《海洋信息技術(shù)與應(yīng)用》為海洋信息類教材，全書共分為上下兩篇：上篇（基礎(chǔ)篇）主要介紹海洋信息化的幾項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)，包括海洋信息獲取技術(shù)、海洋信息傳輸技術(shù)、海洋信息處理技術(shù)以及海洋信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；下篇（應(yīng)用篇）主要介紹幾項(xiàng)重要的海洋信息化應(yīng)用領(lǐng)域，包括海洋信息技術(shù)在海洋數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用，海洋信息技術(shù)在海洋現(xiàn)象再現(xiàn)中的應(yīng)用，海洋信息技術(shù)在海洋防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用，海洋信息技術(shù)在海域管理中的應(yīng)用以及海洋信息技術(shù)在極地科考中的應(yīng)用。
《海洋信息技術(shù)與應(yīng)用》適合相關(guān)專業(yè)研究生以及海洋信息化科技人員閱讀參考。
海洋是地球生命的搖籃，是人類生存與可持續(xù)發(fā)展的重要空間。近年來，全球性的海洋開發(fā)利用熱潮促使我國加快了研究、開發(fā)和利用海洋的步伐，由此帶動(dòng)了對(duì)高質(zhì)量海洋信息的廣泛和迫切的需求。與此相適應(yīng)，海洋信息化進(jìn)程加快，海洋信息化建設(shè)在許多方面有了長足發(fā)展：海洋電子政務(wù)工程建設(shè)進(jìn)展順利，中國近�！皵�(shù)字海洋”信息基礎(chǔ)框架已經(jīng)初步搭建完成，國家海洋局政府網(wǎng)站、中國海洋信息網(wǎng)、各海洋專題服務(wù)網(wǎng)站建設(shè)不斷完善，海洋綜合管理信息系統(tǒng)建設(shè)繼續(xù)深化拓展，海洋運(yùn)輸、港口、漁業(yè)、石油等相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域的信息化工作飛速發(fā)展，沿海省市海洋信息化工作也發(fā)展較快，基本滿足國家海洋權(quán)益維護(hù)、海洋資源開發(fā)利用、海洋環(huán)境保護(hù)等需求。
我國作為一個(gè)擁有300萬平方千米“藍(lán)色國土”的海洋大國，要實(shí)現(xiàn)海洋事業(yè)的跨越式發(fā)展，關(guān)鍵靠人才，基礎(chǔ)在教育。在這樣的背景下，全國許多高校相關(guān)專業(yè)都開始關(guān)注海洋信息技術(shù)人才的培養(yǎng)，以滿足海洋信息化發(fā)展的需求。本書以高級(jí)海洋信息技術(shù)人才培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合實(shí)際海洋信息化系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，全面介紹相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)。
全書共分為上下兩篇。上篇（基礎(chǔ)篇）主要介紹海洋信息化的幾項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)內(nèi)容，包括海洋信息獲取技術(shù)，海洋信息傳輸技術(shù)、海洋信息處理技術(shù)以及海洋信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。下篇（應(yīng)用篇）主要介紹幾項(xiàng)重要的海洋信息化應(yīng)用，包括海洋信息技術(shù)在海洋數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用，海洋信息技術(shù)在海洋現(xiàn)象再現(xiàn)中的應(yīng)用，海洋信息技術(shù)在海洋防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用，海洋信息技術(shù)在海域管理中的應(yīng)用以及海洋信息技術(shù)在極地科考中的應(yīng)用。
上篇 基礎(chǔ)篇
第1章 緒論
1．1 我國海洋信息技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1．2 海洋信息技術(shù)應(yīng)用的主要目的與意義
第2章 海洋信息獲取技術(shù)
2．1 天基觀測數(shù)據(jù)的獲取
2．2 空基觀測數(shù)據(jù)的獲取
2．3 岸基觀測數(shù)據(jù)的獲取
2．3．1 海洋臺(tái)站觀測數(shù)據(jù)的獲取
2．3．2 岸基雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)的獲取
2．4 船基觀測數(shù)據(jù)的獲取
2．4．1 調(diào)查船觀測
2．4．2 走航拖曳式觀測
2．5 �；^測數(shù)據(jù)的獲取
2．5．1 水面和水下定點(diǎn)觀測
2．5．2 水面和水下移動(dòng)觀測
第3章 海洋信息傳輸技術(shù)
3．1 有線傳輸
3．1．1 海底光纜傳輸
3．1．2 海底光纜的基本結(jié)構(gòu)
3．1．3 海底光纜傳輸?shù)陌l(fā)展歷程和面臨的問題
3．1．4 海底光纜傳輸?shù)囊饬x
3．2 無線傳輸
3．2．1 水下無線傳輸技術(shù)的發(fā)展
3．2．2 海洋無線通信技術(shù)
第4章 海洋信息處理技術(shù)
4．1 海洋數(shù)據(jù)特征
4．1 -1海量性
4．1．2 多類性
4．1．3 模糊性
4．1．4 時(shí)空過程性
4．1．5 動(dòng)態(tài)更新頻繁
4．2 海洋數(shù)據(jù)預(yù)處理
4．2．1 數(shù)據(jù)清洗
4．2．2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
4．2．3 數(shù)據(jù)選擇
4．3 海洋數(shù)據(jù)挖掘與分析
4．3．1 回歸預(yù)測
4．3．2 統(tǒng)計(jì)分析
4．3．3 聚類分析
4．3．4 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘
第5章 海洋信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5．1 海洋信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5．1．1 需求分析
5．1．2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
5．1．3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
5．2 基于GIS的海洋信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
5．2．1 海洋空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)
5．2．2 海洋地理信息服務(wù)
5．2．3 海洋地理信息的可視化技術(shù)
下篇 應(yīng)用篇
第6章 海洋信息技術(shù)在海洋數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用
6．1 數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)
6．2 數(shù)據(jù)中心建設(shè)內(nèi)容
6．2．1 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)、專題、空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)
6．2．2 基礎(chǔ)、專題信息產(chǎn)品制作和管理
6．2．3 數(shù)據(jù)中心綜合管理平臺(tái)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)
6．3 數(shù)據(jù)中心總體設(shè)計(jì)
6．3．1 框架設(shè)計(jì)
6．3．2 數(shù)據(jù)流程
6．3．3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
6．3．4 功能設(shè)計(jì)
6．4 數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6．4．1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)
6．4．2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)
6．4．3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)物理設(shè)計(jì)
6．4．4 元數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
6．5 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
6．5．1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫庫管理系統(tǒng)功能
6．5．2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6．5．3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能定制建設(shè)方案
6．6 數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)
6．6．1 共享系統(tǒng)總體方案
6．6．2 功能設(shè)計(jì)
6．7 多級(jí)訪問控制
6．8 TCB自身訪問控制
6．9 審計(jì)安全子系統(tǒng)
6．10 加密模塊
6．10．1 加密算法
6．10．2 表密鑰隨機(jī)算法
第7章 海洋信息技術(shù)在海洋現(xiàn)象再現(xiàn)中的應(yīng)用
7．1 “怪潮”三維展示系統(tǒng)的主要功能與實(shí)現(xiàn)
7．1．1 三維數(shù)據(jù)資源建設(shè)
7．1．2 三維景觀構(gòu)建
7．1．3 海洋相關(guān)要素的3D展示處理
7．2 “怪潮”三維展示系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)
7．2．1 海量地形數(shù)據(jù)的處理策略
7．2．2 海陸三維場景生成技術(shù)
7．2．3 三維繪制引擎構(gòu)建技術(shù)
第8章 海洋信息技術(shù)在海洋防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用
8．1 災(zāi)害預(yù)報(bào)分析技術(shù)及應(yīng)用
8．1．1 水動(dòng)力模型
8．1．2 水動(dòng)力模型調(diào)試率定
8．1．3 水動(dòng)力模型在廈門島風(fēng)暴潮中的應(yīng)用
8．2 災(zāi)害評(píng)價(jià)技術(shù)及應(yīng)用
8．2．1 廈門風(fēng)暴潮淹沒等級(jí)規(guī)則生成
8．2．2 淹沒等級(jí)評(píng)價(jià)
8．3 災(zāi)害輔助決策技術(shù)及應(yīng)用
8．3．1 風(fēng)暴潮災(zāi)害撤離路徑路計(jì)算模型
8．3．2 最短路徑算法在城市風(fēng)暴潮災(zāi)害防治對(duì)策系統(tǒng)中的應(yīng)用
第9章 海洋信息技術(shù)在海域管理中的應(yīng)用
9．1 海域綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
9．1．1 系統(tǒng)總體框架
9．1．2 海域綜合管理系統(tǒng)的主要功能
9．2 基于移動(dòng)端的海域執(zhí)法系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)
9．2．1 系統(tǒng)總體框架
9．2．2 基于移動(dòng)端的海域執(zhí)法系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
第10章 海洋信息技術(shù)在極地科考中的應(yīng)用
10．1 極地科考監(jiān)控系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
10．2 航線數(shù)據(jù)篩選技術(shù)及功能實(shí)現(xiàn)
10．2．1 Steering-P夾角a篩選法
10．2．2 特征點(diǎn)選取法
