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助力海洋强国建设:海洋信息互联互通、深度融合、智慧应用——2018中国海洋信息技术高端论坛会议综述

2023-05-22 来源:钮旅网
Doi:10.19661 ̄.cnki.mi.2018.03.002 【政策规划】 助力海洋强国建设:海洋信息互联互通 深度融合 智慧应用 201 8中国海洋信息技术高端论坛会议综述 李晋 一, 姜晓轶 ,2 (1.国家海洋信息中心天津300l71; 2.国家海洋局数字海洋科学技术重点实验室天津300171) —■一海洋作为人类赖以生存和发展的重要空间,是各国战略利益竞争的制高点。我国拥有300多万km 的管辖海 域和1.8万km的大陆岸线,有着重要的海洋战略安全和发展利益。当今的海洋已不再仅仅是由海岸线、海岛和茫茫 海水构成的空间组合,而是由海洋环境、海上装备和人类活动等多种元素综合作用构成的“物理+信息”的复杂巨系 统。将现代信息技术与海洋开发、利用、保护、管控等活动深度融合,是推动海洋发展方式转变的重要手段 探索,推动以信息化为引领,不断提升认知海洋、经略海洋的能力。 “2018 中国海洋信息技术高端论坛”邀请海洋信息领域的院士专家,共同开展海洋信息技术交流、实践经验分享、发展模式 ■—_智慧海洋;海洋信息通信;海洋透明感知;海洋大数据 P732.6 Promoting the construction of Marine Power:ocean information interoperation,deep integration and smart application Summaries of the China Ocean Information Technology Forum 20 1 8 LI Jin 一.JIANG Xiao—yi , (1.National Marine Data and Information Service,Tianjin 300 1 7 1,China; 2.Key Laboratory of Digital Ocean SOA,Tianjin 300 1 7 1,China) ■——■Ocean is an important space for survival and development ofhuman beings.It is the commanding height of all COUntries, strategic interests.With about 3 000 000 square kilometers of sea area and 1 8 000 kilometers of continental coastline.China has extensive marine strategic security and development interests.Today,ocean is no longer only a space concept that consists of coastlines,islands and sea water,but also a complex giant system of”physics plus information”that integrated marine environment. marine equipments and human activities.The integration ofinformation technology with the marine development,management,and protection activities is an important means to promote the transformation ofmarine development mode.Aiming at using