海洋数据处理(海洋数据处理分析方法)

2024-06-26

海洋信息共享与集成的迫切需要

由于海洋单位分布造成的海洋数据的多源分布性和数据存储的异构性,使海洋数据用户单位对海洋数据的共享与集成提出强烈的需求,李海涛从多个方面论述了海洋环境数据集成的迫切性(李海涛,2007),杨峰(2008)则对其中需求进行了分析,总结出以下几条。

首先,需要加强国际合作,建立全球性的海洋信息共享与集成平台,促进各国之间的数据交换和共享。其次,需要加强技术研发,提高海洋信息的采集、处理和分析能力,为海洋信息共享与集成提供更好的技术支持。此外,还需要加强政策引导,制定相关法规和标准,为海洋信息共享与集成提供制度保障。

海洋用户需要多种类型、大范围、高时间密度的数据,因此,需要数据的快速查找功能,这要在海洋数据的集成基础上进行,查找过程屏蔽海洋数据的具体位置,只需集成数据服务的元数据,元数据是对数据进行描述的数据。

目前在海洋领域,国内外专门从事海洋信息共享与集成的研究并不多,海洋信息的共享与集成主要表现在海洋GIS研究和海洋数据共享平台研发这两个方面(李海涛,2007)。本书主要从海洋信息共享平台方面对当前的一些进展进行追踪,在其他方面,卢明生(2005)较系统地对我国海洋信息化工作进行了回顾和总结。

海洋数据安全是国家安全的重要内涵之一,在我国海洋强国战略背景下,海洋信息技术的高速发展与广泛应用,带来了海洋数据数量的急剧攀升,海洋数据的用途愈加广泛、共享日益迫切、重要性逐步凸显,海洋数据安全防护已成为新形势下护航经济发展的重要组成部分。

显然,只有实现了海洋现象的表达,才能够真正实现海洋地理信息系统为海洋科学提供强有力的技术支持。单就海洋调查数据表达海洋地理信息系统科学实践,不管是现场的,还是遥感的,都或多或少有了一些成功的经验或案例,可供改善和提高。

海洋标量场网络动态可视化

实现了对 Web 服务进行动态调用的方法。设计并实现对多源海洋环境数据集成共享的 Web 服务接口的设计与实现。详细探讨了海洋环境数据的远程实时可视化表达的方式。主要包括海洋矢量场的海流数据的实时可视化的表达,以及对海温这种海洋标量场数据的对海洋时空过程可视化方式的表达。

面积尺寸可视化 对同一类图形(例如柱状、圆环和蜘蛛图等)的长度、高度或面积加以区别,来清晰的表达不同指标对应的指标值之间的对比。这种方法会让浏览者对数据及其之间的对比一目了然。制作这类数据可视化图形时,要用数学公式计算,来表达准确的尺度和比例。

该服务主要提供对海洋标量场数据进行 GIS 的可视化和分析功能。

海洋科学与海洋调查数据相关概念

海洋调查数据,一般称之为海洋要素,例如水温、盐度、流速和流向、波高和周期、潮位和潮时、海面高度等,还有很多其他的测量参数,如水深、各种气象参数、海冰参数等。这些海洋要素在空间上以三维或二维存在,构成了海洋要素场。

如前所述,海洋数据分为海洋调查所获取的海洋要素数据和海洋现象数据,这两类数据有各自的特征。其中海洋要素数据主要是指通过观测获取的数据,既包括海洋实测,也包括各种遥感手段,或者其他方法(如海洋数值模拟)得到的海洋要素数据,这些数据在海洋科学中具有以下3个重要特点(仉天宇,2006)。

广义的海洋常规调查数据包括海洋台站测量、海洋浮标测量、船舶报数据等观测手段获得的数据。根据不同的观测目的,这些数据的精度可能有所差别,在具体使用时需要区分对待。

从 20 世纪 90 年代起,随着科学数据共享概念的提出和相应地共享工程项目的实施,对数据标准和规范的研究更是备受瞩目。

全球科学家正在进行一项大规模的海洋生物普查,目前登录的海洋鱼类已达到15304种,预计总数可能超过2万种。已知海洋生物总数为21万种,实际数量可能远超此数,预计可达210万种。这项持续十年、耗资巨大的合作项目,旨在评估生物多样性、地理分布和数量变化,以及指导渔业管理和新资源的开发。

