人工智能在智慧海洋建设中的应用探索

摘要：智慧海洋探索涉及海洋资源利用、海洋环境保护等各个方面，为更好地提升智慧海洋建设的实效，需要将人工智能技术融入其中，探索智慧海洋建设的新思路和技术措施。本文将结合智慧海洋的发展情况进一步分析，探讨人工智能技术在智慧海洋建设中的应用，了解二者结合的意义，明确注意事项，以期为相关人员提供参考。

关键词：人工智能；智慧海洋

引言

在人工智能技术飞速发展的背景下，各个领域都在积极尝试应用人工智能技术，取得了显著成果。智慧海洋与人工智能技术的融合已是必然趋势，通过将人工智能技术应用于智慧海洋，可以发挥传感器和数据融合的价值，实现对海洋环境的全面感知和综合分析，确保海洋的安全以及海洋资源的高效利用。在智慧海洋发展进程中，人工智能技术扮演着重要角色，为相关行业的发展作出了积极贡献。对人工智能技术和智慧海洋的结合进行深入分析，要从基础理论和人工智能的特色着手，充分展现二者结合的优势。

1. 智慧海洋概述

1.1 概念

智慧海洋主要是利用信息化手段和自动化设施，实现对海洋环境进行智能分析与管控，以便优化海洋资源的配置，达成高效利用的目标[1]。在此基础上，还可对海洋环境加以保护和修复，让海洋生态维持在相对稳定的状态，是一种新型的海洋工程模式。智慧海洋的发展现已受到广泛关注，要实现长远发展的目标，就要结合工程特征和现代化手段综合考量，以保证智慧海洋工程拥有可靠根基，充分发挥现代化手段的应用价值。

1.2 意义

智慧海洋工程的建设对提升海洋资源利用效率、推进开发进程具有现实意义，也能在一定程度上促进海洋经济的稳定发展，让海洋生态空间得到有效维护。第一，大力推行智慧海洋工程，可以让海洋环境的实时监测顺利落实，也能及时发现海洋污染、海洋灾害等问题，确保海洋环境得到有效净化，维持健康状态。第二，在智慧海洋工程建设环节，海洋资源的精细化开发得以有效推进，资源的实际利用率有所提升，有助于海洋经济的全面发展。第三，通过智慧海洋工程对海洋生态进行科学修复，可以让海洋生态系统的健康水平大幅提升，实现可持续发展的目标。

1.3 组成部分

1.3.1 数据感知体系

在智慧海洋发展的进程中，需要全面了解先进技术对其产生的积极作用，有效构建数据感知体系。数据感知体系是智慧海洋工程的重要组成部分，通过发挥相关体系的支撑作用，可以全面感知海洋环境，在精准采集海洋数据的基础上完成对空间的合理分析。数据感知体系是以遥感卫星、无人机等多种手段采集海洋数据，进而打造智慧海洋模式，将数据采集设备安装在相应的海域，确保数据参考价值充分体现[2]。

1.3.2 数据传输系统

数据库可以将采集到的数据信息加以整合和利用，保障数据的时效性。为实现信息的有效传输，应构建高速的海洋数据传输系统，实现对相关信息的合理传递，为相关工作的开展提供支撑。海洋数据传输系统主要运用海上互联网、卫星通信等多种技术，应用效率较高。

1.3.3 数据分析挖掘云端服务器

为进一步挖掘数据信息的应用价值，需要设立云端服务器，及时接收和存储海洋数据，做好深入的分析。因为感知系统采集到的海量数据呈现不间断传送的特点，所以在实际运用云端服务器时要保证数据处理能力足够强劲，才能应对海量数据，保证传输效率达到最佳[3]。

1.3.4 数据输出应用窗口

智慧海洋工程的实施目标是服务于人类，让人类拥有开发和利用海洋资源的渠道。在建设智慧海洋工程时，需要了解输出云端服务器的作用，要合理地运用和发挥其功能。在先进技术的支撑下，可构建数据传输窗口，将云端服务器的计算结果通过可视化窗口呈现出来，便于从业人员及时查阅和利用。

2. 人工智能在智慧海洋建设中的应用价值

首先，人工智能技术在智慧海洋中可以强化海洋资源的利用率，使海洋资源的甄别与选择更具针对性[4]。例如，在海洋的智慧化建设环节融入深度学习算法，能够精准分析海洋中的鱼类，确保渔民掌握鱼的数量以及分布情况，科学规划渔业资源的开发。

其次，人工智能技术在智慧海洋中能优化海洋环境的保护方式，让海洋环境得到有效净化。通过适当融入人工智能手段，可以识别其中的污染物，便于环保部门准确掌握海洋污染的趋势，采用可靠的防治措施，降低负面影响。通过人工智能技术，也能科学分类海洋污染物，让环保部门及时了解海洋环境问题。

