逐梦信息海洋 助力智慧海洋 - 海洋地理信息系统应用案例

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风雨烟霞一馆藏。

自然资源部南海局所属的南海信息中心（以下简称“信息中心”），拥有南海区半个世纪的海洋观测、调查资料。如何将这些资料，从档案变为有用的信息？如何发挥信息枢纽中心的作用，将采集的数据数字化、信息化、智能化？……从“数字海洋”开始，信息中心广纳海洋信息，逐梦信息海洋，为南海这片万顷碧波构筑大数据蓝图添砖加瓦。

数字海洋插翅信息化建设

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2006年，中国近海“数字海洋”信息基础框架构建项目正式启动，开启了中国“数字海洋”从概念与理论研究阶段走向实体建设和应用服务的尝试。2007年，随着“数字海洋”节点建设启动，信息中心的信息化建设也随之进入新的一页。

“我们中心主要完成了两件事：一是数据的汇集及标准化处理；二是建成了首个地理信息系统及南海的电子海图数据库。”信息中心数据与网络管理中心温玉波解释说，提供的海洋调查或观测数据，往往采用汇交格式，汇集后需要将其转换成标准模式并提交至“数字海洋”平台上实现信息集成。

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南海局新机房

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在“数字海洋”建设中，基础地理信息系统是信息中心的建设亮点。据了解，该系统集成了1∶70000的首张南海电子海图，局部精度高达1∶20000。该系统实现了海洋功能区划、海域使用确权、海底管缆等各类支撑数据的快速汇集、统一管理与分发应用，为海洋行政管理、环境保护及科研等提供及时有效信息支撑。

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2008年，优化网络硬件平台，逐步搭建起首个网络机房，办公内网，实现对上与上级、对下与南海区三省一市的互联互通。2012年，“数字海洋”工程完成验收，相关建设成果正式进入业务化运行阶段。

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“‘数字海洋’对于信息化建设具有里程碑式的意义，无论是数据库建设，还是基础网络或信息系统方面都因此有了初级积累，为后续信息化系统集约化建设奠定基础。” 信息中心数据与网络管理中心主任王蕾说。

“一张网”实现互联互通

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“十二五”时期，南海局的信息化建设可谓百花齐放，先后参与了数字海洋、海域动态、海洋行政、海洋观测数据传输、海况视频等五个业务专网的搭建工作。由于各专网是专用的，相互独立，不可避免存在数据零散的问题。“当时不同的业务专网都有不同的专线，电脑也是专机专用，这意味着在内部就有五条业务专线。如果有人同时参与五项业务，他的办公桌就必须有五台台式电脑才能满足工作的需要。”信息中心网络管理员肖燕解释说。

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南海海洋信息资源“一张图”

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为了解决这一问题，2016年，信息中心对内网和五个专网进行了优化整合，率先实现了南海局内部（含下属三级单位）的“一张网”，即在南海局使用一台内网机就能同时访问五个专网，处理业务。2017年，启动海洋信息化整合工作，要求启动“国家海洋信息通信网”（一张网）的整合工作。信息中心在此前工作的基础上，按要求，与上级及其他海区、广东、广西、海南三省在基础网络、数据传输以及信息系统等方面都实现了对接，形成了一张“南海区海洋信息通信大网”。

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王蕾告诉记者，“一张网”建成后，从原来五个专网五条专线优化为一个专网一条专线，数据共享互联互通就不再是问题，无论是南海局的工作人员，还是南海区三省的海洋主管部门，都能快速获取专网信息。信息安全也得到了保障，就连运营费用也大大缩减了。

“ 运维方面我们也优化了工作流程，通过网络监控平台，对网络的运行状态及硬件设备实行24小时的实时监控。”王蕾介绍，信息中心搭建了一套短信平台，只要设备有故障或网络有问题，网络监控平台就会实时报警，将报警信息发送至值班网管及相关负责人的手机里，从而快速排查故障。

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目前，“一张网”已经完成了地面网的建设，未来还将搭建卫星网和无线网，逐步实现地面网与卫星网或无线网的对接。届时，一些地面网无法到达的偏僻海岛传输难题也就迎刃而解，并发挥双网传输的数据互备功能，保障信息安全。王蕾说：“我们会在每一个节点都安排至少两种或以上的网络传输模式，一旦地面网网路出现故障，就可以启动备用链路传输，反之亦然。”

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2018年，在海区海洋观测数据传输网建立十周年之际，信息中心也对其进行了整合优化。一是改造了传输网，即将南海区各海洋站——中心站——海区中心的网络设备都做了优化替换；二是考虑信息安全问题，从设备和软件方面加强了数据备份和病毒预防；三是自主开发了一套观测数据传输软件，实现了对各类实时观测数据传输的24小时实时监控；四是相对自动化的集中统一配置管理。

未来，信息中心在海洋观测数据传输方面将会注重智能化应用的开发，比如对传输回来的数据，结合历史增加分析功能，系统自动判断数据的真实性及合理性，实现数据的质量控制。

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“一张网”示意图

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“一张图”剑指智慧应用

鉴于南海区海洋信息零散，缺乏集成各渠道数据的综合信息平台，2018年，信息中心启动了“南海区综合信息系统”（即“一张图”）项目的建设。

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在“南海区综合信息系统”平台上，记者看到该平台整合了基础地理信息、海洋功能区划、观测预报、环境监测、海域使用、海底光缆管道、石油平台等各类南海海洋信息资源，囊括了实景图片、视频、卫星影像、360全景数据以及专题的矢量数据。据了解，该系统的数据来源一部分来自南海局及下属单位的业务数据，另一部分以授权的形式调用外部合作单位的信息。