海洋数据的属性数据,可以分为海洋要素数据和海洋现象数据两大类,前者是海洋调查的真实测量数据,后者则是理论抽象的数据。海洋要素经常是以场的形式出现的,海洋场表现为海洋要素的连续场分布,海洋场是海洋和海洋科学的基本特点。 而关于欧拉方式和拉格朗日方式是物理海洋科学研究中的两种基本表达方式。

长波台(中国海洋科学研究的重要平台)

1、中国长波台是中国海洋科学研究的重要平台,它位于中国南海的南沙群岛,是中国海洋科学研究的重要基地。长波台的建立为中国海洋科学研究提供了重要的支持和保障,对于促进中国海洋科学事业的发展具有重要意义。长波台的建设背景 中国作为一个海洋国家,拥有广阔的海洋领土和丰富的海洋资源。

2、王山魁潜心学习海军战法,后误打误撞打了一场漂亮海战而扬名,惟双料博士马建成对其嗤之以鼻。长波台建设过程中,苏方援助中途撤出,王山魁力荐马建成做总工,并意外得知马工竟然是妻子的初恋情人。长波台试验接连失败,马建成当了逃兵。后王山魁和政委卢信泉力排众议,说服马建成回归。

3、向高空发展,近年来已经取得初步进展,我国已有了500m以上的高层建筑,波兰227Hz长波台的钢塔成为世界上最高的建筑。不断地在大中小城市出现的摩天大楼,更能说明向高空发展成为土木工程建筑物的必然发展趋势。 向地下发展。对于可开发的建筑资源,不仅有地上的高空资源,还有地下空间可以利用。

4、并且就算在达到指定的设伏区域待命时,其通信方式只能通过长波台来进行,其通信流量是几个字节/秒,无法顺利进行比较完善的上传下达,难以获得早期的敌情通报也难以真正掌握战场瞬息万变的情况。因此,潜艇只能独立作战,这样的作战效能是低下的,也无法在远海对敌水面舰艇达成真正意义上的威胁。

5、海洋国土:渤海全域和黄海、东海、南海的大部分及其可以管辖的专属经济区,共约470万平方千米,其中,南中国海九段线以内的所有海域面积约为300万平方千米。中国领空为领土和领海以上35千米的空域。东部和南部大陆海岸线长18400多公里,岛屿岸线14000多公里,内海和边海的水域面积约470多万平方公里。

海洋环境数据集成

因为该种方式利于数据的独立性,使用户看到一个完整的内容,逻辑统一的数据库,可以方便地访问任何数据,而不需要知道数据实际的物理存储,符合地理数据分布的特点(陈爱军等,2002)。

由于海洋单位分布造成的海洋数据的多源分布性和数据存储的异构性,使海洋数据用户单位对海洋数据的共享与集成提出强烈的需求,李海涛从多个方面论述了海洋环境数据集成的迫切性(李海涛,2007),杨峰(2008)则对其中需求进行了分析,总结出以下几条。

由俄联邦水文气象与环境监测局负责的站点,拥有 1890 ~1994 年间的 64 个国家测量的水深和海面数据,其中包括 1090000 个海洋测站的测量数据(王英梅等,1999)。

目前解决异地数据与模型实时集成的方法主要有: 数据上传方法、远程桌面登录、模型整体封装。但主要是采取了第三种方式来实现。

实现了对 Web 服务进行动态调用的方法。设计并实现对多源海洋环境数据集成共享的 Web 服务接口的设计与实现。详细探讨了海洋环境数据的远程实时可视化表达的方式。主要包括海洋矢量场的海流数据的实时可视化的表达,以及对海温这种海洋标量场数据的对海洋时空过程可视化方式的表达。