中国大洋研究成果数据库平台系统建设

中国Argo浮标实时资料卫星高度计数据集。

对高度计资料的光谱分析表明，全球海面距平变化，有半数波长小于1000km。

如果感兴趣的气侯信号包括所有大于1000km的波长，那么以每隔3个经纬度布设的浮标观测网将能够分辨出这些信号，其信噪比约为3:1。

研究还发现，测高谱中半功率点随纬度的改变而变化，它的波长从热带处的1300km到北纬50oN处变为700km。

世界海洋环流实验水文资料中的气候信号。

通过WOCE 水文资料与早期资料的对比发现，在北大西洋副热带海域中存在大范围的、十年时间尺度变化的中层变暖现象。

实验还表明，这些海盆尺度的变化信息可以从间隔3个经纬度分布的剖面浮标网资料中提取出来。

数据同化模式应用。

事实上，模拟与纯数据分析对观测资料的要求并没有明显区别。

模式是以数据为基础，它需要相应的比较场进行严格的模式测试。

而数据同化模式则需要大量的资料，以确定单点测量与模式平滑场连接的统计学特性。

此可见，“阿尔戈”观测网的布点既不能太稀疏，也不可能太密集。

故最终选择了在全球海洋中布放3000个浮标，观测深度为20XX米的设计目标。

考虑到卫星高度计的光谱空间尺度随着纬度的增加会缩短的事实，要求在高纬度海区增加浮标的布放密度，而在赤道海域则可稀疏一些。

即在北纬60oN以北海域，其浮标的布设密度要比赤道海域增加2倍。

但就平均而言，Argo观测网将每隔约3个经纬度布设一个浮标、总计约3000个Argo剖面浮标组成。

“阿尔戈”海洋观测网建设在20XX年3月20－22日召开的第三次国际Argo科学组会议上,澳大利亚和美国宣称已率先在东印度洋和东太平洋施放了21个Argo浮标，从而正式拉开了Argo全球海洋观测网建设的序幕。

至20XX年3月，世界上已经有14个国家和团体加入国际Argo计划，并已在太平洋、印度洋和大西洋等海域投放了337个Argo浮标，这些浮标主要世界上12个国家和团体施放。

从图中可以看出，Argo浮标的区域分布为：大西洋最多，其次为太平洋和印度洋，南大洋几乎无人问津。

1. 知识点：船籍港是船舶注册的所在港口，例如天津港。

船籍港所属国家为船旗国。

如果船籍港是天津，则船旗国就是中国。

按规定，远洋货轮到港时应悬挂相应的旗子。

船尾挂船旗国国旗，且每天早晚应该升降旗，进入港口要尽量换全新船旗国国旗。

如果船舶所到港口为非船旗国港口，则在驾驶台顶部的主桅杆右侧升起所抵达港口国国旗以示尊重，大小要与船旗国国旗一致，左侧根据不同情况悬挂检疫旗、引水旗等；如果船舶所到港口是船籍港本国港口，则主桅杆不需要升国旗。

2. 知识点：国际上的1桶油是42加仑，换算成升为158.98升，大约135千克。

3. 知识点：海里是航海上度量距离的单位，它等于地球椭圆子午线上纬度1分所对应的弧长。

由于地球子午圈是一个椭圆，它在不同纬度的曲率是不同的，因此，纬度1分所对应的弧长是不相等的，不同国家的海里标准长度也是不同的。

1海里=1.852千米，这是目前我国和世界上大多数国家采用的1929年国际水文地理学会议通过的海里的标准长度。

1海里=1.851千米是美国标准；1海里=1.853千米是法国标准；1海里=1.854千米是英国标准。

4. 知识点：节（Kn）以前是船员测船速的，每走1海里，船员就在放下的绳子上打个节，后来就用“节”做船速的单位。

1节（kn）=1海里/时=（1852/3600）m/s。

一般来说，VLCC的最高航速的理论值可达到16节。

延伸：“迈”通常是用作汽车的速度单位。

“马赫”则是火箭、航空飞船的专用速度单位。

5. 知识点：世界气象组织定义：中心持续风速在12级至13级（即每秒32.7米至41.4米）的热带气旋为台风（typhoon）。

国际惯例依据其中心附近最大风力分为：强热带风暴：最大风速10～11 级；台风：最大风速12～13级；强台风：最大风速14～15级；超强台风：最大风速≥16级。

6. 知识点：VLCC是超大型油轮“Very Large Crude Carrier”的英文缩写，载重量一般为20至30万吨，相当于200万桶原油的装运量。

2018年高考1．【2018年高考新课标Ⅰ卷】阅读下面的文字，完成后面题目。

“大洋一号”是中国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船。

自1995年以来，这艘船经历了大洋矿产资源研究开发专项的多个远洋调查航次和大陆架勘查多个航次的任务。

今年，它又完成了历时45天、航程6208海里的综合海试任务。

对不熟悉的人而言，（）。

在这里，重力和ADCP实验室、磁力实验室、地震实验室、综合电子实验室、地质实验室、生物基因实验室、深拖和超短基线实验室等各种实验室，分布在第三、四层船舱。

由于船上配备了很多先进设备，人不用下水就能进行海底勘探。

比如，深海可视采样系统可以将海底微地形地貌图像传到科学考察船上，犹如有了千里眼，海底世界可以，并可根据需要地抓取矿物样品和采集海底水样；深海浅层岩芯取样钻机可以在深海底比较坚硬的岩石上钻取岩芯。

