石綏祥，李占斌，華彥寧，程義遠(yuǎn)，劉豐

（國(guó)家海洋信息中心，天津 300171）

水下觀(guān)測(cè)信息體系發(fā)展思考

石綏祥，李占斌，華彥寧，程義遠(yuǎn)，劉豐

（國(guó)家海洋信息中心，天津 300171）

推進(jìn)水下觀(guān)測(cè)信息體系建設(shè)是海洋國(guó)防安全、海上維權(quán)、海洋防災(zāi)工作的迫切需求，是軍民融合發(fā)展的內(nèi)在要求。本文介紹了國(guó)內(nèi)外水下觀(guān)測(cè)信息體系發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，分析了我國(guó)水下觀(guān)測(cè)信息體系發(fā)展過(guò)程中面臨的問(wèn)題，提出了水下觀(guān)測(cè)信息體系發(fā)展的目標(biāo)、重點(diǎn)工程和政策建議。

軍民融合； 水下觀(guān)測(cè)； 信息系統(tǒng)； 重點(diǎn)工程； 政策建議

DOI 10.15302/J-SSCAE-2016.02.008

一、前言

海洋水下觀(guān)測(cè)體系是國(guó)家的水下信息基礎(chǔ)設(shè)施，水下觀(guān)測(cè)信息體系涉及水下信息傳輸、處理和服務(wù)，是水下觀(guān)測(cè)體系的重要組成部分，肩負(fù)著服務(wù)海洋國(guó)防安全，服務(wù)海洋權(quán)益維護(hù)，服務(wù)海洋防災(zāi)減災(zāi)和日常生產(chǎn)環(huán)境保障，服務(wù)海洋科學(xué)研究的重要任務(wù)，也是現(xiàn)有海上作戰(zhàn)、維權(quán)和防災(zāi)減災(zāi)專(zhuān)業(yè)化信息體系的一個(gè)重要分支，其建設(shè)成果具有重大的意義和作用。

二、需求分析

（一）海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境保障需求

海洋物理環(huán)境對(duì)海上及水下作戰(zhàn)平臺(tái)的航行安全、效能發(fā)揮具有重要影響。水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)可以長(zhǎng)期、連續(xù)、實(shí)時(shí)接收處理溫度、鹽度、密度、海流和潮汐等水文數(shù)據(jù)及海洋環(huán)境噪聲和聲速剖面數(shù)據(jù)，為作戰(zhàn)武器性能發(fā)揮和潛艇安全航行提供環(huán)境保障，提高探潛、反潛、水聲偵察等能力，還可以通過(guò)長(zhǎng)期數(shù)據(jù)積累進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，與現(xiàn)有其他觀(guān)測(cè)手段獲取資料相結(jié)合，應(yīng)用于聲場(chǎng)環(huán)境預(yù)報(bào)和海洋水文環(huán)境預(yù)報(bào)，并為海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境準(zhǔn)備提供相應(yīng)現(xiàn)報(bào)和預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

（二）作戰(zhàn)和維權(quán)情報(bào)保障需求

水下、水面目標(biāo)偵察對(duì)于海上作戰(zhàn)和維權(quán)至關(guān)重要。由于缺乏水下監(jiān)視監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，目前水下安全幾乎對(duì)敵呈現(xiàn)“單向透明”狀態(tài)。水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)可以長(zhǎng)期、連續(xù)、實(shí)時(shí)接收水下和水面目標(biāo)的探測(cè)信息，通過(guò)多傳感器信息融合分析，對(duì)潛艇、艦船、自主航行器、蛙人等不同大小的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和定位，為海上作戰(zhàn)和維權(quán)提供目標(biāo)情報(bào)保障。

（三）海洋災(zāi)害預(yù)警信息保障需求

我國(guó)位于環(huán)太平洋地震帶的邊緣，南海東部馬尼拉海溝是聯(lián)合國(guó)教科文組織/政府間海洋學(xué)委員會(huì)確定的高風(fēng)險(xiǎn)海嘯源之一，南海及海南島周邊海域歷史上曾經(jīng)發(fā)生海嘯災(zāi)害。水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)可長(zhǎng)期接收處理地震波、海嘯波觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)警地震海嘯的到達(dá)時(shí)間和強(qiáng)度，為沿海地區(qū)應(yīng)急避險(xiǎn)贏(yíng)得時(shí)間。

