海洋科学数据范文

海洋科学数据范文（精选4篇）

海洋科学数据 第1篇

关键词：监测数据,异常数据,质量评估,系统

近年来, 全国海洋环境业务化监测得到了迅猛发展。随着海洋监测项目的不断拓展, 监测技术水平的不断提高, 监测数据资源迅速丰富起来。 监测数据是环境质量科学表征的重要来源, 高质量的监测数据是环境质量的科学反映。 然而, 在实际监测过程中, 样品采集、运输、 分析和采样地点的偶发事件以及各环境要素本身的时空变化等一系列因素都可能对监测结果产生影响, 导致数据出现异常[1]。 在利用海洋环境监测数据进行海洋环境保护、 海洋管理方面的分析评价、 决策支持及相关科学研究之前, 需要对监测数据进行质量审查和质量控制。 美国EPA依据 《数据质量评估导则QA/G-9R、QA/G- 9S》 对监测数据进行质量评估[4]。 我国海洋监测数据的质量控制主要依据 《海洋监测规范第2部分: 数据处理与分析质量控制 》 (GB17378.2-2007)[5]。 本研究根据海洋监测数据特征, 结合海洋环境评价业务需求, 研究了适用于海洋环境监测数据管理与质量评估的方法及模型, 在此基础上构建了数据质量评估系统, 从而实现海洋监测数据的快速质量评估与高效服务, 为我国海洋监测业务数据资源开发利用提供一定的依据。

1海洋监测数据质量评估内容

目前海洋监测工作中所获取的数据由于监测时间较短、次数较少、环境及人为等造成的不确定性,因此获取的数据具有一定的局限性、 区域性、数据样本小等特征。对所获取的监测数据开展质量评估应对数据的准确性、精密性、 代表性、完整性及可比性等内容分别进行评估。

1.1准确性和精密性评估

准确性表示测量值与真实值的一致程度, 精密性表示多次测定同一重复样品的分散程度[2]。对海洋环境监测数据的准确性和精密性的评估主要表现为判别监测数据的准确与合理性,是否符合海洋环境特征,发现及剔除异常数据。

1.2完整性评估

完整性是指获得有效监测数据的总量是否满足预期的要求。主要表现在监测项目是否齐全,监测频次是否达到要求,其他必需的数据项是否有漏测漏报等。

1.3代表性评估

代表性是指判别所获取的数据是否客观地反映监测区域海洋要素的时间和空间变化特征, 符合区域监测要素的区域特征[3]。

1.4可比性评估

可比性是指在环境条件、监测方法、数据表达等可比条件下所获数据的一致程度。对于海洋监测数据主要判别其是否符合合理的环境变化趋势。

2海洋监测数据质量评估模型

2011年和2012年全国海洋监测数据达240余万个[6-7],北海区监测数据达60万个,地市级监测机构的监测数据也达几万至十几万个。海洋监测数据不仅种类多、 而且数据结构多样、 并具有动态特征。对监测数据质量评估应在数理统计理论的基础上结合专业判别。

2.1数理统计评估模型

海洋监测数据一般都符合正态分布,根据 《海洋监测规范第2部分:数据处理与分析质量控制》 (GB17378.2-2007)和 《数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》 (GB/ T 4883-2008)[8],Dixon检验法是对海洋监测数据进行质量审查和控制较方便、实用的方法。 该方法可以较好的对污染物组分相对固定区域, 连续监测资料达到一定数量时,判别1个或多个异常值。计算公式为:

式中:Dn为Dixon统计量,n为样本量,通过计算统计量与确定检出水平α后,查询Dixon临界值表进行异常值判别。

为了避免Dixon法计算及查表的繁杂过程,对于大样本(数据量n>30)数据,传统Z值检验法和莱特准则(3σ)检验法也有很好的判别功效[9,10]。传统Z值法计算公式为: 式中:σ 为标准偏差。判定原则为:当Z ≤2时数据无显著偏误。当Z ≥3时数据不合格, 有显著偏误。当2< Z <3时,数据可疑,需要查找原因。莱特准则检验法直接用3倍的标准偏差即3σ进行判别,超过3σ的数据即为异常数据。

2.2专业判别模型

依据数理统计理论对监测数据进行异常值判别是整个质量评估的一部分,其判别结果仅是统计理论在现实生活中的应用,判别的结果是否准确, 与真实的环境质量情况吻合与否, 还必须结合区域环境要素特征、历史数据分析成果通过阈值或相关性检验进行专业判别。

2.2.1阈值检验法

阈值检验法是基于研究区域环境要素时空分布和变化规律,在分析研究已有的长期监测结果的基础上,确定的符合区域环境特征的各监测要素正常取值范围(即阈值),并通过数据比对判别异常值。如,中国近海断面监测与趋势性监测都是长期监测任务,至少积累了50年的数据,对于这些监测区域的环境要素的环境特征已经有了一定基础,这些区域的监测数据质量评估就可以充分运用阈值检验法。阈值检验法操作简单、直接,能够有效地检验出极端异常的数据。

2.2.2相关性检验法

由于物质自身的化学性质和现实海水环境中的实际情况,海水环境监测中的一些基本项目间必然存在一定的相关性,如总氮(TN)是有机氮(TON) 和无机氮(TIN) 的总和,无机氮的量不应高于总氮的量。总磷(TP)是指水中正磷酸盐、聚合磷酸盐、可水解磷酸盐以及有机磷的总浓度值,则正磷酸盐、聚合磷酸盐、可水解磷酸盐的总和应小于总磷。六价铬的浓度不能高于总铬的浓度。河口、海湾及小区域的环境要素具有一定的相关性,如胶州湾溶解无机氮、活性磷酸盐、活性硅酸盐3种营养盐之间、营养盐与pH、化学需氧量、盐度环境因子之间具有明显的相关性[11];福建省深沪湾溶解氧与浮游植物、悬浮物相关性显著[12]。 在数据质量评估中可以根据这些监测要素的相关性判别是否存在异常数据。