“大洋一号”的远航活动，与郑和下西洋相呼应。

600年前，伟大的航海家郑和七下西洋，在世界航海史上留下了光辉的一页。

600年后，“大洋一号”不断进步，，在《联合国海洋法公约》的法律框架下，探索海洋奥秘，开发海洋资源，以实际行动为人类和平利用海洋作出了中国人民的贡献。

文中画横线的句子有语病，下列修改最恰当的一项是（3分）A．这艘船经历了大洋矿产资源研究开发专项的多个远洋调查航次和大陆架勘查多个航次的调查B．这艘船执行了大洋矿产资源研究开发专项的多个远洋调查航次和多个大陆架勘查航次的任务C．这艘船经历了大洋矿产资源研究开发专项的多个远洋调查航次，完成了多个航次大陆架勘查任务D．这艘船执行了大洋矿产资源研究开发专项的多个远洋调查航次，完成了多个大陆架勘查航次的任务【答案】B【解析】【考点定位】辨析并修改病句。

能力层级为表达应用E。

【名师点睛】此题考核辨析并修改病句的能力，注意明确病句的类型，以及典型的错例，答题时从结构和内容的角度分析句子，对照错例，找到错误。

典型的类型为语序不当、搭配不当、成分残缺（或赘余）、结构混乱、表意不明和不合逻辑。

北斗导航技术在船舶定位中的应用摘要：船舶航行安全，始终都是航运监控中的重中之重，主动作为、科学监控是有力维护安全形势持续稳定的积极举措。

本论文分析了目前船舶航行监控中主要采用的船舶定位手段，对这些手段的覆盖范围、信号接收频率等内容进行了研究，并通过对北斗系统定位技术在这些方面的数据比较，得出了为什么建议在国际航线、省际航线船舶上安装北斗终端，从而提升船舶航行安全保障和监控能力。

并且通过船舶在安装北斗前后的航行轨迹比对，对给船舶加装北斗终端的建议进行验证，获得实际的数据支持，从而得出必要性的结论。

关键词：船舶安全；船舶定位；北斗系统引言北斗导航技术和GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）技术的实际应用价值是在于定位，知道船舶海上行进路线。

GPS技术是美国所研发在全球第一个投入使用的卫星导航系统，该技术的各个方面都是极为成熟的，其系统性能极为稳定，伴随着我国北斗导航系统的发展，这种类型的垄断优势逐渐被打破，北斗导航系统是中国自主开发的定位以及导航技术，他的出现不仅推进航空航天领域的发展，也提升我国在国家范围内的实际影响力。

在一定程度上北斗导航技术和GPS技术是能够在全球范围内进行导航以及定位的，其也能够运用在各领域中，特别是在航海领域中。

北斗导航系统是一种全天候的卫星导航信息的导航系统，他的出现打破了GPS市场中的垄断，在对于推动我国导航发展有着极为重要的意义和作用。

在二十世纪之后，定位导航技术研究学者在航海期间记录下船只航行以及运行的变化来推算船只的地理位置。

二战结束后，为能够取得更大的胜利，让战斗机在空中作战的能力更为准确，人们发明了一种无线电定位系统，但是伴随着该系统的快速发展，其能够很好的运用在航海定位中，该技术一直发展到当前的卫星定位系统，这才将人们带入到一个崭新的时代，全球定位系统能够给地球上任何地位在海上运行的船舶进行导航，准确的找到自己的地理位置。

通过对北斗导航技术和GPS定位技术在船只航海定位当中的应用进行相应的对比分析，促进我国航海技术的可持续发展。

地球科学数据共享材料八海洋科学数据库建设规范（讨论稿）中科院青岛海洋科学研究所地球科学数据共享政策与规范研究组2004年5月目录1．前言 (2)2．海洋科学数据库建设总体要求 (2)2．1 海洋科学数据库总体框架构建 (2)2．2 具体的数据库的建库规范 (2)2．2．1 术语定义 (2)2．2．2 具体数据库的建库流程 (3)2．2．3 具体数据库建设目标 (3)2．2．4 数据库文档 (3)海洋数据库建设规范实例：中国近海和西北太平洋温盐声密数据库建设规范 (4)1．前言 (4)2．中国近海和西北太平洋温盐声密数据库建设规范 (4)2．1适应范围 (4)2．2引用标准 (5)2．3技术术语定义/解释 (6)2．4 编码、属性表命名规则 (7)2．5 元数据标准 (8)2．6 文档格式 (8)2．7 数据库建设流程 (8)2．8 数据质量控制 (10)2．9 数据库汇交（集成）（汇交至的方法和途径等） (14)1.前言海洋科学是一门综合性的学科，涵盖物理海洋学、海洋地质学、海洋生物学、海洋化学等多个学科，研究工作中所涉及、积累的数据也是多种多样各不相同，如物理海洋方面水文数据是记录着某一经纬度、某一时间、某一航次、某一深度的海水温度、盐度和密度信息；海洋地质方面基础地质数据记录着某一区域海底深度及海底地貌等信息；而海洋生物方面又可能是某一物种或某一标本的属性等，因此各方面的数据库建设也各不相同，建设规范也就各不相同。

根据这种情况作为海洋科学数据库的建库单位，一方面我们对整体的数据库建设有建设规范（总体要求）；另一方面，要求每一个具体的数据库要通过建库的工作确定各自的规范和标准，这个规范、标准是代表海洋所水平的，基本也就是代表科学院水平的，而且要求进行必要的鉴定工作成为国家水平的。