（四）海洋科學(xué)研究需求

業(yè)務(wù)化海洋學(xué)理論和數(shù)值模型的檢驗(yàn)與應(yīng)用，以現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)和基礎(chǔ)，需要大量精細(xì)化實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。目前，我國(guó)水下和海底環(huán)境數(shù)據(jù)仍然缺乏，不能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)化海洋學(xué)的需求。水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)可以長(zhǎng)期接收、處理海底觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)質(zhì)控后向社會(huì)提供大量實(shí)時(shí)精細(xì)化觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，滿(mǎn)足海洋科學(xué)研究工作對(duì)水下觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的需求。

三、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

（一）國(guó)外的發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)、加拿大、歐盟、日本等相繼建立了集防災(zāi)減災(zāi)、科學(xué)研究等多功能于一體的水下觀(guān)測(cè)網(wǎng)及其信息處理系統(tǒng)，同時(shí)各國(guó)借助水下觀(guān)測(cè)網(wǎng)用于水下目標(biāo)偵察等軍事用途。

1.民用水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)

當(dāng)前已建成并開(kāi)始運(yùn)營(yíng)的業(yè)務(wù)化水下觀(guān)測(cè)系統(tǒng)以加拿大海王星（NEPTUNE）系統(tǒng)[1]最為典型。海王星系統(tǒng)于2009年夏完成布放，專(zhuān)門(mén)設(shè)立了數(shù)據(jù)管理和保存系統(tǒng)（DMAS），實(shí)現(xiàn)水下觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)、管理和服務(wù)，以及水下觀(guān)測(cè)儀器的控制，同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)管理和保存系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)和產(chǎn)品分發(fā)到各專(zhuān)業(yè)化信息處理系統(tǒng)，對(duì)地震活動(dòng)、海底生態(tài)等進(jìn)行分析處理，分別服務(wù)于防災(zāi)減災(zāi)和生態(tài)系統(tǒng)的演變研究等。

此外，美國(guó)綜合海洋觀(guān)測(cè)系統(tǒng)（IOOS）、歐盟海底綜合觀(guān)測(cè)網(wǎng)（EMSO）、日本海底地震海嘯密集網(wǎng)絡(luò)（DONET）均建立了與海王星數(shù)據(jù)管理和保存系統(tǒng)類(lèi)似的數(shù)據(jù)管理與通信系統(tǒng)，通用的功能包括以下幾方面。

（1）數(shù)據(jù)傳輸：將傳感器子系統(tǒng)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。

（2）質(zhì)量控制：將實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，保證數(shù)據(jù)達(dá)到文件級(jí)的質(zhì)量。

（3）元數(shù)據(jù)管理：提供簡(jiǎn)單，清晰的指引和可擴(kuò)展的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

（4）數(shù)據(jù)存檔：提供長(zhǎng)期歸檔和管理數(shù)據(jù)集，存檔符合歸檔標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)要求。

（5）產(chǎn)品制作：制作數(shù)據(jù)同化產(chǎn)品如實(shí)時(shí)測(cè)量、速報(bào)和預(yù)報(bào)模型、地圖、書(shū)面預(yù)報(bào)和數(shù)值表等。

（6）數(shù)據(jù)分發(fā)：將數(shù)據(jù)、產(chǎn)品實(shí)時(shí)分發(fā)到各專(zhuān)業(yè)化信息處理與服務(wù)系統(tǒng)，包括國(guó)土安全防御系統(tǒng)、自然災(zāi)害防御系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境健康系統(tǒng)等進(jìn)行處理分析。

2. 軍用和警用水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)

美國(guó)海軍于20世紀(jì)60年代開(kāi)始建設(shè)固定式海洋水聲監(jiān)視系統(tǒng)（SOSUS），20世紀(jì)80年代后期增加了快速部署觀(guān)測(cè)設(shè)備和移動(dòng)觀(guān)測(cè)設(shè)備，基本形成綜合水下監(jiān)視系統(tǒng)（IUSS）。為將水下監(jiān)視系統(tǒng)

與作戰(zhàn)部隊(duì)連接，美國(guó)海軍基于“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”思想著手開(kāi)展“水下網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)（UWNCW）”[2]體系建設(shè)，力圖將水下傳感器系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、武器系統(tǒng)等聯(lián)接在一起，實(shí)現(xiàn)水下態(tài)勢(shì)信息共享，縮短決策周期，提高指揮速度和協(xié)同作戰(zhàn)能力。支持“水下網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”體系的信息系統(tǒng)包括傳感器系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、武器系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，其中通信系統(tǒng)和指揮控制系統(tǒng)屬于本文所述水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)范疇。

