、公安数据库、消防数据库、计划生育数据库、劳动和社会保障数据库、民政数据库、教育数据库、科技数据库、医院数据库、药店数据库、电力数据库、电信数据库、自来水数据库、燃气数据库、公共交通数据库、商场数据库等。
“数字城市”建立统一的、法定的数据交换标准，规范数据格式，尽可能采用规定的数据标准；制定相应的数据使用管理办法、数据版权保护、产权保护的规定；部门间签定数据使用协议，打破部门、地区间的信息壁垒，促进社会、企业、政府间的信息共享，解决“信息荒岛”和“信息孤岛”的问题，面向社会，服务市民。
“数字城市”加强信息和网络安全管理，加快制定信息网络管理条例，将信息网络安全管理工作纳入法制化轨道，维护信息安全和网络安全，确保“数字城市”建设的健康发展。
“数字城市”建设的保障措施有加强组织体系建设；严格信息化项目管理，强化市场运作机制；加强投融资环境建设；加强政策法规体系建设和加强人力资源建设等。
“数字城市”专题规划
“数字城市”的专题规划包括电子政务、电子商务、社会服务、经济运行服务、城市规划建设管理运营等方面。
电子政务
电子政务包括网络建设、信息资源建设、应用系统开发、公务员培训和法规法律建设五个方面；以党政机关办公业务资源网和政府门户网站建设为重点，建设和整合统一的电子政务网络，建设政务内网和政务外网；建设人口基础信息库、法人单位基础信息库、自然资源和空间地理基础数据库，宏观经济数据库；积极推进公共服务，增加服务内容，扩大服务范围；建立信息安全保障体系；完善电子政务标准化体系，优先制定业务协同、信息共享及网络与信息安全的标准；加强人才培训与考核；推进电子政务法制建设，实施电子签章、政府信息公开、网络与信息安全等方面的行政法规和规章与信息更新机制；达到提高办事效率、提高政府透明度和方便企业与市民的目的。
电子政务工程中的应用系统建设是关键。目前重点推进办公业务资源系统和金税工程、金融监管（含金卡）工程、宏观经济管理工程、金财工程、金盾工程、金审工程、社会保障工程、金农工程、金质工程、金水工程等业务系统建设。
城市规划、建设、管理与运营
城市规划、建设、管理与运营专题包括城市规划建设管理服务、社会治安管理、城市交通管理、水资源管理、城市环境监控和城市应急联动指挥服务系统等。
电子商务与企业信息化
认真解决电子商务涉及的安全认证、支付方式、物品配送、网络结构、法律环境、协同工作等关键技术环节；完善金融行业、零售行业和医疗卫生等行业的系统；建立企业、市民资信中心，制定鼓励企业和个人上网交易的各项政策；加大宣传和培训力度，推进电子商务发展。
企业是国民经济的细胞，企业信息化是国家信息化的基础。“数字城市”积极推进企业信息化建设，以全面提高企业管理水平和整体竞争能力为根本目的，与企业改革、改组、改造相结合，与引进先进的管理理念相结合，利用信息技术改造传统产业，推进企业经营管理的信息化。
以农业科研院所、农业龙头企业和现代化农业示范点，农产品批发市场、农业专业生产大户为依托，加快建设农业信息系统；建立农业资源、生态、灾害等动态监测和预警预报信息系统；开发和完善全市农业信息资源库；使农业信息化成为促进农业产业化、现代化，提高农民收入的重要生产资料和生产工具。
21世纪将是海洋世纪。“数字城市”运用高新技术建设海洋信息工程，建立海域管理数据库、海洋生态和环境数据库、海洋经济数据库、海洋功能区划数据库和海洋资源数据库，开展查询检索、空间分析、环境评估等，支持海洋开发的伟大事业。
经济运行服务
建设金融、税务、工商、诚信、不动产和技术监督等信息系统，为经济运行服务；进一步推动银行卡工程，建立现代化支付系统，为企业和个人提供全面、安全、快捷的支付结算服务；建立完善银行业监管基础数据库、监管系统和预警体系；运用个人信用资料库，促进个人消费信贷的发展。全面建成人行、工行、农行、中行、建行、邮政储蓄等金融机构的计算机网络，建成统一的数据中心。
社会公众服务