2.海洋科学数据库建设总体要求2．1 海洋科学数据库总体框架构建海洋科学数据库可以粗略地分成海洋水文子库、海洋地质子库和海洋生物子库三个部分，每个部分又包含了自成系统的多个具体的数据库。

中国Argo浮标实时资料中国Argo计划自2002年初组织实施以来，已经在西北太平洋和印度洋海域布放了81个Argo剖面浮标（见下图）。

为了满足本项目相关研究课题和国内其他用户的迫切需求，我们借助国内便捷的宽带网技术，每天直接从位于法国图卢兹的Argos资料服务中心索取由我国布放的Argo剖面浮标的实时观测资料，并经实时质量控制后，在此发布并及时（24小时内）更新。

欢迎提出改进意见和建议。

点击这里获取中国Argo浮标实时观测资料（Access to Real-time Argo profile data)点击获取中国及全球Argo浮标观测资料(FTP Access to Argo profile data)中国Argo计划简介中国计划在2002-2005年期间投放100-150个Argo浮标，以便建成一个大洋局域观测网。

以后则每年投放20-30个浮标，以维持该局域观测网的正常运行。

中国Argo计划的总体目标是，通过引进国际上新一代、先进的沉浮式海洋观测浮标（即Argo剖面浮标），施放于邻近我国的西北太平洋海域（少量浮标将视情形布放到东印度洋和南大洋海域），建成我国新一代海洋实时观测系统(Argo)中的大洋观测网，使中国成为国际Argo计划中的重要成员国。

同时能共享全球海洋中3000个Argo浮标资料，丰富我国海洋和气象界承担的相关研究项目的资料源，并为该系统的近海观测网建设提供强有力的技术支撑，即通过大洋观测网建设，以此来了解和掌握该高新海洋观测技术的性能和特点，走技术引进、消化吸收和自行研制之路，使未来大洋观测网的维持由国产Argo浮标代替，而近海观测网则完全采用国产Argo浮标组成，最终建成我国自成系统的海洋实时观测网络，为我国的海洋研究、海洋开发、海洋管理和其它海上活动等提供实时观测资料和产品。

中国Argo计划组织管理结构项目介绍•中国Argo计划简介•Argo大洋观测网试验•太平洋—印度洋暖池的Argo浮标观测研究•基于全球实时海洋观测计划(Argo)的上层海洋结构、变异及预测研究•西北太平洋Argo剖面浮标观测及其应用研究Argo大洋观测网试验项目名称我国新一代海洋实时观测系统（Argo）-大洋观测网试验项目委托部门中国科学技术部基础研究司项目依托部门国家海洋局科学技术司项目依托单位国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室项目负责人许建平（国家海洋局第二海洋研究所研究员、国际Argo科学组成员）项目参加单位国家海洋局第一海洋研究所国家海洋信息中心国家海洋局第三海洋研究所国家海洋预报中心中国气象科学研究院国家海洋技术中心中国科学院南海海洋研究所项目参加人员陈英仪张人禾华锋许东峰纪风颖吴日升张建华殷永红陈显尧刘增宏廖康明马继瑞毛庆文余立中项目执行时间2002年1月至2003年12月试验内容•在西北太平洋附近海域布放16个Argo剖面浮标；•了解和掌握Argo剖面浮标这一高新海洋观测技术的性能和特点；•探索Argo剖面浮标数据实时接收，以及数据处理的流程和方法；•开展Argo资料在海洋、天气业务化预报中的试应用研究；•进行Argo资料同化技术研究，建立Argo数据库；•创建中国Argo信息网页；•建立Argo浮标资料管理与服务网络系统。

海上试验场综合数据集成与管理系统设计与实现的开题报告一、选题背景与意义海洋试验场是一种进行实验和测试的生态系统，作为海洋资源开发和环境保护的重要工具，得到了广泛的应用。

海上试验场的规模越来越大，试验项目也越来越复杂，需要大量的各种类型的数据以支持试验的进行和管理。

同时，试验数据的质量和准确性也对试验结果的精确性和可靠性有着重要的影响。

因此，一个集成化的数据管理系统对于海上试验场的监管和管理起到了至关重要的作用。

本文拟就海上试验场综合数据集成与管理系统设计和实现进行研究，旨在解决现有海上试验场的数据管理问题，提高试验数据的采集、存储、处理、分析和利用效率，保证试验数据的质量和可靠性。

本文希望通过设计一个海上试验场综合数据集成与管理系统，为海上试验场管理人员提供一种可靠、高效、方便的数据管理工具，为试验工作的顺利进行提供有力的保障。

二、研究内容1. 海上试验场数据管理的现状和问题分析：本章将分析海上试验场的数据管理现状和存在的问题，探讨数据管理的必要性和集成化管理的好处。

2. 海上试验场综合数据集成与管理系统的设计：本章将设计一个海上试验场综合数据集成与管理系统，包括系统的结构设计、模块设计、数据库设计等方面的内容。

3. 海上试验场综合数据集成与管理系统的实现：本章将对系统进行实现，包括界面设计、功能实现等方面的内容。

4. 海上试验场综合数据集成与管理系统的测试与评估：本章将对系统进行测试和评估，对系统的功能、性能、安全性等方面进行评估，以验证系统的可行性和实用性。

三、研究方法本文将采用文献调研和实验方法开展研究。

1. 文献调研：通过对海上试验场数据管理现状、数据集成与管理系统的研究成果等方面进行系统的梳理和总结，引入国内外学者对类似问题的研究成果，对研究问题进行深入的分析和探讨。

