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面向海事現(xiàn)代化的海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施MSDI思考

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熊娥 廣州通信中心

摘 要：海事現(xiàn)代化提出了提升航海保障綜合服務(wù)水平和加強(qiáng)信息資源應(yīng)用等要求。本文簡要介紹了海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施對海事現(xiàn)代化的技術(shù)保障作用；從海事測繪綜合觀測體系、海事測繪內(nèi)外業(yè)一體化生產(chǎn)體系、海事測繪大數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)、海洋空間信息共享和互操作體系等4個(gè)方面探討了對海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的思考，并對未來進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：海事現(xiàn)代化 海洋空間信息共享 MDSI綜合觀測體系 大數(shù)據(jù)

1.海事現(xiàn)代化

黨的十八大報(bào)告提出建設(shè)“海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略”，交通運(yùn)輸部結(jié)合國家戰(zhàn)略部署要求海事系統(tǒng)加強(qiáng)“革命化、正規(guī)化、現(xiàn)代化”建設(shè)，到2020年基本建成國內(nèi)一流的經(jīng)濟(jì)執(zhí)法系統(tǒng)，基本達(dá)到海事管理的國際先進(jìn)水平。在《交通運(yùn)輸部關(guān)于加強(qiáng)全國海事系統(tǒng)“革命化、正規(guī)化、現(xiàn)代化”建設(shè)的意見》中提出要“優(yōu)化航海保障服務(wù)，提升航海保障綜合服務(wù)水平”和“加強(qiáng)信息資源應(yīng)用”的要求。

空間信息基礎(chǔ)設(shè)施是目前建設(shè)數(shù)字城市的核心技術(shù)和重要前提。對于海事三化建設(shè)而言，海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施不僅有助于推動(dòng)多個(gè)業(yè)務(wù)部門的信息資源整合，而且能為各部門提供分布式信息共享交換服務(wù)，是提升航海保障綜合服務(wù)水平和加強(qiáng)信息資源應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)海事現(xiàn)代化的重要技術(shù)保障。

2.海事信息資源應(yīng)用和海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施

2.1海事信息資源應(yīng)用

按照海事系統(tǒng)信息化頂層設(shè)計(jì)要求，海事信息化已經(jīng)邁入信息資源整合應(yīng)用階段。對于海事信息資源應(yīng)用而言，不僅是整合海事系統(tǒng)內(nèi)部的信息資源，更需要整合各口岸單位相關(guān)信息資源，這樣信息資源應(yīng)用才能充分發(fā)揮全面協(xié)同作用，為管理部門和社會(huì)公眾提供高效便利的一站式服務(wù)。

海事信息資源按空間位置相關(guān)性可大致分為海洋空間信息和海事專題信息，海洋空間信息是負(fù)載海事專題信息的基礎(chǔ)。在海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施上基于大數(shù)據(jù)技術(shù)對各海事專題信息進(jìn)行整合應(yīng)用及數(shù)據(jù)挖掘，才能真正解決海事部門的決策支持、執(zhí)法管理、一站式服務(wù)等業(yè)務(wù)需求，最終這些需求又將促進(jìn)海事相關(guān)信息資源深度融合應(yīng)用。總之，海事信息資源應(yīng)用離不開海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)支撐。

2.2海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施

海洋空間信息是保障海上航行安全、海洋開發(fā)利用、海上環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中的重要基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。由于受行業(yè)管理和數(shù)據(jù)安全等制約，海洋空間信息目前還局限于使用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供方式。紙海圖很難被各種GIS系統(tǒng)利用；S-57標(biāo)準(zhǔn)的電子海圖因?yàn)閺?qiáng)調(diào)面向ECDIS用戶，格式專用； HPD數(shù)據(jù)庫的調(diào)用制約于HPD軟件功能。所以，亟需整合我們現(xiàn)有的或正在開發(fā)的各種格式、各種類型的海洋空間數(shù)據(jù)集，構(gòu)建海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，提供標(biāo)準(zhǔn)接口，為管理部門和社會(huì)公眾提供集成、統(tǒng)一、全面的海洋空間信息服務(wù)。

海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施（t he Marine Spatial Data Infrastructure， MSDI）是空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施（SDI）的重要內(nèi)容，目前國際上相關(guān)發(fā)達(dá)國家都十分注重開發(fā)海洋空間信息。例如美國在SDI方面開展的16個(gè)示范項(xiàng)目中就有多個(gè)項(xiàng)目涉及海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施、海洋管理、海洋多源數(shù)據(jù)融合等方面。而近年我國也在廣泛開展SDI建設(shè)工作，國家測繪地理信息局副局長李維森曾于2013年當(dāng)選為全球空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)會(huì)（GSDI）執(zhí)行局成員。