以社会公共资源开发利用为核心，积极拓展信息技术在社会公共领域的应用，重点推进教育、旅游、社区、社会保障和医疗卫生信息化进程，增强服务功能，提高服务水准。全面建设医疗、养老、失业、工伤、生育等保险信息系统和劳动力市场信息系统，逐步扩展到社会福利、社会救济、优抚安置等领域，成为一体化的全市社会保障体系，最终实现社会保障和社会公共服务一卡通。建成连接市、区（县）、街道、社区（居委会）的全市四级社区服务信息网络及其支撑体系，完成全市信息化示范小区工程建设，普及推广信息化社区，家庭信息化由起步阶段进入发展阶段。城市卫星应用系统可用于海洋监测，天气预报，资源调查，定位导航、搜索营救和通信电视等。
“数字城市”重点工程规划
“数字城市”建设的重点信息工程是五大平台、五个中心、五大工程、五类应用和25个系统等。后者包括现代口岸物流信息系统、城市规划信息系统、农业信息系统、智能交通系统和地籍管理信息系统等。
建设五大险种合一的、包括就业服务在内的连接全市各级劳动、社会保险机构和其他有关机构的网络信息系统，发行统一的保障卡，为全市的社区、乡镇、机构、企业、家庭和个人提供全面及时的劳动和社会保障服务。这是为民服务的一号工程。
城市市民卡是为市民提供社会保障和社会公共服务的工具，是市民办理各项保障事务、享受政府公共服务的有效凭证，属于重要的民心工程。城市市民卡为IC（CPU）卡。他依托城市公用信息平台，依托城市社会保障信息工程和其它公共服务信息系统。
社区服务信息工程包括网络通讯系统、数据库系统和多个业务系统等。通过市场运作，依托城区规划改造，通过房地产开发，鼓励物业管理先进、配套设施齐全的住宅小区，进行社区信息化建设试点。以方便市民日常工作和生活为出发点，建设现代化社区网络服务中心，为小区住户提供求职就业、家政服务、维修维护、文娱体育、医疗保健、网上购物、金融股票、社会保障、交通旅游等网络信息服务，开展社区网络教育示范和家庭信息化示范，为民服务。
继续扩建和完善城市金融数据网，与国家金融网联通，重点建设现代化的支付系统，建立大额、小额电子支付系统、信用卡授权交换和信息交换系统，同城结算自动化系统以及银行管理信息系统，提高资金清算效率和周转速度。在此基础上逐步与国际接轨，支持电子政务、电子商务和电子服务。
金旅工程建立完善的城市旅游信息网和网站，建设旅游投诉处理系统和旅游统计联网上报系统，开发旅游信息资源库，提供酒店房态、房价、住房率、旅游统计、旅游预报等信息服务，提高旅游产业收益，提升城市知名度。
“数字城市”依托区位和交通优势，用信息技术提升和改造物流产业，建设物流信息服务平台，形成现代化的物流网络，逐步把城市建设成为现代物流中心。
城市应急联动系统综合各种城市应急服务资源，统一指挥、联合行动，为市民提供紧急救援服务，为公共安全提供强有力的保障。系统采用先进技术，对各种分离的信息与通信资源进行整合，将110报警、119火警、120急救、122交通事故报警台以及12345市长公开电话等纳入统一的指挥调度系统，实现跨部门、跨警区和不同警种之间的统一指挥、协调一致，使高效应急、联合行动成为现实。市民只需拨打上述报警电话中的任何一个即可接通联动中心并得到所需要的应急救援服务。系统还可以帮助政府改进对重大突发事件的快速反应能力，提高科学决策水平。
地籍是土地的户籍，在寸土寸金的城市，地籍管理日益重要。地籍管理信息系统包括支持业务运作的应用系统、存储图文数据的数据库以及管理和支持系统三大部分；支撑地籍调查、土地登记、地籍统计和档案管理等功能。
“数字城市”重点工程还包括教育、科技、金税、金财、金贸、金盾、智能交通、城市公用事业、卫星定位导航、海洋溢油监视和应急响应信息系统等。
“数字城市”产品与服务
海洋数字经济范文第10篇
关键词:全球定位系统;地理信息系统;遥感;海洋资源;海洋环境;可持续发展
