天津智慧海洋建设刍议

文｜天津市城市规划设计研究院 车铭哲 孙珊珊 张勇 沈祖光 刘文

“智慧海洋”是指用全面的角度和技术理解和分析海洋数据，依靠先进的电子信息，网络通信和海洋设备相关技术。从而提供海洋管理智能互动服务，实现海洋的三维综合感知。

天津作为北方最大的工业城市和港口城市，始终处于信息探索的前沿。天津在2017年全面推进“海洋强市”计划。目前正在大力建设以京津冀地区海洋信息产业新基地、军民海洋信息科技融合实验平台、“互联网+海洋”经济示范平台等。其中，塘沽海洋科技园是全国唯一一个专注于海洋产业发展的国家高新区。

1 建设难题

总结数字海洋、智慧城市建设中出现的问题，结合智慧海洋建设本身的条件和特点，我国智慧海洋建设需要注意的问题如下：

(1）智慧海洋的规划与整合问题

智慧海洋因强调智慧性，只靠硬性指标、短期考核很难正确衡量。智能海洋是一个长期连续的系统项目，只有起点没有终点。智慧海洋要在规划中整合数字海洋和智慧城市已有信息基础设施和信息系统，在整合中要结合时代需要和技术背景进行合理规划。

(2）智慧海洋的标准规范问题

在天津市的数字城市和智慧城市建设中，都存在重复建设、各自为政、很难统一管理的问题，要从根本上克服智慧海洋出现类似问题，首先，必须制定智能海洋的相关标准，包括相关的海洋数据标准和海洋服务规范。在市场经济形势下仅仅依靠行政的手段对智慧海洋进行约束和管理已不能解决以上问题，只有依靠技术标准和规范来对智慧海洋的硬件、软件、数据、服务等进行约束才能从根本上解决此类问题。要在数字海洋已有标准体系下，加强智能系统、信息服务模型等标准和规范的制定。

(3）智慧海洋的信息安全问题

海洋相关信息部分属于涉密信息，关系到国家的安全和权益，所以建设智慧海洋首先需要解决网络安全问题、确保海洋信息安全，这是智慧海洋最终得以全面实现的保障。可以从两个方面着手进行研究解决：一是从技术角度，即研究数据加密、服务认证和访问权限技术，研究查杀病毒、防止黑客、清除垃圾文件的相关技术；另一方面以相关法律法规来限制和保障信息安全。利用云计算技术实现基于海量数据统计分析的云安全，是未来海洋信息安全领域的重要方向。

（4）智能海洋系统的智能和可扩展性

智慧海洋具有智能性，所谓智能性是指集约、绿色、透明、可持续地认知海洋、管理海洋、开发海洋。反映在具体技术领域，就是海洋数据的智能提取和处理、海洋相关信息服务的智能化等，这离不开现代信息技术和人工智能等技术的支持。另一方面，智慧海洋建设要在良好的顶层设计的基础上，从可持续发展的高度规划智慧海洋信息系统，使其具有可扩展性和长效性。

2 建设理念

智能海洋是一个复杂的信息应用系统，涉及多学科和多部门的合作，有必要建立统一的管理系统。健全的管理系统可以推进顺利实施建设，在建设过程中应遵循以下原则：

（1）政府搭台，企业唱戏

通过政策和标准的建设，政府为促进智能海洋系统创造了良好的“生态环境”。

（2）顶层设计，统一管理

通过智能海洋顶部设计的方法，我们将综合考虑智能海洋建设的各种因素，充分理解和分析影响智能海洋建设的各种关系。从全球范围来看，我们将对智能海洋建设的基本问题进行全面的设计。

（3）需求引导，重点突破

智能海洋的建设应从提高海洋安全管理效果，提高运营效率和服务水平，突破管理障碍和技术壁垒所急需的功能开发入手。

（4）产学研用，各取所需

智能海洋的建设是一个复杂的系统工程，需要政府、研究机构和企业的参与，以确保项目的顺利进行。

总之，天津“智慧海洋”的建设是必要和可行的。这对提升天津未来市场竞争的核心竞争力和发言权具有重要的战略意义。天津应牢牢把握京津冀协调“发展”“一带一路”和天津自贸区建设这三个国家发展战略机遇，积极推动“智慧海洋”的建设和实施。

3 建设重点

3.1 整合已有信息基础设施

近年来，天津在数字海洋和智慧城市建设方面投入较高，建立了比较完善的硬件基础设施和信息基础设施。采用互利共享、统一管理等方法对以上信息基础设施进行整合，在此基础上增建部分智慧海洋所急需的专业基础设施和专用信息基础设施，构建智慧海洋信息基础设施。

3.2 加强海洋传感器网络等硬件设施的建设

智慧海洋建设是在数字海洋的建设成果的基础上进行的，“数字”和“智慧”的区别首先在“感知”，感知需要通过物联网。所以，增加海洋信息获取相关的传感器，特别是增加具有智能性的符合信息时代标准的先进传感器，智能海洋传感器网络的建设是实现智能海洋的首要问题。

3.3 促进智慧海洋基础理论和技术的创新

智慧海洋建设应该与新一代信息技术产业发展形成良性互动，要注重人工智能、深度学习、数据挖掘、可视分析等理论模型和基础技术的研究和创新，促进智慧城市基础的原创性成果的涌现，使智慧海洋建设建立在坚实的理论技术基础之上。智慧海洋建设应借鉴智慧城市初期建设时的经验，避免出现注重形式、流于概念操作、追大流、重复建设等混乱局面，应踏踏实实走技术支撑的路子。