2. 实验方法：通过设计并实现一个海上试验场综合数据集成与管理系统，对系统的功能、性能、安全性、可靠性等方面进行实验和测试，以验证其可行性和实用性。

国内海洋地质数据库国内海洋地质相关的数据库主要有青岛海洋科学数据共享平台、数字海洋以及海洋科学数据共享中心，其中数字海洋中主要是中国近海数据，海洋科学与数据共享中心免费注册后能提供2006-2008国际交换的重力和磁力数据，为船载测量数据，无水深数据（MGD77，GMT打开，数据库中缺少相应元数据，无法打开）。

青岛海洋科学数据共享平台可以提供西北太平洋的重力、磁力以及水深的数据，按需要区提代需求，数据库提供CD介质的数据。

数据来源主要来源于国际交流，不过仅提供西北太平洋的温盐深数据，仅有本研究太平洋区最西侧马里亚纳一带的数据。

样品信息数据库，目前主要有中国大洋样品馆，但是样品查询的服务在网站中无法打开。

另外，数字海洋数据库正在建设中，未来能提供的数据集中于中国近海。

国内数据库侧重于中国近海，以地球物理数据，主要是重力和地磁数据为主，缺少成矿研究所需要的地形、沉积物分布、地质样品信息等重要信息。

国外海洋地质与地球物理数据库国外海洋地球物理及地质数据库内容最为广泛的是NGDC，地球物理方面提供重力、地磁、沉积物厚度、地震反射数据，地质方面提供地壳年龄、地质样品索引、大洋钻探数据以及一些测井数据，在测深上提供多波速、古水深等数据。

NGDC提供按地图索引的交互式查询，以方便用户。

部分多波速、多道地震以及比较老的数据，需要购买光盘（GEODAS系统）。

World data center中的海洋地球物理与地质部分也同样在NGDC中。

各种数据库中，使用最为方便的是MGDS（Marina Geoscience data system），与Geoinformatics for Geochemisty、Integrated Ocean Drilling Program、LDEO Core Repostiory、Marine Seismic Data Center at UTIG、NGDC、Geoscience Web Services合作，开发了基于java的Geomapapp软件，提供交互式的查询和数据下载，并开发了相应的KML文件（在google earth中显示）。

最全碳排放数据库汇总！2022年9月14日，工信部、国资委、国家市场监管总局、国家知识产权局发布《关于印发原材料工业“三品”实施方案的通知》明确：强化绿色产品评价标准实施，建立重点产品全生命周期碳排放数据库，探索将原材料产品碳足迹指标纳入评价体系。

掌握科学、精准、系统性的碳排放数据统计体系是开展一系列工作确保“双碳”目标顺利实现的基础和前提。

鉴于国家、企业在进行碳排放核算过程中对碳排放碳数据的巨大需求，小编整理了15个碳排放数据库，并列出了数据库地址，与众同仁共同学习，建议收藏！目前，世界上几乎所有碳排放数据库、数据清单等都基于《IPCC国家温室气体清单指南》。

01中国产品全生命周期温室气体排放系数库（China Greenhouse Gas Emission Coefficient Library for Product Life Cycle)简介：为方便组织机构、企业和个人准确、便捷、统一地计算碳足迹，建立公开、透明、动态更新且覆盖较全面的中国产品全生命周期温室气体排放数据集，生态环境部环境规划院碳达峰碳中和研究中心联合北京师范大学生态环境治理研究中心、中山大学环境科学与工程学院，在中国城市温室气体工作组（CCG）统筹下，组织24家研究机构的54名专业研究人员，建设中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022）并且全部公开。

02中国碳核算数据库（China Emission Accounts and Datasets, CEADs）简介：中国碳核算数据库（CEADs）是由清华大学关大博教授团队于2016年创建，多年来得到了中华人民共和国科学技术部国际合作司、中国21世纪议程管理中心、国家自然科学基金委员会、英国研究理事会等相关机构的支持，致力于构建可交叉验证的多尺度碳排放核算方法体系，编制涵盖中国及其他发展中经济体碳核算清单，打造国家、区域、城市、基础设施多尺度统一、全口径、可验证的高空间精度、分社会经济部门、分能源品种品质的精细化碳核算数据平台。