通信系統(tǒng)的典型代表是海網(wǎng)（Seaweb）[3]，是美國(guó)海軍目前規(guī)模最大、最成功的在研水下網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目，是一種典型的海底水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)。海網(wǎng)通過(guò)水聲通信鏈路把水下固定節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)連接成網(wǎng)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)具有水聲和無(wú)線(xiàn)兩種通信接口，可以通過(guò)通信浮標(biāo)與衛(wèi)星聯(lián)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)水下傳感器信息向艦基指揮系統(tǒng)和岸基指揮系統(tǒng)的傳輸。

指揮控制系統(tǒng)的核心應(yīng)用是互操作作戰(zhàn)圖族（FIOP）[4]，包括用于戰(zhàn)略層面的共用作戰(zhàn)圖 (COP)、戰(zhàn)術(shù)層面的共用戰(zhàn)術(shù)圖(CTP)和火力打擊層面的單一合成圖(SIP)。互操作作戰(zhàn)圖族將整個(gè)作戰(zhàn)空間(包括水下、水面、陸、空、天、電)的環(huán)境、目標(biāo)、火力、后勤等信息融合成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)融合分析，支持協(xié)同指揮決策，優(yōu)化配置作戰(zhàn)資源，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)式發(fā)現(xiàn)、跟蹤和打擊?；ゲ僮髯鲬?zhàn)圖族的主要特點(diǎn)如下。

（1）多級(jí)多層態(tài)勢(shì)體系：由火力打擊、戰(zhàn)術(shù)/戰(zhàn)役、戰(zhàn)略三級(jí)態(tài)勢(shì)圖體系，在每個(gè)級(jí)別內(nèi)，態(tài)勢(shì)圖又按作戰(zhàn)空間進(jìn)行分類(lèi)。

（2）數(shù)據(jù)多樣性：數(shù)據(jù)來(lái)源多樣性、數(shù)據(jù)格式多樣性、數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)多樣性。

（3）角色多重性：用戶(hù)多樣性、角色多重性。

（4）系統(tǒng)分布性：態(tài)勢(shì)生成分布性、數(shù)據(jù)表達(dá)對(duì)象分布性、數(shù)據(jù)來(lái)源分布性、服務(wù)對(duì)象分布性。

（二）國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

1.業(yè)務(wù)化系統(tǒng)現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)幾十年的努力，我國(guó)初步建成了包括海洋站、浮標(biāo)、潛標(biāo)、志愿船、衛(wèi)星、飛機(jī)等多種觀(guān)測(cè)手段的立體海洋觀(guān)測(cè)網(wǎng)，形成了海洋調(diào)查、觀(guān)測(cè)、預(yù)報(bào)和信息管理的專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，具備了較強(qiáng)的海洋觀(guān)測(cè)能力和信息綜合處理業(yè)務(wù)化運(yùn)行能力。目前涉及水下信息處理的業(yè)務(wù)化系統(tǒng)主要是三維溫鹽流數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)，輸入資料主要包括全球溫鹽剖面觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感海表面溫度、衛(wèi)星觀(guān)測(cè)海面高度等，預(yù)報(bào)海區(qū)范圍為西北太平洋，預(yù)報(bào)要素包括水位、三維溫度、鹽度和海流等，目前主要為海洋開(kāi)發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、減災(zāi)防災(zāi)、海洋科學(xué)研究（如氣候變化、海平面上升、海洋多尺度動(dòng)力過(guò)程等），以及作戰(zhàn)指揮、訓(xùn)練和武器裝備試驗(yàn)、艦艇保障等，提供長(zhǎng)時(shí)序、高分辨率的海洋動(dòng)力環(huán)境基礎(chǔ)信息。

限于水下觀(guān)測(cè)及其通信技術(shù)發(fā)展的局限性，目前水下信息基本是來(lái)自一次性調(diào)查數(shù)據(jù)，極少有業(yè)務(wù)化的實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。完備的水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)是實(shí)時(shí)閉環(huán)控制系統(tǒng)，即由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)的反饋數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)報(bào)（現(xiàn)報(bào)）結(jié)果進(jìn)行修正，來(lái)提高信息系統(tǒng)輸出的準(zhǔn)確性，因此，目前水下業(yè)務(wù)化觀(guān)測(cè)這一短板對(duì)信息產(chǎn)品的準(zhǔn)確性、分辨率等都有負(fù)面影響。

