聚焦当前海洋大数据关键词

信息技术的快速发展，带动海洋数据的大量积累，不断推动海洋走进大数据时代。海洋科学大数据蕴含着难以估量的巨大价值，不仅能够为气候、生态、灾害等领域提供可靠的科学依据，还能为人类感知、预测物理世界提供前所未有的丰富信息。

近日，记者就海洋科学大数据的定义、获取技术、应用现状及前景等相关问题采访了中国海洋大学高等海洋研究院副院长、博士生导师陈戈与北海预报中心高级工程师钱程程，就当前需要关注的内容进行解答。

挖掘小数据潜能

记者：海洋科学大数据的定义及特征是什么？陈戈：自2008年《自然》杂志发布了关于“大数据”的专刊后，科学、经济等领域的专业人士为这个超乎想象的巨量数字信息创造了一个新词汇：大数据。虽然目前对于大数据并没有严格统一的定义，但是美国图灵奖获得者高德纳最早描述的3V，即海量性（Volume）、快速性（Velocity）及多样性（Variety）被普遍认为是大数据区别于传统数据的标准，而后来又拓展的价值密度（Value）及在线（Online）两个特点，与3V共同被列为大数据的五大特征。

纵观海洋科学数据各方面特征，它已然成为“大数据”的重要一员。但海洋尚未全面进入大数据时代，仍处于大、小数据共存期。一方面，从数据类型来看，90%的海洋科学数据来源于遥感及模式数据，这属于大数据部分，而浮标、深潜器等方式获取的数据则属于小数据部分；另一方面，从数据分布来看，90%的海洋科学数据集中在海洋表层，而海洋深层的数据仍处于稀缺阶段。放眼未来，如何发挥小数据的潜能，挖掘大数据的价值，将有限的小数据转化成为丰富的大数据，都是值得深入探讨的问题。

更加体现自然与社会科学的融合

记者：海洋科学大数据获取技术有哪些？

钱程程：基于目前海洋观测技术呈现出的多元化、立体化、实时化的特征，海洋科学大数据的获取手段也在不断发展。从早期利用海洋调查船获取数据到浮标、潜水器、遥感方法的使用，再到海洋观测网Argo（全球海洋观测网计划）等技术的实现，无一不展现了人类不断探索海洋的决心与智慧。

目前，我国已具有近海测绘、海岛监视、水下探测、海洋浮标监测、海洋科考、油气平台环境监测、卫星遥感监测等多种海洋观测和调查手段，形成了十分庞大的海洋观测监测体系，积累了海量的海洋科学数据，包括现场观测监测资料、海洋遥感数据、数值模式数据等，推动了海洋科学的快速发展。

近年来，海洋观测设备正经历革命性变化，以卫星遥感数据为代表的海洋数据规模呈爆炸式增长，海洋数据量的增长速度明显快于其他行业。网络信息化的高速发展，也促进了海洋经济、海洋管理、海洋文化等海洋社会科学类数据的快速积累。海洋大数据作为科学大数据的重要组成部分，也正在从单一的自然科学模式逐步向自然与社会科学的充分融合方向过渡。

同时，类Argo观测阵列等大规模组网观测技术也为我们认识海洋打开了又一扇门。我国目前初步构建了大规模的区域海洋潜标观测网——“两洋一海”潜标观测网，并实现数据的实时传输共享。另外，“白龙”浮标成功布放印度洋，海洋智能装备立体组网观测在南海进行。

在数据获取方面，虽然已实现了空基-天基-地基-海基多元立体实时化发展，但是亟待突破深海、极端环境和高分辨率的数据获取技术及平台的发展脉络，即突破海洋科学数据中的小数据瓶颈；同时，如何基于空间数据的时空耦合与地理关联特性，面向空间研究对象合理布设、高效利用观测手段也成为数据获取阶段的又一挑战。

推动海洋行业应用发展

记者：目前海洋科学大数据的应用现状及前景如何？

钱程程：目前，海洋科学大数据主要为气候预测、灾害评估、社会经济发展等方面提供决策支撑。特别是建立在高性能集群基础上的完备数值预报体系，为海洋科学大数据在气候预报方面的应用提供了技术支持。我国海洋预报业务已实现50公里的网格化预报。目前，新一代10公里分辨率的网格化预报产品也正处于研发期。各类预报产品在赤潮、绿潮监测、海冰监测、渔业生产和水质调查等领域得到了全方位的应用。

目前，海洋相关行业都在积极推动海洋科学大数据在行业中的应用，如稳步推进大数据发展与海洋科学有机结合，关注海洋科学领域的理论和技术创新，推进基础研究和核心技术攻关，形成海洋科学大数据产品体系，丰富大数据在海洋行业的应用，加速推动产业化落地。然而，行业应用在大数据转型中毕竟是个新形态、新过程，可以借鉴和参考的经验不多，因此海洋科学大数据应用的行业落地过程还有不少问题需要解决。

未来，海洋科学大数据将广泛应用于海洋环境监测、防灾减灾、资源开发、经济建设等领域，通过对海洋科学大数据的挖掘分析，推动海洋行业应用的发展。例如，在风暴潮监测中，通过对海洋科学大数据与沿海城市信息结合数据的挖掘与分析，提高风暴潮预警报、防灾减灾、灾害评估水平；在远洋渔业中，利用海洋科学大数据结合船舶位置信息、作业信息、渔情预报，做到未捕先知，探索远洋渔业的规律和潜力；在溢油监测中，通过海洋科学大数据与船舶交通信息、港口航道信息的结合，分析溢油的特征和规律；在海洋资源开发中，海洋科学大数据可对油气的勘探、开发和维护提供全方位的支撑，从而提高油气田的生产效率。

此外，对海洋科学大数据的充分挖掘及应用还很有可能解决一些长期困扰科学家的重要科学问题。如厄尔尼诺、拉尼娜等典型的气象现象。