3海洋监测数据质量评估系统设计

通过以上质量评估内容及评估模型的研究, 充分考虑海洋监测数据现状及服务需求,开发了海洋监测数据质量评估系统。该系统通过人机交互的方式,对海洋监测数据实现了Dixon法、传统Z值法、莱特准则法、阈值和相关性检验等方面质量评估,以友好的图形化界面表现出来,并把处理后的数据传回数据库,对评估结果进行发布和输出。以下从系统总体结构设计、系统框架及环境、系统功能、数据质量评估模块等方面进行研究。

3.1系统总体结构设计

根据监测数据质量评估的要求,对系统的结构和主要功能进行合理设计,对用户界面进行友好性、方便性统一设计,系统主要设计包含登录子系统、输入输出子系统、数据检索查询子系统、数据质量评估子系统等,可以实现系统的登录、数据检索、质量评估以及数据管理等。系统总体结构设计图如图1所示。

系统基于.NET与数据库技术的管理系统, 采用3层C/S的SOA架构:应用层(表示层)、 功能层、数据层。1数据层:利用数据库技术实现数据的集中存储与管理,主要包括源数据库、评估后数据库、异常值数据库。源数据库主要存放原始监测数据;评估后数据库主要存放剔除异常数据后的准确数据;异常值数据库主要存放剔除的异常值。2功能层:建立与数据库的链接,实现数据获取、数据分析、数据剔除、数据可视化显示等工作,并处理应用层与数据层数据的交互任务。3应用层:基于图形界面的用户应用接口, 采用图形用户接口(GUI),进行人机交互操作,进行数据输入与数据输出,实现用户与功能层的对话功能。

3.2开发环境

系统开发平台为Visual Studio 2005、数据库平台为ORACLE 10G、 运行环境为.Net Framework 2.0, 在Windows 2000/XP/2003/ Vista操作系统下运行。系统采用单机版的架构方式,直接由本机对数据进行操作,而无须构建庞大的数据库服务器,以及大量的服务配置和网络配置工作,从而大大简化了用户安装配置系统的工作,提高数据处理的速度,并最终提高质量评估的效率(图2)。

3.3数据质量评估系统实现

3.3.1系统登录与用户界面

根据数据质量评估人员的分类设置了3级使用权限,登录界面见图3。系统用户界面分为文件、工具、 质量评估、 数据库管理、 设置、 帮助和退出7个菜单。除退出和帮助外,每个菜单均对应一定的任务模块(图4)。

3.3.2数据库

系统使用数据库技术, 建立本地数据库, 实现数据库的规范存储、安全过滤,同时方便数据的查询、统计操作和管理(图5)。

3.3.3数据输入输出模块

通过 “文件” 菜单,实现不同监测类型数据的导入、数据格式转化、标准格式输出的功能。目前已实现海洋水环境化学要素、海洋沉积环境化学要素、叶绿素a、海洋生物(浮游植物、浮游动物、底栖生物)、生物质量等调查要素数据的导入与标准格式导出(图6)。

3.3.4数据质量评估模块

“质量评估”菜单中设置了数据完整性检验(数据格式、有效数字等方面)、数据范围检验(即阈值检验)、Dixon法、传统Z值法、莱特准则检验、数据合理性检验(即相关性检验)、平行样检验等多种质量评估模型,可以根据数据质量评估目标和要求采用一种或几种联合的方法进行质量评估,检测出的异常数据系统会以红色进行标注(图5~9)。同时系统设置了报告编写功能,自动保存质量评估结果,并显示到当前窗口(图10)。系统还设置了图形显示功能,用以显示数据统计分析及评估结果图,从而清晰显示数据分布特征(图11)。

通过数据质量评估模块基本实现了监测数据合理性、代表性、可比性等方面的质量评估。

3.4系统兼容性

系统可以随着数据类型的增加和用户需求的变化,通过集成新的数据处理功能,较快地对系统进行补充和完善,提高系统的适应能力, 便于系统的更新与维护。

4结束语

海洋科学——近观沉船残骸 第2篇

sailing 2)vessels, their 3)skeletons quickly eaten away by marine 4)organisms. Now, large steel-5)hulled

vessels roam the seas. Thousands of these mighty ships have been lost in times of war and in times of peace.

The bones of great metal ships, unlike the wooden vessels of old, survive the ravages of the sea long enough to become home and 6)haven for marine life of all kinds. 7)Shipwrecks are ready-made 8)artificial reefs. They often provide the only hard surface and structure in the midst of a sandy bottom, something many sea creatures need.

This ship has been underwater for only five days. Its surface is still clean. Six weeks later, the wreck is covered with a 9)slimy layer of 10)algae, but it is still

recognizable as a ship. Soon, animals that need to

attach themselves to a hard surface, like this 11)tunicate and these 12)featherduster worms, make the wreck their home.

In warm waters, 13)coral polyps settle on the wreck and begin the process of building a rock-like 14)crust on the ship. Small fish are attracted and graze on all of these creatures. Larger fish come to feed on the small fish that hide in the 15)wreckage. Eventually, the largest 16)predators are attracted to the 17)abundant life on the shipwreck.

Shipwrecks give us valuable information about how marine plants and animals develop. We know exactly how long this wreck has been under water and how long marine life has been growing on it. Yet even the strongest steel shipwreck will eventually be destroyed by the 18)currents and 19)corrosion. But long after this wreck has been broken apart, it will still act as a reef. Layer upon layer of marine life has formed a structure that is now more natural than artificial, and will remain an island of life under the sea.

