劉凌峰,周智海,高艷波,張 瑩

(國家海洋技術(shù)中心 天津 300112)

海洋技術(shù)信息庫的研究與實(shí)現(xiàn)*

劉凌峰,周智海,高艷波,張 瑩

(國家海洋技術(shù)中心 天津 300112)

在海洋觀測系統(tǒng)研究和業(yè)務(wù)化運(yùn)行過程中,在獲取海洋觀測數(shù)據(jù)的同時,產(chǎn)生了大量的相關(guān)技術(shù)信息,這些信息包括:海洋觀測體系技術(shù)信息、海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù)以及海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息等。文章首先解釋了海洋技術(shù)信息的內(nèi)涵及信息來源,進(jìn)而簡要地描述了海洋技術(shù)信息庫的總體構(gòu)架和組成,介紹了海洋技術(shù)信息庫現(xiàn)階段的工作進(jìn)展,重點(diǎn)說明了4類技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫以及兩個應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)情況,最后總結(jié)并指出未來的工作方向。

海洋觀測;海洋技術(shù)信息;海洋技術(shù)信息庫

1 引言

近年來,我國針對近海、管轄海域及西北太平洋開展了一系列海洋環(huán)境觀測相關(guān)科研業(yè)務(wù)活動,并通過一些大型專項(xiàng)的支持,初步建立了中國海洋環(huán)境觀測系統(tǒng)。在上述觀測系統(tǒng)業(yè)務(wù)化運(yùn)行過程中,在獲取海洋環(huán)境觀測數(shù)據(jù)的同時,產(chǎn)生了大量的相關(guān)技術(shù)信息,例如:海洋觀測體系技術(shù)信息、海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù)[1]以及海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息等。本研究從海洋觀測技術(shù)發(fā)展研究及業(yè)務(wù)化運(yùn)行管理出發(fā),對上述海洋技術(shù)信息進(jìn)行系統(tǒng)地收集、處理、存儲,并提供信息分析與共享服務(wù),與收集處理水文、氣象等海洋環(huán)境觀測數(shù)據(jù)具有同等重要的意義。

2 海洋技術(shù)信息

2.1 含義

海洋技術(shù)是海洋調(diào)查與觀測、海洋資源開發(fā)、海洋工程、軍事海洋、海洋環(huán)境保護(hù)等諸多方面技術(shù)的總稱,因此海洋技術(shù)信息涵蓋的范圍也很廣。但是,鑒于國家海洋技術(shù)中心業(yè)務(wù)職能及現(xiàn)有條件,本文所探討的海洋技術(shù)信息僅包括海洋觀測體系技術(shù)信息、海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù)以及海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息3個方面。

海洋觀測體系技術(shù)信息,主要是指海洋觀測體系組成要素的相關(guān)技術(shù)信息,包括:海洋觀測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及各種觀測平臺、觀測設(shè)備、觀測集成系統(tǒng)的分類、組成、技術(shù)指標(biāo)等技術(shù)信息。

海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù),主要由兩類數(shù)據(jù)組成:一類是各種用于海洋觀測的浮標(biāo)、岸站、船用以及潛水器設(shè)備等在研發(fā)過程中產(chǎn)生的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù),例如:浮標(biāo)的搖擺數(shù)據(jù)、拖曳體的阻力數(shù)據(jù)、光學(xué)的譜吸收數(shù)據(jù)等;另一類是指上述設(shè)備在業(yè)務(wù)化應(yīng)用中產(chǎn)生的運(yùn)行狀態(tài)信息,例如:設(shè)備位置、電壓、復(fù)位次數(shù)、門警、水警等。

海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息,主要是指國內(nèi)外海洋觀測相關(guān)技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息。包括:海洋技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、高新技術(shù)研究進(jìn)展、研究成果及其產(chǎn)業(yè)化信息、海洋科技文獻(xiàn)及國際交流合作動態(tài)信息等。

