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1、海洋地理信息系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀和其發(fā)展趨勢探究 摘要：經(jīng)過多年的研究應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，如果說地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)支持下對(duì)整個(gè)或部分地球表面與空間分布的各類空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、檢索、分析和可視化表達(dá)的技術(shù)系統(tǒng)，那么，海洋地理信息系統(tǒng)（MGIS）則不僅僅是GIS在海洋環(huán)境中的直接應(yīng)用，而是適應(yīng)海洋科學(xué)發(fā)展趨勢和海洋數(shù)據(jù)環(huán)境特征的信息系統(tǒng)。本文就對(duì)海洋地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢進(jìn)行了一些探討。關(guān)鍵詞：海洋地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用；趨勢中圖分類號(hào)：C922文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AMGIS是在計(jì)算機(jī)硬件條件和軟件系統(tǒng)的支持下，以海底、海面、水體、海岸
2、帶及大氣的自然環(huán)境與人類活動(dòng)為研究對(duì)象，對(duì)各種來源的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、集成、顯示和管理，進(jìn)而作為平臺(tái)為用戶提供綜合制圖、可視化表達(dá)、空間分析、模擬預(yù)測及決策輔助等服務(wù)，并且結(jié)合Web技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)海洋數(shù)據(jù)和相關(guān)MGIS功能的實(shí)時(shí)共享，其在海洋科學(xué)上的使用將改善現(xiàn)有的海洋數(shù)據(jù)的管理方式，大大提高海洋數(shù)據(jù)的使用率和工作效率，為海洋科學(xué)各領(lǐng)域的研究深化開展提供了有力的技術(shù)支持。如圖17一、MGIS的應(yīng)用現(xiàn)狀（１）海洋漁業(yè)自20世紀(jì)80年代起發(fā)展至今，國際上已經(jīng)形成了一些較為成熟的漁業(yè)MGIS系統(tǒng)和軟件。我國直到20世紀(jì)90年代中期才開始相關(guān)研究，但是目前已有
3、根據(jù)海洋８６３計(jì)劃需求開發(fā)的海洋漁業(yè)GIS平臺(tái)；基于東海漁業(yè)數(shù)據(jù)庫搭建的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)指揮調(diào)度、資源保護(hù)的東海漁業(yè)漁政綜合管理系統(tǒng)；東海經(jīng)濟(jì)漁業(yè)資源預(yù)測預(yù)警輔助決策支持系統(tǒng)；還有研究者利用GIS軟件相關(guān)空間分析功能按年分析1967—2004年間印度洋金槍魚生產(chǎn)數(shù)據(jù)，獲得捕獲種類產(chǎn)量及分布情況；分析單個(gè)環(huán)境因子對(duì)漁場產(chǎn)生的作用，進(jìn)行漁情預(yù)報(bào)。雖然我國目前建立的漁業(yè)管理和服務(wù)系統(tǒng)大都具有地方性特點(diǎn)，但這些都是MGIS在海洋漁業(yè)方面的開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行的有益嘗試。MGIS在海洋漁業(yè)方面的應(yīng)用主要涉及漁業(yè)資源評(píng)估、動(dòng)態(tài)監(jiān)測與預(yù)報(bào)、漁業(yè)資源分布與環(huán)境的關(guān)系、水產(chǎn)養(yǎng)殖選址、魚類
4、棲息地制圖與綜合分析管理等。（２）海洋資源開發(fā)與管理海洋中蘊(yùn)藏豐富的礦產(chǎn)資源，MGIS的空間分析功能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能出色完成海洋成礦特點(diǎn)和規(guī)律的探索，為海洋資源的開發(fā)與管理提供科學(xué)依據(jù)。美國礦產(chǎn)資源管理服務(wù)部門與ESRI公司合作針對(duì)墨西哥灣的海洋油氣資源勘探和開發(fā)，建立了深水GIS系7統(tǒng)；國內(nèi)也基于MapGIS平臺(tái)探討了海洋礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中的某些方法的應(yīng)用方案和實(shí)現(xiàn)途徑；中科院遙感應(yīng)用研究所以遙感信息數(shù)據(jù)位基礎(chǔ)建立了海洋數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了海洋油氣評(píng)價(jià)模型，并實(shí)現(xiàn)了其結(jié)果的可視化。這項(xiàng)研究在海洋863計(jì)劃820專題中在南海海域進(jìn)行了應(yīng)用，以GIS為中心集成各種技術(shù)