纵观整个航海史,船只和水手常因暴风雨、意外和战争遇难。直到不久前,大多数船只还是脆弱的木质帆船,它们的骨架很快就被海洋生物侵蚀殆尽。如今,各种具备钢制船身的大船在海洋中徜徉。无论是在战争年代还是和平年代,成千上万这种强大的船只消失在海洋当中。

与老式的木制船不同,大型金属船只的骨架历经海洋的磨砺,经过漫长的年代,最终变成各种海洋生物的家园和避风港。船只残骸是现成的人工礁石。在沙石遍布的海底,它们提供了仅有的坚硬表面和结构,这也是许多海洋生物极其需要的。

这艘船在水下仅有五天。它的表面还是干干净净的。六周后,其残骸就被一层黏糊糊的海藻覆盖了,但你仍然能够看出它是一艘船。过了不多久,需要依附在坚硬表面的动物,如被囊动物和这些毛掸虫,就将这些残骸变成了自己的家园。

在温暖的水域,珊瑚虫居住在残骸上,开始在船身表面修筑如岩石般坚硬的外壳。小鱼被吸引至此,以这些生物为食。大鱼前来吃躲藏在残骸中的小鱼。最后,最大型的捕食者被残骸间丰富的生物吸引过来。

海洋科学数据 第3篇

大连市未来海洋经济的发展应坚持陆海统筹, 按照“可持续发展、科技先导、统筹规划、集约高效利用、有偿使用、开发利用与环境、资源保护并重”的原则, 依托海洋资源, 不断提高海洋资源开发利用的综合能力, 扩展发展空间。科学规划海洋经济发展, 合理利用海洋资源, 积极发展传统优势产业, 培育壮大新兴产业, 推进海洋经济成为新的经济增长点。

(一) 产业总体布局

根据国家和辽宁省对大连市的战略定位及大连市的发展战略, 充分考虑大连市海洋资源特点、实际及未来用海类型, 结合海洋发展战略、海洋功能区划、海域使用分类体系等, 将海洋资源利用产业布局划分为“四湾、三区、两岛、一带”。四湾:大连湾—东北地区金融、商务中心, 先进装备制造业和现代服务业聚集区;大小窑湾—东北亚国际航运中心的核心港区, 大连国际化、区域性的城市副中心及国际现代服务业聚集区;金州湾—国际空港、物流、现代旅游服务业集聚区和滨海宜居城区;普兰店湾—大连新市区的重要组成部分, 现代产业聚集区。三区:东部黄海海区—现代渔业发展集聚区、海洋能源开发实验区;南部黄海海区—海上旅游、休闲渔业和海洋能源开发实验区;渤海海区—斑海豹海洋保护区、渔业养殖和海洋能源开发实验区。两岛:长兴岛—东北亚国际航运中心的重要组成部分, 环渤海大型临港工业基地, 现代新型工业城市;长山群岛—国际旅游度假胜地和现代海洋牧场。一带:黄渤海“V”型蓝色海岸经济带—沿黄渤海两翼打造集现代产业集群和高端滨海旅游为一体的蓝色海岸经济带。

(二) 发展目标

到2015年, 大连市实现海洋经济产值3000亿元, 年均增长15%;海洋经济增加值力争超过1500亿元, 年均增长17%以上, 占地区生产总值的比重提高到15%左右;海洋经济三次产业比例达到20∶25∶55。大连市由海洋资源大市向海洋经济强市迈进, 并打造全国海洋经济发展先行区、海洋环境生态保护的示范区。

(三) 发展重点

1. 海洋渔业。

海洋渔业以市场为导向, 以体制创新和科技进步为动力, 积极调整渔业产业结构和布局, 努力实现渔业经济由数量型向质量效益型、由生产型向生态都市型转变, 全力构建都市型现代渔业体系。渔业布局逐步由大连市区南部海域向金州新区、北三市、长海县以及渤海湾海域转移。

(1) 生态渔业。扩大贝类养殖规模, 减少海藻类碳排放, 防范海域生态环境恶化。建设魁蚶、鲍鱼、虾夷扇贝、海参、滩涂贝类增养殖基地;建设滩涂贝类养殖、藻类养殖、虾夷扇贝底播、海参港池养殖、海参底播、鱼类养殖、浮筏养殖等渔业产业化基地;在壹桥、太平洋、獐子岛等大型苗种生产企业建设苗种产业化基地;加强刺参、皱纹盘鲍、紫海胆、虾夷扇贝等大连特色海珍品渔业原良种场建设。扩大增量, 优化存量, 全面提高海水养殖业运行质量和水平。

(2) 休闲渔业。大力挖掘渔村自然、人文资源, 依托海岛、海滩、海水资源, 促进海上休闲垂钓经营的产业化、规模化, 着力构筑多元化、复合型休闲渔业体系, 带动大连市休闲渔业及滨海旅游业的发展。重点规划建设金石滩、南三辆车礁、三山岛、星海湾、龙王塘五个近海垂钓区和圆岛、遇岩礁两个外海垂钓区。鼓励发展适合海岛特点的高端休闲产业, 逐步形成滨海风情观光游、海岛渔家风情游等现代休闲渔业格局。

(3) 设施渔业。突出规模化、集约化、标准化、品牌化等主要特征, 广泛应用工程、生物、信息等系列现代技术, 以规模化专业乡村为重点, 发展陆地工厂化水产养殖、筏式海水养殖和人工渔礁。大力推进海洋牧场建设, 建设四个万亩人工鱼礁增殖区, 倍增投礁数量, 栽培海底藻场。继续提高对虾、海蛰等品种放流质量, 扩大牙鲆鱼、河豚鱼、六线鱼等恋礁恋岸的地方特色品种放流规模。