information technology to enhance the ability of the ocean reorganization and management,the”China Ocean Information Technology Forum 201 8”was held,academic experts were invited to exchange views on marine information technologyshare practical experience, ,and explore the development mode1. ■—一Smart Ocean;marine information communication;marine transparent perception;marine big data 收稿日期:2018-07—09 I『6 海洋信息2018年第3期Ⅲ 为深入贯彻落实党的十九大精神和** 总书记有关海洋强国战略的重要论述,搭建海 洋信息前沿技术研究与实践经验分享的开放交 流平台,推动信息技术更好地服务于海洋事业 发展,由中国海洋学会、中国太平洋学会、中 国海洋工程咨询协会和国家海洋信息中心共同 主办的“2018中国海洋信息技术高端论坛”于 2018年5月19日在天津隆重召开。论坛围绕 如何促进海洋信息技术在海洋领域的深度融合 与应用,如何以信息化引领提升认知海洋、经 略海洋的能力等主题,特别邀请了国家海洋局 第二海洋研究所潘德炉院士、天津大学姚建铨 院士、中国科学院地理科学与资源研究所孙九 林院士、清华大学范维澄院士、中国船舶重工 集团陆建勋院士、联合参谋部樊邦奎院士、中 国航天科技集团周志成院士和国家卫星海洋应 用中心蒋兴伟院士分别就智慧海洋建设、空海 下行通信技术、科学数据共享、海洋安全、极 低频透明海洋非声探潜技术、海洋信息化基础 设施建设、海洋卫星通信、海洋卫星遥感应用 等方向作了8场精彩的主旨报告。会议期问, 国家海洋信息中心何广顺主任还介绍了大数据 背景下海洋信息化的发展现状与趋势,发布了 国家海洋科学数据共享服务平台和中国海洋再 分析产品。来自国家海洋局、涉海部门(单 位)、沿海地方、涉海高校和科研院所等单位的 200余位领导和技术骨干代表参加了论坛。专 家学者就海洋信息化助力海洋强国建设展开了 充分对话和研讨,共同为海洋信息化发展建言 献策。 1海洋强国战略的重要抓手:实施 “智慧海洋”工程 海军战略理论家马汉曾指出: “所有大国兴 衰,其决定因素都在于是否拥有强大的海权,能 否控制海洋。”海洋是国际战略竞争的制高点。 长期以来,我国在海洋信息体系建设方面积累了 一定的基础,特别是近年来有了长足发展,但基 于信息认识和经略海洋的能力总体不强,表现在 缺乏全局战略性顶层设计、自主获取能力严重不 足、“信息孤岛”现象严重、核心装备研发能力 不足。当前,随着新一轮科技革命和产业变革蓄 势待发,世界格局深刻调整,我国海洋信息化体 系建设面临着重大机遇和挑战。 潘德炉院士提出,现在的海洋已不是由海岸 线、海岛和茫茫海水构成的空间组合概念,构成 元素日益剧增,包括在海洋载体中种种人类活动 的总和,故海洋已成为一种复杂的“物理+人 类”活动的巨系统。当前,频繁出现的海洋环境 恶化、海洋灾害频发、海洋权益纷争不断等问 题,多源于人们对海洋这个巨系统认识不清.缺 乏“智慧”之故。他认为,海洋强国应具备3条 标准:国民关心海洋的程度有多高、科学认知海 洋的水平有多深、国家经略海洋的能力有多强, “以信息主导、体系建设”为主线的智慧海洋是 实现以上3条标准的突破口。“智慧海洋”是信 息与物理融合的海洋智能化技术革命4.0,是经 略海洋的神经系统和我国海洋强国建设的长远战 略抓手。从数字海洋到透明海洋,再到智慧海 洋,就是从用数字表达海洋,到用信息认知海 洋,再到用知识服务海洋的跃迁,从而逐步提升 经略海洋的能力。 