最后，人工智能技术在智慧海洋中可以强化海上作业环境的安全性与可靠性。人工智能技术具有较强的检测与识别能力，可以判断海上作业的异常动态，在监测与分析的过程中及时制定预警策略，为后续的海上交通与救援提供必要支持，强化海上作业安全保障能力。2023年3月2日上午，在距离浙江乐清280海里，正在海面上作业的象山渔船66126号突然发生横向大幅度摇摆，“浙渔安”系统迅速发出预警信号，浙江省渔业应急处置指挥中心及时掌握了渔船动向，初步判定发生沉船事故，立即发出协助救援指令，调动了十几艘渔船参与救援，最终23名落水船员全部获救[5]。由此可知，人工智能技术在海上监测中能发挥强大功能，具有显著的应用效果。

总之，人工智能技术在智慧海洋建设中扮演着重要角色。在实际运用人工智能技术时，需要结合海洋环境建设的要求以及相应标准加以分析，确保人工智能技术能够贯穿于智慧海洋建设的整个阶段，使建设目标圆满实现，助力海洋事业长远发展。

3. 人工智能在智慧海洋建设中的具体应用

人工智能在智慧海洋探索中具有一定的指导作用，通过运用人工智能技术，可以让海洋研究的效率与准确度大幅提升，也能推动海洋资源的可持续开发，净化海洋生态空间。在智慧海洋建设环节，需要充分发挥人工智能技术的优势，为海洋建设提供支持与保障。

3.1 数据处理与分析

人工智能技术是新时代的重要产物，对各个领域的发展作出了积极贡献。在智慧海洋建设环节，人工智能呈现一个相对系统的数据库，涵盖大量的数据信息，为各种决策以及方案的实施提供可靠保障。利用人工智能技术可以精准分析海洋的各个方面，揭示海洋的规律、特点，为开展各项工作提供依据。通过机器学习、深度学习算法等多种手段相结合，可以对海洋进行观测，分析数据中富有价值的内容，如海洋盐度、流速等参数的变化趋势。多种信息数据可以为科学家研究提供支持，有助于推进海洋综合观测和生物多样性保护，助力海洋科学的长远发展。肯尼亚海洋资源丰富，海岸线长达536公里，沿海地区生物多样性丰富，包括红树林以及珊瑚礁等，但气候变化对其构成了巨大的威胁。将人工智能运用其中，可以借助机器以及数学分析判断海洋数据，构建预测模型，精准概述海洋温度以及酸度变化，掌控风暴潮等极端气候事件的发生概率。卫星遥感和水下传感器的应用能够实时监测海水温度和污染浓度等参数，针对异常情况及时采取应急措施[6]。

3.2 智能无人船和浮标技术

人工智能被广泛运用至智能无人船、浮标技术中。智能无人船具有自主导航、自主控制等功能，在海洋勘测、海底探测等任务中发挥一定的作用。将人工智能技术应用于智能无人船，有助于提高勘测准确度。智能浮标在人工智能技术的支撑下可以自动收集海洋数据，完成对海洋环境的密切监测与分析。例如，大亚湾工程借助人工智能技术构建了智慧海洋系统，利用智能无人船、浮标技术等功能，大幅提升了海洋资源的利用效率，强化了综合管理水平，有助于顺利实现可持续发展的目标[7]。

3.3 海洋环境监测

海洋监测是至关重要的任务，对于推动海洋事业的可持续发展意义重大。在维护海洋生态环境的过程中，可以将人工智能技术运用其中，以此推动监测与管理的进程，保障海洋生物资源的可持续利用。此外，人工智能技术还能协助海洋保护区划以及规划的制定，为海洋渔业资源的开发和利用提供依据。通过人工智能技术的合理应用，还可有效预测海洋污染传播，创设出优良的海洋生态空间，实现可持续发展的目标。例如，连云港市内的大浦河、大浦副河部分河段，运用机器学习算法分析海洋水质以及生态系统发生的变化，可及时预测海洋灾害，并尽早制定应对措施加以防范，让海洋环境得到有效的维护和管理[8]。

3.4 海洋资源开发

海洋资源开发是人们密切关注的问题，为了达到相对理想的开发和利用目标，需要在运用人工智能技术时了解相关的应用要点，结合海洋区域环境加以分析。人工智能技术能够为科学家提供准确的分析与评估方案，判断海洋资源的利用价值，通过适当的模拟与预测，使开发效率大幅提升，科学控制生态破坏的概率。科学家可以利用人工智能技术，判断海洋污染物以及自然生态系统的变化，及时发出预警。例如，仿蝠鲼水下机器人在海洋中的应用，仿蝠鲼柔体潜航器是一种仿生机器人，受到蝠鲼的生物特征启发而设计，通过模仿蝠鲼的身体结构和游泳方式，实现了在水中的灵活潜航，深潜能力可达到1025米，是潜航器领域中的一大突破。传统潜航器往往受限于刚性结构，无法适应复杂的水下环境。对于柔体潜航器，通过仿生设计，模仿了蝠鲼的柔软身体结构，具备更好的适应性及灵活性。这种柔体潜航器对深潜能力的提升，将为水下探测、海洋科学研究等领域带来巨大的推动力[9]。这印证了人工智能在资源开发中的价值。通过合理应用水下摄像机和探测传感器等，可实现对石油和天然气等资源位置的精准分析，也能及时排查海底电缆和管道的安全隐患。