2.2 信息獲取途徑

海洋技術(shù)信息的分類從表面上看只有上述3種,但其中每類信息又可分為若干小類,信息繁多且復(fù)雜,收集渠道分散。技術(shù)信息的獲取方式主要有4種:① 通過實(shí)地走訪或去信、去函調(diào)研獲得信息。對于易于走訪或需要詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)的信息,需由專人前往相關(guān)機(jī)構(gòu),收集資料信息。② 通過瀏覽互聯(lián)網(wǎng)或相關(guān)出版物獲得信息。對于國內(nèi)、外較公開的信息,可通過網(wǎng)絡(luò)或查閱相關(guān)出版物,獲得相關(guān)技術(shù)信息。③ 在科研活動中記錄并保留相關(guān)信息。在設(shè)備研發(fā)、實(shí)驗(yàn)過程中或項(xiàng)目建設(shè)工作中保存各種技術(shù)類數(shù)據(jù),使之成為海洋技術(shù)信息的來源之一。④ 業(yè)務(wù)化運(yùn)行過程中記錄狀態(tài)信息。設(shè)備業(yè)務(wù)化運(yùn)行過程中,通過監(jiān)控軟件系統(tǒng)自動獲取并存儲其運(yùn)行狀態(tài)信息。

3 海洋技術(shù)信息庫總體架構(gòu)概述

海洋技術(shù)信息庫不是簡單地完成上述技術(shù)信息的存儲功能,因?yàn)閱渭兊臄?shù)據(jù)存儲沒有任何實(shí)際應(yīng)用價值,海洋技術(shù)信息庫的建設(shè)目標(biāo)是建立一套集海洋技術(shù)信息的獲取、存儲、處理、共享于一體的對海洋觀測技術(shù)可持續(xù)發(fā)展具有重要支撐作用的綜合系統(tǒng)。海洋技術(shù)信息庫總體上應(yīng)由以下3個部分組成。即:數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用系統(tǒng)和服務(wù)平臺,如圖1所示。

圖1 海洋技術(shù)信息庫總體架構(gòu)

數(shù)據(jù)庫分為4個子庫,即:海洋觀測體系技術(shù)信息庫、海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù)庫、海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息庫和信息產(chǎn)品庫,分別記錄3類技術(shù)信息以及從基礎(chǔ)信息中通過分析、統(tǒng)計(jì)、評估后形成的各種信息產(chǎn)品。

應(yīng)用系統(tǒng)主要由兩個子系統(tǒng)構(gòu)成,即:信息獲取系統(tǒng)和信息共享系統(tǒng)[2]。其中:信息獲取系統(tǒng)將通過各種渠道獲得的技術(shù)信息錄入數(shù)據(jù)庫;信息共享系統(tǒng)則提供數(shù)據(jù)庫中的各種信息及信息產(chǎn)品的共享服務(wù)。

服務(wù)平臺是承載海洋技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用系統(tǒng)的軟、硬件平臺。服務(wù)平臺包括系統(tǒng)業(yè)務(wù)化運(yùn)行必須的錄入設(shè)備、存儲設(shè)備、管理設(shè)備、與各類信息服務(wù)對象之間的網(wǎng)絡(luò)連接以及配套系統(tǒng)軟件等。

4 海洋技術(shù)信息庫的初步實(shí)現(xiàn)

海洋技術(shù)信息庫是一個綜合系統(tǒng),在中國近海 “數(shù)字海洋”信息基礎(chǔ)框架構(gòu)建項(xiàng)目的支持下,國家海洋技術(shù)中心項(xiàng)目組開始著手海洋技術(shù)信息庫建設(shè),經(jīng)過幾年的建設(shè)時間,目前已初步建成并投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行,以下簡要介紹海洋技術(shù)信息庫的初步實(shí)現(xiàn)情況。

4.1 概述

目前,海洋技術(shù)信息庫已完成的工作包括:數(shù)據(jù)庫搭建、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、服務(wù)平臺建設(shè)、信息采集錄入4項(xiàng)內(nèi)容。