5、開發(fā)了一整套經(jīng)濟(jì)、快速、有效的海洋油氣資源預(yù)測集成系統(tǒng)，為我國海洋地理信息系統(tǒng)的研究奠定了一定的基礎(chǔ)。（３）海洋環(huán)境評(píng)價(jià)、監(jiān)測和保護(hù)美國區(qū)域海洋觀測預(yù)報(bào)系統(tǒng)將研究區(qū)實(shí)時(shí)的觀測資料與GIS結(jié)合，快速準(zhǔn)確定位災(zāi)害影響區(qū)，為卡羅萊納州及周邊海域的相關(guān)部門提供災(zāi)害預(yù)防和救助工作輔助。國內(nèi)則出現(xiàn)了面向管理決策層的可視化環(huán)境監(jiān)測評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)———河北省海洋環(huán)境保護(hù)信息系統(tǒng)，對(duì)海洋環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)和監(jiān)測；以SuperMap為基礎(chǔ)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境分析、三維動(dòng)態(tài)模擬，流場動(dòng)態(tài)顯示和查詢功能的長?？h海域生態(tài)環(huán)境評(píng)估信息系統(tǒng)；還有利用WebGIS技術(shù)對(duì)海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)聚類分
6、析整合，實(shí)現(xiàn)有害藻類密度快速預(yù)測。MGIS利用環(huán)境監(jiān)測統(tǒng)計(jì)、水文、氣象、化學(xué)、地質(zhì)、地球物理和災(zāi)害等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測評(píng)價(jià)、災(zāi)害預(yù)測預(yù)報(bào)及決策輔助，為保護(hù)海洋環(huán)境、保證海洋資源可持續(xù)發(fā)展和海上生產(chǎn)安全服務(wù)。（4）區(qū)域海洋綜合管理7海岸帶是地球表面最為活躍的自然區(qū)域，而專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)則蘊(yùn)藏有豐富的礦產(chǎn)和生物資源，MGIS就是對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行全面調(diào)查、監(jiān)測、合理規(guī)劃和管理的有力工具。歐洲北海四國支持ＳＥ－ＡGIS工程開發(fā)了海岸帶管理規(guī)劃系統(tǒng)框架；美國在州一級(jí)的海洋管理地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)了包括卡羅萊納州、佐治亞州、佛羅里達(dá)州、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)周邊的海洋區(qū)域以及海洋邊
7、界的區(qū)域性模式；國內(nèi)幾家單位聯(lián)合研制出了中國海岸帶與近海環(huán)境遙感監(jiān)測與信息系統(tǒng)集成技術(shù)體系；也有研究者以SuperMap為基礎(chǔ)平臺(tái)構(gòu)建了南海分局基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)對(duì)管轄海域海圖和功能區(qū)劃、海底管纜、石油平臺(tái)、遙感影像圖等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理，為南海分局指揮決策提供準(zhǔn)確、及時(shí)、全面的信息支撐。（5）其他領(lǐng)域除以上介紹的應(yīng)用領(lǐng)域外，MGIS還廣泛應(yīng)用于海洋劃界、海洋工程、海上旅游、海運(yùn)交通和海洋監(jiān)察執(zhí)法等方面。例如，利用MGIS技術(shù)，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)和碰撞檢測，建立一個(gè)實(shí)時(shí)交互的三維海上溢油可視化信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了溢油漂移擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)模擬，為溢油緊急處理提供決策輔助。
8、也有研究者在海洋數(shù)據(jù)管理和可視化等方面進(jìn)行了嘗試，例如設(shè)計(jì)開發(fā)三維