國際海道測量組織（IHO）組織編制并發(fā)布了《MSDI指導(dǎo)方針-海道測量機(jī)構(gòu)》（《C-17》），要求各成員國積極開展MSDI的建設(shè)。《C-17》中指出：采集海洋及海岸帶的空間數(shù)據(jù)，生產(chǎn)和發(fā)布與海上航行安全、環(huán)境保護(hù)和海洋開發(fā)利用相關(guān)的海洋空間信息是各國海事測繪部門的職責(zé)。綜上，MSDI的建設(shè)是海事測繪部門職責(zé)的自然延伸，海事測繪信息是建設(shè)MSDI的主要數(shù)據(jù)源。

3.海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施MSDI研究

筆者認(rèn)為海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施MSDI建設(shè)必須樹立以用戶需求為導(dǎo)向，以基于位置的服務(wù)（LBS）為核心的服務(wù)理念，通過建立海事測繪綜合觀測體系，不斷拓展海事測繪數(shù)據(jù)采集類型，融合海洋多源數(shù)據(jù)，逐步完善海事測繪內(nèi)外業(yè)一體化生產(chǎn)體系，探索構(gòu)建海事測繪大數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)，提供標(biāo)準(zhǔn)化的海洋空間信息共享和互操作體系，提供集成、統(tǒng)一、全面的海洋空間基礎(chǔ)信息服務(wù)，為海事現(xiàn)代化提供重要技術(shù)保障。

3.1海事測繪綜合觀測體系

測繪技術(shù)發(fā)展迅速，測繪信息的基礎(chǔ)性作用越來越受到重視。陸地測繪領(lǐng)域精密單點(diǎn)定位、快速三維立體重建、低空遙感、機(jī)載激光雷達(dá)測量、全景圖等先進(jìn)技術(shù)的引入，將推動(dòng)傳統(tǒng)海事測繪轉(zhuǎn)型升級至能夠快速、智能地采集和處理海量空間數(shù)據(jù)。海事測繪工作向全覆蓋、高精度、大數(shù)據(jù)、高效率方向發(fā)展的趨勢愈加明顯。

隨著MSDI戰(zhàn)略的不斷深化，構(gòu)建海事測繪綜合觀測體系已在發(fā)達(dá)國家形成趨勢。按照海事現(xiàn)代化中“加強(qiáng)信息資源應(yīng)用”和“拓寬測量數(shù)據(jù)應(yīng)用，提供綜合助導(dǎo)航信息服務(wù)”的部署，筆者認(rèn)為海事測繪部門應(yīng)不斷拓展傳統(tǒng)海事測繪業(yè)務(wù)外延：增強(qiáng)水文、表層流、能見度、風(fēng)速、風(fēng)向等通航環(huán)境數(shù)據(jù)采集能力；將衛(wèi)星遙感、航空測量、海上三維模型、港口設(shè)施圖、全景圖、多媒體航行指南、水下三維地形圖、高精度海上定位技術(shù)等新生產(chǎn)工藝納入海事測繪綜合觀測體系，并加強(qiáng)對海底底質(zhì)和水下三維數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和處理能力，逐步實(shí)現(xiàn)向多元化沿海航行空間信息的全要素采集、評測、加工和服務(wù)發(fā)展，為建設(shè)MSDI和實(shí)現(xiàn)海事現(xiàn)代化提供數(shù)據(jù)保證。

3.2海事測繪內(nèi)外業(yè)一體化生產(chǎn)體系研究

完善內(nèi)外業(yè)一體化的海事測繪生產(chǎn)體系，通過標(biāo)準(zhǔn)化、制度化的管理手段，應(yīng)用信息技術(shù)優(yōu)化海事測繪生產(chǎn)體系各個(gè)環(huán)節(jié)，滿足海事測繪保障全天候、全天時(shí)、全方位的要求，實(shí)現(xiàn)海事測繪生產(chǎn)快速化、成果數(shù)字化的戰(zhàn)略目標(biāo)。具體可包括：①海事測繪生產(chǎn)體系現(xiàn)狀評價(jià)；②海事測繪內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式研究；③海事測繪數(shù)據(jù)格式及交換標(biāo)準(zhǔn)研究；④水上水下一體化海測平臺研究；⑤內(nèi)外業(yè)一體化海事測繪生產(chǎn)體系資源布局等至少5個(gè)方面研究內(nèi)容。