(1)數(shù)據(jù)庫。目前數(shù)據(jù)庫主要記錄如下技術(shù)信息:海洋觀測標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范信息、海洋觀測平臺技術(shù)信息、海洋觀測設(shè)備技術(shù)信息、海洋觀測集成系統(tǒng)技術(shù)信息、海洋技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息,雖然距總體設(shè)計(jì)規(guī)定的三大類信息還有差距,但已初步形成了一定的信息存儲能力。

(2)應(yīng)用系統(tǒng)。信息獲取系統(tǒng)和信息共享系統(tǒng)已根據(jù)數(shù)據(jù)庫現(xiàn)有的信息內(nèi)容完成主體功能開發(fā),信息獲取系統(tǒng)針對人工收集的信息和自動獲取的信息采用不同處理模式,將上述技術(shù)信息錄入數(shù)據(jù)庫,并完成信息標(biāo)準(zhǔn)化處理。信息共享系統(tǒng)采用分類用戶授權(quán)模式,對公網(wǎng)和專網(wǎng)用戶提供不同類別的信息服務(wù)。

(3)服務(wù)平臺。在整合現(xiàn)有軟硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上搭建的管理及服務(wù)平臺具備較強(qiáng)的信息存儲和應(yīng)用服務(wù)能力,信息庫已按照可提供的信息類別分別接入互聯(lián)網(wǎng)和 “數(shù)字海洋”主干網(wǎng)。

(4)信息采集。項(xiàng)目組通過多種渠道,采用多種手段開展技術(shù)信息收集工作。截至2012年5月,海洋技術(shù)信息庫已獲取并錄入海洋調(diào)查及觀測體系技術(shù)信息8000余條,海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù)42萬余條,海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息3000余條。

4.2 數(shù)據(jù)庫

海洋技術(shù)信息庫應(yīng)包含3類技術(shù)信息,即:海洋觀測體系技術(shù)信息、海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù)以及海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息,構(gòu)建包括信息產(chǎn)品庫在內(nèi)的4個子庫。但由于中國近?！皵?shù)字海洋”信息基礎(chǔ)框架構(gòu)建項(xiàng)目的建設(shè)周期較短,而海洋技術(shù)信息庫在本項(xiàng)目的主要工作重點(diǎn)是搭建數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架,大量收集技術(shù)類數(shù)據(jù)由于工作量巨大,故在數(shù)據(jù)庫中對此類數(shù)據(jù)的收集數(shù)量較少,目前海洋技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫涉及的主要內(nèi)容如下。

(1)海洋觀測體系技術(shù)信息庫。主要包括如下信息分類:① 海洋觀測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程信息。主要信息內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程名稱、批準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、編寫機(jī)構(gòu)、摘要、全文等。② 海洋觀測設(shè)備技術(shù)信息。主要信息內(nèi)容包括海洋水文、海洋氣象、海洋物理、海洋化學(xué)、海洋生物、海洋地質(zhì)地貌等觀測時使用的設(shè)備名稱、技術(shù)參數(shù)、應(yīng)用情況、檢定維護(hù)等。③ 海洋觀測平臺技術(shù)信息。主要信息內(nèi)容包括天基觀測平臺、空基觀測平臺、岸基觀測平臺以及水面水下觀測平臺名稱、應(yīng)用情況、技術(shù)指標(biāo)等。④ 海洋觀測集成系統(tǒng)技術(shù)信息。主要信息內(nèi)容包括全球、區(qū)域以及國家海洋觀測系統(tǒng)的名稱、范圍、技術(shù)手段等。

(2)海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù)庫。目前只包含一種類型數(shù)據(jù),即:中國海洋觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),主要信息內(nèi)容包括觀測平臺運(yùn)行狀態(tài)、傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)、傳輸網(wǎng)應(yīng)用軟件工作狀態(tài)等。