(4) 精品渔业。以生产名特优新精细美水产品为重点, 大力生产具有地域特色、安全、优质、鲜活的高端水产品。推进水产品精深加工, 进一步扩大海参、扇贝、滩涂贝类、藻类等高附加值产品的精深加工规模, 大力开展水杂虾、海蛰等大宗低值水产品以及水产原料废弃物的提炼加工生产, 全面推广海洋分子、低温冷冻、辐射净化等加工新技术和新装备, 积极发展第三代海洋食品。

(5) 园区渔业。继续依托渔港资源, 规划建设现代化渔业园区, 发展临港产业, 带动临港经济发展。加快庄河海洋渔业加工等海洋产业基地建设, 在庄河市青堆湾规划建设“青堆湾·辽宁现代海洋产业区”, 争取成为国家海洋经济发展试点区。在大连湾依托辽宁省大连海洋渔业集团公司, 规划建设“中国大连都市渔港”, 将其建成我国北方重要的远洋渔业基地。

(6) 科技渔业。加快培育以渔业繁种育苗为核心的技术密集型种苗研发中心, 加快种苗研发成果的转化步伐, 加大新品种引进力度, 兴建新品种 (苗种) 繁育基地和种苗交易平台。建立多部门、多机构合作的渔业科技创新基地和研发中心, 强化渔业科技成果转化与推广应用力度。

(7) 远洋渔业。加快发展大洋性渔业, 启动公海鱿钓、捕秋刀鱼、冰鲜金枪鱼钓、金枪鱼超低温绳钓等项目, 支持被列入国家“863”计划的辽宁大连海洋渔业集团“南极磷虾快速分离与深加工技术”项目, 开展南极磷虾探捕。重点开拓太平洋、西南大西洋、印度洋、印尼、南极等公海海域渔场, 积极扩大围网、钓业作业范围。

(8) 外向渔业。调整优化出口产品生产结构, 积极发展地方特色水产品的一般贸易出口, 稳定提高国外水产品来料加工贸易, 建立外向型水产品生产、加工基地, 促进水产品外销和出口。积极促进海水养殖、水产品加工和贸易、劳务输出等对外项目合作取得新的进展。

(9) 港口渔业。以旅顺董砣、金州杏树、瓦房店将军石等中心渔港, 高新园区龙王塘、长海县四块石、普兰店皮口等一级渔港为重点, 加快渔港基础设施建设, 提高渔港安全避风能力。充分发挥渔港的辐射带动作用, 带动港区水产品交易、水产品加工和其他第三产业的发展, 打造集渔船避风补给、水产品集散与加工、餐饮、旅游、休闲渔业为一体的渔港经济圈。

2. 海洋交通运输业。

按照辽宁沿海经济带开发开放战略, 强化东北亚国际航运中心的功能建设, 遵循“适应需求、适度超前、资源整合、优化配置、科学规划、持续发展”的原则, 沿大连黄、渤海两岸布置12个港点, 形成以大窑湾 (“一岛三湾”) 、太平湾、栗子房港区三大港区为核心, 以长兴岛、旅顺新港、登沙河、松木岛、三十里堡、双岛湾、皮口、庄河、花园口等九个港站为补充的“三核两翼”港口布局, 共同构成大连国际航运中心港口集群体系, 形成重点突出、分工明确、层次清晰的港口布局。

(1) 推进港区功能调整, 继续优化港口布局, 形成分工合理、优势互补、协调发展的产业态势。大窑湾 (“一岛三湾”) 港区以国际集装箱运输为主, 相应发展商品汽车滚装运输, 适度发展散杂货运输, 成为东北地区最大的国际集装箱干线港、最大的商品汽车运输基地。鲇鱼湾港区以原油、成品油和液体化工运输及仓储为主, 成为东北最大的油品专业化港区。大连湾港区要把为腹地提供服务的杂货运输调整到新港区, 港区将以跨海峡滚装运输为主, 适当保留部分为大连市服务的杂货运输。大孤山半岛其他港区主要以外贸散矿石接卸和散粮运输为主, 兼顾临港工业需要。太平湾港区、栗子房港区以发展散矿石、散杂货及内贸集装箱运输为主, 近期主要承接大连湾港区和长兴岛港区散杂货转移的需要, 远期发展成为大连市主要的核心港区之一。

长兴岛港区调整为临港工业港区, 除长兴岛南、北岸保留散杂货及油品运输区外不再承担其他货种的综合运输功能。旅顺新港港区近期主要为临港工业服务, 远期将成为港口发展的后备港区, 以杂货及滚装运输为主, 逐步发展成为滚装运输中心。双岛湾港区近期以散杂货运输为主, 远期成为超大型液体散货码头的战略储备港;登沙河港区近期以杂货运输为主, 远期成为大窑湾国际集装箱后备港;其他港区包括松木岛、皮口、庄河、三十里堡和花园口等港区本着为临港工业及周边区域服务的原则, 适度建设服务于产业的码头。

(2) 完善重点物资运输系统建设。突出重点, 加快完善原油、铁矿石、集装箱、滚装运输、陆岛交通等五大运输系统建设。其中, 原油运输系统以鲇鱼湾港区为主, 长兴岛港区为辅;铁矿石运输系统以大孤山南港区为外贸进口铁矿石主要接卸港, 改造建设40万吨级铁矿石码头, 以太平湾、栗子房为铁矿石接卸辅助港;集装箱运输系统以大窑湾为外贸集装箱干线港, 太平湾、栗子房为内贸集装箱港;海峡滚装运输系统以大连湾、旅顺新港为主。