资源和环境问题已成为当今世界各国共同关注的焦点。陆地资源过度开采日益枯竭,整个人类的生存与发展迫切需要寻找新资源。《中国21世纪议程》指出:海洋是全球生命支持系统的1个基本组成部分,是1种有助于实现可持续发展的宝贵财富[1]。它拥有广阔的空间资源、丰富的生物资源、矿产资源、化学资源和动力资源。加快海洋资源的开发,充分发挥海洋优势,进而促进经济发展已成为世界大国发展的主流。我国人口众多,人均资源匮乏,社会发展和经济腾飞面临严峻的形势。同时我国是海洋大国,海岸线长18000km,海域面积3.0×106km2,约占全国陆地面积的1/3[2],海洋资源丰富。但海洋资源远未开发,机遇与挑战并存,而且我国南海及黄、东海都与相邻国家之间存在疆界划分和200海里专属经济区的权益之争问题。因而,应用高新技术,准确快速查明我国海域情况,主动保护海洋环境安全[3],既是维护我国海域合法权益、保护海域环境的需要,也是科学开发利用海域资源、发展海洋经济、促进我国整体经济腾飞的需要。走海洋兴国与可持续发展之路是解决我国人均资源匮乏并实现21世纪宏伟蓝图的重要出路[4]。
作为建立数字海洋的三大支撑技术GPS,GIS和RS,在海洋空间数据处理中各具特点,又密切相关[5]。GPS可在瞬间产生目标定位坐标,GIS具有较好的查询检索、空间分析计算和综合处理能力,RS可快速获取区域面状信息[628]。3S集成技术充分发挥各自的长处,形成了多功能综合技术系统,实现了海量信息获取与信息处理的高速、实时和信息应用的高精度和定量化,即GPS和RS向GIS提供或更新区域信息以及空间定位,GIS进行相应的空间分析。3S技术为海洋资源的规划管理与评价、海洋环境保护、海岸带防灾、地下水防污及国防建设等方面提供了有利的观测手段、描述和思维工具。当前,3S技术已广泛应用于土地、林业、水利、农业、城市管理、生态建设等方面[9210],但在海洋领域的应用总体水平还较低,主要应用于海洋环境监测、海洋灾害预警预报、海洋资源调查方面,近几年扩展到海岸线测量[11]、海域勘界[12]、厄尔尼诺现象的发生机制和各种尺度的海气相互作用过程等科学研究领域[13]。
1我国海洋资源与环境的现状及应对策略
1.1海洋资源开发现状
改革以来,我国的海洋开发飞速发展。1980年全国海洋产业产值为80亿元,1990年达482亿元,1994年猛增到1400亿元,2000年全国海洋产业产值已达4133亿元,2004年近1.3万亿元[14]。但目前我国海洋产业规模较小,仍以港口、渔业等近海单项传统产业的开发为主。海洋科技整体水平落后,资源利用率低,浪费严重,缺少全局的、长远的兼顾,特别是缺少对海洋整体利益的考虑。我国对近海矿产资源的研究程度亦相对较低,对远海及整体资源尚未进行综合开发利用,尤其是以高新技术、资金密集、见效快、创汇多为特点的新型海洋产业(如海洋油气业、滨海砂矿业及海洋服务业等产业)发展缓慢。海洋娱乐区、倾废区等功能区规划不尽合理,管理滞后。海洋资源开发管理机制和法律体系不健全,不能适应市场经济的要求,尚未形成统一协调的整体开发战略[15]。
1.2海洋环境及生态现状
1.2.1我国海洋环境污染相当严重许多海区、港湾的污染均超过国际限制标准。环境质量日益恶劣,近海污染范围不断扩大,N,P等营养盐类污染明显。2004年我国海域未达到清洁海域水质标准的面积约1.69×105km2,较上年增加约2.7×104km2,近岸海域污染严重,污染海域主要分布在渤海湾、江苏近岸、长江口、杭州湾、珠江口等局部海域。同时,陆源污染物排海严重是海洋环境污染的主要原因。一项对沿海工业污水直排口等四大类43个排污口进行的重点监测显示,受陆源排污影响,约八成入海排污口邻近海域环境污染严重,约20km2的监测海域为无底栖生物区[14]。
1.2.2海洋的自然和生态破坏范围广、程度深大量不合理的人为活动(如围海筑坝、河流建闸、大面积挖沙采石、乱挖珊瑚礁等)已严重影响并破坏了我国海洋自然景观和生态环境,造成了大范围的海岸侵蚀或淤积,湿地及红树林面积减少[16],破坏了典型的海洋生态系统,海珍品濒于绝迹,渔业产量大幅度下降。《2004年中国海洋环境质量公报》显示,由于陆源污染物排海、围填海侵占海洋生态环境及生物资源过度开发,莱州湾、黄河口、长江口、杭州湾及珠江口生态系统均处于不健康状态;沿海开发程度的增高和海水养殖业的扩大,也带来了海洋生态环境和养殖业自身污染问题[14]。
