基于人工智能技术的海洋智能预报研究进展

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作者 王凡 张旭东 +3 位作者 任沂斌 刘颖洁 王浩宇 李晓峰 《地球科学进展》 北大核心 2025年第2期111-125,共15页

随着海洋大数据的快速积累以及人工智能技术的蓬勃发展,新时代的海洋智能预报正展示出更高的精度和轻量化的优势。海洋数据的类型可以根据观测方式划分为点观测数据和场观测数据,这些数据为海洋预报提供了基础支撑。结合海洋动力过程和... 随着海洋大数据的快速积累以及人工智能技术的蓬勃发展,新时代的海洋智能预报正展示出更高的精度和轻量化的优势。海洋数据的类型可以根据观测方式划分为点观测数据和场观测数据,这些数据为海洋预报提供了基础支撑。结合海洋动力过程和现象的特点,海洋预报方法可分为3种主要类型:点到点预报、场到点预报和场到场预报。这些预报方式不仅涵盖了多种海洋现象,还适应不同的预报需求。通过案例分析,具体介绍:点到点的海洋内孤立波预报,实现了数据驱动的轻量化快速预报,通过耦合物理特征实现区域预报向全球海域预报的扩展;场到点的厄尔尼诺—南方涛动预报,通过更有效地提取和融合时间和空间信息,提高了厄尔尼诺—南方涛动预测精度,并开展了可解释性分析研究;场到场的中尺度涡旋和海冰等现象的智能预报,通过引入多模态融合方法,实现更精确、更稳定的多参数预报。最后,展望在大数据背景下的海洋智能预报发展方向,通过加强数据驱动方法与物理机制的结合,有望提高预报的精准度和实时性,为海洋环境监测、灾害预警及海洋资源的可持续利用提供技术支持。 展开更多

关键词 海洋智能预报 人工智能 大数据

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区域级智慧海洋大数据中心架构规划及建设实践 被引量：3

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作者 杨锦坤 李维禄 +4 位作者 陈刚 韦广昊 韩春花 蔡仁翰 韩璐遥 《海洋信息技术与应用》 2024年第1期41-49,共9页

智慧海洋大数据中心是智慧海洋工程建设的核心载体和体系中枢,其区域中心的规划和建设对于加快各省海洋强省建设、支撑地方数字政府建设、推动国家智慧海洋工程建设具有重要的支撑意义。本文基于推进重点领域突破的实际需求,提出一种区... 智慧海洋大数据中心是智慧海洋工程建设的核心载体和体系中枢,其区域中心的规划和建设对于加快各省海洋强省建设、支撑地方数字政府建设、推动国家智慧海洋工程建设具有重要的支撑意义。本文基于推进重点领域突破的实际需求,提出一种区域级智慧海洋大数据中心的架构设计,阐述了其总体框架、技术架构和数据架构,并给出了实现的研究案例。基于架构设计的浙江省智慧海洋大数据中心提供了数据资源、能力支撑、综合展示、开放创新、应用服务等层面的关键技术,构建了浙江省海洋大数据安全开放的应用环境和自发主动、高效规范的共享模式,形成了国家首个省级海洋大数据中心示范效应和全国可复制可推广的建设经验。智慧海洋大数据中心作为新型信息化平台,将促进海洋大数据资源的共享应用和潜能释放,聚焦数据共享、应用生态、迭代升级和创新驱动,为海洋数据资源全生命周期管理共享和运营服务提供完整解决方案。 展开更多

关键词 智慧海洋 海洋数据 海洋大数据中心 区域中心 架构设计 浙江省

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深度学习在海洋遥感及渔业中的研究进展 被引量：1

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作者 解明阳 陈新军 柳彬 《海洋湖沼通报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第6期184-192,共9页