3.3海事測繪大數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)研究

大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、種類多和速度快等特點(diǎn)，需要研究新的數(shù)據(jù)處理方式，強(qiáng)化決策支持和過程動(dòng)態(tài)優(yōu)化。海事測繪數(shù)據(jù)是天然的大數(shù)據(jù)，海事測繪信息服務(wù)歸根到底是大數(shù)據(jù)的服務(wù)。

我們應(yīng)按照海事現(xiàn)代化中“拓寬測量數(shù)據(jù)應(yīng)用，提供綜合助導(dǎo)航信息服務(wù)”的部署，積極構(gòu)建海事測繪大數(shù)據(jù)服務(wù)架構(gòu)。以用戶需求為導(dǎo)向，以LBS為核心，加快形成面向用戶、面向服務(wù)的海事測繪生產(chǎn)和服務(wù)機(jī)制，適應(yīng)海事航海保障信息化、智能化、現(xiàn)代化的發(fā)展需要。豐富測繪信息服務(wù)種類和方式，推動(dòng)傳統(tǒng)“一次性產(chǎn)品服務(wù)”模式向統(tǒng)一連續(xù)、廣域?qū)崟r(shí)、快速、精度合理、全面協(xié)同的海事測繪大數(shù)據(jù)綜合服務(wù)模式轉(zhuǎn)變，為海事現(xiàn)代化提供技術(shù)保證。

3.4標(biāo)準(zhǔn)化的海洋空間信息共享和互操作體系

海洋空間信息共享和互操作體系應(yīng)至少包括：①數(shù)據(jù)管理和發(fā)布體系研究；②空間數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究；③空間數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)研究；④空間數(shù)據(jù)集研究等4方面研究內(nèi)容。

海洋空間信息共享和互操作體系應(yīng)至少滿足①符合開放地理空間數(shù)據(jù)聯(lián)盟（OGC）提出的無縫集成在線空間處理和位置服務(wù)框架（OWS），提供在線地圖服務(wù)（WMS）、在線要素服務(wù)（WFS）、在線覆蓋服務(wù)（WCS）等OGC空間數(shù)據(jù)互操作標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對海洋空間信息要素檢索和自動(dòng)搜索瀏覽及數(shù)據(jù)調(diào)用下載；②強(qiáng)大的數(shù)據(jù)引擎功能，支持時(shí)空一體化的連續(xù)無縫空間數(shù)據(jù)管理和用戶分類及服務(wù)分級體系；③支持按用戶組、地理范圍、數(shù)據(jù)層及時(shí)效等多關(guān)鍵詞組合高級權(quán)限管理的空間信息共享與互操作，保障數(shù)據(jù)安全使用；④自定義報(bào)表和個(gè)性化統(tǒng)計(jì)分析功能，滿足用戶定制統(tǒng)計(jì)報(bào)表等至少4個(gè)方面功能需求。

標(biāo)準(zhǔn)化的海洋空間信息共享和互操作體系有助于海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施由專用到公用，信息服務(wù)從封閉到開放的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)全面協(xié)同運(yùn)作的運(yùn)維機(jī)制，為海事現(xiàn)代化提出的“提升航海保障綜合服務(wù)水平”和“加強(qiáng)信息資源應(yīng)用”提供有效技術(shù)解決手段。

4.結(jié)束語

“十三五”是國家海洋信息戰(zhàn)略深入實(shí)施的重要時(shí)期，是沿海港口航道大建設(shè)、航運(yùn)大發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，海事航海保障部門應(yīng)抓住歷史機(jī)遇，按照海事三化周密部署，積極開展海洋空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。逐漸以多元化沿海航行空間信息的全要素采集、評測、加工和服務(wù)驅(qū)動(dòng)的測繪模式替代以海圖產(chǎn)品服務(wù)為目的的傳統(tǒng)測繪模式，不斷拓展海事測繪數(shù)據(jù)采集類型，加快對海洋空間信息的數(shù)據(jù)挖掘，以位置服務(wù)為核心，為海事現(xiàn)代化提供統(tǒng)一連續(xù)、廣域?qū)崟r(shí)、快速、精度合理、全面協(xié)同的海事測繪大數(shù)據(jù)綜合服務(wù)模式，滿足對海洋空間信息的多層次、多樣化需求，基本形成面向用戶、面向服務(wù)的中國海事基礎(chǔ)海洋空間信息服務(wù)體系。

參考文獻(xiàn)：

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