2.試驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)家教育部、中國(guó)科學(xué)院等部門(mén)的一些科研機(jī)構(gòu)在水下目標(biāo)監(jiān)視、海底觀(guān)測(cè)等領(lǐng)域建立了一些試驗(yàn)性系統(tǒng)。

同濟(jì)大學(xué)在上海洋山港東南20 km的小衢山島附近建成了海底觀(guān)測(cè)試驗(yàn)系統(tǒng)——小衢山海底觀(guān)測(cè)試驗(yàn)站[5]，對(duì)海洋要素進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間、連續(xù)、實(shí)時(shí)地觀(guān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地接收。

中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所以開(kāi)展光纖水聽(tīng)器陣工程試驗(yàn)和相關(guān)技術(shù)研究為目標(biāo)，在海南陵水鋪設(shè)了一條光纖水聽(tīng)器陣[6]，試驗(yàn)以50～80 km為半徑的水下目標(biāo)探測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收和對(duì)過(guò)往船舶的識(shí)別、軌跡記錄。

同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)等高校聯(lián)合開(kāi)展了海底長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證項(xiàng)目，驗(yàn)證了海底輸能及通信技術(shù)、水下離子色譜原位分析技術(shù)等一系列海底觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)所必需的關(guān)鍵技術(shù)，接駁設(shè)備接入美國(guó)蒙特利加速研究系統(tǒng)（MARS）進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)半年的試驗(yàn)驗(yàn)證。

上述試驗(yàn)系統(tǒng)均處在小區(qū)域試驗(yàn)應(yīng)用階段，觀(guān)測(cè)區(qū)域小，設(shè)備少、運(yùn)行時(shí)間短，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信、處理、服務(wù)能力要求較低，尚未形成規(guī)范的數(shù)據(jù)處理和產(chǎn)品服務(wù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

（三）發(fā)展趨勢(shì)

世界主流水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀，表現(xiàn)了如下發(fā)展趨勢(shì)。

數(shù)據(jù)管理一體化：建立集中式的數(shù)據(jù)中心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收與分發(fā)，數(shù)據(jù)處理與質(zhì)控，數(shù)據(jù)庫(kù)管理

維護(hù)，數(shù)據(jù)存檔與服務(wù)；儀器狀態(tài)監(jiān)視與控制。

數(shù)據(jù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)化：水下觀(guān)測(cè)信息自身以及用戶(hù)分類(lèi)分級(jí)，信息粒度、時(shí)效分級(jí)，不同類(lèi)別的信息分別由不同的專(zhuān)業(yè)化中心負(fù)責(zé)分析與應(yīng)用工作。

運(yùn)行方式體系化：將水下觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)做為現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的一個(gè)分支系統(tǒng)，將水下觀(guān)測(cè)信息與其他傳感器信息進(jìn)行融合分析，實(shí)現(xiàn)態(tài)勢(shì)融合和協(xié)同指揮決策。

四、存在的問(wèn)題

目前我國(guó)在水下觀(guān)測(cè)信息體系建設(shè)方面剛剛起步，受管理體制、頂層設(shè)計(jì)、技術(shù)能力等的制約，在發(fā)展道路上存在較多問(wèn)題。

（一）管理體制不適應(yīng)工程特點(diǎn)，制約長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展

水下觀(guān)測(cè)信息體系建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不僅是典型的高科技、高投入，基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)和應(yīng)用還涉及軍方和民方的多個(gè)部門(mén)，只有統(tǒng)一管理、舉全國(guó)之力才能完成好這一艱巨任務(wù)。但由于目前各自為政的管理體制，工作中“散”的現(xiàn)象較為突出，導(dǎo)致力量分散、多頭建設(shè)、重復(fù)建設(shè)和資源配置不合理，不僅制約了重點(diǎn)工程的開(kāi)展，也不利于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

（二）頂層技術(shù)設(shè)計(jì)缺失，制約信息效能發(fā)揮

體系化運(yùn)行、多源信息融合是信息系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，也是充分發(fā)揮信息效能，挖掘信息價(jià)值的重要技術(shù)方式。水下觀(guān)測(cè)信息對(duì)軍民雙方均具有重要價(jià)值，信息在軍內(nèi)、民內(nèi)和軍民間流通是必然要求，流通的流程、效率、安全性是發(fā)揮其價(jià)值的重要保證，而頂層設(shè)計(jì)是落實(shí)信息流通方式的技術(shù)保證。目前缺少統(tǒng)一的頂層設(shè)計(jì)，水下信息的流通范圍、對(duì)象較為單一，信息采集、交換標(biāo)準(zhǔn)不一致，數(shù)據(jù)整合度和利用率低，制約了水下觀(guān)測(cè)信息的效能發(fā)揮。

