盡管人類已經(jīng)踏足月球并已探索了火星，驗證了引力波并可以收集遠從數(shù)百光年外產(chǎn)生的宇宙射線，但是我們對腳下這顆藍色星球中海洋的研究面積卻不足10%，甚至至今無法精確的繪制一幅“海底地圖”。

　　海洋問題一直是國防安全的重點問題，隨著南海問題的深入，海洋問題逐漸進入人們的視線。近年來，圍繞海洋資源、海洋環(huán)境安全和海洋權益維護，國際上開展了新一輪的海洋競爭，所有這些競爭都離不開對海洋環(huán)境的認知。隨著我國海洋經(jīng)濟向深海、遠海推進，精確的海洋測繪及數(shù)據(jù)處理技術得到迅速發(fā)展。

　　本文分享了四位中國工程院、中國科學院院士在海洋水色遙感技術、超算化解大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)智能分析、海洋與氣候研究等四個方面的的最新研究進展，這會對我國的海洋測繪發(fā)展具有一定的借鑒和促進作用。

　　中國工程院院士、海洋遙感專家潘德爐：海洋水色遙感的三大不足、三大前沿技術

　　海洋遙感是遙感應用中難度最大的一個應用，它主要觀測的是海面風場、海表溫度、海表鹽度、海色、海洋動力要素(包括海浪、海面高度、內(nèi)波)、海冰、海底地形、油膜及其他海洋污染物，還有魚群監(jiān)測。在技術方面，海洋水色遙感使人類對大陸架、生物圈及深海探測的認知和研究發(fā)揮著重大作用。

　　海洋遙感在對海水鹽度和水溫的監(jiān)測、對全球洋流的流向監(jiān)測以及對海洋污染物的監(jiān)測等多方面有重要的優(yōu)勢。

　　不過，潘德爐院士在發(fā)表題為“衛(wèi)星海洋水色遙感發(fā)展的前沿”的演講中指出了海洋水色遙感三大不足：第一，同一個地區(qū)每天只能觀測一次，看不到一天內(nèi)的變化情況。無法觀測整個海洋現(xiàn)象一天內(nèi)是如何動態(tài)變化的，因此需要發(fā)展靜止水色衛(wèi)星;第二，只能觀測海洋表面，無法獲得剖面海洋水色信息，因此需要發(fā)展海洋激光衛(wèi)星遙感;第三，海洋遙感技術目前只能提取少數(shù)幾種水色要素，無法細分水色要素，因此需要發(fā)展被動融合遙感技術。

　　另外，潘德爐院士認為，海洋在海洋水色遙感方面的發(fā)展有三大新需求：拓展遙感測量水色時間段;拓展遙感測量水色的空間域;拓展遙感測量水色的種類。

　　為解決海洋水色遙感的三大不足，相應地需要三大前沿技術：帶偏振水色遙感機理和薄光照水色的提取技術;激光的使用還有光譜認知，發(fā)展激光回波信號的識別技術;非光化物質(zhì)的遙感機理和反演技術。

　　中國工程院院士、浪潮集團執(zhí)行總裁王恩東：超算化解海洋大數(shù)據(jù)

　　隨著海洋觀測技術的進步，海洋大數(shù)據(jù)來源更加豐富，如衛(wèi)星遙感、海洋遙感、水下遙測、基因測序、浮標資料、數(shù)值模擬、數(shù)據(jù)同化等等。與此同時，海洋大數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)急速增加、種類多樣化的發(fā)展趨勢。據(jù)統(tǒng)計，到2030年，海洋數(shù)據(jù)量規(guī)模將從目前的約60PB增長至350PB以上。

　　8月20日，浪潮集團將為海洋國家實驗室建設超級計算機，這將是目前我國在海洋領域運算速度最快的超算系統(tǒng)，性能將達每秒千萬億次。這個超級計算機是海洋國家實驗室大型科研平臺——“千萬億次高性能科學計算與系統(tǒng)仿真平臺”的重要內(nèi)容，將服務于我國海洋數(shù)據(jù)資源的整合利用與開放共享，解決海洋數(shù)據(jù)“碎片化”問題。

　　中國工程院院士、浪潮集團執(zhí)行總裁王恩東表示，在超級計算機建設過程中，浪潮將系統(tǒng)分析研究海洋大數(shù)據(jù)特點，設計相關智能計算科學模式，以實現(xiàn)海洋大數(shù)據(jù)的經(jīng)濟價值、社會價值和生態(tài)價值。

