1、國外海洋信息化建設進展

歐、美等西方發(fā)達國家均高度重視海洋信息化工作, 在各類海洋信息的獲取、傳輸、處理與應用等方面投入大量資源開展長期建設, 促進本國海洋信息化水平不斷提升。

美國在海洋事業(yè)發(fā)展中始終貫徹“數據為王”的理念, 從不斷擴大信息搜集范圍、提升信息利用價值2個方面開展工作。美國早在20世紀60年代就建立國家海洋數據中心, 逐步積累海洋相關信息。在初步完成東西管轄海域信息化基礎設施建設以及信息調查的基礎上, 于1998年開始布局全球, 主導開展Argo全球海洋觀測試驗項目, 以獲取海水溫、鹽度等剖面資料。此后, 于2007年進一步啟動綜合海洋觀測系統(tǒng)計劃 (Integrated Ocean Observing System, IOOS) , 在美國各地已經建立的成百個近海觀測系統(tǒng)基礎上, 建設相互協(xié)調的全國主干系統(tǒng)和地區(qū)子系統(tǒng), 進行聯(lián)合觀測、數據統(tǒng)一管理。在初步完成海洋數據規(guī)模性積累的基礎上, 為進一步加強數據價值的挖掘, 于2013年啟動海洋數據獲取與信息提供能力增強計劃。這一系列舉措旨在形成一套覆蓋全球的海洋觀測、數據采集、數據處理與信息管理集成的體系, 提升海洋數據與信息產品質量, 不斷強化美國作為當今世界第一海洋霸主的地位。

作為美國的鄰居, 加拿大充分利用民間力量, 針對科學研究和海洋產業(yè)服務開展信息化建設。Ocean Networks公司在本國運輸委員會和西方多元化項目的資助下, 聯(lián)合維多利亞大學與IBM公司于2014年發(fā)布海洋感知與決策系統(tǒng)研發(fā)項目;該系統(tǒng)實現(xiàn)海洋信息的感知、傳輸、管理、分析與決策的自動化與智能化, 從而為科學研究、政府戰(zhàn)略以及涉海行業(yè)提供信息和技術支撐。

歐盟集合各成員國的資源和優(yōu)勢科技力量, 針對資源和生態(tài)2個方面共同開展海洋信息化建設。愛爾蘭、挪威等13個國家于2011-2014年聯(lián)合開展iMarine計劃, 研制并建設一套信息化基礎設施, 旨在促進獲取、開放和共享基礎性海洋數據, 通過協(xié)同分析、處理和挖掘, 形成經驗知識, 支撐歐盟對于海洋資源的開發(fā)和生態(tài)環(huán)境的保護。

2、我國海洋信息化發(fā)展現(xiàn)狀及分析

發(fā)展歷程20世紀80年代以前, 我國海洋信息化工作主要以對歷史海洋調查和考察數據的搶救性保存為主, 實現(xiàn)文檔化資料管理;“九五”期間, 依托各類商業(yè)化軟件, 逐步開展專題數據庫的建設工作, 實現(xiàn)海量海洋數據的檢索和使用;“十五”至“十一五”期間, 以專題數據庫為支撐, 著手建立海洋信息系統(tǒng), 實現(xiàn)軟硬件設備的升級換代。經過幾十年的發(fā)展, 我國海洋信息化成果已初步顯現(xiàn)。

在政策保障方面, “十二五”以來, 隨著國家不斷加大對海洋事業(yè)的投入, 海洋的信息化建設也進入高速發(fā)展的黃金時期。國家和沿海省 (自治區(qū)、直轄市) 先后出臺一系列海洋信息化建設的發(fā)展規(guī)劃, 如《全國海洋觀測網規(guī)劃 (2014—2020年) 》《廣東省智慧海洋與漁業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《青島市“海洋+”行動計劃》等, 分別從數值預報、漁業(yè)應用、環(huán)境監(jiān)測等多個方面為海洋信息化建設提供政策障。

在海洋信息化技術手段方面, 我國也取得長足進步。我國已成功發(fā)射3顆HY系列衛(wèi)星,岸基觀測臺站、高頻地波雷達、水下機器人、錨系/漂流浮標、短波通信、北斗通信、水下光纖通信等一批關鍵技術和設備取得技術突破, 無人機、無人艇等新型裝備逐步投入應用;當前處于論證階段的“一帶一路空間信息走廊”和“海底長期科學觀測系統(tǒng)”將分別從太空和海底2個空間維度增強我國海洋信息獲取能力。