打造基于海洋综合感知、互联网实时传输、 大数据云计算知识挖掘三大技术的“智慧海洋”, 实现海洋信息互联互通、融合共享、智能挖掘和 智慧应用,潘德炉院士提出了3条建议:一是组 织领导和工程管理事关工程建设之成败,军民融 合应做好“智慧海洋”建设的顶层设计,厘清发 展内涵、技术体系、关键技术装备和应用;二是 “智慧海洋”建设的重中之重是国家全球海洋立 体观澳4网与大数据云平台,要从海洋环境监测和 灾害预警、海洋资源调查开发、大洋和极地的安 全3个方面入手,开展示范,边建设边应用;三 是加强学科交叉的海洋科技合作,在“智慧海 洋”的建设牵引下,实现技术突破,带动海洋信 息产业发展。 2海洋信息透明感知:建设“智慧 海洋”的基石和必要前提 提升我国现有的海洋观测、监测、监视和调 查能力,全面获取覆盖近岸近海、深海大洋、南 北两极和战略通道等区域的海洋环境信息、涉海 Ⅲ海洋信息2o18年第3期 7Ⅱ 活动信息、海上目标信息和重大装备信息, 实现 海洋信息的透明感知,是建设“智慧海洋” 的基 石和必要前提。 海洋卫星遥感是快速、便捷获取海洋信息的 重要现代化手段。 “十二五”时期,我国海洋卫 星实现了从单一型号到多种型谱、从试验应用向 业务服务的飞跃。海洋卫星在海洋权益维护、海 洋开发管理、海洋环境保护、海洋防灾减灾和海 洋科学研究、海洋国防等领域的作用进一步凸 显。蒋兴伟院士介绍,目前我国海洋卫星地面系 统布局日趋完善,建成了由北京、海南、牡丹 江、杭州地面接收站和北京数据处理中心共同组 成的“四站一中心”海洋卫星地面系统,为我国 海洋事业发展提供了卫星数据服务保障。截至 2017年,我国已自主研制并发射了4颗海洋卫 星。目前在研卫星5颗,今年下半年将发射3 颗,另有9颗正在申请研制立项。将在2020年 前后形成海洋卫星的业务化、系列化,具备全球 海洋水色、海洋动力环境和海洋监视监测能力。 蒋兴伟表示,未来我国将建设多星组网的卫星观 测体系,发展新型遥感载荷,提供多要素、高精 度、全覆盖的全球海洋综合观测服务。 水下敏感目标的监测预警,一直是海洋信息 透明感知的重要组成部分和技术难题,对于国家 安全、海洋权益维护至关重要。多年来,声、磁 是探测水下目标的主要技术手段,也是反潜飞机 与反潜舰艇的主要装备。我国拥有广阔的浅海海 域,浅海跃层与内波的存在影响声的正常传播, 给声学探潜带来一定困难。美国海军对声、磁探 测“隐身潜艇”方面研究力度很大,据传其最新 的“弗吉尼亚”级核潜艇噪声甚至低于海洋噪 声,更适合在浅海活动,声呐很难探测到,因此 我们必须针对“无声、无磁”的潜艇和其他水中 目标,研究“非声探测新技术”。对于这一技术 难题,陆建勋院士提出,我国研究非声探测新技 术的总目标是根据我国重要海域水下安全防护和 反潜预警的需求,以极低频发射技术为基础,以 探测国外极低噪声核潜艇为重点,兼顾其他常规 潜艇、无人潜器,重点开展基于极低频对水下目 标的探测与识别方法研究,建成包括水下固定监 测 、大面积机动监测网、极低频大功率发射系 统的极低频水下监测系统,实现“深地、深海” Il 8 海洋信息2018年第3期Ⅲ 全覆盖。 3全球海洋信息通信网络设施:让 自主泛在通信真正走向深海大洋 发展自主的全球信息通信网络基础设施,研 究和建立空、天、水面、水下立体通信网络,解 决业务化通信保障能力欠缺、水下定位导航能力 空白、通信安全没有保障等问题,着力提高海洋 综合感知、海上协同行动和海上公共服务通信保 障等能力,是实施国家战略的依托、维护海洋主 权的保障、引领跨越发展的动力。 水下通信远比日常生活中的通信困难得多, 空中与水下的通信是世界各国正在努力攻克的一 个难题。由于海水导电率非常高,无线电波一旦 进入海水就会很快衰减,无法满足远距离水下通 信组网的要求,所以目前主要通过在海底铺设光 缆,借助光纤传输信息使那些在海面主要依靠无 线电台收发电报通信的潜艇、无人潜器一旦行走 在水下将无汁可施。对于此项技术难题,姚建铨 院士提出,激光致声通信可以为空中与水下设备 问的通信开辟新的途径。