海洋大數(shù)據(jù)獲取現(xiàn)狀

海洋大數(shù)據(jù)的獲取手段主要得益于海洋觀(guān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。目前海洋觀(guān)測(cè)呈現(xiàn)出多元化、立體化、實(shí)時(shí)化的特征。從早期利用海洋調(diào)查船到浮標(biāo)、潛水器、遙感的使用，再到海洋觀(guān)測(cè)網(wǎng)?Argo?等的實(shí)現(xiàn)，無(wú)一不展現(xiàn)了人類(lèi)不斷探索海洋的決心與智慧。

海洋調(diào)查船。這是一類(lèi)專(zhuān)門(mén)從事海洋科學(xué)調(diào)查研究的船只，是搭載海洋儀器設(shè)備直接觀(guān)測(cè)海洋、采集樣品和研究海洋的工具。海洋調(diào)查船按其調(diào)查任務(wù)可分為綜合調(diào)查船、專(zhuān)業(yè)調(diào)查船以及特種調(diào)查船。從世界上第一艘海洋調(diào)查船——“挑戰(zhàn)者”號(hào)開(kāi)始，已有?100?多年的歷史。中國(guó)第一艘海洋調(diào)查船——“金星”號(hào)始于?1956?年，目前中國(guó)已有共近?50?艘海洋調(diào)查船。目前，全球超過(guò)?40?個(gè)國(guó)家擁有海洋科考船，總數(shù)量超過(guò)?500?艘。

海洋浮標(biāo)。這是一類(lèi)用于承載各類(lèi)探測(cè)海洋和大氣傳感器的海上平臺(tái)，是海洋立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。根據(jù)浮標(biāo)在海上所處位置不同，可分為錨定浮標(biāo)、潛標(biāo)、漂流浮標(biāo)等。海洋錨定浮標(biāo)最早出現(xiàn)于二戰(zhàn)期間；20?世紀(jì)?70?年代后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)在浮標(biāo)應(yīng)用中的出現(xiàn)，使得浮標(biāo)技術(shù)發(fā)展進(jìn)入了飛躍期。海洋浮標(biāo)在中國(guó)的開(kāi)發(fā)研制始于?20?世紀(jì)?60?年代中期，90?年代開(kāi)始正式投入使用。目前，中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了海洋浮標(biāo)監(jiān)測(cè)的大國(guó)俱樂(lè)部。

潛水器。又稱(chēng)為深潛器，是一種自帶推動(dòng)力的海洋考察設(shè)備——既能在水面行駛，又能在水下獨(dú)立開(kāi)展工作。1554?年意大利人塔爾奇利亞發(fā)明的木質(zhì)球形潛水器，對(duì)后來(lái)潛水器的研制產(chǎn)生了巨大影響。1717?年英國(guó)人哈雷設(shè)計(jì)了第一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的潛水器，此后直到?20?世紀(jì)?60?年代，人類(lèi)對(duì)潛水器的研制主要致力于下潛深度的突破。“蛟龍”號(hào)是中國(guó)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的深海載人潛水器，目前以下潛深度?7?062?m，成為世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器。

海洋遙感。該方法是利用傳感器對(duì)海洋進(jìn)行遠(yuǎn)距離非接觸觀(guān)測(cè)，以獲取海洋景觀(guān)和海洋要素的圖像或數(shù)據(jù)資料；其發(fā)展歷程大致可分為起步期（1939—1969?年）、試驗(yàn)期（1970—1977?年）、研究期（1978—1991?年）、應(yīng)用期（1992?年至今）。20?世紀(jì)?90?年代，遙感衛(wèi)星開(kāi)始大量發(fā)射；截至?2012?年底，在軌衛(wèi)星數(shù)量為?115?顆，涉及超過(guò)?30?個(gè)空間機(jī)構(gòu)。預(yù)測(cè)到?2030?年還會(huì)再有?156?顆衛(wèi)星發(fā)射，屆時(shí)總數(shù)將達(dá)到?271?顆。

海洋觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。美國(guó)的?Seaweb?是世界上最早部署和應(yīng)用的海洋觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)；Argo?計(jì)劃則是由美國(guó)海洋科學(xué)家于?1998?年倡導(dǎo)發(fā)起的一個(gè)監(jiān)測(cè)全球海洋的大型網(wǎng)絡(luò)，全世界幾十個(gè)國(guó)家參與其中。截至?2018?年?7?月，布放在全球海洋中仍處于工作狀態(tài)的?Argo?剖面浮標(biāo)已達(dá)?3?762?個(gè)。未來(lái)，Argo?剖面浮標(biāo)將增加到近?4?000?個(gè)；在維持現(xiàn)有?Argo?觀(guān)測(cè)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，新的?Argo?浮標(biāo)觀(guān)測(cè)范圍將擴(kuò)大到海面?2?000?m?以下甚至海底，同時(shí)攜帶安裝生物、地球、化學(xué)等新型傳感器。

在海洋大數(shù)據(jù)的獲取方面，雖然已實(shí)現(xiàn)了基于空基-天基-地基-海基的多元立體實(shí)時(shí)化發(fā)展，但是亟待突破深海、極端環(huán)境和高分辨率的大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)及平臺(tái)的發(fā)展脈絡(luò)，同時(shí)如何基于空間數(shù)據(jù)的時(shí)空耦合與地理關(guān)聯(lián)特性，面向空間研究對(duì)象合理布設(shè)、高效利用觀(guān)測(cè)手段成為數(shù)據(jù)獲取階段的挑戰(zhàn)。