近40年来,随着空间技术和传感器技术的不断发展,海洋遥感及渔业已进入大数据时代。准确、高效、智能地挖掘这些海洋遥感及渔业数据中的有用信息是需要解决的挑战性问题。深度学习作为近年来机器学习领域新兴的一项强大技术,在许多工业... 近40年来,随着空间技术和传感器技术的不断发展,海洋遥感及渔业已进入大数据时代。准确、高效、智能地挖掘这些海洋遥感及渔业数据中的有用信息是需要解决的挑战性问题。深度学习作为近年来机器学习领域新兴的一项强大技术,在许多工业领域的应用中取得了较好的成果,与传统的基于物理或统计的图像信息提取算法相比,其优势更加明显,并开始在海洋遥感及渔业中展开应用。在本研究中,我们介绍了人工智能的关键理论与方法,在海洋遥感和渔业方向总结了深度学习在海洋环境参数反演、遥感图像的分类识别、海洋现象预测、种群识别、渔业生物学和渔情预报方面的研究进展,并对未来深度学习在海洋遥感和渔业的发展进行展望。 展开更多

关键词 海洋遥感 大数据 渔业 深度学习

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大数据时代:数值天气预报的机遇与挑战 被引量：1

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作者 郭亚楠 曹小群 +1 位作者 周梦鸽 彭柯澄 《网络安全与数据治理》 2024年第1期28-32,共5页

随着地球观测系统及数值模拟方法的不断发展,数值天气预报研究进入以数据驱动为核心的新范式,大气科学也迈入了大数据时代,大数据技术赋能数值天气预报发展成为大气科学研究的热点方向。从气象海洋大数据的内涵、分类及其特征出发,概括... 随着地球观测系统及数值模拟方法的不断发展,数值天气预报研究进入以数据驱动为核心的新范式,大气科学也迈入了大数据时代,大数据技术赋能数值天气预报发展成为大气科学研究的热点方向。从气象海洋大数据的内涵、分类及其特征出发,概括和梳理了气象海洋大数据在数值天气预报的应用,从技术方面,对资料同化、物理过程参数化、数值预报产品订正,以及机理与数据融合的模式开发等问题进行分析,并对相关应用进行了深入探讨和展望,从而为气象海洋大数据与数值天气预报的融合发展提供重要参考依据。 展开更多

关键词 气象 海洋 大数据 数值天气预报

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福建省智慧海洋大数据标准体系框架研究 被引量：1

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作者 李海晏 《中国标准化》 2024年第11期122-129,共8页

福建省积极推进智慧海洋建设,对涉海产业智慧化、涉海服务智能化、涉海治理高效化等具有重要意义。海洋大数据标准化是智慧海洋建设的基础性工作,是实现海洋大数据互通共享、高价值开发应用的基础。本文介绍了大数据标准体系建设相关政... 福建省积极推进智慧海洋建设,对涉海产业智慧化、涉海服务智能化、涉海治理高效化等具有重要意义。海洋大数据标准化是智慧海洋建设的基础性工作,是实现海洋大数据互通共享、高价值开发应用的基础。本文介绍了大数据标准体系建设相关政策、研究、指导标准情况,提出了包括海洋大数据基础通用、技术、平台与工具、治理与评估、安全和应用六个二级标准子体系的福建省智慧海洋大数据标准体系框架,助力智慧海洋建设。 展开更多

关键词 智慧海洋 大数据 标准化 标准体系

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基于地理时空网格的海洋大数据平台设计与实现 被引量：2

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作者 张广贴 《测绘与空间地理信息》 2024年第9期131-133,137,140,共5页

