国内外海洋资源环境信息系统研究现状与发展趋势.pdf
《国内外海洋资源环境信息系统研究现状与发展趋势.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《国内外海洋资源环境信息系统研究现状与发展趋势.pdf(5页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、收稿日期:1999-05-06;收到修改稿日期:1999-07-29作者简介:王英梅(1974),女(满族),河北唐山人,硕士研究生,研究方向为地理信息系统、海图制图。国内外海洋资源环境信息系统研究现状与发展趋势王英梅(中国人民解放军海军大连舰艇学院,大连 116018)刘 闯(中国科学院自然资源综合考察委员会,北京 100101)摘 要:海洋是全球生命支持系统的重要组成部分。海洋资源环境信息系统是进行海洋资源开发和海洋环境管理的有力工具。在过去的十几年中,无论是发达国家还是发展中国家都进行了大量的研究工作,建立了数十个海洋资源环境信息系统。这些系统在区域可 持续发展的决策制定中发挥着重要的作
2、用。随着Internet、超级计算机、全球定位系统以及遥感的广泛应用,高性能的海洋资源环境信息系统将得到更快的发展。本文通过对海洋资源环境信息系统的特点和国内外研究现状的分析,探讨了网络时代海洋资源环境信息系统的发展趋势。关 键 词:海洋;资源环境;信息系统中图分类号:K928144(1)(2)文献标识码:A 文章编号:1007-7588(1999)06-0075-05ACHIEVEMENTS AN D CH A LLENGES OF MARINE INFORMA TION SYSTEMSW ANG Y ing2mei(Dalian Navy Academy,Dalian116018,Chin
3、a)LIU Chuang(Commission for Integrated Survey of Natural Resources,CAS,Beijing100101,China)Abstract:The ocean is the most important part on Earth.The in2depth research on ocean will help us under2standing the global natural resources and environmental change as well as realizationof sustainable regi
4、onal de2velopment.Marine Information Systems are the most powerful toolsfor helping people to develop marine nat2ural resources and to manage the marine environment.During the last ten years,several Marine InformationSystems have been established in the developed countries,as well as developing coun
5、tries.These systemsplayan important role in decision2making for sustainable regional development.With rapid expansion of users In2ternet,Super Computer,G lobal Positional System and Remote Sensing,high capability Marine InformationSystems will be developed rapidly and can be used widely in China.In
6、this paper,not only the hot spots ofthe ocean research are presented but also the Marine Information Systemsfounding is analyzed.The paperthen introduces the world Network of Marine Observation System and their main achievements.Facing theinformation age,the Marine Information Systems should also ab