该种通信方式在空气中 利用激光、在水中利用声波,通过机载激光对水 的作用完成光波到声波的转换,把两种介质中最 佳的信道物理场相结合,形成空中与水下的通信 信道。相比其他方式,激光致声通信机动性更 强,隐蔽性更高。姚建铨院士认为,发展激光致 声通信是建立空天地海通信 络的重要一环,可 形成具有不对称性、颠覆性的技术优势,在短时 内占据非传统水下通信的领先地位,在海上信 息战中抢占先机。 卫星通信是海洋通信网络基础没施的最重 要、最快捷手段。世界海洋强国均建设了具有覆 盖全球关键海域能力的卫星通信系统。经过多年 的发展,我国海洋通信能力取得大幅提升,海上 移动通信已经成为可能。周志成院士介绍,在我 国南海3 0l5海里区域开展的测试表明,我国的 移动通信卫星通话互通率达94.5%,单次通话持 续时间约40 min。他认为,随着我国海洋事业走 向深海、远海,卫星通信作为全球范围内通信保 障能力的有效手段,对海洋事业发展的作用愈加 凸显。以卫星通信为基础,可以保障“智慧海 洋” “雪龙探极” “蛟龙探海”等重大工程的实 施.为海洋强国建设提供重要支撑。周志成院士 认为,站住新时代,海洋和航天正经历着全面深 度融合。卫星通信在海洋领域的深入应用需要具 备3种能力:一是海洋综合应急通信能力,为海 上自然灾害和突发事件提供可靠的通信手段。二 是海上协同行动通信能力,满足自主安全的海上 动态接入和情报共享通信能力;三是海上公众服 务通信能力,为海上工程建设、交通运输、渔业 开发等活动提供宽带互联网服务,支撑海上移动 生活关于海洋通信网络基础设施的实施途径。樊 邦奎院士建议:一是由国家主导,推动实施国家 智慧海洋工程,制定总体发展规划,整合资源、 分步实施;二是以国企为主体、民企为先锋,借 鉴国外成熟经验,走自主创新道路,推动“建、 管、运”一体化;三是实施军民融合,统筹海洋 经济发展与海洋国防建设,寓军于民、军民共 建,实现富国和强国的统一协调;四是示范带 动,分别在渤海、黄海、东海和南海开展示范建 设。形成可快速推广的成功模式,夯实技术基 础,培养人才队伍,降低成本。 4海洋信息应用与共享服务:信息 技术与海洋事业发展深度融合 随着信息技术的飞速发展,信息化的内涵、 深度和广度发生着深刻变化,对人类经济社会发 展的影响愈加显著。信息化不再是组织机构的事, 而是渗透到经济社会的每一个“细胞”,包括每一 个人、每一个产品,甚至每一个活动或事件。在 全球基本形成了“计算、网络、数据、软件”无 处不在的局面,成为人类社会进入信息时代的基 本特征。当前,全球信息技术和信息化的科技攻 坚.以及许多相关科学技术领域的推进,均聚焦 于加快信息共享及应用服务。 我国政府较早意识到信息化对国家发展的重 要性,党的十九大后,更是把信息化提到了前所 未有的高度,我国网络空间和信息化发展进入了 一个新的历史阶段。为了推动国家科学数据的开 放共享,2018年3月17日,国务院办公厅印发 《科学数据管理办法》。孙九林院士认为, 《科学 数据管理办法》是落实十九大精神和**新时 代中国特色社会主义思想在数据领域的一项重要 举措,是首个国家层面出台的科学数据管理办法, 对进一步提高管理水平、发挥国家财政投入产出 效益,提高科技创新、经济社会发展和国家安全 支撑保障能力具有重要意义。 在信息技术服务国家海洋安全方面,范维澄 院士指出,海洋安全是建设海洋强国和“21世纪 海上丝绸之路”的共同要求,也是国家安全的重 要环节。目前,在海洋安全方面,我国各部门、 各行业建立了海洋信息采集处理、灾害风险区划、 监测预报预警、突发事件应急决策处置等业务化 体系,但仍存在“散、弱、单、缺”四大问题, 国家海洋安全领域的保障平台空白。范维澄院士 建议,以公共安全科技为核心,以信息技术为支 撑,以海洋安全管理和危机应对过程为主线,面 向海洋动力灾害、海洋生态灾害、海上突发事件、 海洋权益维护等国家海洋安全的保障需求,建设 软硬件相结合的信息平台为常态下的日常安全管 理和非常态下的海洋安全事件应对提供辅助决策 支持。