为解决庞大海洋数据的及时获取、科学管理和有效处理,满足日益增长的海洋科学研究和海洋应用需求,给海洋部门提供海洋管理科学决策依据,本文提出一种基于地理时空网格的海洋大数据平台设计与实现方案,通过利用地理网格剖分和Hadoop的大... 为解决庞大海洋数据的及时获取、科学管理和有效处理,满足日益增长的海洋科学研究和海洋应用需求,给海洋部门提供海洋管理科学决策依据,本文提出一种基于地理时空网格的海洋大数据平台设计与实现方案,通过利用地理网格剖分和Hadoop的大数据分析技术,对多源异构海洋数据进行收集、清洗、分类、整理和标准化处理,制定了地理时空海洋大数据融合标准,实现数据间的融合及优势互补,构建多元海洋数据分析系统,建设分布式智慧海洋大数据平台,促进海洋强国建设。 展开更多

关键词 地理时空 多源异构 HADOOP 海洋大数据平台

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智慧海洋大数据平台架构与技术分析 被引量：2

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作者 张永年 《经纬天地》 2024年第5期34-38,共5页

针对海上监测和管理的需求,提出智慧海洋大数据平台建设,旨在整合海洋领域的各类数据资源,通过先进技术手段实现数据的高效管理、深度挖掘和智能应用,为海洋监测预警、资源合理利用、环境保护等提供科学依据和支撑。重点探讨智慧海洋大... 针对海上监测和管理的需求,提出智慧海洋大数据平台建设,旨在整合海洋领域的各类数据资源,通过先进技术手段实现数据的高效管理、深度挖掘和智能应用,为海洋监测预警、资源合理利用、环境保护等提供科学依据和支撑。重点探讨智慧海洋大数据平台的架构和技术,旨在为相关领域的研究者和从业者提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 智慧海洋 大数据平台 平台架构

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海洋大数据的智慧平台设计及关键技术分析 被引量：1

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作者 周玉斌 王建村 +1 位作者 胥维坤 黄云明 《集成电路应用》 2024年第6期128-129,共2页

阐述智慧海洋大数据平台的设计,基于海洋数据采集、存储与管理、分析与挖掘等关键技术展开分析。提出采用多源海洋数据采集技术,结合分布式存储与管理技术,构建智慧海洋大数据平台。

关键词 智慧海洋 大数据技术 系统平台框架

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我国海洋卫星遥感大数据及其应用服务 被引量：13

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作者 刘建强 叶小敏 兰友国 《大数据》 2022年第2期75-88,共14页

我国海洋水色卫星、海洋动力环境卫星和海洋监视监测卫星3个系列卫星星座以及配套的地面应用系统已基本建成。阐述了我国海洋卫星的发展历程、海洋系列卫星及其载荷、产品体系、数据获取和分发方式;从数据体量、数据种类、数据时效、数... 我国海洋水色卫星、海洋动力环境卫星和海洋监视监测卫星3个系列卫星星座以及配套的地面应用系统已基本建成。阐述了我国海洋卫星的发展历程、海洋系列卫星及其载荷、产品体系、数据获取和分发方式;从数据体量、数据种类、数据时效、数据价值等方面分析了海洋卫星遥感数据的大数据特征;同时分析了海洋卫星遥感基础数据集及其在灾害与环境监测中的典型应用及公共服务情况。 展开更多

关键词 海洋卫星 遥感大数据 海洋应用

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大数据驱动的海洋人工智能服务平台设计与应用 被引量：7

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作者 王凡 冯立强 曹荣强 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2023年第2期73-85,共13页

【目的】大数据驱动的海洋人工智能服务平台集成海洋人工智能相关算法、软件工具和数据资源构建支持海洋人工智能研究的科研信息化环境,为科研用户提供“一站式”机器学习即服务。【方法】本文基于海洋领域人工智能研究对数据、软件、... 【目的】大数据驱动的海洋人工智能服务平台集成海洋人工智能相关算法、软件工具和数据资源构建支持海洋人工智能研究的科研信息化环境,为科研用户提供“一站式”机器学习即服务。【方法】本文基于海洋领域人工智能研究对数据、软件、算法和定制工作流的实际需求,提出一种大数据驱动的海洋人工智能服务平台框架设计,阐述平台总体架构以及构建海洋人工智能服务平台的关键技术方法,并给出平台支撑实现的海洋人工智能模型研究案例。【结果】大数据驱动的海洋人工智能服务平台提供海洋人工智能模型开发环境,支持数据预处理、特征工程、模型训练、超参数调整、模型评估、模型部署与模型推理等功能,能够帮助海洋领域科研人员搭建海洋人工智能研究工作流,进一步研发面向海洋场景应用的人工智能模型产品。【结论】大数据驱动的海洋人工智能服务平台作为新型科研信息化平台,将促进海洋科学和人工智能的交叉融合,助推研究所人工智能海洋学学科建设,推动海洋大数据与人工智能科研范式变革。 展开更多