（三）自主關(guān)鍵技術(shù)儲(chǔ)備不足，設(shè)計(jì)難以落地

目前，水下觀(guān)測(cè)信息在傳輸、處理、服務(wù)環(huán)節(jié)均存在亟需攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，而水下信息的重大價(jià)值決定了關(guān)鍵技術(shù)需要自主研制。在信息傳輸方面，特別是深遠(yuǎn)海水下信息傳輸，離不開(kāi)水聲通信手段；在情報(bào)和信息保障方面，離不開(kāi)水下目標(biāo)的識(shí)別技術(shù)、三維背景場(chǎng)、聲場(chǎng)處理技術(shù)等。上述關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)用性、準(zhǔn)確性仍有待攻關(guān)和檢驗(yàn)。

五、發(fā)展目標(biāo)與重點(diǎn)工程

（一）發(fā)展目標(biāo)

到2030年，建立完備的水下觀(guān)測(cè)信息傳輸、處理、分析、應(yīng)用體系，并能夠?qū)⑺掠^(guān)測(cè)信息近實(shí)時(shí)地融合到現(xiàn)有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，使得現(xiàn)有系統(tǒng)的信息更加全面，準(zhǔn)確，基本滿(mǎn)足捍衛(wèi)國(guó)家海洋安全、維護(hù)海洋權(quán)益、海洋防災(zāi)減災(zāi)、科學(xué)研究需求，具體目標(biāo)包括以下方面。

（1）建立重點(diǎn)保障區(qū)域目標(biāo)信息處理系統(tǒng)，形成水下和水面目標(biāo)的實(shí)時(shí)分析、識(shí)別、跟蹤與情報(bào)實(shí)時(shí)共享能力。

（2）建立重點(diǎn)保障區(qū)域海洋戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息處理系統(tǒng)，建設(shè)高分辨率海洋環(huán)境背景場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)及閉環(huán)式背景場(chǎng)預(yù)報(bào)能力和實(shí)時(shí)服務(wù)能力。

（3）建立中國(guó)近海海底地震多發(fā)區(qū)域?yàn)?zāi)害信息處理系統(tǒng)，形成地震實(shí)時(shí)分析、定位定級(jí)、海嘯預(yù)警與情報(bào)實(shí)時(shí)共享能力。

（4）建立我國(guó)海洋水下觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)，形成全面支撐資源開(kāi)發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境研究的數(shù)據(jù)支撐服務(wù)能力。

（二）重點(diǎn)工程

1.國(guó)家水下信息管理與通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

按照軍民融合的國(guó)家水下信息基礎(chǔ)設(shè)施的定位，以數(shù)據(jù)管理與通信中心為樞紐，綜合利用有線(xiàn)通信、水聲通信、衛(wèi)星通信等多種通信手段，建立水下信息傳輸通信系統(tǒng)，為各類(lèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的回傳、分發(fā)以及傳感器狀態(tài)控制提供網(wǎng)絡(luò)通道；編制水下觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)和情報(bào)產(chǎn)品的分類(lèi)分級(jí)體系，明確不同類(lèi)型信息的應(yīng)用層級(jí)、粒度、時(shí)效性和傳輸流程；制定軍、警、民三方專(zhuān)業(yè)化信息處理系統(tǒng)之間以及各自與現(xiàn)有系統(tǒng)間的情報(bào)交換信息模型和通信聯(lián)絡(luò)協(xié)議，建立情報(bào)與信息交換通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)情報(bào)和信息產(chǎn)品在各方、各級(jí)用戶(hù)間的實(shí)時(shí)分發(fā)和共享；建立國(guó)家水下信息共享服務(wù)平臺(tái)，開(kāi)展數(shù)據(jù)質(zhì)控、規(guī)范化存儲(chǔ)、產(chǎn)品制作和在線(xiàn)共享服務(wù)。

2.專(zhuān)業(yè)化水下信息處理中心建設(shè)

按照軍、警、民各自的職責(zé)，依托現(xiàn)有的業(yè)務(wù)