1.2.3海域污损事件频发、环境灾害群现近年来,我国海域赤潮、溢油、违章倾倒等污损事件发生频率越来越大。2001年全国海域共发生赤潮77起,累计面积达1.5×104km2[17],对海洋环境、生物资源和渔业生产造成严重损害。海运业发展导致外来有害赤潮种类的
引入,全球气候变化也导致了赤潮的频繁发生。2004年中国近岸局部海域沉积物污染严重,近岸海域部分贝类受到污染,大面积赤潮和有毒赤潮多发,全年共发生赤潮96次,赤潮累计发生面积较2003年增加约八成多,海洋环境污染已成为海洋经济可持续发展的严重障碍[14]。
1.3应对策略
根据我国海洋资源利用与海洋环境污染的现状,结合我国国情与21世纪国民经济可持续发展的需要,应强化以下措施:要加强组织领导,建立和完善相应的管理体系和机构,制定海洋资源开发利用和环境保护的综合性目标、政策和法规;要提高全民热爱海洋、保护海洋资源与环境的意识;要建立我国海洋倾废区,规划近海海域环境容量,严格实行污染物总量控制;要按照合理、系统和科学的原则开发利用海洋资源,充分发挥海洋功能区域的社会经济和生态环境效益;要加强对各种海洋资源储量、分布的勘测勘探,调查了解各种资源量及海洋环境的现状和未来发展的趋势;而重中之重是要倡导科技创新、依靠科技振兴海洋:利用新技术、新手段原位实时地监测海洋环境,通过强大的地理信息分析与处理系统的支持,对获得的信息进行分析、模拟,及时有效地保护海洋环境、资源,预报灾情与突发事件。
23S在海洋资源与环境中的应用
多年来,国内外海洋工作者在海洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究,制定了一批大型的、多学科的国际海洋科学研究计划,如全球海洋观测系统(GOOS)、Topex/Poseidon海洋地形试验、世界海洋环流试验(WOCE)、热带海洋全球大气计划(TOGA)等。通过系统地研究海洋,不断发现其内在规律,帮助人们充分利用海洋空间,合理开发海洋资源。
目前,越来越多的地理信息已在国民经济建设诸多领域中显示出巨大的应用价值。在信息量激增的21世纪,要实现海洋资源与环境的可持续发展,关键是要及时准确地获取、分析海量的信息。而20世纪下半叶发展起来的GIS技术功能强大,用于对空间环境数据进行管理、查询、分析,并且利用GIS的统计制图功能形象地展示出各种环境专题内容、环境数据空间分布与数量统计规律,以满足环境保护实际需要。3S、专家系统及决策支持系统是当今信息时代的尖端技术,它们相互结合、取长补短、相辅相成,为资源开发、环境保护提供比较完善的技术支持,有助于海洋资源与环境的可持续发展。借助3S,应用计算机网络与通讯和数据库管理技术,建立现代化海洋实时立体监测管理系统,实现信息更新、信息共享,并通过图形方式对管理与决策前景进行动态模拟,为海洋资源开发、海洋环境和气候的监测、海洋防灾减灾以及维护国家海洋权益服务。
2.13S与海洋资源的开发利用
目前陆地上70%的农业生产资料,80%以上的工业原料、95%以上的能源来自矿产资源。由于我国仍处于矿产消耗强度趋快的时期,要满足近期矿产资源的需求,并为今后一定时期内可持续发展保持后劲,寻找和开发矿产资源仍是地学工作的重要任务。海洋中蕴藏有丰富的石油、天然气、天然气水合物、多金属结核、海底热液多金属硫化物等矿产资源,它们的分布、规模、储量评价、开发利用的环境条件及可行性等,无疑依赖于快速、高效、准确的探查技术。
根据海洋资源数据库中的物探、化探资料及GPS和RS提供的信息,应用GIS空间分析功能和虚拟现实技术来探索海洋成矿特点和规律,为海洋管理、海岸带和海岛资源开发提供科学依据。成本低、速度快,有利于克服自然界恶劣环境的限制,减少投资的盲目性。3S技术可以对区域自然资源的分布及其量值的动态变化进行快速、准确的调查和评价,例如,确定资源量及其变化幅度、时空分布特征,分析、预测各类资源利用的现状与前景,探索解决自然资源供需矛盾的可能途径,评价资源管理的政策和方案等。