7、sorb the artificial intelligence technology andvirtual reality technology to serve as a Decision Making Support System and Export System for the oceanstudy and development.Key words:Ocean;Resources and environment;Information system“海洋是全球生命支持系统的一个基本组成部分,是一种有助于实现可持续发展的宝贵财富”(联合国 21世纪议程,1992)。它占整个地球表面积
8、的2/3以上,拥有丰富的生物资源、大量的矿产和动力资源,在人类的生活中起着巨大的作用。地球上的人口不断增长,陆地资源日益短缺,使人们对海洋的渴求越来大越大,希望从海洋中获取生存与发展的新空间与新资源。许多沿海国家已把开发利用海洋作为国家重要发展战略。一系列重大国际行动也把国际关系的焦点逐步转向海洋领域,海洋成为国际争夺权利、利益的焦点。因此,对于一个国家或一个民族来说,海洋不仅是资源宝库、生存空间和国防前哨,同时也是他们与外界交往的要道,在政治、经济、军事和交通上皆有重要意义。1 海洋科学研究的热点问题全球气候变化、资源环境与社会的可持续发展等问题都与海洋科学密切相关。多年来,国内外海洋工作者
9、在海21卷第6期1999年11月资 源 科 学RESOURCES SCIENCEVol.21,No.6Nov.,1999 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.洋地理、海洋化学、海洋水文、海洋气象、海洋生物、海洋矿产、海洋测绘等基础性学科上进行着不懈的研究,制订了一批多学科、多国家参加的大型国际海洋科学研究计划,如全球海洋观测系统(GOOS)(联合国 21世纪议程,1992)、Topes/Poseidon海洋地形试验1、世界海洋环流试验(WOCE)2、热带海洋全球大气计划(TOGA)2等。通过系
10、统地研究海洋,不断发现其内在规律,帮助人们充分利用海洋空间,开发海洋资源。近年来,对海洋研究的重点又放到生物物种多样性锐减、海平面上升、海洋污染、气候变暖、厄尔尼诺现象等海洋科学的几个前沿问题,海岸带区域的研究也成为海洋学的一个重要分支。遥感与地理信息系统的结合为这些方面的研究创造了有利的条件。在海洋污染中,科学工作者们通过遥感影象对海洋中叶绿素含量的计算,进行海洋污染分析和赤潮的预测,并设立研究项目针对各种污染源寻找解决措施。如美国国家海洋大气局设立“海洋污染灾害评估与恢复”项目3以帮助估计由于石油渗漏、危险物质释放和海事事件对海洋造成的影响和损失,并及时提出补救措施。对气候变化的研究,主要
11、通过遥感与地理信息系统的结合建立气候变化模型,从而分析区域气候与全球气候变化的关系。海岸带是人类与海洋联系最紧密的地区,这一地带包括多种多样的物种和生产资源,以及复杂而特殊的生态系统,因此维护海岸带生态平衡,保护海岸带资源成为对海洋研究不可缺少的部分。在这一领域中,NOAA根据美国国家地球物理数据中心建立的海岸带模型,制订出海岸带计划、海岸带管理计划、海岸污染控制计划等3。近年来,海洋考古也成为海洋研究的热点问题,随着海洋探测技术和深潜技术的进步,使人们对未知海底世界的探求成为可能,为研究海洋和人类社会的发展创造条件。在海洋测绘方面,海洋遥感与全球定位系统的结合对海洋的管理和开发提供新的技术手
12、段。如日本利用美国“NOAA9”气象卫星图像获得渔业信息,制成“人造卫星鱼群海况图”4,利用这种方法来监测海洋渔业的发展。我国在海洋气候研究方面,自1985到1990年进行了“中美赤道西太平洋海气相互作用联合调查研究”和“热带西太平洋海气相互作用与年际气候变化”研究,参与了大型国际合作计划“海洋-大气耦合响应试验”的研究。在国际地圈生物圈计划内,进行了“东海陆架边缘海海洋通量研究”。中国科学院于1997年设立了“中国近海陆 海相互作用研究及其环境效应”项目。在生态系统动力学这一前沿领域,进行“渤海生态系动力学及生物资源可持续利用”的研究。2 海洋资源环境信息系统的兴起211 海洋资源环境信息的