2024年 第1期海洋开发与管理79数字深海 一张图 综合可视分析系统构建与运行杨锦坤,韩春花,田先德,韦广昊,郑兵(国家海洋信息中心 中国大洋资料中心 天津 300171)收稿日期:2023-04-13;修订日期:2023-12-05基金项目:科技部 十四五 重点研发项目(2021Y F C 3101600);国家海洋信息中心青年基金项目 基于机器学习的极地典型海域底质类型划分 (202101002).作者简介:杨锦坤,研究员,硕士,研究方向为深海数据管理政策及大数据研究通信作者:韩春花,正高级工程师,硕士,研究方向为深海大数据管理与研究摘要:经过多年建设发展,中国大洋资料中心基于深海大洋综合数据库,实现了对大洋航次调查数据和相关研究成果资料的综合管理㊂面向高效㊁可视㊁在线的 一张图 综合分析应用需求,以国内外多来源深海大洋数据资源为基础,面向深海空间数据管理和应用需求,紧密衔接综合数据库,对现有深海大洋数据进行必要的空间化矢量化改造,利用J a v a +S p r i n g B o o t ㊁基于W e b G L 的C e s i u m 等技术,开发了基于G I S 的深海空间数据管理系统㊁综合展示与可视分析系统,研发了深海空间数据资源地图㊁深海态势分析㊁工作规划部署㊁资源潜力评估㊁装备效能分析和数据评估检验等专题应用分析功能,架构起数字深海 一张图 综合可视分析系统㊂该系统已部署在国家海洋通信专网并投入业务化试运行,为我国深海大洋矿产资源勘探㊁环境影响评价和相关科学研究活动提供数据和信息技术支撑㊂关键词:一张图;数字深海;综合展示;可视分析中图分类号:P 7 文献标志码:A 文章编号:1005-9857(2024)01-0079-07C o n s t r u c t i o na n dO p e r a t i o no fD i g i t a lD e e p S e a O n eM a pC o m p r e h e n s i v eV i s u a lA n a l y s i s S ys t e m Y A N GJ i n k u n ,H A NC h u n h u a ,T I A N X i a n d e ,W E IG u a n g h a o ,Z H E N GB i n g(N a t i o n a lM a r i n eD a t a a n d I n f o r m a t i o nS e r v i c e ,C h i n aO c e a nM i n e r a l R e s o u r c e sD a t aC e n t e r o f C OM R A ,T i a n ji n 300171,C h i n a)A b s t r a c t :A f t e r y e a r so f c o n s t r u c t i o na n dd e v e l o pm e n t ,C h i n a O c e a n M i n e r a lR e s o u r c e sD a t a C e n t e r o fC OM R Ah a s r e a l i z e d t h e c o m p r e h e n s i v em a n a g e m e n t o f o c e a n s u r v e y da t a a n d r e l a t e d r e s e a r c hr e s u l t s d a t ab a s e d o n t h e d e e p -s e a oc e a n i n t e g r a t ed d a t a b a se .F o r t h e r e qu i r e m e n t o f e f -f i c i e n t ,v i s u a l a n do n l i n e c o m p r e h e n s i v e a n a l y s i s i no n em a p ,b a s e do nm u l t i -s o u r c e d e e p o c e a n d a t a r e s o u r c e s a t h o m e a n d a b r o a d ,f a c i n g t h em a n a g e m e n t a n d a p p l i c a t i o nn e e d s o f d e e p oc e a n s p a t i a ld a t a ,t he c o m p r e h e n s i v e d a t a b a s e i s c l o s e l y c o n n e c t e d t o c a r r y o u t n e c e s s a r y s pa t i a l v e c -t o r i z a t i o n t r a n s f o r m a t i o no f t h ee x i s t i n g d e e p o c e a nd a t a .J a v a l a n g u a g e ,S p r i n g B o o t ,C e s i u m ,a n do t h e r t e c h n o l o g i e s a r e u s e d .D e e p o c e a n s p a t i a l d a t am a n a g e m e n t s ys t e mb a s e d o nG I S i s d e -80海洋开发与管理2024年v e l o p e d a n d i n t e g r a t e dd i s p l a y a n dv i s u a l a n a l y s i s s y s t e m,d e v e l o p e db a s e do no n em a p o f d e e p s e am a p,d e e p s e as i t u a t i o n a l a n a l y s i ss p a t i a ld a t ar e s o u r c e s,w o r k p l a n n i n g a n dd e p l o y m e n t, r e s o u r c e p o t e n t i a l e v a l u a t i o n,e q u i p m e n t p e r f o r m a n c ea n a l y s i sa n da s s e s s m e n t p r o j e c t a p p l i c a-t i o n s s u c h a s d a t a a n a l y s i s f u n c t i o n,t o c o n s t r u c t d i g i t a l d e e p-s e a o n em a p b a s e do n t h e a n a l y s i s o f v i s u a l s y s t e m.T h e s y s t e mh a s b e e nd e p l o y e d i n t h en a t i o n a lm a r i n e c o mm u n i c a t i o nn e t w o r k a n d p u t i n t oo p e r a t i o n a l t r i a l o p e r a t i o n,p r o v i d i n g d a t aa n d i n f o