大数据背景下智慧海洋建设研究

朱铁峰 吴晟 李世川

（哈尔滨工程大学烟台研究院，山东 烟台 265501）

大数据是信息时代高速发展的产物，在拥有海量数据的前提下，利用计算机工具对海量数据进行分析，企业或个人可以精确预测事物或事件的发展趋势，政府也可以根据数据分析的结果优化城市、农村、土地、海洋等各领域的管理措施。大数据在智慧海洋的建设中已经有了不少应用，例如通过整合渔船数据、卫星数据、气象数据等数据，对出海作业渔船进行实时监测管理，在台风等恶劣自然环境下快速做出应急反应，从而降低渔船发生事故的概率；通过建立海洋污染检测平台，可以跨地域监测海洋垃圾，并可以跨部门协同处理海洋。大数据除了可以帮助监测海面信息外，还能通过分析海洋传感器数据、人工水下采集数据和智能设备水下采集数据来分析复杂的海洋情况，从而全面掌控我国领水水域的海洋信息。

一、加快研发海洋传感技术，提高大数据获取效率

海洋数据的来源比较广泛，政府、企业和个人都可以对海洋进行监测，并发布相关的监测数据，只不过监测装备、监测区域和监测目的各不相同，而主要监测方式有浮标、潜标、雷达、卫星遥感、视频检测、无人机等等。尽管我国的海洋监测手段众多，但对海洋传感器技术的应用较为不足，这主要是因为海洋传感器生产批量较小且使用寿命较短，但对精度、分辨率等方面要求很高。而我国传感器技术水平与美国、日本等海洋强国有一定差距，国产传感器设备很难保证稳定性和可靠性，所以像CTD、潮位仪、海流计、测波仪等传感设备的市场主要由外国厂商把控，我国也以采购国外厂商的传感器设备为主，但海洋数据毕竟涉及国家的核心利益，采用国外厂商的设备很难保证数据安全，因此我国应该大力发展海洋传感技术，扶持传感器研发、制造企业，推动传感器技术的更新换代，从而打破海外厂商对传感器技术的垄断，这也会提升海洋数据的获取效率。海洋传感器技术具有广泛的应用市场，市场利润也足以支撑我国传感器企业的经营，但就像芯片技术一样，很多传感器技术十分精密复杂，需要投入巨大资金来支持技术迭代，我国是海洋大国，不能总是依赖进口国外海洋传感器来监测本国海域，所以国家应出台相关政策引导传感器企业的发展，从而推动产业的发展和升级。

二、规范各平台海洋传感信息，提高大数据分析效率

海洋观测平台一般会有各自的工作模式和数据格式，这就导致不同平台的数据格式或标准不一致，数据质量难以得到保证，并且会降低数据的分析和使用效率。如果各个观测平台使用不同品牌的传感器设备，实行不同的采样方式，那在数据处理和数据储存方面也会有各种技术上的不同，因此应该规范各平台的数据处理流程，在数据接收、数据存储、数据分发等方面规范化、统一化、流程化，从而保证传感器数据的质量。随着大数据技术在各个领域的广泛应用，数据已经成为重要资产，无论从功能价值还是安全价值考虑，我国的海洋数据都是十分重要的资产，因此应该在保证数据安全的前提下，整合各平台海洋数据，打破以往我国海洋数据共享困难，各监测平台各为其主的情况，从而将各平台的数据连接，针对不同的需求采用不同的数据挖掘和分析技术，从而将海洋数据的价值最大化，并且也间接提升了各平台的数据分析能力。无论是构建海洋数据资源库，还是加大对大数据技术的研究投入，或是扩展海洋数据的利用方式，都是为了海洋传感器等海洋监测设备的数据更加规范化，从而方便科研人员调用，提高使用效率，这样海洋数据才会变得有意义，我国的海洋检测系统也会从数字海洋向智慧海洋转变。

三、加速研发海洋智能装备，提高大数据质量

水下世界复杂多变，如果人类不进入水下一探究竟，就很难观察到海洋的复杂变化，也无法找到这些变化的原因。但人类潜水深度有限，尽管可以借助海洋传感器等监测设备获取数据，但仅凭这些设备的数据还无法对海洋展开全面深入的研究，因此水下智能探测装备渐渐成为人们探索海洋的重要工具。海洋智能装备要具备强大的探测能力，确保能够精确探测到关键海洋数据，还要足够智能，能够开展自主航行和自主探测，毕竟探测设备带有通信线缆在工作时会受到限制。我国的水下无线通信技术已经取得较大发展，通过深海组网作业以及应用水声通讯系统，让水下机器人、潜航器、波浪滑翔机等智能装备协同作业，可以极大提高获取数据的质量，再将其导入与智能装备相配套的数据采集和分析平台中，就可以高效还原数据探测情况。海洋智能装备的发展提升了科研人员探索海洋的能力，让科研人员通过一台智能探测设备就可以探测多种海洋数据，提高了科研人员的工作效率，从而能够频繁高效地探测海洋数据，并对其进行常态化分析和储存，填补了以往探测工作中的多项数据空白。结语：我国自古是海洋大国，但从未成为海上强国，最主要的原因就是对海洋的探索、开发和监测力度不够，无法发挥海洋国家的优势，建设智慧海洋则有助于提升我国的海洋管理能力，推动海上经济活动的繁荣发展，从而帮助我国转型成海洋强国。智慧海洋是对工业技术和信息技术的综合运用，我国信息技术发展水平较高，大数据技术水平处于世界前列，工业技术方面略有不足，但正在迎头赶上，所以我国建设智慧海洋的技术条件都已具备，智慧海洋的建设也在稳步推进当中。