13、特点海洋资源环境信息与陆地的信息相比有许多不同之处,如海水具有流体特点,海洋中的建筑物和人工地物较少,海洋中某些信息的改变主要受自然力的影响,诸如海水侵蚀和冲刷、海底地壳变迁等。概括起来,海洋资源环境信息主要具有如下特点:(1)海洋信息具有陆地地貌信息的复杂性和流体信息的独特性双重特点。如海底地貌中的海盆类似于陆地的盆地;岛屿上的地貌特征用等高线表示等。海洋的主体是海水,这就决定了部分海洋信息的动态流动性。(2)海洋信息直接获取难度大。海洋生物研究、海底地形测量等要借助海上交通工具、潜水设备和先进的测量设备。(3)海洋信息多样性。包括丰富的地形信息、矿产资源信息、水产资源信息、水文气象信息和海
14、洋大地物理信息等。(4)海洋信息具有变化尺度多样性的特点。即有瞬时变化的信息,如海啸、火山爆发,也有年度变化的信息,如潮流,还有万年变化的信息,如地质构造等。(5)海洋边界信息的模糊性。海洋中地理区域的边界诸如领海界线、大陆架、海洋经济开发区、禁止捕捞区、养殖区等界限无法象陆地区界线那样精确和清晰,呈现出一定的模糊性。212 海洋资源环境信息系统的特点海洋资源环境信息系统是在计算机软硬件支持下的,将一定地理区域内的海洋资源与环境信息输入、存储、检索、运算、显示、更新和综合分析的应用技术系统。它不同于电子海图和海洋数据库的一个突出的特点是:它的注意力集中在空间实体及它们之间的相互关系上。它以海洋
15、地理信息为基础,能够对海洋资源进行管理与分析,在水产养殖,生态平衡,冰情预报,盐度分析,灾害预测,污染治理等方面发挥重大作用。目前,利用计算机可视化技术对地理信息等空间信息进行分析已成为一种管理趋势,社会许多行业开发出专题内容的地理信息系统,如煤矿地理信息系统、公安地理信息系统、军事地理信息系统等。近年来,随着海洋科学、海洋经济、海洋政治新问题的不断出现,人们迫切需要系统地掌握海洋信息,对海洋信息系统的建立也引起了学术界、政府和管理部门的重视。由于海洋资源环境信息系统要反映出海洋信息的多变性,因此,它与陆地的信息系统存在很大差别。主要有:(1)海洋资源 环境信息系统对GPS依赖性更强:由于在测
16、深过程中没有地面控制点为基准,为了保证水深点的地理67资 源 科 学21卷第6期 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.,Ltd.All rights reserved.位置准确,需要依靠GPS精确定位。(2)海洋资源环境信息系统与RS配合更加紧密:目前,海洋科学考察船与遥感的结合成为海洋探测技术的发展方向。遥感能全天候、大范围、长周期的对海洋进行观测,了解海洋动态变化情况,为系统数据及时更新提供方便。(3)海洋资源环境信息系统具有很强的动态模拟功能:海洋作为地球的缓冲系统不断地受全球变化的影响,通过海水或其它现象的变化将这种影响反映出来。因此
17、,海洋资源环境信息系统的研究主体具有流动性,可以说,它是一种时序的、流体的信息系统。这样的系统对反映信息的时空变化具有很好的实用性。可见,海洋资源环境信息系统的强大数据处理和综合能力,使它能够广泛应用海洋研究与海洋工程等科学领域,并且能够配置于舰船,潜艇等设施。213 现代海洋资源环境信息系统建立的主要成就美国国家海洋大气局(NOAA)的海岸研究中心建立了“海洋规划与管理地理信息系统”5,这个系统具有数据获取、显示、分析等功能。NOAA还建立了“地理规则信息系统(georegulation GIS)”5,使开发人员能够在国家领海及国际海洋法允许的范围内选择开发空间,充分利用海洋资源,同时使该系
18、统能够帮助解决海事争端。美国海洋地球物理流体力学实验室开发了IRIS Explorer系统6,该系统具有强大的地图显示功能,在此基础上研制的预报系统能够为高技术条件下的气象研究提供服务。美国太平洋海底环境实验室的海洋信息系统3能够对海啸、厄尔尼诺、拉尼娜等现象提供三维的、动态的显示。美国蒙特瑞湾生物研究协会(MBARI)建立了基于Arc/Info平台的“蒙特瑞湾海洋地理信息系统”7,该系统拥有航线数据、ROV(remotely operated vehicle)数据、NOAA/AVHRR数据、海洋生物、海洋物理、海洋化学和部分试验室采样数据,具有输入、输出、图形显示和分析功能。我国在海洋地理信
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 国内外 海洋资源 环境 信息系统 研究 现状 发展趋势
限制150内