(3) 推进港口公共基础设施建设。加快实施三大核心港区的港口公共基础设施建设, 大力推进临港工业港区港口公用基础设施建设。皮口港区作为陆岛运输核心, 要加快西区航道、防波堤工程的建设。

(4) 推进港口集疏运体系建设。重点完善以港口为核心的综合运输网络建设, 完成大窑湾港区北岸高速公路建设, 加快太平湾和栗子房港区高速公路和铁路建设, 启动太平湾、栗子房港区铁路建设, 继续推进长兴岛临港工业区铁路建设。

(5) 完善陆岛运输体系建设。优化陆岛运输网络布局。陆岛交通系统以皮口、庄河港为陆岛运输大陆侧主要节点, 金石滩港、杏树屯港为补充陆侧节点港, 岛侧在长海县大长山、广鹿岛、庄河石城岛和大王家岛新增港点。在陆侧皮口港及长海县大长山、广鹿等大岛建设3000-5000吨级陆岛滚装及货运泊位。

3. 滨海旅游业。

滨海旅游业要形成“一环一群岛, 四片十极核”的全域化格局。“一环”由国家海岸和温泉走廊组成;“一群岛”即长山群岛和近海岛礁;“四片”指南部都市旅游片区、东部黄海旅游片区、西部渤海旅游片区、北部生态旅游片区;“十极核”包括钻石湾商务旅游区、旅顺口历史文化旅游区、金石滩、金渤海岸、北部湾旅游度假区、龙门温泉、安波温泉、步云山温泉、长兴岛、庄河·花园口旅游经济区。大连市充分发挥“中国最佳旅游城市”的品牌优势, 以打造“黄金海岸”和“旅游度假胜地”为重点, 完善沿海旅游基地建设, 大力发展沿海特色民俗、城市旅游、商务会展等旅游产品, 积极开发海岛观光、生态湿地旅游、邮轮、游艇等中高端旅游产品, 集中建设一批海洋旅游精品工程。

(1) 滨海路沿线区域。以大连市滨海路全线为核心, 向内外辐射1公里左右距离, 整治景观环境, 打造成为与美国的国家海岸、澳大利亚的国家黄金海岸等相类似的国家海岸。

(2) 长山群岛国际旅游度假区。主要包括度假区、养生庄园、高端渔家乐、星级酒店、沙滩浴场、海岛高尔夫、养生岛、渔博园、海岛运动和娱乐、国际海钓中心、国际休闲会议中心、海洋牧场等。

(3) 钻石湾商务旅游区。主要依托钻石湾都市形象, 融合产业功能, 构建大连城市中央商务旅游区。主要包括国际邮轮中心、国际会议中心、大剧院、时尚旅游区、国际度假中心、观光潜艇、古文化商品城等。

(4) 金石滩国家旅游度假区。建设集大型滨海旅游度假区、国际旅游度假区与国际高档社区的旅游度假区新典范。主要包括地质博物馆、文化博览广场、海洋温泉、星级酒店、雕塑园、国际运动中心、旅游集散中心等。

(5) 金渤海岸旅游度假区。打造世界级现代服务业集聚区和著名的旅游度假胜地。重点以滨海度假为特征, 融合体育产业、商务会议、旅游购物、商务地产、文化教育、康体疗养、旅游地产等多元化产业。

(6) 海王九岛旅游度假区。建设世界级现代服务业聚集区和著名旅游度假胜地。重点以滨海旅游度假为特征, 融合商务会议、康体疗养、休闲垂钓等产业。

4. 海洋船舶工业。

海洋船舶工业逐步调整现有产业布局, 大连船舶重工集团的修船、海洋工程等生产项目等逐步向长兴岛转移, 并为未来的整体搬迁创造条件, 使长兴岛成为我国重要的船舶工业基地。抓紧建设以旅顺和棉花岛为两翼的造船、修船基地, 形成大连市造船工业新的增长极。科学规划甘井子、旅顺、金州新区、普湾新区等船舶配套工业园, 尽快形成规模生产能力, 不断提高海洋船舶工业国产化配套水平。

坚持科技创新和技术引进相结合, 努力提高独立设计、独立制造现代化船舶能力, 提升船舶制造的附加值。重点发展液化天然气 (LNG) 、大型集装箱船、超大型原油船、大型重载滚装船、大型游船、新型船舶、高档游艇等高科技高附加值的船舶产品。加快研制大型浮式生产储油船、半潜式钻井平台、自升式钻井平台等海洋工程装备及其配套产品, 建设具有世界水平的海洋工程产业基地;加快船舶配套工业园建设, 提高船用设备本地配套率, 发展大马力低速柴油机、超大型船用螺旋桨及船用曲轴等产品, 延伸船舶制造业的产业链条, 打造船舶制造配套企业集群;加快修船基地建设, 扩建修船设施, 提高修船能力和水平, 努力把大连打造成世界级造船、修船产业基地。

5. 海洋盐业及盐化工业。

根据大连市城市总体规划, 将旅顺盐场和金州盐场调整为工业与城镇建设用地, 其他盐场根据城市建设需要逐步转为其他建设用地。在普湾新区成立大连市海洋经济产业园, 大力发展区域循环经济, 建成集海盐深加工、海水化学资源提取与深加工、海洋食品、海洋药物等产业于一体的海洋产业经济园。

