破译数字青岛建设中的蓝色密码

　　“数字青岛”建设，海洋领域的数字化不可或缺。

　　深海中有什么？海水是如何流动的？海洋变化何以影响着全球的天气和气候？海洋数字化如何支撑城市进阶发展？照亮浩瀚未知的海洋内部，破译神秘变幻的海洋密码，离不开持续不断的探索和研究，而海洋大数据就是这种探索和研究的坚强后盾。

　　近日，中国科学院海洋研究所海洋大数据中心再迎重大进展，该中心核心平台“海洋科学领域云平台”上线试运行，目前已推出四百余套共享数据集、10余项海洋大数据与人工智能应用产品，正以“数据认知、预知海洋”为宗旨，推动海洋数据的开放共享与高效利用，助力海洋科学前沿研究，保障海洋环境安全，服务社会经济发展。

　　实时接收海洋观测网数据

　　数据资源池总量达242TB

　　青岛市政府办公厅日前印发的《数字青岛2021年行动方案》提出，要发展智慧海洋，建设海洋大数据中心，构建具有国际重要影响力的海洋人工智能与大数据协同创新平台。

　　建设海洋大数据中心，基础是“数据”。作为认识海洋的重要基础性工作之一，中科院海洋所在1950年成立伊始即不断开展海洋调查工作，70多年来，构建了基于卫星遥感、无人机、科考船、水下移动观测、西太平洋潜标观测网、近海浮标观测网、岸基野外观测台站组成的“空天海地”一体化海洋综合观测网络，实现了海洋观测数据的实时传输。目前，观测数据已实现实时汇聚到海洋大数据中心，该中心的数据资源池总量已达到约242TB，涵盖海洋水文、气象、生物、化学、声学、地形地貌等多类型。

　　如此多的数据用在何处？数据传输从“录播”变成“直播”有何意义？中科院海洋所海洋大数据中心副主任冯立强以对浒苔的立体化监测为例，介绍了海洋大数据中心对青岛近海生态灾害预警提供的支撑服务。海洋大数据中心通过融合现场观测、卫星遥感、数值模式等相关数据提供浒苔发生、发展、消亡整个过程的监测信息服务，不仅辅助了青岛及时掌握浒苔发展态势，强化前置打捞和联防联控，而且促成了去年的“源头”治理，在江苏省开展早期防控。据市海洋发展局相关统计，2020年青岛浒苔总量和上岸量都大幅减少，浒苔整体处置费用较2019年减少了6000多万元。

　　“海洋大数据中心的数据主要来自科考船调查、定点观测、卫星遥感、海洋数值模式和再分析资料等。今年6月份，我们还将建设启用卫星地面接收站，接收更加多源的国际国内高分辨卫星遥感数据。” 冯立强介绍说，与此同时，建立“两洋一海”超高分辨三维动力场数值模式，同化实时观测资料，研发高精度再分析数据集产品，不断丰富完善海洋大数据中心的数据资源池。

　　400余套数据集全球共享

　　10余项人工智能产品辅助决策

　　“智慧海洋”是海洋管理的信息化形式，是以信息为主导提升经略海洋能力的重要手段，也是建设全球海洋中心城市的关键基础设施。以海量数据为支撑，海洋大数据中心如今已上线数据集400余套，集成海洋与大气科学数据软件工具500余套，面向海洋领域用户提供数据资源管理与共享、交互式数据分析等服务，推动了海洋科学前沿研究。同时，自主开发了10余项海洋大数据与人工智能应用产品，探寻海洋的运行规律，预测未来的发展趋势变化，建立了预测及应对模式，服务国家海洋健康可持续发展。

　　例如，中科院海洋所王凡团队、张荣华团队和中科院大气所朱江团队根据对西太平洋暖池结构的认识、变异机理的把握，在气候预报模式中加入了海洋盐度模块，发展出了新型的气候变化预报系统，在保证准确率的同时，把厄尔尼诺事件有效预报时间提前到半年甚至更早。

　　海洋所尹宝树研究员团队建立了高精度西太及中国近海的海流模式，基于该模式对2018年“桑吉号”溢油轨迹进行了准确预测，分析结果被国办采用。团队成员海洋所研究员杨德周介绍说，目前，研究团队正针对日本核废水排到大海以后的扩散途径进行研究预判。

　　团队成员海洋所副研究员冯兴如告诉记者，尹宝树团队还联合海洋大数据中心建立了精细化的风暴潮-近岸浪-天文潮耦合漫堤预报决策支持系统，该系统可实时展示台风运移的路径、强度等，实现台风登陆前36-96小时自动生成辅助分析报告，提供不同区域、不同时刻的漫堤预警信息，计划在山东推广使用。

　　“目前，海洋大数据中心的海量数据及开发的海洋大数据与人工智能应用产品，在我国近海生态灾害、溢油、风暴潮灾害预警服务等方面提供了辅助决策和有效支撑。” 冯立强介绍说，下一步，还将继续建设海洋人工智能应用、数据产品研发、数据服务等平台，开发具有普适性、综合性和示范性的数据产品，面向国家环境安全、政府决策和海洋科研需求，构建结构完善、功能先进的海洋人工智能与大数据服务业务化云平台，服务于海洋科技创新发展，推动海洋科学事业的发展。