(3)海洋觀測技術(shù)發(fā)展動態(tài)信息庫。主要包括如下信息分類:① 海洋技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃信息。主要信息內(nèi)容包括國內(nèi)外海洋戰(zhàn)略規(guī)劃現(xiàn)狀、階段性成果等。② 海洋高新技術(shù)成果及其產(chǎn)業(yè)化信息。主要信息內(nèi)容包括成果名稱、簡介、等級、應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀等。③ 海洋技術(shù)國際交流動態(tài)信息。主要信息內(nèi)容包括重大國際會議、國際交流合作動態(tài)等。④ 海洋技術(shù)文獻(xiàn)信息。主要信息內(nèi)容包括文獻(xiàn)主管/主辦/協(xié)辦部門,編輯出版單位、地址,刊號,出版時間以及論文題目、摘要及其全文等。

(4)信息產(chǎn)品庫?；谝陨?類信息定期制作統(tǒng)計(jì)、分析、評價信息產(chǎn)品,存入數(shù)據(jù)庫。

4.3 應(yīng)用系統(tǒng)

目前已開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)包括信息獲取系統(tǒng)和信息共享系統(tǒng),主要針對數(shù)據(jù)庫中已存儲的信息類別實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能。

(1)信息獲取系統(tǒng)。信息獲取與集成系統(tǒng)完成信息錄入和審核、標(biāo)準(zhǔn)化處理、規(guī)范化存儲等功能。對于人工收集的信息,項(xiàng)目組開發(fā)了基于B/S架構(gòu)的錄入軟件,由有專門人員負(fù)責(zé)錄入,信息經(jīng)專家通過審核界面檢查后正式進(jìn)入信息庫,從而保障信息質(zhì)量。對于目前數(shù)據(jù)庫中包含的技術(shù)類數(shù)據(jù),即:海洋觀測系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)信息,項(xiàng)目組開發(fā)了基于C/S架構(gòu)的信息自動提取軟件,定期將運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取至數(shù)據(jù)庫。

(2)信息共享系統(tǒng)。信息共享與服務(wù)系統(tǒng)是海洋技術(shù)信息庫對外提供技術(shù)信息服務(wù)的窗口,系統(tǒng)采用分級授權(quán)的機(jī)制,為專線用戶和互聯(lián)網(wǎng)用戶提供不同安全等級的信息資源。系統(tǒng)基于B/S軟件體系架構(gòu),使用自主研發(fā)的信息檢索引擎,用戶能夠快速精確地搜索到所需技術(shù)信息。海洋觀測系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)信息的顯示基于GIS技術(shù),實(shí)現(xiàn)站位和狀態(tài)信息的直觀可視化表現(xiàn)。信息共享系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)在參考文獻(xiàn) [2]中有詳細(xì)介紹。

5 結(jié)論與展望

海洋技術(shù)信息庫的建設(shè)構(gòu)想,在中國近?！皵?shù)字海洋”信息基礎(chǔ)框架項(xiàng)目的支持下,得到了初步實(shí)現(xiàn),建設(shè)的內(nèi)容和工作重點(diǎn)符合 “數(shù)字海洋”信息基礎(chǔ)框架的要求,取得了一定成果。但海洋技術(shù)信息庫不是簡單、封閉的數(shù)據(jù)庫或系統(tǒng),其信息內(nèi)容將隨著海洋科技的發(fā)展和業(yè)務(wù)工作的深入不斷擴(kuò)充,特別是在本項(xiàng)目建設(shè)中尚未大范圍收集的海洋觀測技術(shù)類數(shù)據(jù),這也將是項(xiàng)目組下一步信息整合的工作重點(diǎn)。

[1] 趙進(jìn)平.發(fā)展海洋監(jiān)測技術(shù)的思考與實(shí)踐[M].北京:海洋出版社,2005.

[2] 張瑩,周智海,劉凌峰,等.海洋技術(shù)信息共享服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].海洋技術(shù),2010,29(1):95-100.

中國近海海洋綜合調(diào)查與評價 (國家 “908專項(xiàng)”)——中國近海 “數(shù)字海洋”信息基礎(chǔ)框架海洋技術(shù)信息庫建設(shè)項(xiàng)目(908-03-05-15).