重点建设大连盐化集团有限公司位于复洲湾的盐场, 盐场用地面积原则上保持原有规模。积极推进新技术, 争取建成采用电渗析膜法生产10万吨/年高纯食用精制盐项目。积极开展基础海水化工产品深加工技术研究, 主要开发食用氯化钾、氢氧化钾、硝酸钾、高纯氧化镁、磷酸铵镁缓释肥、无卤镁系阻燃剂、镁盐晶须、环保融雪剂、溴、溴系阻燃剂等产品及医药化学中间品等。

6. 海水利用业。

根据海洋资源条件和重点建设项目的需要, 海水淡化在黄海沿岸重点布局于大连湾北岸、大孤山半岛以及庄河黑岛、石城列岛;在渤海沿岸重点布局于长兴岛、松木岛以及旅顺口区部分地区。海水直接利用重点布局于黄海沿岸的大连湾北岸、大孤山半岛及庄河黑岛镇, 渤海沿岸的长兴岛工业园区 (含交流岛) 、松木岛、复州湾镇、海湾工业园区、旅顺口区经济技术开发区等区域。

加快海水利用项目建设, 规划建设海水淡化水源战略储备基地, 为大连市城市供水提供战略备用水源。规划建设10座以上1万吨-10万吨/日级海水淡化装置, 形成可靠的、有一定规模的海水淡化供应能力。环绕黄、渤海沿岸重点行业大力推广直接利用海水作为原水, 替代有限的淡水资源。尽快开展和推广居民生活、工业、市政等领域海水直接利用工作。

7. 海洋能利用。

海水源热泵技术应用以大连南部小平岛及旅顺南路、金渤海岸、大窑湾港口及保税区、大连湾北岸、金石滩、老虎滩、长海县等地区作为利用重点区域。根据海上风电场场址建设条件, 在花园口、庄河和瓦房店等区域规划建设海上风电场。根据大连市海域海洋能的现状, 规划在老铁山及大、小三山水道建设潮流能电站示范项目。

以沿海商务区为重点, 供冷供热相结合, 进一步扩大海水源热泵技术应用范围。加快海水源热泵技术的开发, 特别是海水源热泵的关键技术———大型离心式热泵技术开发和产品建造。争取在“十二五”期间启动潮流能发电示范项目, 抓紧海上风电场建设项目的前期论证工作, 争取在“十二五”期间开工建设, 为积极发展大连市清洁能源创造条件。

8. 海洋工程建筑业。

根据大连市“全域城市化”的战略部署, 以南部海域、大连湾海域、金州湾海域、普兰店湾海域、里长山海峡等为重点, 建设跨海大桥或跨海通道。在长海县建设海底电缆工程及路岛输水工程。

9. 海洋生物医药业。

在金州新区建设以鸿宇集团、美罗集团等为中坚, 以双D港生物医药产业园为代表的海洋生物医药产业带, 在普湾新区以大连市海洋经济产业园为重点, 开发研究海洋药物、海洋生物材料、海洋生物制品等海洋生物产业高端领域。充分利用大连市丰富的海洋生物资源, 大力开发海洋生物技术, 加快形成以海洋生物基因工程、海洋功能保健食品、海洋生物制药及海洋生化制品为主的产业格局, 把大连市建设成为国家海洋生物中试与产业化基地, 打造“蓝色生物谷”。

四、海洋资源开发利用的空间管制、生态环境保护

(一) 严格围、填海空间管制

1. 严格控制围、填海范围。

根据大连市沿海各岸段资源环境条件适宜性, 划定长兴岛、金州湾、花园口、庄河、小窑湾、大窑湾、大连湾、松木岛工业园区、三十里堡工业园区和普兰店湾为围、填海区域。

2. 划定围海控制线。

严格限制围海工程, 控制围海养殖区的现有规模, 不再新增盐田围海区, 对现有围海工程进行整治, 修复海岛、海湾及河口等生态系统。

3. 设立海岸建筑后退线。

将大潮平均高潮位线向陆100-300米划为海岸带建筑后退线, 后退线向海一侧为不可建设区, 但对港口、海运设施、公共安全以及服务必需的建筑物不受此限。

(二) 严格控制污染物排放

按照“以防为主、防治结合”的海洋污染防治方针, 严格执行海洋功能区划和环境影响评价制度, 严格控制污染物排放, 实行排海污染物浓度控制和总量控制的双重控制制度, 逐步建立海洋污染溯源追究和补偿机制。加强重点海岸综合整治, 强化小流域综合治理, 开展农业清洁示范工程, 控制城市点源污染。加强海上污染控制, 监测监控海上流动污染源, 提高对海上环境安全的应急反应能力和处理水平。实施新的海上污染物排放标准, 提高应对海上溢油等突发事件的应急处置能力, 船舶油类等污染物力争达到“零排放”。

(三) 海洋生态环境建设与保护

加强海洋生物物种保护, 维护黄、渤海区内渔场渔类物种洄游通道、春冬产卵场和经济贝类繁殖地的生态安全, 保护珍稀物种栖息地。加强海岸生态环境建设与保护, 维持典型地质遗迹的原生性, 保持沙滩浴场的完整性, 修复海岸典型生态系统。加强海岛生态系统建设与保护, 维持无居民海岛 (礁) 及水下礁盘原生性, 修复海岛环流系统。加强海湾生态系统建设与保护, 保持海湾形态, 改善海湾内的水质、底质环境。加强湿地生态系统建设与保护, 维持和恢复典型河口湿地生态系统。

五、实施保障

(一) 加强组织领导, 提高科学合理利用海洋资源意识

强化对大连市海洋资源开发利用的组织领导, 加强对海洋资源开发利用重大问题的研究与决策。积极宣传海洋知识, 树立海洋国土观念, 大力宣传和普及海洋资源开发利用知识与持续利用意识。