2.23S与海洋环境保护
利用3S建立海洋环境和灾害信息库、海洋环境质量评价和灾害预报系统,能够为环境监测、管理、规划及评价提供重要的技术支持,为保护海洋环境及海上航行、生产安全服务。
2.2.1环境监测遥感技术在海洋调查中显示出大范围、多时像、高分辨率的特点,RS在河口泥沙规律研究、海水海温监测、渔场监测、海洋污染监测等方面发挥了重要作用,对厄尔尼诺效应、赤潮等的监测也收到较好的效果[18]。
2.2.2环境管理GIS等技术能对各种海洋环境、资源,如海洋生物资源、大气质量、海洋水资源、污染物排放范围等进行实时监测、更新,并能有效地进行环境统计分析,进而进行环境总体规划;可动态展示污染源位置、类型、负荷及对区域环境造成的影响。
2.2.3环保应急反应对于重大环境事件,环境保护部门要具有应急反应能力,并能针对事件的特性做出迅速反应和决策,如水质污染、油船泄露等。
2.2.4环境规划污水排海工程的规划与设计由于涉及潮汛等原因,如何建立有效的模型进行近海水域模拟分析,是目前的难点和热点。而GIS的空间分析能力可较好地解决该类问题,应用GIS进行近岸海流模拟分析,同时还可以分析近海岸带悬浮物的分布情况。另外,GIS等技术可以快速、准确、客观、动态地对重点海域的环境质量进行趋势预报,为区域环境规划工作提供全面支持,为国家和地方进行宏观决策提供科学依据。
2.2.5环境评价我国目前正在或将要进行的资源开发和重大工程项目,如南海大陆架石油开发等,应用GIS等技术可以对其进行勘探、选址及建成前后的环境问题进行分析、预测和研究,并实现其动态、连续、准确的监测、评价与环境影响规划方案的制定。
2.33S与海洋精细渔业
海洋精细渔业指将3S、计算机、通讯、网络及自动化技术等高科技与地理学、渔业、生态学、沉积学等基础学科有机地结合,对鱼群、水质、底质进行从宏观到微观的实时监测,以实现对鱼苗生长、发育、营养状况、灾害以及相应的环境进行定期信息获取和动态分析。通过诊断和决策制定计划,并在GPS和GIS集成系统支持下发展信息化现代海洋渔业。海洋精细渔业具有新型现代渔业生产模式,综合应用了3S等空间信息技术,将促进人类合理利用渔业资源,降低成本,提高产品产量和质量,改善生态环境。海洋精细渔业是未来渔业可持续发展的方向,也是“数字海洋”战略中的一项重要内容。
3海洋资源、环境领域中亟待应用3S技术的重大课题
美国前副总统戈尔曾提出“数字地球”战略,我国的《21世纪议程》和“数字城市”工程均包括3S方面的内容[19220]。作为“数字地球”的一部分,“数字海洋”、“数字港湾”等名称已被相应地提出,建立了一些行业性、地区性地理信息系统(如渔业GIS、黄河口GIS)。我国各有关部门对海洋资源与环境进行了大规模的调查研究,全国沿海66个海洋站、200多个验潮站和3个海洋资料浮标网的长期观测[21],加之陆地/气象/国土卫星资料及航片资料,积累了大量的数据。所以运用GIS技术建立海洋立体监测管理系统在我国已经具备了一定的基础,海洋综合管理系统有广阔的应用空间。但总体上讲,3S应用范围窄程度低,海洋资源与环境可持续发展任重道远[22]。在海洋领域利用GIS,首先要建立开放式的、具有先进体系结构的计算机网络平台;然后利用优良的GIS工具和数据库管理系统,构成一个集成化的环境,以满足海洋立体监测管理系统功能的需要;再利用海洋综合管理分析与决策子系统对各种信息进行分析、模拟,为海洋资源开发、环境和气候监测、防灾减灾及维护国家海洋权益服务。根据我国海洋资源与海洋环境现状,结合海洋可持续发展的目标,当前,应尽快发挥3S的优势,深入研究以下领域。
3.1数字海底系统