关键词 科研范式变革 海洋大数据 海洋人工智能 机器学习即服务 工作流管理 模型开发s

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海浪预报方法研究进展 被引量：17

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作者 刘凡 陆小敏 +2 位作者 徐丹 戴雯雯 李慧洲 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期387-393,共7页

总结了海浪预报方法的分类和研究现状,对比分析了各类方法的优缺点。通过对比分析可知,半经验半理论预报法、经验统计预报法、数值预报法3类传统的海浪预报方法区域化显著,模型建立困难,并且对于实时性数据要求较高。此外,还分析了海浪... 总结了海浪预报方法的分类和研究现状,对比分析了各类方法的优缺点。通过对比分析可知,半经验半理论预报法、经验统计预报法、数值预报法3类传统的海浪预报方法区域化显著,模型建立困难,并且对于实时性数据要求较高。此外,还分析了海浪预报的发展趋势,展望了大数据、人工智能和深度学习等新技术在海浪预报研究领域的应用前景。 展开更多

关键词 灾害性海浪 海浪预报 大数据 人工智能 深度学习

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基于人体理论的智慧海洋工程建设方案 被引量：3

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作者 李海涛 张雷 陈星亮 《计算机系统应用》 2017年第9期46-53,共8页

目前,海洋信息化建设已成为我国海洋强国战略的重要支撑,但建设过程中缺乏统一规划、同质化严重、信息孤岛、智慧度不够等问题日益明显.本文从一体化规划与建设的思路出发,借鉴人体各组成部分分工明确又协调合作的生理学原理,基于物联... 目前,海洋信息化建设已成为我国海洋强国战略的重要支撑,但建设过程中缺乏统一规划、同质化严重、信息孤岛、智慧度不够等问题日益明显.本文从一体化规划与建设的思路出发,借鉴人体各组成部分分工明确又协调合作的生理学原理,基于物联网、大数据、人工智能等现代信息技术,提出了基于人体理论的智慧海洋工程建设方案,从海洋环境立体监测体系构建、海洋大数据平台建设、海洋应用系统开发到信息化标准和规范等多方面进行了完整方案的设计.方案涵盖了海洋环保、防灾减灾、海域海岛、海洋执法、海洋经济、海洋渔业等多个业务范畴.研究成果在我国多个沿海省、市的智慧海洋建设中得到实践,对其他沿海省、市的智慧海洋建设具有较大的借鉴意义. 展开更多

关键词 智慧海洋 人体理论 建设方案 海洋大数据 一体化规划建设

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基于微服务的海上目标综合业务管理平台的设计与实现 被引量：6

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作者 李丹 王厚军 曹海 《海洋开发与管理》 2021年第8期26-30,共5页

为提升我国管辖海域的监视监测技术能力,有力支撑海洋强国建设,文章介绍微服务架构的优势,重点分析海上目标综合业务管理平台的系统架构、功能设计和应用实现。研究结果表明:海上目标综合业务管理平台的业务需求复杂,涉及的监视监测设... 为提升我国管辖海域的监视监测技术能力,有力支撑海洋强国建设,文章介绍微服务架构的优势,重点分析海上目标综合业务管理平台的系统架构、功能设计和应用实现。研究结果表明:海上目标综合业务管理平台的业务需求复杂,涉及的监视监测设备类型多样,对数据分析的深度和广度要求较高;采用微服务的体系架构,根据综合业务管理平台的业务需求和功能边界,将平台划分为多个独立运行的微服务,可实现海上目标预警、识别、跟踪和综合研判等功能,为我国管辖海域海上目标识别与监视监测业务的全面开展提供支撑平台,具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 微服务 海上目标 监视监测 大数据 海洋管理