(二) 强化综合管理, 将海洋资源开发利用纳入法制化、规范化轨道

抓紧制定有关地方性实施办法及配套行政措施, 建立科学的海洋资源开发利用规划体系, 建立行之有效的监督检查机制, 严格实行项目审批问责制, 纠正非法用海、未批先用的行为。

(三) 大力实施“科技兴海”战略, 实现海洋资源可持续开发利用

各级科技主管部门要加强各类科技计划集成向海洋科技倾斜, 增强海洋科技创新能力。加强海洋科技人才引进和培养, 造就一支素质优良、结构优化、富有创新能力的多层次、多方位的海洋科技队伍。

(四) 加大资金投入, 形成多渠道、多层次的海洋资源开发利用投入新格局

加快建立以政府投入为引导、企业投入为主体和广泛利用社会资金的海洋投融资体系。进一步加强和规范海域使用金的征收、使用和管理, 逐步加大海洋经济发展的资金投入。积极探索运用财政贴息方式, 支持民营企业投资基础设施等项目建设。

(五) 扩大国际交流与合作, 提高海洋资源开发利用水平

海洋数据的空间化整合流程解析 第4篇

根据信息专家的统计分析,当今政府机关的综合业务管理和辅助决策活动,80%以上与空间定位和空间辅助决策相关。地理信息作为社会、经济、人文及各种专题信息的载体和平台,更好地展示了这些信息的内容和空间分布情况,便于快捷地提取有用数据,可以更加生动、直观地显示信息分析结果,在信息资源的集成、处理、分析和应用中起到了独特的作用,被广泛地应用于国民经济、社会发展、国家安全和公众生活的各个方面,为政府领导科学决策提供了有效的支持。空间数据库是随着地理信息系统的开发和应用而发展起来的数据库新技术,它是地理信息系统的重要组成部分,是其他应用部分的前提和基础[2]。而在地理信息系统(GIS)中,空间信息数据库建设却是一项非常繁重的基础性工作,通常要占整个工程75%的工作量[1,2]。海洋信息是开发海洋和建设海洋的基础,它在我国政治、经济、军事和维护国家权益方面都具有举足轻重的地位,新中国成立以来国家各有关部门、地方对海洋调查投入了大量的人力、物力和财力,取得了极为丰富的资料和数据[3]。这些资料和数据包括Text文本数据、Excel数据、Oracle数据表、SQLServer数据库表、mapinfo数据、shapefile数据以及各种类型的遥感影像数据等。对这些由海、陆、空各种调查手段获得,涵盖气象、水文、生物、化学、地质、地球物理等众多学科,采用不同格式、不同数据库存储,定位基准不一,表达方式多样的数据进行空间化信息库建设是一项极为复杂的工作。这项工作首先要求的是对各类数据按照统一的流程进行空间化整合,形成定位基准统一、数据存储与表达统一、数据交换标准统一的数据集与产品集。本研究将对海洋数据的空间化整合流程作初步探讨与解析。

2 空间化整合

关于空间化整合,目前仍然没有公认的定义。根据其侧重点不同,Shepherd I.D.H将其分为GIS功能观点、简单组织转化观点、过程观点、关联观点等[4]。David等认为数据整合应包括普通数据集的重建模过程,不是简单地把不同来源的地学数据合并到一起[5]。周成虎等认为数据整合是指不同来源、格式、特征的地学数据逻辑上或物理上的有机集中[6]。在数据整合的实现机制上,主要有Mediator/Wrapper整合机制、Agent整合机制、P2P整合机制以及数据仓库整合机制等[7,8]。张梅兰等对不同来源的数据进行了加工、整理与集成,采用数据仓库整合机制,进行了区域地理空间数据整合技术研究[9]。

本研究提及的海洋数据的空间化整合,是为了将空间定位标准不统一、数据标准以及信息交换标准不统一的各类海洋数据信息,经空间定位标准转换,经地理信息空间化、标准化整合,形成一体化组织的地理空间信息,能够在各种通用的GIS平台之上进行统一的展示与分析,便于获取与处理,便于高效实用。简而言之,空间化整合是从数据的时空组织、数据结构、数据定位标准、数据存储、数据交换接口等各方面入手,对现有的海洋基础数据进行统一化与标准化的过程。

3 海洋数据空间化整合框架结构

图1为海洋数据空间化整合框架结构,左侧为标准体系建设,右侧为质量控制体系建设,中间为数据整合流程。标准体系建设为海洋数据空间化整合的根本约束,为多源异构数据整合形式的统一提供行为规范;质量控制体系建设为海洋数据空间化整合的根本保障,严控多源异构数据的质量;数据整合流程为海洋数据空间化整合的核心,它一方面引入标准体系建设的各类标准,为海洋数据空间化整合提供参考;另一方面严格执行质量控制体系的各类质量控制标准,为海洋数据空间化整合的各个步骤提供质量保障。

4 海洋数据空间化整合流程解析

4.1 标准体系建设

标准体系建设是海洋数据空间化整合的基本参考,只有完成了标准体系建设,使数据整合工作有“法”可依,才能避免整合工作的重复性劳动,才能使整合结果的形式、代码、结果输出、可视化表达等更加统一。标准体系建设通常来讲,包括命名规范、数据格式规范、实体代码规范、质量控制标准、数据字典标准、要素编目标准、元数据标准、共享分类体系标准、图示图例规范等。