海底地形信息对于海岸带的演变研究具有重要意义。近年来GPS技术与海底测深技术相结合,提高了水下地形测量精度,但费用高且无法经常测量,对大面积水域也难以得到连续的全景水深信息。GIS与RS图像处理系统结合应用能在一定程度上解决这些问题。RS数据是地理信息系统的重要信息源,且大多数GIS已拥有独立模块进行图像处理。以GIS为平台,利用各种海底探测技术所取得的资料,建立数字海底数据库,应用自动成图技术,集成由海底地形地貌、地质构造等相关参数组成的数字海底系统。数字海底系统是多学科海底数据和海洋地质模型支撑的信息化海底系统。其关键技术包括海底地学专业模型技术、地学数据技术、与数字地球间的集成技术;其主要目标是使海底领域与数字地球接轨,促进海底资源的开发和海洋环境的治理。
与3S具有紧密联系的海洋环境下矿产资源的原位实时探测技术、海底电视观测系统及水下可视化定点采样技术、先进的海底矿产资源现场测试技术是国外正在发展的高新海洋资源探查技术,在大洋矿产资源探查与评价中占有极其重要的地位。我国目前对上述技术的掌握程度很低,这无疑严重阻碍了我国对大洋矿产资源的分布、储量、开发潜力和开采方法的正确判断。尽快开发大洋矿产资源探查技术显得异常必要和迫切。
3.2海岸带系统
海岸带是地球四大圈层交汇的地带,物理过程、化学过程、生物过程及地质过程交织耦合,陆海相互作用强烈。全世界河流入海悬浮物质、生源要素及污染物的75%～90%归宿于海岸带,全世界60%的人口和2/3的大中城市集中在沿海地区,海岸带环境演化直接关系到人类的生存空间、生存质量和社会的可持续发展。因此,海岸带陆海相互作用(LOICZ)研究成为国际地圈-生物圈计划(IGBP)的核心计划之一,旨在研究未来气候变化、土地利用、海平面变化及人类活动等对全球海岸带生态系统功能和可持续利用的影响,提高对于未来变化的认识和预测能力。河口-近海系统位处沿海经济带,是陆海相互作用最为活跃的地带。就我国的国情而言,占我国陆域国土13%的沿海经济带承载着全国42%的人口,创造着全国60%以上的国民经济产值。我国沿海经济带的快速发展对海岸带资源与环境有着极大的依赖性,同时也赋予海岸带沉重的环境压力。
海岸带系统是海岸带综合管理必不可少的手段,尤其在海岸带功能区划、海域划界、海域资源有偿使用管理等信息管理中,是目前迫切需要进行的工作[23]。通过RS与GIS技术集成方法,结合海岸带综合管理所需的元数据(Metadata)技术和网络地理信息系统技术,充分利用多源卫星资料和已有的实地调查资料,构建海岸带信息系统是具有较高技术含量同时又具有巨大管理效益的研究项目。它将帮助研究者从海岸带环境场及其动态变化规律探索的角度来进行海岸带动态变化研究,进而开展陆海相互作用的研究。
3.3海洋灾害监测与预报
3.3.1海水入浸实时监测当前,全球气候变暖,海平面上涨,且海水入侵面积仍有扩大的趋势。我国海岸线长,沿海地区面积大、海拔低,海平面单位高度的上涨会对沿海地区的工农业生产和人民生活造成巨大危害。国内这方面的研究开展比较晚,应运用3S动态、实时监测海水入浸,分析、预报灾情,提供有效的措施及建议。
3.3.2重大自然灾害监测预报东部沿海地区为海洋灾害多发区,其中最为严重的是台风、海流、风暴潮、海浪、赤潮等灾害[24]。因此,如何准确预报重大灾害,提高区域综合减灾能力,已构成可持续发展中亟待解决的重大科学问题。采用以飞机和卫星平台相结合的遥感成像技术实时地获取灾害蔓延范围信息,用GPS测定灾区的准确地理位置,结合GIS中已存储的灾区地形、交通等信息,即可对灾害进行评估、预测,并能对不同决策方案的效果进行模拟、对比,向各级决策部门提供救灾、减灾的辅助决策方案。
3.3.3海洋生态环境动态监测海上溢油事故频繁发生、沿海工业废水排放量日益增多、海水养殖业趋向于高密度大面积的产业化、工厂化养殖,造成环境质量下降、近海营养盐过剩,赤潮频发,严重危害着海洋生态平衡。因此,运用3S建立海洋环境动态监测系统及海洋生态变化监测系统,对合理管理海域、分析环境变化和预测海洋生态状况具有重大而深远的意义。
3.3.4海洋工程安全立体监测与预报近海资源与环境的开发依赖于海洋工程构筑物,工程安全状况直接影响开发工作的经济、环境效益,甚至决定开发工作的成败。海洋工程安全性既取决于工程结构本身状况,也取决于周围的环境荷载,如风、浪、冰、地震荷载等。建立对海洋工程构筑物状况及其环境影响的监测体系意义重大。