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星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据 被引量：8

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作者 李晓明 黄冰清 +1 位作者 贾童 覃婷婷 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期191-203,共13页

星载合成孔径雷达以其全天候、全天时、不受云雨影响的工作特性在空间对海观测中起到了重要作用,又以其高空间分辨率、多极化、多成像模式的特点展示了其在海洋动力要素反演和海洋多尺度动力过程研究中独特的魅力.起步于20世纪70年代末... 星载合成孔径雷达以其全天候、全天时、不受云雨影响的工作特性在空间对海观测中起到了重要作用,又以其高空间分辨率、多极化、多成像模式的特点展示了其在海洋动力要素反演和海洋多尺度动力过程研究中独特的魅力.起步于20世纪70年代末的星载合成孔径雷达技术,迎来了发展的"黄金时期",大数据和机器学习又赋予了星载合成孔径雷达海洋遥感更强大的生命力.本文首先阐述了星载合成孔径雷达大数据的5"V"特性,进而以高分辨率海面风场反演、海洋内波中尺度动力过程观测两类典型案例,阐述了大数据、机器学习等现代信息科学技术与卫星海洋遥感结合,实现海洋环境参数高精度反演和海洋动力过程科学深层次认知的研究.最后,展望了星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据的发展前景. 展开更多

关键词 星载合成孔径雷达 海洋遥感 大数据 机器学习

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基于关联规则的远洋舰船运行监控大数据挖掘方法 被引量：5

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作者 刘娜 王莉 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第18期172-174,共3页

针对传统的远洋舰船运行监控大数据挖掘方法精准度低的情况,本文应用关联规则算法,对远洋舰船运行监控大数据挖掘方法进行设计。为了有效对舰船远行监控大数据挖掘,首先获取监控数据源,将数据存入到数据库中,在此基础上,对远洋舰船运行... 针对传统的远洋舰船运行监控大数据挖掘方法精准度低的情况,本文应用关联规则算法,对远洋舰船运行监控大数据挖掘方法进行设计。为了有效对舰船远行监控大数据挖掘,首先获取监控数据源,将数据存入到数据库中,在此基础上,对远洋舰船运行监控数据预处理,以此生成舰船运行监控大数据挖掘模型,完成了对运行监控大数据的挖掘,实验对比结果表明,本文设计的基于关联规则的远洋舰船运行监控大数据挖掘方法比传统的舰船运行监控大数据挖掘方法精准度高,具有一定的实际应用意义。 展开更多

关键词 关联规则 监控大数据 挖掘 远洋舰船

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大数据时代的海洋数据管理体系构建 被引量：5

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作者 杨锦坤 韩春花 +1 位作者 耿姗姗 杨扬 《海洋信息》 2021年第3期1-6,共6页

大数据时代背景下,各类海洋数据快速累积增长。海洋数据来源范围广泛、数据类型多样、数据体量巨大、数据链条复杂,涉及的单位和机构众多,构建科学合理的海洋数据管理体系,对有效推进海洋数据资源整合、集中管理和高效服务具有重要意义... 大数据时代背景下,各类海洋数据快速累积增长。海洋数据来源范围广泛、数据类型多样、数据体量巨大、数据链条复杂,涉及的单位和机构众多,构建科学合理的海洋数据管理体系,对有效推进海洋数据资源整合、集中管理和高效服务具有重要意义。本文基于国家海洋数据资源管理工作实践,构建起包括海洋环境数据、海洋信息产品和海洋综合管理成果在内的海洋数据资源管理体系,并在海洋观测、海洋专项、大洋科考、国际交换与合作、海洋信息系统建设等业务工作中持续应用完善,取得良好效果。 展开更多

