海洋地理信息系统应用现状和其发展趋势探究

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1、海洋地理信息系统应用现状和其发展趋势探究　　摘要：经过多年的研究应用发现，如果说地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件系统支持下对整个或部分地球表面与空间分布的各类空间数据进行采集、存储、管理、检索、分析和可视化表达的技术系统，那么，海洋地理信息系统（MGIS）则不仅仅是GIS在海洋环境中的直接应用，而是适应海洋科学发展趋势和海洋数据环境特征的信息系统。本文就对海洋地理信息系统的应用现状及其发展趋势进行了一些探讨。关键词：海洋地理信息系统；应用；趋势中图分类号：C922文献标识码：AMGIS是在计算机硬件条件和软件系统的支持下，以海底、海面、水体、海岸

2、带及大气的自然环境与人类活动为研究对象，对各种来源的空间数据进行处理、存储、集成、显示和管理，进而作为平台为用户提供综合制图、可视化表达、空间分析、模拟预测及决策辅助等服务，并且结合Web技术可以实现海洋数据和相关MGIS功能的实时共享，其在海洋科学上的使用将改善现有的海洋数据的管理方式，大大提高海洋数据的使用率和工作效率，为海洋科学各领域的研究深化开展提供了有力的技术支持。如图17一、MGIS的应用现状（１）海洋渔业自20世纪80年代起发展至今，国际上已经形成了一些较为成熟的渔业MGIS系统和软件。我国直到20世纪90年代中期才开始相关研究，但是目前已有

3、根据海洋８６３计划需求开发的海洋渔业GIS平台；基于东海渔业数据库搭建的实现生产指挥调度、资源保护的东海渔业渔政综合管理系统；东海经济渔业资源预测预警辅助决策支持系统；还有研究者利用GIS软件相关空间分析功能按年分析1967—2004年间印度洋金枪鱼生产数据，获得捕获种类产量及分布情况；分析单个环境因子对渔场产生的作用，进行渔情预报。虽然我国目前建立的渔业管理和服务系统大都具有地方性特点，但这些都是MGIS在海洋渔业方面的开发和应用进行的有益尝试。MGIS在海洋渔业方面的应用主要涉及渔业资源评估、动态监测与预报、渔业资源分布与环境的关系、水产养殖选址、鱼类

4、栖息地制图与综合分析管理等。（２）海洋资源开发与管理海洋中蕴藏丰富的矿产资源，MGIS的空间分析功能和虚拟现实技术能出色完成海洋成矿特点和规律的探索，为海洋资源的开发与管理提供科学依据。美国矿产资源管理服务部门与ESRI公司合作针对墨西哥湾的海洋油气资源勘探和开发，建立了深水GIS系7统；国内也基于MapGIS平台探讨了海洋矿产资源评价中的某些方法的应用方案和实现途径；中科院遥感应用研究所以遥感信息数据位基础建立了海洋数据库，开发了海洋油气评价模型，并实现了其结果的可视化。这项研究在海洋863计划820专题中在南海海域进行了应用，以GIS为中心集成各种技术

5、开发了一整套经济、快速、有效的海洋油气资源预测集成系统，为我国海洋地理信息系统的研究奠定了一定的基础。（３）海洋环境评价、监测和保护美国区域海洋观测预报系统将研究区实时的观测资料与GIS结合，快速准确定位灾害影响区，为卡罗莱纳州及周边海域的相关部门提供灾害预防和救助工作辅助。国内则出现了面向管理决策层的可视化环境监测评价动态系统———河北省海洋环境保护信息系统，对海洋环境质量进行评价和监测；以SuperMap为基础平台实现环境分析、三维动态模拟，流场动态显示和查询功能的长海县海域生态环境评估信息系统；还有利用WebGIS技术对海洋环境监测数据进行实时聚类分

6、析整合，实现有害藻类密度快速预测。MGIS利用环境监测统计、水文、气象、化学、地质、地球物理和灾害等数据，实现环境质量监测评价、灾害预测预报及决策辅助，为保护海洋环境、保证海洋资源可持续发展和海上生产安全服务。（4）区域海洋综合管理7海岸带是地球表面最为活跃的自然区域，而专属经济区则蕴藏有丰富的矿产和生物资源，MGIS就是对这些区域进行全面调查、监测、合理规划和管理的有力工具。欧洲北海四国支持ＳＥ－ＡGIS工程开发了海岸带管理规划系统框架；美国在州一级的海洋管理地理信息系统基础上开发了包括卡罗莱纳州、佐治亚州、佛罗里达州、专属经济区周边的海洋区域以及海洋边

7、界的区域性模式；国内几家单位联合研制出了中国海岸带与近海环境遥感监测与信息系统集成技术体系；也有研究者以SuperMap为基础平台构建了南海分局基础地理信息系统，系统对管辖海域海图和功能区划、海底管缆、石油平台、遥感影像图等数据进行综合管理，为南海分局指挥决策提供准确、及时、全面的信息支撑。（5）其他领域除以上介绍的应用领域外，MGIS还广泛应用于海洋划界、海洋工程、海上旅游、海运交通和海洋监察执法等方面。例如，利用MGIS技术，结合虚拟现实和碰撞检测，建立一个实时交互的三维海上溢油可视化信息系统，实现了溢油漂移扩散的动态模拟，为溢油紧急处理提供决策辅助。

8、也有研究者在海洋数据管理和可视化等方面进行了尝试，例如设计开发三维