當前發(fā)展熱點

 “數字地球”概念的提出在全球范圍內引起強烈反響。我國海洋工作者將其與海洋領域的工作和實踐相結合, 于1999年提出“數字海洋”概念以及相關建設構想, 并與2003年正式啟動我國數字海洋信息基礎框架構建項目, 成為我國海洋信息化領域首個全國范圍內的專項工程。2011年數字海洋信息基礎框架建設圓滿結束, 取得一系列豐碩成果, 同時也還存在如缺乏實時、持續(xù)、立體的數據獲取手段, 系統(tǒng)之間信息交換和協(xié)同能力較差, 較注重近海而缺乏遠海信息等一系列問題。

數字海洋的核心是將大量復雜多變的海洋信息轉變?yōu)榭梢远攘康臄底�、數�? 再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型, 成為可計算、可存儲的對象。海洋環(huán)境信息中, 溫度、鹽度、濕度等都是隨著時間、空間變化而連續(xù)變化的, 只有通過數字化技術對這些連續(xù)變量進行采樣、量化、編碼, 才能形成可被存儲、運算、處理的數值。因此可以認為, 數字海洋是海洋信息化發(fā)展的基礎。

在“數字海洋”的基礎上, 海洋科學與技術國家實驗室的吳立新院士于近年提出“透明海洋”的工程構想。“透明海洋”針對我國南海、西太平洋和東印度洋, 實時或準實時獲取和評估不同空間尺度海洋環(huán)境信息, 研究多尺度變化及氣候資源效應機理, 進一步預測未來特定一段時間內海洋環(huán)境、氣候及資源的時空變化, 實現(xiàn)海洋狀態(tài)透明、過程透明、變化透明, 使其成為“透明海洋”。“透明海洋”是在海洋信息數字化的基礎上, 向海洋環(huán)境信息應用邁出的重要一步, 將大幅提升我國認知海洋的能力。然而認知海洋只是基礎, 經略海洋才是目標, 如何充分利用信息提升經略海洋的能力才是未來發(fā)展的關鍵。

存在的問題

雖然我國海洋信息化發(fā)展已取得豐碩成果, 但現(xiàn)階段信息化水平還遠無法有效支撐建設海洋強國、“21世紀海上絲綢之路”等戰(zhàn)略目標的實現(xiàn), 主要表現(xiàn)在幾個方面。

問題一：海洋信息化缺乏頂層體系性設計

首先, 海洋涉及軍事、政治、外交、經濟、環(huán)境等多個領域, 而在海洋信息化建設過程中沒有國家頂層的體系性設計和統(tǒng)一的規(guī)劃引導, 缺乏空間、功能布局和實施步驟的合理統(tǒng)籌, 各部門、沿海地方通常按照自身業(yè)務需求獨立開展建設, 各系統(tǒng)不僅難以相互協(xié)調支撐、統(tǒng)一形成合力, 而且造成重復建設和資源浪費。

其次, 海洋信息化建設內容豐富, 涵蓋基礎設施、管理機制、運行保障、標準質量、安全防護等多個方面, 且各部分關系緊密、不宜分立, 必須相互支撐、協(xié)調推進, 因此頂層體系性設計尤為關鍵。然而目前我國仍較重視個別領域的建設, 缺乏全局整體性發(fā)展規(guī)劃, 從而形成能力短板, 嚴重制約海洋信息化建設的整體效果。

問題二：海洋信息獲取能力亟待提升

從整體來看, 我國已初步形成由衛(wèi)星、飛機、調查船、岸基監(jiān)測站、浮標等組成的海洋環(huán)境立體監(jiān)測網絡, 在空中、海面、水下形成一套立體綜合觀測體系。然而我國自主獲取的海洋信息在范圍、內容和質量等方面還存在明顯不足。

在范圍方面, 目前我國布局的信息基礎設施僅能夠覆蓋管轄海域, 且以水面信息為主, 對于深海、遠海、重要戰(zhàn)略通道等區(qū)域缺乏有效的信息獲取手段, 而是主要以國際合作和交換資料為主, 難以實現(xiàn)對船舶遠洋航行和海外軍事/非軍事行動的有效保障。