10．2．3 Time-D間隔篩選法
10．3 航線數(shù)據(jù)分析和插值擬合技術(shù)及功能實(shí)現(xiàn)
10．3．1 Shipping-LINE中航線數(shù)據(jù)的Data-G-F和Map-S-F分析
10．3．2 基于貝塞爾曲線控制點(diǎn)思想的Shipping-LINE插值擬合算法
10．3．3 “雪龍?zhí)枴睒O地科考航線功能實(shí)現(xiàn)
參考文獻(xiàn)
附錄（彩頁）
《海洋信息技術(shù)與應(yīng)用》：
2.4船基觀測數(shù)據(jù)的獲取
2.4.1調(diào)查船觀測
調(diào)查船觀測目前仍是海洋調(diào)查觀測的主要作業(yè)模式，是建設(shè)海洋環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)的重要內(nèi)容，指的是在船舶上配備先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行觀測。我國“雪龍?zhí)枠O地科考船”就是典型的調(diào)查船，安裝了可以用來探尋磷蝦及其他極區(qū)水生動(dòng)物的魚探儀，可在航行時(shí)測定海水流速、方向的多普勒海流計(jì)，以及用于測量海水溫度、鹽度、深度的“CTD”等一大批先進(jìn)的儀器設(shè)備，可對(duì)極地海洋、大氣、生物、地質(zhì)、漁業(yè)和生態(tài)環(huán)境等進(jìn)行綜合考察。
調(diào)查船上布放的儀器包括：溫鹽深探測儀（CTD），海流測量儀器、走航式聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）、聲相關(guān)海流剖面儀（ACCP）等，能在走航中同時(shí)測量海流速度的剖面分布和海水中懸浮沙的濃度剖面分布，并能實(shí)時(shí)顯示水中懸浮物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
2.4.2走航拖曳式觀測
走航觀測是將拖曳式海洋學(xué)儀器從船尾放人海中，拖曳在船后進(jìn)行觀測。拖曳系統(tǒng)的觀測參數(shù)包括水體葉綠素濃度、溫度、鹽度、溶解氧、營養(yǎng)鹽等，通過船舶走航拖曳方式可實(shí)現(xiàn)上述參數(shù)的連續(xù)剖面觀測或定深觀測，測量數(shù)據(jù)連同經(jīng)緯度等輔助數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)被傳輸至調(diào)查船。走航觀測是極地考察的一個(gè)重要組成部分，通過走航觀測可以獲得跨越多個(gè)緯度的海洋生物、海洋化學(xué)、海洋物理、大氣等學(xué)科數(shù)據(jù)，有助于科研人員進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比研究。因此，走航觀測是海洋觀測的重要內(nèi)容之一。
2.5�；^測數(shù)據(jù)的獲取
根據(jù)觀測設(shè)備的位置，將�；^測分為定點(diǎn)觀測和移動(dòng)觀測。
2.5.1水面和水下定點(diǎn)觀測
�；c(diǎn)觀測包括部分海洋定點(diǎn)浮標(biāo)觀測和海床基觀測。
海洋浮標(biāo)觀測是指利用具有一定浮力的載體，裝載相應(yīng)的觀測儀器和設(shè)備，被固定在指定的海域，隨波起伏，進(jìn)行長期、定點(diǎn)、定時(shí)、連續(xù)觀測的海洋環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。海洋浮標(biāo)根據(jù)在海面上所處的位置分為錨泊浮標(biāo)、潛標(biāo)和漂流浮標(biāo)，其中前兩者用于定點(diǎn)觀測，后者屬于移動(dòng)觀測。錨泊浮標(biāo)用錨將浮標(biāo)系留在海上預(yù)定的地點(diǎn)，具有定點(diǎn)、定時(shí)、長期、連續(xù)、較準(zhǔn)確地收集海洋水文氣象資料的能力，稱為“海上不倒翁”。潛標(biāo)可潛于水中，主要用于深海測流和深層水文要素。對(duì)水下海洋環(huán)境要素進(jìn)行長期、定點(diǎn)、連續(xù)、同步剖面觀測。不易受海面惡劣海況的影響及人為（包括船只）破壞，海洋潛標(biāo)系統(tǒng)可以觀測水下多種海洋環(huán)境參數(shù)。
海床基觀測系統(tǒng)是一種坐底式離岸海洋多參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。主要監(jiān)測對(duì)象包括海流剖面、水位、鹽度、溫度等海洋動(dòng)力要素。系統(tǒng)坐底工作期間，各種測量儀器在中央控制機(jī)的控制下，按照預(yù)設(shè)方案對(duì)海洋環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測（典型情況下每小時(shí)采集一組數(shù)據(jù)）。中央控制機(jī)從采集到的原始數(shù)據(jù)中提取特征數(shù)據(jù)，控制聲通信發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至水面浮標(biāo)系統(tǒng)，再由浮標(biāo)通過衛(wèi)星通信將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至地面接收站。在完成預(yù)定監(jiān)測工作后可通過聲學(xué)遙控釋放手段對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行回收。海床基觀測系統(tǒng)是海洋環(huán)境立體監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，是獲取水下長期綜合觀測資料的重要技術(shù)手段，在海洋監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。隨著我國在海洋資源開發(fā)、海洋防災(zāi)減災(zāi)、節(jié)能減排、海洋科學(xué)研究等領(lǐng)域開展越來越多的工作，對(duì)海床基觀測系統(tǒng)的需求正在逐漸增加，海底觀測系統(tǒng)也逐步成為海洋技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
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