　　目前遙感和GIS在海洋領域都有涉及，解決信息“碎片化”有助于增加對海洋大數(shù)據(jù)的使用效率，促進海洋領域管理和發(fā)展。

　　中國科學院院士周成虎：遙感大數(shù)據(jù)智能分析是未來發(fā)展方向，是遙感人主要工作

　　遙感智能時代已經(jīng)到來了，我們怎么做?對此，周成虎院士提出，首先要進行全自動化的幾何處理。衛(wèi)星與大量數(shù)據(jù)和高分影像的精度與目前一模一樣，希望能夠做出一套系統(tǒng)，把每一個項目做出來，用精準定位連接起來，遙感到每一個人的位置。所以，“遙感大數(shù)據(jù)智能分析是我們未來發(fā)展方向，也是我們遙感人主要要做的”。

　　云計算、分布式計算等等，為遙感計算提供了很大可能性，所以可以用多粒度知識自適應計算，在這個基礎上再利用大數(shù)據(jù)進行認知，把遙感影像像素用在專利信息產(chǎn)品，進而轉(zhuǎn)為知識，這樣為遙感智能信息提取做了重要的前期工作;在提取成功后，結(jié)合全自動化，就能夠做到高度智能化的信息產(chǎn)品生產(chǎn)體系。

　　周成虎院士曾提出數(shù)字海岸海洋理念，開拓我國海洋資源與環(huán)境信息系統(tǒng)研究。他在題為“遙感數(shù)據(jù)分析”的演講中表示，在未來的數(shù)字海岸海洋中，各種海洋上、海岸上以及船舶、航空、航天上的傳感器將組成一個無阻礙的傳感網(wǎng)絡，實時實地地獲取各類信息，然后，通過衛(wèi)星、internet等網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)、計算、知識等的交互，完成海洋環(huán)境的模擬、預測預報，并以數(shù)據(jù)、文字、圖形、圖像和視頻等方式，通過internet、手機、電視等網(wǎng)絡，傳遞各種信息或知識給公眾，為科學研究、開發(fā)利用、國防建設和綜合管理提供基礎平臺，為防災、減災和救災以及應對區(qū)域突發(fā)事件等提供輔助決策信息等。

　　這樣的過程有利于對大數(shù)據(jù)管理，有助于遙感大數(shù)據(jù)的真正使用。當然，此時應該注意自主知識產(chǎn)權的保護，并且遙感數(shù)據(jù)處理要做數(shù)據(jù)制造，讓中國軟制造走向世界。

　　中國科學院院士吳立新：加強海洋與氣候研究，提高氣候預測能力

　　通過海洋測繪，會為預測氣候變化以及海洋漁業(yè)資源管理等提供重要的依據(jù)。吳立新院士表示，這些需要我們加強海洋與氣候研究。

　　吳立新院士認為，要解決海洋科學對氣候預測影響的重大科學問題，就需要加強海洋觀測、變異機理以及預測的協(xié)同研究，使其狀態(tài)、過程、變化透明，從而將海洋變成“透明海洋”。實時或準實時獲取和評估不同空間尺度的特定海區(qū)的海洋環(huán)境信息，研究其多尺度變化及其氣候資源效應機理，并以此為基礎，預測未來特定一段時間內(nèi)海洋環(huán)境、氣候及資源的時空變化。

　　總結(jié)

　　可以說，人類對海洋的研究只是剛剛起步。四位院士對海洋測繪的講解，使我們對海洋測繪及其發(fā)展有了更清晰的認識;相信在相關海洋人才的保障下，結(jié)合新一代的互聯(lián)網(wǎng)技術，將使海洋信息技術在智慧海洋基礎設施產(chǎn)業(yè)中的研發(fā)、生成、管理、營銷及服務環(huán)節(jié)得到廣泛的應用，進而促進海洋產(chǎn)業(yè)在前瞻、戰(zhàn)略、創(chuàng)新、成長、導向、關聯(lián)等方面實現(xiàn)智慧化。

　　海洋有豐富的石油、礦產(chǎn)及海洋物種資源、海洋氣候?qū)ρ睾＞用竦纳罹哂泻艽笥绊?，實現(xiàn)海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展是每個國家的重要戰(zhàn)略之一，也是我國十三五規(guī)劃中的重要方向。我們相信，伴隨著海洋測繪技術和超算等的構建，將極大的提升我國在海洋領域的研究水平。海洋遙感將會在建設智慧海洋工程中發(fā)揮更加積極地作用，讓每個老百姓享受智能服務，享受海洋。（文|泰伯網(wǎng) 王雙陽）