关键词 大数据 海洋数据 数据管理体系

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浅谈大数据背景下海洋地理信息系统的发展 被引量：8

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作者 陈鹏 王少朋 +2 位作者 李玉婷 陈坤 刘逸洁 《海洋信息》 2019年第2期14-18,共5页

21世纪是人类开发利用海洋的时代,海洋资源是我国可持续发展的重要保证,当下正处在大数据技术发展的热潮,将大数据技术与海洋信息系统相结合,发挥两者的优势,能更好地为我国海洋信息化服务。本文从大数据的概念出发,探讨了大数据背景下... 21世纪是人类开发利用海洋的时代,海洋资源是我国可持续发展的重要保证,当下正处在大数据技术发展的热潮,将大数据技术与海洋信息系统相结合,发挥两者的优势,能更好地为我国海洋信息化服务。本文从大数据的概念出发,探讨了大数据背景下海洋信息系统的发展方向,提出以海洋地理信息系统为平台,建立海洋大数据时空大数据仓库,最后构建基于大数据的多环境多层次智能决策预警系统,为决策者提供依据。 展开更多

关键词 海洋地理信息系统 大数据 数字海洋 数据仓库

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海洋大数据平台架构设计及应用 被引量：6

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作者 何书锋 孙钿奇 +1 位作者 林文荣 杨洪山 《信息技术与标准化》 2020年第5期76-79,共4页

从海洋大数据管理的需求出发,重点针对多波束、重力、磁力等探测数据和取样数据等多源数据,构建海洋数据多源分析系统,建立分布式海洋大数据平台,并开发分析计算应用模型,实现海洋大数据的存储、管理和计算分析,服务国家海洋战略。

关键词 大数据平台 海洋探测 架构 分类

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经略“21世纪海上丝绸之路”:综合应用平台建设 被引量：3

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作者 郑崇伟 孙威 +2 位作者 陈璇 张仲 孔洁 《海洋开发与管理》 2017年第2期52-57,共6页

由于缺乏系统性的基础理论支撑,目前国内外尚无专业的"21世纪海上丝绸之路"综合应用系统,而远洋航海、战略支撑点建设、海洋工程设计、海洋资源开发、防灾减灾等对这方面的需求尤为迫切。文章首先探析"海上丝路"综... 由于缺乏系统性的基础理论支撑,目前国内外尚无专业的"21世纪海上丝绸之路"综合应用系统,而远洋航海、战略支撑点建设、海洋工程设计、海洋资源开发、防灾减灾等对这方面的需求尤为迫切。文章首先探析"海上丝路"综合应用平台建设的重要性、紧迫性,规划构建涵盖海洋环境、资源、人文、地理、经济、法律案例的综合性"海上丝路"大数据,为国内和国际同行的"海上丝路"研究提供数据基础;进一步以海洋大数据为支撑,融入团队前期系列研究成果,规划构建贴近实用、查询便捷、理论体系完善的"海上丝路"综合应用平台,增强我国的海洋建设能力、海权维护能力、对南海局势的掌控能力,落实国家战略,切实呼应党中央提出的加强"一带一路"学术研究、理论支撑、话语体系的建设要求,为迈向深蓝提供科技支撑、辅助决策,助力人类社会的繁荣进步。 展开更多

关键词 21世纪海上丝绸之路 一带一路 大数据 综合应用平台 海洋战略

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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 被引量：8

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作者 李晋 姜晓轶 《海洋信息》 2018年第3期6-10,共5页

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^2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^2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。"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。 展开更多

关键词 智慧海洋 海洋信息通信 海洋透明感知 海洋大数据

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