r m a t i o n t e c h n o l o g y s u p p o r t f o r C h i n a's d e e p-s e a o c e a nm i n e r a l r e s o u r c e s e x p l o r a t i o n,e n v i r o n m e n t a l i m p a c t a s s e s s m e n t a n d r e-l a t e d s c i e n t i f i c r e s e a r c ha c t i v i t i e s.K e y w o r d s:O n em a p,D i g i t a l d e e p s e a,C o m p r e h e n s i v e d i s p l a y,V i s u a l a n a l y s i s1建设背景深海作为人类活动的新空间,已成为当前各海洋强国竞相拓展的战略新疆域[1]㊂深海 三部曲 (深海进入㊁深海探测和深海开发)是海洋强国建设的重要组成部分[2]㊂经过40余年的努力,我国在深海大洋事业取得了跨越式发展㊂1992年,中国大洋矿产资源研究开发协会成立后,先后组织了70余个航次的深海资源㊁环境和生物多样性的调查,获取了大量的数据资料㊂这些数据的特点十分鲜明,数据总量大,当前已超百T B;数据结构多样,结构化㊁半结构化㊁非结构化并存;数据类型多,基本涵盖海洋环境和海洋资源各个学科,数据要素种类超百种[3]㊂自2011年起,中国大洋矿产资源研究开发协会办公室建设运行中国大洋资料中心,组织开展深海大洋数据资源汇集管理和共享服务㊂大洋资料中心搭建并业务化运行深海大洋综合数据库,采用元数据导航㊁目录清单㊁事务型数据库等技术手段对深海大洋调查数据进行了科学有效管理㊂但是,随着大洋调查研究成果不断累积,尤其是经过 十二五 至 十三五 期间,中国大洋事务管理局组织实施了200余个研究课题,在航次调查工作基础上,又产生了大量研究成果图件和成果报告㊂这些资料既是重要的项目研究成果,也是我国后续在深海活动的重要参考依据㊂其特点是空间属性特征强,传统的事务型数据库管理难以进一步发挥这类数据的价值,迫切需要在现有综合数据库的基础上,统一开展数据空间矢量化改造,对所有空间数据进行集成管理㊂因此,本系统的建设目标就是紧密衔接大洋综合数据库,面向深海空间数据应用需求,构建基于地理信息系统(G I S)的深海空间数据管理和展示系统,实现深海基础地理底图㊁权益界线㊁海上构筑物㊁深海重要区域空间位置㊁深海工作程度㊁海底地形地貌㊁海洋重磁㊁海洋地质㊁海洋生物生态㊁海洋化学㊁深海矿产资源㊁海底地理实体㊁典型深海视频摄像等深海空间数据成果的综合集成,实现深海空间数据多样化查询检索㊁综合展示和可视分析应用,建成可复制可移植的数字深海 一张图 综合可视分析系统㊂2系统架构2.1总体架构系统主要使用J a v a语言,J a v a语言作为C++语言的拓展与延伸,可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,具有卓越的通用性㊁高效性㊁平台移植性和安全性,在计算机系统中被广泛应用[4]㊂基于J a v a的J2E E框架,可以快速构建出可靠性高,扩展性好的B/S系统㊂系统以J2E E为开发平台的主流信息系统架构体系,实现具备跨平台部署能力的开放式5层架构,即应用层㊁表现层㊁服务层㊁数据层和硬件层㊂在应用层,通过B/S程序设计,实现不同分辨率硬件显示匹配,使得系统可以在不同分辨率载体上进行前端的自适应展示㊂在表现层,通过V u e J s 和C e s i u m(A G I公司计算机图形开发小组2011年研发的三维地球和地图三维可视化开源J a v a S c i p t 库)进行基础地理信息框架构建,通过C S S3进行样式适配[5]㊂在服务层,通过N g i n x(高性能的H T T P第1期杨锦坤,等:数字深海 一张图 综合可视分析系统构建与运行81和反向代理W e b 服务器,同时提供I MA P /P O P 3/S MT P 服务)实现软件负载均衡[6],对统计分析数据资源通过R e s t f u l 接口服务形式(基于H T T P ,可以使用X M L 格式定义或J A S O N 格式定义)对上层提供数据应用服务[7],对空间数据通过G e o s e r v e r实现空间数据集的管理和发布㊂在数据层,采用自主可控的开源技术方案,数据库选用P o s t g r e s q l ,支持大部分的结构化查询语言(S Q L )标准并且提供了很多其他现代特征,如复杂查询㊁外键㊁触发器㊁视图㊁事务完整性㊁多版本并发控制等[8];缓存选用R e d i s (一个开源的使用A N S I C 语言编写㊁支持网络㊁可基于内存也可持久化的日志型㊁K e y -V a l u e 数据库,提供多种语言的A P I ),搭载文件系统进行空间数据文件存储㊁基础数据信息存储及常用缓存数据缓存[9]㊂在硬件层,构建基于操作系统之上的软件程序,软件程序在W i n d o w s /L i n u x 上具备跨平台特性,从而实现对硬件资源的合理㊁高效管理和利用㊂系统总体技术架构图如图1所示㊂图1 系统技术架构F i g .1 S ys t e mt e c h n i c a l a r c h i t e c t u r e82海洋开发与管理2024年2.2功能架构系统包括数据资源地图㊁深海态势分析㊁工作规划部署㊁资源潜力评估㊁数据评估检验㊁装备效能分析等功能模块㊂其中,数据资源地图功能模块的主要思路是实现包括基础地理底图㊁大洋科考调查原始数据㊁调查研究成果等在内的数据资源在 一张图 上综合集成展示与可视分析㊂其余5个模块均为专题应用功能模块,主要思路是基于数据资源 一张图 ,提供定制化工具箱,以满足不同用户开展特定领域专题工作对数据和信息技术的需求㊂数据资源地图功能模块㊂实现在 一张图 上对各类数据的空间查询㊁全量查询㊁多条件综合查询㊁数量统计和可视展示㊂数据的来源包括深海大洋综合数据库的结构化数据㊁国家海洋监管平台的接口服务数据,以及本地存储的多种格式的空间化矢量数据㊂深海态势分析功能模块㊂面向管理者,提供深海地理空间格局(主要海洋国家㊁海上航运通道㊁海上贸易通道等)㊁深海地缘政治格局㊁深海矿产资源形势(多金属结核资源㊁富钴结壳资源㊁多金属硫化物资源㊁稀土资源㊁天然气水合物资源等)㊁海洋环境管理形势(环境保护区㊁生态保护区等)㊁深海感知现状(我国大洋科考情况㊁我国深海专项调查情况㊁全球深海钻探位置㊁全球浮标观测情况㊁海底热液探测位置㊁国际大洋中脊调查情况等),以及深海舆情专题报告,为全面掌握深海活动态势提供辅助决策信息㊂工作规划部署模块㊂主要面向航次组织实施单位,实现全部调查数据在一张图上的综合展示,包括基础地理底图㊁矿产资源调查㊁地质地球物理㊁环境基线调查㊁海底视像调查等,提供调查船舶信息㊁装备信息㊁人员信息㊁单位信息㊁相关成果等,以此为基础,实现预定调查区新增测站㊁测线㊁航迹的位置设计㊁航时计算㊁作业有效率计算㊁成果图形导出等功能,为深海勘探工作部署提供数据和信息支撑㊂资源潜力评估功能模块㊂将我国多金属结核㊁富钴结壳和多金属硫化物五块合同区以及全球海域资源评价和潜力评估相关数据与成果预置在系统内,同时预置证据权㊁多源逻辑斯蒂回归㊁随机森林㊁神经网络㊁机器学习等多种评价算法,实现基于不同评价因子㊁不同算法的可视化快速资源评价,为深海矿产资源矿区区域放弃㊁开发利用等活动提供数据和技术支撑㊂装备效能分析功能模块㊂深海调查采用了非常多的新型装备/设备㊂按照潜水器( 蛟龙 号㊁ 深海勇士 号㊁ 潜龙一 号㊁ 潜龙二 号㊁ 翼龙 号㊁ 海马 