“數(shù)字青島”建設(shè)，海洋領(lǐng)域的數(shù)字化不可或缺。
深海中有什么？海水是如何流動的？海洋變化何以影響著全球的天氣和氣候？海洋數(shù)字化如何支撐城市進(jìn)階發(fā)展？照亮浩瀚未知的海洋內(nèi)部，破譯神秘變幻的海洋密碼，離不開持續(xù)不斷的探索和研究，而海洋大數(shù)據(jù)就是這種探索和研究的堅強(qiáng)后盾。
近日，中國科學(xué)院海洋研究所海洋大數(shù)據(jù)中心再迎重大進(jìn)展，該中心核心平臺“海洋科學(xué)領(lǐng)域云平臺”上線試運(yùn)行，目前已推出四百余套共享數(shù)據(jù)集、10余項海洋大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用產(chǎn)品，正以“數(shù)據(jù)認(rèn)知、預(yù)知海洋”為宗旨，推動海洋數(shù)據(jù)的開放共享與高效利用，助力海洋科學(xué)前沿研究，保障海洋環(huán)境安全，服務(wù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
實時接收海洋觀測網(wǎng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)資源池總量達(dá)242TB
青島市政府辦公廳日前印發(fā)的《數(shù)字青島2021年行動方案》提出，要發(fā)展智慧海洋，建設(shè)海洋大數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建具有國際重要影響力的海洋人工智能與大數(shù)據(jù)協(xié)同創(chuàng)新平臺。
建設(shè)海洋大數(shù)據(jù)中心，基礎(chǔ)是“數(shù)據(jù)”。作為認(rèn)識海洋的重要基礎(chǔ)性工作之一，中科院海洋所在1950年成立伊始即不斷開展海洋調(diào)查工作，70多年來，構(gòu)建了基于衛(wèi)星遙感、無人機(jī)、科考船、水下移動觀測、西太平洋潛標(biāo)觀測網(wǎng)、近海浮標(biāo)觀測網(wǎng)、岸基野外觀測臺站組成的“空天海地”一體化海洋綜合觀測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了海洋觀測數(shù)據(jù)的實時傳輸。目前，觀測數(shù)據(jù)已實現(xiàn)實時匯聚到海洋大數(shù)據(jù)中心，該中心的數(shù)據(jù)資源池總量已達(dá)到約242TB，涵蓋海洋水文、氣象、生物、化學(xué)、聲學(xué)、地形地貌等多類型。
如此多的數(shù)據(jù)用在何處？數(shù)據(jù)傳輸從“錄播”變成“直播”有何意義？中科院海所海洋大數(shù)據(jù)中心副主任馮立強(qiáng)以對滸苔的立體化監(jiān)測為例，介紹了海洋大數(shù)據(jù)中心對青島近海生態(tài)災(zāi)害預(yù)警提供的支撐服務(wù)。海洋大數(shù)據(jù)中心通過融合現(xiàn)場觀測、衛(wèi)星遙感、數(shù)值模式等相關(guān)數(shù)據(jù)提供滸苔發(fā)生、發(fā)展、消亡整個過程的監(jiān)測信息服務(wù)，不僅輔助了青島及時掌握滸苔發(fā)展態(tài)勢，強(qiáng)化前置打撈和聯(lián)防聯(lián)控，而且促成了去年的“源頭”治理，在江蘇省開展早期防控。據(jù)市海洋發(fā)展局相關(guān)統(tǒng)計，2020年青島滸苔總量和上岸量都大幅減少，滸苔整體處置費(fèi)用較2019年減少了6000多萬元。
“海洋大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)主要來自科考船調(diào)查、定點(diǎn)觀測、衛(wèi)星遙感、海洋數(shù)值模式和再分析資料等。今年6月份，我們還將建設(shè)啟用衛(wèi)星地面接收站，接收更加多源的國際國內(nèi)高分辨衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。” 馮立強(qiáng)介紹說，與此同時，建立“兩洋一?！背叻直嫒S動力場數(shù)值模式，同化實時觀測資料，研發(fā)高精度再分析數(shù)據(jù)集產(chǎn)品，不斷豐富完善海洋大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)資源池。
400余套數(shù)據(jù)集全球共享，10余項人工智能產(chǎn)品輔助決策
“智慧海洋”是海洋管理的信息化形式，是以信息為主導(dǎo)提升經(jīng)略海洋能力的重要手段，也是建設(shè)全球海洋中心城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。以海量數(shù)據(jù)為支撐，海洋大數(shù)據(jù)中心如今已上線數(shù)據(jù)集400余套，集成海洋與大氣科學(xué)數(shù)據(jù)軟件工具500余套，面向海洋領(lǐng)域用戶提供數(shù)據(jù)資源管理與共享、交互式數(shù)據(jù)分析等服務(wù)，推動了海洋科學(xué)前沿研究。同時，自主開發(fā)了10余項海洋大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用產(chǎn)品，探尋海洋的運(yùn)行規(guī)律，預(yù)測未來的發(fā)展趨勢變化，建立了預(yù)測及應(yīng)對模式，服務(wù)國家海洋健康可持續(xù)發(fā)展。
例如，中科院海洋所王凡團(tuán)隊、張榮華團(tuán)隊和中科院大氣所朱江團(tuán)隊根據(jù)對西太平洋暖池結(jié)構(gòu)的認(rèn)識、變異機(jī)理的把握，在氣候預(yù)報模式中加入了海洋鹽度模塊，發(fā)展出了新型的氣候變化預(yù)報系統(tǒng)，在保證準(zhǔn)確率的同時，把厄爾尼諾事件有效預(yù)報時間提前到半年甚至更早。
海洋所尹寶樹研究員團(tuán)隊建立了高精度西太及中國近海的海流模式，基于該模式對2018年“桑吉號”溢油軌跡進(jìn)行了準(zhǔn)確預(yù)測，分析結(jié)果被國辦采用。團(tuán)隊成員海洋所研究員楊德周介紹說，目前，研究團(tuán)隊正針對日本核廢水排到大海以后的擴(kuò)散途徑進(jìn)行研究預(yù)判。
團(tuán)隊成員海洋所副研究員馮興如告訴記者，尹寶樹團(tuán)隊還聯(lián)合海洋大數(shù)據(jù)中心建立了精細(xì)化的風(fēng)暴潮-近岸浪-天文潮耦合漫堤預(yù)報決策支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實時展示臺風(fēng)運(yùn)移的路徑、強(qiáng)度等，實現(xiàn)臺風(fēng)登陸前36-96小時自動生成輔助分析報告，提供不同區(qū)域、不同時刻的漫堤預(yù)警信息，計劃在山東推廣使用。
“目前，海洋大數(shù)據(jù)中心的海量數(shù)據(jù)及開發(fā)的海洋大數(shù)據(jù)與人工智能應(yīng)用產(chǎn)品，在我國近海生態(tài)災(zāi)害、溢油、風(fēng)暴潮災(zāi)害預(yù)警服務(wù)等方面提供了輔助決策和有效支撐。” 馮立強(qiáng)介紹說，下一步，還將繼續(xù)建設(shè)海洋人工智能應(yīng)用、數(shù)據(jù)產(chǎn)品研發(fā)、數(shù)據(jù)服務(wù)等平臺，開發(fā)具有普適性、綜合性和示范性的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，面向國家環(huán)境安全、政府決策和海洋科研需求，構(gòu)建結(jié)構(gòu)完善、功能先進(jìn)的海洋人工智能與大數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)化云平臺，服務(wù)于海洋科技創(chuàng)新發(fā)展，推動海洋科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。
來源：海洋大數(shù)據(jù)中心