3.5 气象和海洋预报领域

气象与海洋预报是保障海上作业安全可靠的关键，也是推动海洋经济稳步发展的基础，因此需要重视现代化手段与相关工作的密切结合。通过人工智能技术，能够搜集大量的数据信息，整合多种多样的资源预测海洋气象。人工智能技术还能通过图像识别、模式识别等手段分析潮汐与暴雨等自然气象，保障航运航行的安全。例如，傅立叶预报神经网络就是新兴的天气预报AI模型，能对地表风速、降水和大气水蒸气等进行精准分析，完成高分辨率的预测，可以在2秒之内生成一周的预报。

4. 人工智能在智慧海洋建设中的注意事项

人工智能技术在海洋建设环节发挥出一定的应用价值，推动着相关研究工作顺利开展。在智慧海洋建设环节，人工智能技术能够保证科学研究的准确性和科学性。为让人工智能技术的功能优势更加突出，要对相关的注意事项展开分析，提出合理的实践方案[10]。

4.1 数据整合问题

在人工智能技术应用环节，涉及大量的数据素材，而数据来自多个方面，若是未能对其展开分析，制定可靠的保障方案，将会影响到数据的可靠性和真实性，对于后续的发展和应用十分不利。考虑到卫星遥测、测量仪器获取的数据信息存在偏差，相关人员应结合工作标准加以判断，在人工操作与智能技术相结合的基础上制定可靠举措，让信息资源有效共享，实现科学的整合目标，助力智慧海洋建设。

4.2 算法和模型的确定

智慧海洋建设中，人工智能算法和模型具有一定的支撑效力，但是采取何种方式确定适宜的算法和模型，需要结合实际进行分析。要从计算的角度制定可靠方针，结合测试的环节整合出富有价值的内容，确定最佳方案，让人工智能技术更好地服务于智慧海洋的建设[11]。

4.3 系统安全和隐私数据的保护

智慧海洋建设涉及多个细节，为了优化实践成果，应明确具体要求。人工智能技术与智慧海洋建设涉及多种隐私数据和系统安全问题，需要制定敏感内容的保护措施，避免数据泄露，防止对社会经济活动产生负面影响。科学家们要积极管控敏感内容，将其安全存储于系统内。

结语

人工智能技术在海洋建设中占据着重要地位，对海洋建设作出了积极贡献。科学家应了解人工智能技术强大的辅助功能，在分析应用特点和实际标准的基础上，优化人工智能技术的应用方案，使之助力智慧海洋建设。

参考文献：

[1]李志文，刘佳玮.信息化背景下海洋法交叉学科建设的需求探析和路径设计[J].航海教育研究，2024，41（3）：1-7.

[2]蒋明镜，王华宁，张璐璐，等.水合物开采及海洋环境诱发地质灾害机理和风险评估研究现状与展望[J].工程地质学报，2024，32（4）：1424-1438.

[3]田淏予，占妮，张继文，等.人工智能技术在现代海战中的应用现状、前景预测与启示——以海军情报收集、监视和侦察为例[J/OL].情报杂志，1-9[2024-11-08].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1167.G3.20240812.1314.012.html.

[4]姜晗，王群，李希光，等.基于海洋石油工程项目的生产过程智能化管理系统研究[J].现代计算机，2023，29（12）：72-77.

[5]冯建伟.打通“三网” “浙渔安”保渔民平安回家[N].农民日报，2023-03-16（6）.

[6]梅雅君.人工智能在海洋生态系统管理中的应用：肯尼亚案例研究[EB/OL].（2024-08-08）[2024-11-08].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1806779089848315743amp;wfr=spideramp;for=pc.

[7]大亚湾.赞！大亚湾智慧海洋智能平台在8大应用领域展成效[EB/OL].（2023-10-16）[2024-11-05].https：//www.dayawan.gov.cn/gzdt/zwyw/content/post_5105736.html.

[8]王经顺，陈莹，张悦，等.基于机器学习算法的连云港大浦河水质参数遥感反演[J].天津科技，2023，50（9）：66-72.

[9]搜狐网.西工大再推黑科技，仿蝠鲼柔体潜航器深潜1025米，誉为水下杀手[EB/OL].（2023-09-09）[2024-11-08].http：//news.sohu.com/a/718976664_121739944？scm=1102.xchannel：1479：110036.0.3.0～9010.68.0.0.0.

[10]李雪威，刘雅涵.中韩智慧海洋建设的发展现状、合作基础及推进路径[J].东疆学刊，2023，40（2）：59-66.

[11]陈海燕，易爱军，丁叶，等.“一带一路”背景下江苏智慧海洋建设问题研究[J].才智，2020（6）：234-235.

作者简介：徐晓清，硕士研究生，助理经济师，xuxq@fjbdg.com.cn，研究方向：大数据交易、政务信息化、产业互联网、人工智能。