海洋大数据信息服务研究与应用

作者:贾东宁发布时间:2025-01-22浏览次数:10

以国家海洋试点实验室为平台进行大数据信息服务,开展海洋领域信息服务在全球气候、海洋水文、海洋气象、海洋基础要素、海洋声光电磁、海洋能源、海洋生态等领域研究建立海洋大数据的知识图谱,形成三级知识体系。以固定推送、实时响应、主动推荐、交换共享等业态,通过原始数据交换、精准数据交易和个性产品服务三级模式在透明海洋、蓝色生命、深海极地、海工材料、蓝色智库五大领域形成数据产品。

(一)海洋大数据关键信息服务产品研发与应用研究

1)透明海洋大数据信息服务产品。以全球气候数据、海洋水文数据、海洋气象数据、海洋基础要素数据、海洋声光电磁数据、海洋能源数据、海洋生态数据等各类大数据为基础,借助全球超高精度地球模拟系统,提供全球年代纪变化以及气候的长期变迁预测、海洋气象要素变化、海洋能资源评估、防灾减灾体系咨询、全国海洋牧场生态系统修复、海洋生态关键要素关联分析、海洋生态环境灾害跟踪预测、稀有物种保护生物多样性关联分析、海洋界面和海洋内部的海况智能预报、多时空分辨率和多光谱分辨率的对海观测数据分析、全球海洋环境变化监测与预报、海洋卫星遥感信息共享分析、海洋地磁数据分析获取、海洋电磁波状况分析等系列智慧海洋大数据服务产品,为海洋资源环境综合利用和可持续发展提供可靠的基础大数据信息和决策支持。

2)蓝色生命大数据服务产品。围绕海洋生物资源、蓝色基因、蓝色蛋白、蓝色药物和健康医疗五大数据来源,集合E级超算和高通量测序技术,研发面向新一代基因并行测序的大数据智能分析系统,构建全球海洋生物基因组学数据库,研发宏基因组聚类分析、超高精度序列比对和智能基因注释、基因表达与变异过程高效仿真、海洋经济物种全基因组精准育种等蓝色生命大数据信息服务产品。实现蛋白信息化,建立物种特异性蛋白质库,探测深海生物谱系。研究基于人工智能的分子对接打分函数设计、药物副作用预测及融合生成对抗网络的分子库构建及合成等关键技术,构建智能海洋药物筛选体系,搭建海洋药物数据智能检索平台。实现人体对于海洋食物药物的吸收、分布、生物转化和排泄等过程的仿真模拟,构建个人健康信息数据库,构建蓝色健康智能超算大数据平台,提供个性化智能健康服务。

3)深海极地大数据服务产品。以全球海洋地形DRG数据、海底地形地貌数据、海洋地理空间资源数据、海底地震观测数据、海底能源矿产勘探数据、极地海洋气象数据等各类大数据为基础,通过高性能海洋地质过程仿真算法、地震波反演算法、极地海洋数值模拟方法、地形地貌时空物质能量迁移算法、海底多矿产成藏条件计算以及开采条件反演方法等多种高精度数据处理算法,借助高性能超算的强大计算支撑,研发并提供覆盖全球各海域的超高分辨率多尺度海洋地质大数据、建设深海地壳结构演变共享大数据。通过重建不同时空的地质构造耦合过程,实现对海洋地质灾害预测预警、极地海洋气候因素变化预测等一系列大数据服务。

4)海洋工程与海洋材料大数据服务产品。通过海洋工程、海洋新材料两个数据中心的建设,汇集沿海造船数据、海上工程建筑数据、海洋工程装备数据、海上能源数据、深海作业数据、海洋仪器仪表数据、海洋防腐材料数据、海洋特种材料等大数据资源。借由这些数据的支持,向用户提供海洋工程方案设计、装备研发、材料使用与安全维护等方面的数据产品服务。依托海洋大数据平台支持,实现用户准确获取已有的海上工程设计方案与运行结果数据,从而更好的选择工程装备、制定施工方案、规划作业流程;船舶航运业者可以了解国际新船市场行情、国际二手船市场行情、造修船企业信息和国际拆船市场行情等资讯,制定有效的航船更新计划;而涉海科研单位可以高效的共享海上实验所需的大型实验装备,从实现海洋仪器仪表共享共用的目标;工程材料大数据服务产品可为海上能源发电、海上工程作业、海上油气开发、高性能尖端材料开发、特种材料的耐压性能改进等各方面应用提供大数据支持,有效支持未来海上科研活动和海上资源开发利用。

5)蓝色智库大数据服务产品。依托互联网上巨量的、与海洋科研、经济、军事活动密切相关的学术论文、会议报告、热点新闻、时事资讯等各类内容,构建蓝色资讯、科技文献和海洋新媒体三大数据中心,依托人工智能技术,实现通过对近期新闻热点的自动智能整体评述、对科研技术发展动向的自动智能实时分析、对海洋经济活动和经济形势自动智能发现和报道、对重大事件的自动智能跟踪汇集和系列新闻的自动智能生成和自动智能实时推送。通过将新闻资讯和科技文献自动智能对比分析,发现潜在需求与解决方案,促进产学研合作转化。

(二)海洋大数据开放共享服务平台建设

依托超算互联网和分布式超算中心等大科学装置和优势系统资源,建设海洋大数据开放共享服务平台,面向涉海个人、涉海企业和涉海政府部门等三类服务主体,提供四种信息产品服务模式,以及透明海洋大数据、蓝色生命大数据,深海极地大数据,工程材料大数据和蓝色智库大数据五大系列大数据信息服务产品。

1)常态固定信息服务模式。海洋大数据服务平台根据用户性质与关注点,自动从海量数据中分析最新的信息特征,将相关信息特征进行聚类、挖掘后进行理解分析,组织成为自然语言,形成客观、全面的信息报告推送给订阅用户。

2)实时响应信息服务模式。针对用户提出的具体问题,海洋大数据服务平台利用人工智能系统进行数据汇集与分析,用简单、明确、归一的文字、图片或视频给出客观回答,形成临时性报告呈献给最终用户。

3)主动推荐信息服务模式。通过用户关注点分析,海洋大数据服务平台当发现用户可能感兴趣的潜在信息后,形成精炼的报告摘要推送给用户,并可持续提供基于海洋大数据库的跟踪式解决方案。

4)交换共享信息服务模式。通过各类信息报表、数据推送、数据同步更新、历史数据获取等方式,向海洋资源其他平台提供海洋资源数据交换共性服务,最终实现不同用户之间的海洋大数据资源共享。

围绕上述四种服务模式,构筑国际海洋大数据产品云服务平台,为个人、企业、政府部门提供网络化、个性化、精准化的信息服务。