论海洋预报综合信息系统及业务化应用

姚远　傅圆圆　李桂敏　刘龙　刘楠

摘 要：结合我国海洋预报产品发展情况，结合自身的海洋预报监测管理工作经验，多角度分析了海洋预报综合信息化发展中存在的问题，并探讨了海洋预报综合信息系统关键技术，希望对于今后全方位提升海洋预报综合信息化建设水平有所帮助。

关键词：海洋预报;综合信息化;信息化建设;海洋预报技术

1  引言

在当前的海洋防灾减震、环境保护过程中，海洋预报则是具有重要的作用，借助于信息化技术的优势，能有效实现相应的各种情况的预报工作，全方位有助于实现海洋观测能力的提升。总体来看，海洋预报综合信息系统对于海洋工程建设发展具有重要意义，但其在信息化技术应用以及软件系统研发方面还存在着一定的不足之处，这也是本文所要探讨的重点内容。

2 海洋预报综合信息化发展中存在的问题

针对当前的海洋预报综合信息化的不足之处进行分析，主要就是体现在综合信息化预报系统并没有明确的业务化发展目标，特别是在海洋预报系统的整体系统設计方面较为欠缺，相应的基础支撑平台以及可视化功能扩展的功能有待进一步完善。传统的海洋预报系统功能过于单一、大都是面向局部业务进行的简单开展，并没有足够强大的模型支撑化的微系统支持，难以满足新时代背景下，较为复杂的海洋预报业务发展要求，不利于实现预期的预报业务及预报管理水平要求。

在进行海洋预报实时数据采集的过程中，则应结合实际的需求，重视构建相应的实时数据库，并从实际出发来满足能够实现多种海洋动力要素的信息可视化平台，保障平台具有丰富的功能性特点。通过进一步规范化管理海洋预报流程，构建良好的人际交互平台，从而体现出海洋预报综合系统的全流程覆盖，更好地符合现代化海洋工程的发展要求。

3 海洋预报综合信息系统关键技术分析

3.1 集成多种数据采集与处理技术

海洋预报综合信息系统中，能具有自动化、集成度高等特点，能有效实现海洋预报工作中的各项需求，主要分为观测数据、参考资料和数值预报产品等内容。其中，对于观测数据来说，则是体现在海洋局观测体系以及相关结构的交换数据的基础上，特点则是种类繁多、格式复杂，在这样情况下则应进行数据质量控制相关工作;参考资料则是能够进行相关的网络资源进行有价值内容的分析以及提取，能具有处理较为复杂页面的情况;对于数值预报产品来说，则能通过输出结果的方式来进行预报产品的显示，并能涉及到相关的数据处理以及运算，在此过程中体现出数据量巨大、格式较多以及时空多尺度的特点。

结合系统中的数据存在着多时空尺度、多时相、多格式以及多来源等特点，则应重点探讨相应的维护性以及可扩展性方面的内容，重视如何实现高效的数据处理系统，能有效地全方位提升数据处理的整体质量。结合相应的大量数据运算的情况，能有效在Python科学库的基础上，进行有效合理开发来构建标准化数据集。

3.2 基于时空视角构建海洋现象和动力场时空联动数据模型

在进行海洋现象的分析过程中，则应重视相应的变化规律则是基于多源观测资料的情况，并能从实际出发来重点探讨尺度涡为代表的典型海洋现象的演化，通过这部分的研究工作能有效弄清楚位置移动的情况，还涉及到相应的强度、形状等属性变化。在此基础上，能全方位进行记录相应的位置形态演变的过程中，这些都是进行时空数据模型构建以及方法识别的基础性内容。在进行推广采用典型海洋现象演变追踪方法的情况下，可以参考空间最近距离原则，实现相关的时空联动数据模型的创新，以便更为客观反映实际的情况，能有效实现中尺度涡现象演变进行了自动提取和追踪。结合相关模型的融合处理，能起到良好的智能化预报的作用。

3.3 逐步完善的海洋预报支撑组件库

结合开源的地理信息系统相关内容，从而保障海洋预报组件库的开发以及利用，从而保障基本地理信息数据模型得到扩展。在整个系统中，充分体现出了分块分区思想的特点，并能有效开展相关的数据预报格点时空关联的场模型的监理，从而能有效为后续的系统模型处理奠定良好的基础。

同时，结合组件的功能开发，还能满足绘图过程的管理，关键点的内容则是涉及到相关的画布容器内不同类型符号识别与操作、自动化制图、绘图相应的多级操作、多格式输出等方面的内容。对于相应的商业软件来说，能更好地具备实际应用中的海洋预报的专业符号。另外，系统的整体绘图操作更加便捷化，能体现出实用性强、较为便捷的软件功能，使得制图操作时间大大缩小。结合实际出发，进行海洋预报实用算法组件库构建，能更好地进行相关的功能得到完善，便于进行相应的数据处理以及图形演示，便于进行相应的函数接口开发，有效扩展相应的系统功能。

3.4 可视化关键技术提升海洋预报产品显示度

系统中重点研究海洋流场的可视化问题，借助于计算机图形学中的粒子系统模拟相应的不同空间尺度流场的动态变化以及形态情况，能有效进行相关的不同状态下的数值预报输出，并能结合粒子初始状态来进一步实现相应的随机粒子的动态追踪方法的研究工作，能更好地探讨相应的大量粒子的出生、运动以及生长和消亡的情况，从而能实现不同空间尺度下海流场的形态的模拟工作。同时，借助于三维可视化平台的优势，能进行相关的海洋预报综合信息内容中的相关可视化内容展示，从而保障满足虚拟现实技术海洋预报的紧密结合。

4 结语

综上所述，结合当前我国的海洋预报产品的发展情况，从多角度分析了海洋预报综合信息系统关键技术的相关内容，希望能有效缩短我国和国外发达国家的领先水平，加强全方位提升了海洋预报信息化水平，从而能进一步有效提升海洋防灾减灾能力，以保障实现我国的海洋科技发展的快速进步。

参考文献：

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（国家海洋局秦皇岛海洋环境监测中心站）