命名规范用来指导数据库、数据表、数据集、数据字段、关联关系、符号库等的命名,为海洋数据空间化整合结果的命名提供依据。

数据格式规范用来规范原始数据、标准数据、数据库输入、数据库输出、数据交换等内容,为海洋数据的存储提供依据。

实体代码规范用来规范沿海地区、海岛、海底地形、港口、渔场等数据中实体代码的编制,实现对象的逻辑化表达,保持代码的各行业一致性。

质量控制标准用来作为质量控制体系建设的依据,规范表格类、要素类、遥感影像、数据库关联关系等的质量控制对象与方法。

数据字典标准用来规范数据空间化整合数据字典的具体内容。海洋资源信息库要素与属性分类代码数据字典编写的内容、格式、方法及其技术要求。

要素编目标准用来规范数据空间化整合要素类编目的具体内容,以建立海洋信息要素类目录,应用于信息服务、系统软件设计和开发等领域。

元数据标准用来规范数据空间化整合元数据的具体内容,建立完整的海洋信息元数据,应用于信息服务与检索等领域。

共享分类体系标准用来规范数据的共享分类,确保数据共享安全、通畅,满足面向用户提供数据服务的基本需求。

图示图例规范用来规范海洋资源和环境要素图形可视化、空间表达和空间制图,主要应用于海洋资源和环境要素空间化建库、图示和空间可视化表达,海洋资源和环境要素地图设计制作,电子地图和地理信息系统软件设计和开发等领域。

4.2 质量控制体系建设

质量控制体系建设是海洋数据空间化整合的基本保障,从多源异构海洋数据的整合开始,渗透空间化整合流程的各个步骤,采用常规检验、统计学检验、人机交互可视化检验、拓扑方法检验、遥感影像检验等方法,对数据的质量、数据空间化表达的质量进行检查与控制。同时,保证海洋数据空间化整合流程的数据标准化、数据结构分析、数据库设计、数据空间化改造、数据编辑、相关信息提取、数据库入库等关键步骤有详尽的质量控制记录。

4.3 数据标准化

数据标准化是对多源异构的各类海洋数据进行标准化统一的过程,这个标准化统一包括命名规范的统一、数据格式的统一、量纲统一、实体代码的统一等内容。该项工作涉及新旧格式、新旧代码的转换,较为繁琐与复杂。

4.4 数据结构分析

数据结构分析是对数据进行结构分析与整合,实现要素的归并与分层组织的过程,需要综合考虑海洋基础数据的结构、关系、存储、使用、共享、发布等因素,按照海洋数据结构的时空关系,考虑地理信息系统的空间化特性,为海洋数据的空间化提供基础模型。

4.5 数据库设计

主流的GIS空间数据库包括Oracle公司推出的Oracle Spatial、ESRI公司的Geodatabase等。Geodatabase即是ESRI公司在对Coverage数据模型进行全面扬弃之后,遵循面向对象思想,并仍以传统大中型商用关系型数据库为后台,所推出的一种全新的空间数据模型[10,11,12],它采用对象-关系型空间数据库存储机制,以现有大中型商用关系型数据库为基础,巧妙地将面向对象思想运用到对现实地理世界的建模上来,从而真正实现了地理信息系统领域空间数据库的概念模型[13]。该模型通过Arc SDE在关系数据库中实现Geodatabase具有良好的层次关系,处于层状结构顶端的是空间数据库,往下是按照不同分类原则组织的要素集和要素类,以及各种值域规则和行为规则,要素类还可划分子类。要素集是具有相同坐标系统和密切关联的要素类的集合[11]。

4.6 数据空间化改造

通过采用标准体系建设的命名规范、数据格式规范、实体代码规范、数据字典标准、要素编目标准、元数据标准、图示图例标准等,通过专用软件及C#.NET进行Arc GIS Engine的二次开发的方式,实现文本数据、矢量数据、遥感影像数据的坐标系转换、空间化改造,完成多源异构海洋数据的整合,形成命名规范统一、数据格式统一、量纲统一、实体代码统一等各方面统一的空间化数据。

4.7 数据编辑

4.7.1 矢量数据编辑

对改造完成的矢量数据进行编辑处理,包括对有误的点、线、面等矢量数据进行增、删、改处理,对被图幅切割为多块的图元进行要素的几何的面向对象组合处理;依照数据质量要求,消除图形的几何错误和空间逻辑关系不一致等错误;对图形信息不全、高程点稀少或缺失等情况,参照数据或源数据进行信息的补充。根据应用需要,依照相关的行业标准进行图幅的拼接或分割处理,以满足数据整合改造全区域图或重点区域图的需要,并对拼接后的数据进行几何和属性接边处理;对重组数据不同要素层的量纲根据项目应用需求进行转换或归一化处理;对存在逻辑关系的属性项进行关联处理,保证属性的一致性;依照参考数据、源数据进行信息补充;同时,根据图示图例规范完成矢量图层的符号库建设与可视化表达。

4.7.2 影像数据编辑

对改造完成的影像数据进行编辑处理,包括影像数据的去云处理、去噪等处理;遥感图像的辐射校正、几何校正,并采用地面控制点和数字高程模型对几何校正模型进行修正;遥感影像的镶嵌、融合处理,并进行影像的匀色、滤波、增强等操作;依据标准对遥感影像数据进行国家标准分幅。

4.7.3 统计数据编辑

改造完成的空间化数据相当一部分为统计数据,统计数据作为与空间化矢量图层相关联的表,必须进行统计数据与矢量数据的关联,主要包括统计数据与统计站点、统计航线、统计区域及统计行政区等的关联。

4.8 相关信息提取与编制

根据数据字典标准、要素编目标准、元数据标准、共享分类体系标准等编制相关采集软件,完成数据字典、要素编目、元数据的采集,以应用于信息服务与检索、系统软件设计和开发等领域。

4.9 数据入库

根据设计的数据库模型和相关的表关系,研发数据库管理系统软件,完成矢量数据、影像数据、统计数据及元数据的加载。

5 结论