3.4 注重走产学研相结合的道路

不仅要鼓励智慧海洋基础理论和技术的创新，而且要注重科研成果的转化，走产学研相结合的道路。因为智慧海洋建设不能停留于研究领域，更多偏重于工程项目。通过天津市海洋主管部门、科技部门、海洋行业部门等投资以科研项目规划引导等方式，加强智慧海洋理论模型和基础技术成果的转换，真正解决智能海洋建设中出现的问题，服务于智能海洋应用。

3.5 强调海洋信息系统的集成利用

将各种相对孤立的海洋信息系统从系统论的角度进行集成，使之达到有机结合、在线连接、实时处理、具有整体性和智能性。这样既节省重建的资金和时间，也符合智慧海洋发展的趋势，避免只为短暂利益的“信息孤岛”的存在。

3.6 培养智慧海洋领域高端人才

科学技术的发展以人才为重点，是当前科技界的潮流和前沿。要实现智慧海洋的长远发展，必须重视智能海域高端人才的培养，注重培养海洋专业知识。此外，还要吸收具有创新思维和现代信息技术相结合的高端复合型人才。

3.7 强化公众的智慧海洋科普教育

在大数据时代，公众不仅是智能海洋建设的受益者，也是智能海洋建设的参与者，特别是在数据采集方面。在“人人都是传感器”的时代，众源数据已经成为空间信息服务领域的重要的、不可或缺的数据源。由于海洋的自然特性、人类主要在陆地活动等原因，智慧海洋领域缺乏众源数据、更谈不上众源数据的利用，所以应强化公众的与智慧海洋相关的科普教育，引导公众参与到智慧海洋建设中。只有提高公众对智慧海洋的认知度，才能真正全面挖掘公众参与智慧海洋建设的潜力。

3.8 选择优先发展的领域展开实践

选择海洋急救信息系统、智慧海洋旅游、海洋灾害应急决策支持系统、海洋环境保护信息管理系统等智慧海洋急需和见效快的领域进行优先发展，在此基础上全面建设智慧海洋。

4 建设策略

4.1 打破部门壁垒，多方参与建立完善海洋综合感知网

当前天津的海洋监测观测形势处于前端获取数据的能力较强，但后端对数据的挖掘和应用能力相对较弱的阶段。海洋监测站点和规模还远远不够，满足不了实际需要。目前，天津海洋监测观测站主要由国家和市政府海洋局和一些大型企业组建。但相互之间相对封闭，数据也没有实现共享，也鲜有交流，必须要打破各部门、各单位之间的壁垒，建立一个数据共享的海洋监测与观测信息平台。天津的海洋监测观测系统需要建设各种相关的海洋监测与观测标准体系，需要相关政府部门牵头，要让天津的海洋监测观测系统实现数据共享，运营流程标准化，最终实现业务应用。未来应加大相关企业对研发的投入，创造出更多智能化海洋感知的仪器设备，提升水下通信技术等基础技术，完善海洋信息化产业链。

4.2 转变“基础架构云”以增强云应用程序和云管理

依托整个市政信息基础设施资源库，逐步建设水务和海洋信息基础设施池，实现全球系统资源共享。升级扩展网络。建设水海网络，升级防汛网络带宽，全面推进5G 网络全覆盖工程的建设。升级改造机房。根据“1 + X”机房建设模式，水厂建设室，供水调度监控中心，堤防区，水文终端站房升级。围绕物理安全，网络安全，主机安全，应用安全和数据安全五个方面的信息安全建设，满足国家信息安全等级保护等级3 的标准和要求。升级视频会商。扩建新建防汛指挥部视频会议场馆，完善双向互动视频会议，实现高清视频会议的横向扩展和纵向扩展。构建“数据云”。根据大数据的核心概念，在现有的“一单元一库”的基础上，通过逻辑或物理集成方法，根据城市的数据资源交换要求和局内应用要求，转换和重新定位核心数据库和行业基础数据库，构建天津海洋“数据云”。构建海水核心数据库和信息交换平台，梳理跨行业和跨行业应用的水资源决策管理和数据需求，完善基础数据库和管理应用。建立水资源信息库，形成相应的行业管理应用，包括水行业管理应用（河流管理应用、水文管理应用、沙滩浅滩管理应用、堤防泵门管理应用等），供水行业管理应用，排水行业管理应用。加强与海洋单位的信息共享和业务联系，并与国家海洋局北海分局完成部分数据的获取和存储。

4.3 深化多领域应用，创新海洋经济发展方式

掌握网络思维是实现海洋经济发展方式转变的首要条件。重新思考市场、用户、产品、价值链乃至整个业务生态系统，以用户思考、大数据思考、平台思维和跨境思维的角度重新审视智慧海洋的发展方式。其中，“用户思维”意味着智慧海洋的每个环节都应以用户为中心，相关的消费群体应该得到培育、维护、扩展和升级。“平台思维”是互联网开放、共享、共赢的新途径。将海洋管理部门与互联网的创新模式相结合，加强企业创新，形成基于互联网的跨境整合。互联互通，促进管理方式转型升级，促进传统海洋信息产业与深度“互联网+”时代的融合，促进海洋经济创新发展。