4结语
海洋资源与环境是3S技术大显身手的领域。3S是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。3S所提供的巨大市场将在国民经济及海洋资源与环境可持续发展中发挥越来越重要的作用。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。3S理论的日益完善,算法研究的不断深入,全球网络化的逐步实现,测绘工作者、海洋科学工作者的密切配合,都为海洋地理信息系统和海洋遥感的普及提高创造条件,最终为决策者提供高质量的服务和科学的建议。只有经济、社会的发展与资源、环境相协调,走可持续发展之路,才是中国发展的前途所在。
参考文献:
[1]中华人民共和国国务院.中国21世纪议程[M].北京:中国环境科学出版社,1994:125-130.
[2]郭芳.蓝色的宝库———21世纪的海洋开发[M].北京:科学技术文献出版社,1998:5-20.
[3]张珞平,洪华生,陈伟琪,等.海洋环境安全:一种可持续发展的观点[J].厦门大学学报(自然科学版),2004,43(Sup.):254-257.
[4]张德贤,陈中慧,戴桂林,等.海洋经济可持续发展模型及应用研究[J].青岛海洋大学学报,2001,31(1):143-148.
[5]刘志丽,马建文,陈嘻,等.利用3S技术综合研究新疆塔里木河流域中下游11年生态环境变化与成因[J].遥感学报,2003,2:146-152.
[6]刘惠明,伊爱国,苏志尧.3S技术及其在生态学研究中的应用[J].生态科学,2002,1:82-85.
[7]刘震,李树揩.遥感、地理信息系统与全球定位系统集成的研究[J].遥感学报,1997,2:23-26.
[8]李德仁.论RS、GIS、GPS集成的定义、理论与关键技术[J].遥感学报,1997,1(1):64-68.
[9]闫志刚,盛业华,左金霞.3S技术及其在环境信息系统中的应用[J].测绘通报,2001,S1:17-20.
[10]王伟武,王人潮,朱利中.基于“3S”技术的环境质量评价及其研究展望[J].浙江大学学报,2002,28(5):578-584.
[11]于永海,苗丰民,王玉广,等.基于3S技术的海岸线测量与管理应用研究[J].地理与地理信息科学,2003,19(6):24-27.
[12]黄发明,蔡峰,孙书贤.3S技术在海域中的应用[J].海洋测绘,2003,23(2):20-23.
[13]蒋兴伟.我国海洋卫星的发展及其应用展望[J].中国航天,2001,9:13-17.
[14]国家海洋局.2004年中国海洋经济统计公报[N].光明日报,2005-02-05.
[15]戴桂林,王雪.我国海洋资源产权界定问题探索[J].中国海洋大学学报:社会科学版,2005,1:15-18.
[16]谷东起,赵晓涛,夏东兴.中国海岸湿地退化压力因素的综合分析[J].海洋学报,2003,25(1):78-85.
[17]徐质斌,牛福增.海洋经济学[M].北京:经济科学出版社,2003:73-84.
[18]黄敬峰.论遥感技术与资源环境可持续发展研究[J].遥感技术与应用,1999:14(1):65-70.
[19]陈述彭.地理信息系统导论[M].北京:科学出版社,1999:11-12,220.
[20]马蔼乃.地理科学与地理信息科学[M].武汉:武汉出版社,
2000:3032324.
[21]许富祥.海洋灾害特征及减灾对策[J].海洋预报,1998,15(3):45-50.
[22]谷东起,赵晓涛,夏东兴,等.基于3S技术的朝阳港泻湖湿地景观格局演变研究[J].海洋学报,2005,27(2):91-97.
[23]OlsenS,PChristie.Whatarewelearningfromtropicalcoastalman-agementexperiences[J].CoastalManagement,2000,28:5-181.