機(jī)構(gòu)，分類(lèi)建立專(zhuān)業(yè)化的水下信息處理中心，為國(guó)防安全、維權(quán)、防災(zāi)減災(zāi)提供信息保障服務(wù)。在目標(biāo)保障方面，重點(diǎn)開(kāi)展目標(biāo)聲紋特征庫(kù)及樣本收集工作，研究水聲目標(biāo)檢測(cè)、識(shí)別、定位、跟蹤等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)不同海洋環(huán)境下的水下、水面目標(biāo)辨識(shí)系統(tǒng)，形成水下、水面目標(biāo)的實(shí)時(shí)分析、識(shí)別、跟蹤與情報(bào)實(shí)時(shí)共享能力；在海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境保障方面，重點(diǎn)開(kāi)展與聲信號(hào)處理相關(guān)的三維背景場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，研究噪聲場(chǎng)與其他海洋環(huán)境要素的相互作用及模型，建設(shè)環(huán)境要素驅(qū)動(dòng)的噪聲背景場(chǎng)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，形成戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息保障與實(shí)時(shí)共享能力；在防災(zāi)減災(zāi)保障方面，重點(diǎn)開(kāi)展海底地震定位、震級(jí)測(cè)定、震源破裂技術(shù)研究，及地震引發(fā)海嘯的傳播時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、波高、方向測(cè)算技術(shù)，建設(shè)海底地震監(jiān)測(cè)與海嘯預(yù)警系統(tǒng)，形成海底地震、海嘯、生態(tài)環(huán)境預(yù)警與情報(bào)的實(shí)時(shí)共享能力。

六、政策與建議

（一）加強(qiáng)統(tǒng)籌管理，開(kāi)展頂層設(shè)計(jì)

由軍民雙方有關(guān)部門(mén)組建國(guó)家水下觀(guān)測(cè)工程管理機(jī)構(gòu)，對(duì)相關(guān)項(xiàng)目的立項(xiàng)、論證、建設(shè)、運(yùn)行和安全工作進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和協(xié)調(diào)、管理；統(tǒng)一組織開(kāi)展頂層設(shè)計(jì)工作，制訂水下觀(guān)測(cè)信息體系總體布局、體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)規(guī)范，指導(dǎo)具體建設(shè)工作；急用先行，盡快啟動(dòng)軍民雙方聯(lián)合申報(bào)的有關(guān)工程。

（二）建立保障機(jī)制，優(yōu)化資源配置

從人、財(cái)、物方面加大對(duì)水下觀(guān)測(cè)體系建設(shè)的支持力度。建立靈活的人員管理和配置機(jī)制，在人員配置層面實(shí)施“民參軍”或雙重身份管理，促進(jìn)軍民雙方的深入交流和力量整合；編制系統(tǒng)化、方向明確的水下觀(guān)測(cè)相關(guān)“關(guān)鍵技術(shù)清單”，配套建立持續(xù)、穩(wěn)定的財(cái)政投入機(jī)制，從資金上保障關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；在土地、裝備、技術(shù)等資源方面，加大政策支持力度和資源配置協(xié)調(diào)力度，集中力量支持水下觀(guān)測(cè)的相關(guān)工程建設(shè)。

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Thoughts on the Designs, Applications, Trends, and Challenges of Underwater Observation Information Systems

Shi Suixiang, Li Zhanbin, Hua Yanning, Cheng Yiyuan, Liu Feng
(National Marine Information Center, Tianjin 300171, China)

Promoting the creation of functional underwater observation information systems is an urgent priority for China's national maritime defense, its ability to preserve its maritime rights, and marine disaster prevention and management. It is also an requirement of civil-military integration development to fulfill the overlapping missions of the Chinese military and civil government agencies. This paper reviews the current state of affairs and the ongoing trends in the field of underwater observation information systems in China and abroad. This study analyzes the problems faced by researchers and users in the development of underwater observation information system. The paper concludes by proposing a strategic goal, identifying the key projects and making policy recommendations for underwater observation information systems for stakeholders to consider.

civil-military integration; underwater observation; information system; key projects; policy recommendations

P715.5

A

2016-01-05；

2016-02-23

石綏祥，國(guó)家海洋信息中心，研究員，主要研究方向?yàn)楹Ｑ笮畔⒐芾?、海洋觀(guān)測(cè)信息系統(tǒng)等；E-mail: 1053644221@qq.com

中國(guó)工程院重大咨詢(xún)項(xiàng)目“中國(guó)海洋工程與科技發(fā)展戰(zhàn)略研究 （II期）”（2014-ZD-5）

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