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“数字海洋”的构建

发布时间:2015-06-05

20世纪末,随着海洋战略地位的迅速提升,人们对海洋信息的需求与日镇增。无论是海洋经济的信息,还是海洋环境的变化,都在随着计算机技术的发展和完善,以及自动化测量和海洋遥感技术的进步,使海洋信息得到超乎寻常的迅速积累并导致膨胀。怎样对这些人们急需的信息实施有效的管理和运用,是关系海洋开发可否顒利进行,人类将如何生存的大问题,也是越来越离不开海洋的现代战争的指挥员们深为关切的战场环境问题。

  这个问题让我们先从“数字地球”谈起。1998年1月,美国前副总统戈尔在一次报告中首次提出了 “数字地球”的概念, 他勾绘了信息时代人类在地球上生存、工作、学习的时代特征。 那么,什么是“数字地球”呢?通俗地讲,其核心思想就是用数字的方法将地球、地球上的活动及整个地球环境的时空变化装入电脑中,实现在网络上的流通,并使之最大限度地为人类的生存、可持续发展和日常的工作、学习、生活、娱乐服务。要在电 子计箅机上实现“数字地球”不是一个简单的事情,它涉及诸多学科特别是信息科学技术,例如,倩息高速公瘅和计箅机宽带高速网络技术、高分辨率卫星影像、空间信息技术、大容量信息处理与存妃技术、科学计箅及可视化和虚拟现实技术。海洋是地球的重要组成部分,因此“数字海洋”自然是“数字地球”不可分 割的一部分。当然,马上实现“数字海洋”或“数字地球”是不现实的,因为还有很多关键的技术有待解决。但是,作为“数字海洋”的前期技术工作条件已经成熟。

  目前,陆续登场的各种海洋倌息系统已经发挥重要作用。这些系统实际上是在计算机软件和硬件支持下,海洋空间数据输入、存储、运箅、检索、显示和综合分析等先进技术的应用。大体上由5个基本技术模块组成:(1)数据输人和检查;(2)数据存储和数据库管理;(3)数据处理和分析;(4)数据传输与显示;(5)用户界面。以海洋地理信息系统为例,该系统的信息是具有空间内涵的海洋地理数据。这类数据类型多、信息量大,具有对海洋地理现象的分析、评价和预拥能力,以及为海洋管理、 研究、生产提供决策支持能力。当然,对海洋军事活动的宏观决策以及海战场建设、海战叙织实施的保障等也具有重要的作用。 20世纪80年代以来,海洋地理信息系统得到发展和推广应用, 主要体现在三种形式:(1)专题海洋地理信息系统。即以某一专业、任务或现象为主要内容的系统,如潮汐信息系统、海底地质构造信息系统、海底地形信息系统等。(2)区域海洋地理信息系统,即以某个地区作为研究和分析对象,同时围绕某个主题,为区域管理和规划提供信息,如海岸带、大陆架资源信息系统等。 (3)综合性海洋地理信息系统,用于提供成套的信息分析,如计算机海图制图系统、网格数据库系统、网格信息处理系统等。海洋地理信息系统还可用于海洋工程规划和建设、海洋环境和灾害的监测、国家管理海域、海洋科学研究等领域。需要说明的是, 光有地理信息系统还不能进入“数字地球”,因为“数字地球” 的核心是地球空间信息科学,地球空间信息科学的技术体系中最基本的核心技术是全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信 息系统(GIS)及其集成。地理信息系统仅是其中一个部分,没有“3S”技术的发展,现实变化中的地球是不可能以数字方式进 入计箅机网络系统的。那么“数字海洋”的道理与“数字地球" 是一致的,所以,海洋信息系统仅仅是“数字海洋”的一部分, 但却是组成“数字海洋”的必不可少的一部分。

  在现代化战争中和国防建设中,“数宇海洋”具有十分重要的意义,建立服务于海军战略、战术和战役的各种军事海洋地理信息系统,并运用虚拟现实技术建立数字化海洋战场,这是“数字海洋”在海军建设中的应用。这其中包括了战区海底地形与海岸地貌状况、敌方海军兵力和军事目标跟踪监视、舰艇飞机定位与导航、武器制导、打击效果侦察、战场仿真、作战指挥等方面,对空间信息的采集、处理、更新要求很髙。在作战开始前需要建立战区及其周围海域的军事地理信息系统;战时要利用GPS、RS和GIS进行战场侦察、信息更新、军事指挥与调度、武 器精确制导;战后军事打击效果评估等。而且,“数字海洋”,是一个典型平战结合、军民结合的系统工程,我们在构造“数字海洋”工程时要注意符合我军建设的发展方向。

  由于在传感器、计算机、通讯以及综合国力等方面与先进国家还存在较大差距,因此,建设我们自己的“数字海洋”还有很长的路要走,但是,只要我们努力缩小差距,我们会有所作为的。