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目前系统已经完成了一期工程，实现了海洋信息叠加展示、数据分析以及数据共享等功能。信息中心数据与网络管理中心的工作人员表示：“这是南海局层面第一个全局性的综合信息展示平台，整个系统对内实现了南海区数据产品和信息的汇集交换，对外则整合国家、南海三省及各地方的业务系统实现数据共享。”

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有了“一张图”后，南海区的海洋业务工作数据支撑作用就更为明显。举例来说，如果某单位拟在某海域开展电缆管道的路由规划，就能直接通过“南海区综合信息系统”平台提前了解如海域的底质、过往的电缆铺设、片区的其他规划以及海域使用确权等基本情况，并通过鼠标叠选在桌面快速确定路由规划的合适区域，减少现场调查的成本，加快工作进度。

未来，信息中心对“一张图”的目标定位是“数据的智慧应用”。数据与网络管理中心的工作人员解释说，“智慧海洋”的工作内容一般分为三步走，第一步是实现数据的采集，并进行标准化入库。第二步是统计分析采集的数据，挖掘出数据背后的规律。第三步就是实现数据的智慧应用。目前“一张图”已经完成了第一步和第二步，即已能根据采集来的数据（如水温）自动生成年或月平均值，为管理层决策提供信息化的基础支撑，但在智慧应用方面还需努力。“以海平面为例，如果我们能依据历次台风海平面的变化，摸清台风与海平面变化的逻辑关系，及时预判下次台风海平面的变化情况，那就实现智慧应用了。”该工作人员总结说。

利用“一张图”，信息中心还引进了智能商务的服务项目，根据企业需求，借助系统技术从不同纬度剖析数据，并生成知识性的数据产品，为海洋的智能应用提供相对个性化的服务。

“一平台”助力协同办公

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和信息分散一样，在应用系统方面，也同样存在“各自为营”的问题。为此打造南海局综合办公平台，即“一平台”，也是目前信息中心的重点工作。据了解，“一平台”覆盖了南海局海域、海岛、防灾减灾、科技业务的综合信息管理，主要功能包括：一是门户的概念，内网应用系统出口都集中于该办公平台；二是日常的文档管理、信息发布以公开形式实现分享共享；三是贯彻协同办公概念，无论南海局各机关处室，还是下属各级单位，在平台内都将搭建各自协同办公的工作站点，在站点内完成日常的内部管理；四是强大的全文检索功能。平台将自带搜素引擎，计划将搜索模块生成通用性、开放式的搜索引擎，实现对整个南海局的各个应用系统或各个信息渠道的数据检索。

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四位一体观测网

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“我们希望通过‘一平台’的打造来整合这些应用系统，实现单点登陆等各个业务系统的集成。”王蕾表示，目标是打造一个物理分离、逻辑独立的工作平台，即物理概念上这些数据都分布在不同的应用系统或不同部门不同的服务器上，但通过一平台进行逻辑上的整合，实现南海局数据的统一对外展示或发布。从用户层面而言，则无论数据来源于哪，都是同一账号登陆，同一平台发布。

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目前该平台初步的开发版已经上线，下一步的工作就是逐步打通各系统，全面实现数据的集成及应用。

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海洋云 开启新未来

“南海局信息化建设的总体目标是希望信息化能够成为海洋业务发展的内驱力，即由信息化来推动整个海洋事业的一个飞速发展。”王蕾说，为了实现南海局的总体目标，信息中心也确定了三个小目标，即在网络上实现互联互通，在数据上实现共享开放，在业务上实现协同高效，也就是打造“一张网”、“一张图”、“一平台”。换个维度来解释，就是南海局将建设网络中心、资源中心和数据中心。网络中心是对应“一张网”建设的，将承载整个南海海洋各类业务的数据传输；资源中心即规划建设南海海洋云，目前已实现了资源池化的工作；数据中心就是“一张图”里的数据标准化共享和“一平台”的协同应用及逻辑整合等建设。

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网络信息路漫长，没有硬件支撑，一切皆空。2017年，南海局数据中心机房完成建设。数据与网络管理中心工作人员告诉记者：“这是一个符合现代储运机房的绿色智能化的现代主义机房，与传统机房相比，能实现节能约30%。”该机房采用模块化机房的设计理念，现已布设 2 套冷通道机柜系统，共有 34 个机柜，机房容量达到1428U。模块化数据中心是基于云计算的新一代数据中心部署形式，为应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器发展的趋势，最大程度的降低基础设施对机房环境的耦合。

南海局数据中心机房启用后，信息中心完成了对服务器虚拟化平台的一期建设，并对存储系统做了扩容和优化。通过服务器虚拟化平台的建设，弥补了单机单系统的不足，实现了单机多系统，使业务运行更加可靠；突破了物理服务器往往只有20%~30%利用率的局限，大幅提升了计算机的利用率，并能随时根据业务需求实现CPU的灵活配置。工作人员表示，通过几台物理机加虚拟化平台的方式，虚拟出了几十台服务器，大大节省了硬件开支。

目前信息中心在内网和外网各搭建了一套虚拟化平台。王蕾说：“这是南海局海洋云的起步性工作。在这个基础上将进一步开展相关扩展性建设的能力，从而推动南海海洋云的构建。”

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来源：《海洋与渔业》

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记者：高晓霞

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编辑：林超 罗茵 金亚平