在內容方面, 目前我國仍以水文氣象等環(huán)境信息為主, 對于低空、水面和水下活動目標信息難以做到及時掌握, 即使通過雷達、聲吶等手段探測到目標, 也難以實現(xiàn)對目標身份和意圖的有效識別, 從而給海上安全管控、突發(fā)事件應急處理帶來巨大困難。

在質量方面, 受限于獲取手段和儀器設備, 我國現(xiàn)有的海洋數據主要以批次性調查和日常業(yè)務工作積累等為主, 數據的時效性、時空分辨率以及精度等方面與國外還有較大差距, 且即使使用相同的原始數據也難以達到國外的處理水平。

問題三：海洋信息缺乏有效共享

由于信息系統(tǒng)分頭建設, 涉海數據分別掌握在各業(yè)務主管部門和相關科研機構手中, 彼此之間相互隔絕, 再加上政策、技術、安全等方面的考慮, 形成多個數據孤島, 使海洋數據的管理和共享出現(xiàn)各自為政的局面。一方面使數據重復采集、成本提升;另一方面也使大量數據囤積難以發(fā)揮其潛在價值。

數據共享機制的不健全進一步影響信息關聯(lián)與協(xié)同的能力。海洋環(huán)境復雜多變的特點導致單一海洋信息的可信度和準確度通常較差, 無法憑此做出有效決策。只有將多種信息關聯(lián)起來、相互比對, 并進一步建立信息之間的關系模型、協(xié)同使用數據, 才能夠驗證數據的有效性, 并深層次挖掘數據, 尋找規(guī)律、提煉價值�？梢�, 海洋數據共享程度直接影響數據使用效果。

問題四：海洋信息業(yè)務化應用水平低

我國雖已在相關涉海部門、行業(yè)初步建立信息應用系統(tǒng), 但大多停留在數字化辦公和掌握當前情況這一初級層面。對于信息自身價值的開發(fā)仍處于起步階段, 而這一價值主要體現(xiàn)在取代經驗、對未來進行更準確的預測。

綜合來看, 受數據質量、歷史積累以及最為關鍵的數據挖掘能力等方面的限制, 目前我國海洋信息對經濟、管控、軍事和開發(fā)等領域的決策支撐保障水平仍然較低, 信息在實際業(yè)務中的應用范圍、應用深度都亟待提升。

問題五：海洋核心技術裝備力量薄弱

海洋信息化能力以核心裝備技術水平為基礎。根據我國海洋工程與科技發(fā)展戰(zhàn)略研究結果, 僅8%的國產核心裝備達到國際先進水平、22%的國產核心裝備與國際先進水平差距為5年、其余國產裝備差距在5~20年。尤其在信息感知裝備 (如水下觀測設備、岸基雷達設備等) 方面, 缺乏自主研制和生產能力, 核心技術、關鍵零部件和整機裝備大部分依賴進口和國外配套, 對未來我國海洋信息化發(fā)展造成不利影響。

本公司出品的研究報告首先介紹了中國海洋信息化行業(yè)市場發(fā)展環(huán)境、海洋信息化行業(yè)整體運行態(tài)勢等，接著分析了中國海洋信息化行業(yè)市場運行的現(xiàn)狀，然后介紹了海洋信息化行業(yè)市場競爭格局。隨后，報告對海洋信息化行業(yè)做了重點企業(yè)經營狀況分析，最后分析了中國海洋信息化行業(yè)發(fā)展趨勢與投資預測。您若想對海洋信息化行業(yè)產業(yè)有個系統(tǒng)的了解或者想投資中國海洋信息化行業(yè)，本報告是您不可或缺的重要工具。

本研究報告數據主要采用國家統(tǒng)計數據，海關總署，問卷調查數據，商務部采集數據等海洋信息化。其中宏觀經濟數據主要來自國家統(tǒng)計局，部分行業(yè)統(tǒng)計數據主要來自國家統(tǒng)計局及市場調研數據，企業(yè)數據主要來自于國統(tǒng)計局規(guī)模企業(yè)統(tǒng)計海洋信息化及證券交易所等，價格數據主要來自于各類市場監(jiān)測海洋信息化。