号等)㊁滑翔机㊁有缆遥控水下机器人(R O V)㊁声学和光学拖体㊁地球物理调查设备(重力仪㊁磁力仪㊁超短基线㊁电法㊁海底地震仪等)㊁生物调查设备(浮游生物拖网㊁L a n d e r诱捕器㊁深海微生物原位富集装置等)㊁地质取样设备(抓斗㊁拖网㊁重力取样器㊁浅钻㊁中深钻等)㊁海底热液探测异常装备浊度仪(R B R)㊁化学传感器㊁甲烷异常传感器(M E T S)㊁便携自容式海水热液柱自动探测仪(MA R P)等装备或设备类型,将各种装备或设备所获取的数据在一张图上进行展示,进一步实现装备效能情况的分析㊂数据评估检验功能模块㊂多角度统计深海大洋数据量情况,包括特定时间段㊁空间范围内的数量㊁不同来源数量对比㊁海区数据占比㊁观测仪器数据量占比㊁学科数据量占比㊁测线长度等㊂多维度评估深海大洋数据质量情况,包括质量密度分析㊁气候态分析㊂综合评估深海大洋数据的接收与质量情况,检定各类数据误差和精度㊂综合展示各类数据的接收情况评价㊁质量评价㊁精度检验结果㊂2.3系统接口系统接口包括外部数据接口和内部功能接口(图2)㊂系统的外部接口包括国家海洋综合数据库㊁深海大洋空间矢量数据库㊁天地图和国家海洋综合监管平台等㊂通过国家海洋综合数据库系统,接入我国大洋科考调查与研究㊁国际合作与交换㊁涉深海专项等来源数据,服务方式为数据文件和事务型数据库㊂通过深海大洋空间矢量数据库,直接接入各类本地的空间矢量数据文件㊂通过天地图,接入统一标准的海洋基础地理底图,服务方式为数据服务接口㊂通过国家海洋综合监管平台,接入深海大洋区域范围内的油气平台㊁台风路径㊁管道电第1期杨锦坤,等:数字深海 一张图 综合可视分析系统构建与运行83缆㊁潮汐潮流等数据资源,数据多以处理后的空间矢量化图层为主,服务方式为数据接口服务㊂形成多源异构的深海数据资源体系㊂内部接口包括菜单展示接口㊁区域列表接口㊁文件类型接口㊁主题列表接口㊁数据查询通用接口㊁文件服务接口㊁批量压缩下载接口㊁数据集服务接口㊁数据服务接口㊁算法服务接口和默认值接口等㊂图2 系统接口F i g .2 S y s t e mi n t e r f a c e d i a gr a m 2.4 技术路径数据空间化矢量化改造㊂主要基于J a v a+S p r i n g 框架及p y t h o n 等环境搭建㊂S p r i n g 是空间数据整理和改造的主程序框架,负责读取配置好的待改造文件列表模板,并依据模板中的属性获取列表中的各类型源文件,获取文件后根据预先配置好的规则调用后台不同的p y t h o n 脚本,对输入的源文件进行格式转换,生成统一格式的矢量文件,在数据库中入库相应的关联记录及日志㊂空间数据资源管理㊂前端采用V u e 框架,适用于所有菜单页面,具有轻量高效㊁双向数据绑定㊁组件化开发㊁虚拟D OM 的优点,也能够为复杂的单页应用提供驱动㊂后端采用S p r i n g B o o t 框架,S p r i n g-B o o t 框架的开箱即用(O u t o f b o x )功能使开发人员摆脱了复杂的配置工作以及依赖的管理工作,更加专注于业务逻辑㊂约定优于配置,虽降低了部分灵活性,增加了B U G 定位的复杂性,但减少了开发人员需要做出决定的数量,同时减少了大量的X M L 配置,并且可以将代码编译㊁测试和打包等工作自动化㊂空间数据综合展示㊂按照不同的数据种类进行划分,提供多种类组合的条件查询检索功能,并通过多种形式将这些数据资料进行综合展示与分析㊂调用天地图的各类服务获取显示底图,并将采集㊁本地上传的原始数据㊁信息产品和成果资料按照设定的规则存储到数据库及文件库,后台根据文件特性分类处理,部分数据量较大的数据自动发布成G E O S e r v e r 服务,系统调用各类G E O S e r v e r 服务进行展示,数据量较小的数据则以文件流的形式直接被系统读取展示㊂3 关键技术(1)大体量结构化数据处理技术㊂系统需要调用的国家海洋综合数据库表中数据量非常大,采用常规的查询方式,查询时间长㊂针对这种现象,系统通过异步处理等方式在后台定时对大数据量的业务数据依据需求合并统计开展预处理并生成格式化的结果,然后将统计结果存储到缓存中,以便在实时查询时能够快速地返回查询结果㊂(2)矢量化数据处理技术㊂大体积的矢量化.s h p 和.t i f 等格式数据前端加载时通常会出现卡顿或崩溃的情景㊂针对大体积数据加载异常的情况,对数据进行了分类处理,并设定了处理规范㊂特别大的数据通过接口在G E O S E R V E R 中用高效发布模式进行服务发布,数据会在服务端进行处理,减小了浏览器端加载的压力[10];若可以抽稀的大体量84海洋开发与管理2024年数据,按照一定的规则进行抽稀处理;展现形式包含10万级以上点的业务,对点数据进行预处理,通过格点密度形式展示㊂(3)多源数据模板化批量转换技术㊂将多种待加载数据按照E X C E L模板格式进行填报,然后在服务端运行数据转换工具,后台系统会分别针对需要上传的文件进行内容校验㊁内容编码㊁坐标系校验等操作,针对.i m g㊁.g r d㊁.t x t㊁.d e m等不同类型的数据,统一转换为.s h p和.t i f格式的矢量化数据;针对.j p g和.m p4等非结构化数据,赋予矢量化属性㊂(4)基于W E B G L的C e s i u m㊂系统加载的海洋要素数据格式多样,数据量大处理困难㊂传统数据表达方式(文本㊁简单数据等)已经不能满足现阶段海洋要素数据表达的需求㊂为了更加丰富㊁完整和合理地表达海洋要素数据信息,基于W e b G L技术的海洋要素可视化表达采用更多更实用的方式,如图像㊁视频等,从各个方向和多个角度全面显示海洋环境要素的地理空间信息特征㊂W e b G L技术很好地弥补客户端与服务端交互性不强的问题,基于W e b G L技术的海洋数据可视化表达交互方式具有动态性,用户可以通过鼠标,键盘甚至手指动态地与地图进行交互,交互结果也会实时得到反馈,可用性和用户体验都能达到一个较高的提升㊂基于W e b G L技术的海洋环境要素数据的可视化与传统可视化表达相比,最大区别在于具有更明显的空间特征,它可以突出海洋信息的空间特征,同时可将海洋环境要素信息的主体与地理空间特征更紧密结合[11]㊂4系统部署运行目前,数字深海 一张图 综合可视分析系统作为中国大洋资料中心业务运行重要的信息技术手段,已在海洋信息专网部署试运行,系统集成了海洋基础地理底图㊁重要区域空间位置㊁海底地理实体命名㊁物理海洋㊁海洋气象㊁海洋生物生态㊁海洋化学㊁海洋地质㊁海洋地球物理㊁海底地形地貌㊁海底视频摄像㊁多金属结核资源㊁富钴结壳资源㊁多金属硫化物资源㊁稀土资源㊁报告文档㊁工作程度㊁信息产品等18大类数据集㊁131类数据子集㊁3926个非结构化数据资源,接入国家海洋综合数据库61.2亿条数据㊁国家海洋综合监管平台7大类100余个数据资源㊂下一步,中国大洋资料中心还将进一步结合深海大洋活动的应用需求,持续汇集多源数据,不断完善应用系统功能,为我国深海大洋科考和相关科学研究活动提供海量的数据资源和有力的信息技术支撑㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1]刘峰,刘予,宋成兵,等.中国深海大洋事业跨越发展的三十年[J].中国有色金属学报,2021,31(10):2613-2623.L I U F e n g,L I U Y u,S O N GC h e n g b i n g,e t a l.T h i r t y y e a r s o f l e a p f r o g d e v 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摘　要：海洋拥有丰富的矿产资源、生物资源、海洋能、水化学资源等自然资源。