在国家海洋安全保障平台建设中,要充分 整合现有资源,研发情报集成、综合研判、危机 应对三大功能,建立情报灵、判断准、反应快的 国家海洋安全主动防控体系,实现国家海洋安全 保障能力的跨越式提升。 5海洋大数据技术攻关:推动海洋 信息发展迈进新阶段 党的十八大以来,我国系统部署并全面推进 信息化和大数据工作,提出“以数据集中和共享 为途径,建设全国一体化的国家大数据中心,力 争主动实施国家大数据战略,加快建设数字中 国”。海洋系统认真贯彻国家信息化发展战略部 署,围绕“信息孤岛”现象、网络互不联通、业 务难以协同等问题,全面布局海洋信息化建设, 打造海洋信息通信“一张网”、海洋信息资源“一 朵云”、海洋政务服务“一个大厅”和海洋综合管 理决策“一片海”的“四个一”工程,加强云计 算、大数据等新一代信息技术在海洋领域的深度 融合,着力推进形成“信息透彻感知、通信泛在 随行、数据充分共享、应用服务智能”的海洋信 息化体系。 II海洋信息2018年第3期 9 1l 面向信息化发展的新趋势、新要求,何广顺 工程为牵引,突破海洋信息通信、海洋综合感知、 研究员表示, “十三五”海洋信息化任务部署, 将以突破海洋大数据技术为发力点,采,}}j“集 海洋大数据分析挖掘等领域的关键技术,理顺 “政用产学研”的关系,强化海洋信息基础设施建 设,推动全海洋领域信息资源的深度融合与集成 共享,拓展海洋信息资源服务的深度和广度,以 信息化提升引领认识海洋、经略海洋的能力,为 海洋强国建设注入更加强大的动能。 参考文献: [1] 中华人民共和国国务院.“十三五”国家信息化规 中+分布”的模式实施国家海洋大数据项目,重 点在海洋开发利用、海洋经济发展、海洋环境认 知、海洋生态文明建设、海洋安全与权益维护、 海洋政务管理等10个领域开展大数据分析和知识 挖掘,并实现与国家涉海部门、地方省市、企业、 军队的互联互通,最终实现国家全部涉海信息基 础设施的集约利用,形成国家乃至全球的海洋信 息资源融合集成与共享开放的平台。 划【z].2016—05.16. [2] 中华人民共和国国务院.促进大数据发展行动纳 6结 语 当今世界信息技术创新日新月异,我国正在 要[z J-2015.09—28. [3]蒋兴伟,林明森,张有广.中国海洋卫星及应用前景[J]. 遥感学报,201 6,20(5):89.90. 通过云计算、大数据、“互联网+”等手段推动 实施国家信息化发展战略,海洋信息化是国家信 息化的重要组成部分。海洋信息化发展要着眼加 快建设海洋强国全局,立足依海富国、以海强国、 [4] 何广顺,李晋.海洋信息化顶层设汁框架[JJ.海洋信息, 2018(1):12—13. [5]姜晓轶,潘德炉.谈谈我国智慧海洋发展的建议[J1.海 洋信息,2018f1):1-2. 人海和谐、合作共赢的发展思路,将信息化贯穿 [6] 方正飞.专家学者建言献策我国海洋信息化建没【N】. 中国海洋报.2018-6—1. 海洋事业发展全局,以“智慧海洋”等国家重大 (上接第5页) [7】 国务院办公厅.科学数据管理办法[z].2018—03—17. [8] 中华人民共和国国务院.地质资料管理条例[Z]. 2002—03—08. 行办法【z1_2017—12—05. [12]国家海洋局.中国极地考察数据管理办法[z].2018—03— 21. [9] 国土资源部.国土资源数据管理暂行办法[z].2010,09— 24. [13】李娟.国际科学数据共享原则和政策研究[J].图书情 报工作,2008(12):91.92. [10]国家海洋局办公室.海洋资料汇交管理暂行办法[z]. 2012.09—1 1. [14]中华人民共和国国务院.政务信息资源共享管理暂行 办法[z].2016—09—06. 【1 1]国家海洋局,深海海底区域资源探勘开发资料管理暂 _10海洋信息2018年第3期II 

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