在新的历史阶段，海洋自然资源的经济、社会、生态价值日益凸显，在探索海洋的同时与其相关的调查和评价标准也不断涌现。

本文在系统梳理我国现行海洋自然资源调查评价标准的基础上，按照标准体系构建的原则和要求，提出了3种构建海洋自然资源调查标准体系的方法，初步探讨了3种方法的优缺点，为海洋自然资源调查标准体系的建立提供参考。

关键词：海洋，自然资源，调查评价，标准体系，框架DOI编码：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.07.007Research on the Construction of Standards System on Ocean NaturalResources InvestigationZOU Liang CHEN Bin * QIU Jian-dong HU Rui XU GangYUE Bao-jing WANG Mi-lei XUE Bi-ying（Qingdao Institute of Marine Geology ）Abstract: Ocean is endowed with abundant natural resources, such as mineral resources, biological resources, ocean energy, and seawater chemical resources. In the new historical stage, with the increasingly prominent economic, social and ecological value of ocean natural resources, the related investigation and evaluation standards are constantly emerging while exploring the ocean. Based on a systematic review of the standards on ocean natural resource investigation and evaluation, according to the principles and requirements of standards system construction, this paper proposes three methods for constructing the standards system on ocean natural resource investigation, and preliminarily discusses the advantages and disadvantages of the three methods, providing a reference for the establishment of the standards system.Keywords: ocean, natural resources, investigation and evaluation, standards system, framework基金项目：本文受中国地质调查局地质调查项目“我国重点海域海洋自然资源综合调查与评价”（项目编号：DD20230071）；山东 省自然科学基金项目“近百年来浙闽泥质沉积演化对长江入海泥沙减少的响应”（项目编号：ZR2020MD069）资助。