无人船辅助海洋数据安全的移动边缘计算

为提高海洋数据传输的安全性,提出一个基于无人船辅助的移动边缘计算(MEC)系统。该系统架构分为远程云计算层、平衡缓存层、无人船辅助边缘计算层和用户层,可充分利用无人船上的MEC服务器,有效减少数据处理延迟,提升计算效率。此外,结合安全多方计算技术和人工智能算法,该系统可在保证数据传输安全性的同时,对数据处理的速度和传输效率进行优化。结果证明,本研究所提出的模型在海洋环境中具有显著的实用性和效率,能够为海洋科学研究和资源管理提供新的解决方案。

南海物理海洋数据的OPeNDAP服务实现

OPeNDAP(Open-source Project for a Network Data Access Protocol)代表开放源代码的网络数据访问协议。OPeNDAP协议提供一种通过网络请求和提供数据的方法,让所有用户使用熟悉的程序直接存取需要的数据。文章介绍了OPeNDAP常用服务器,描述了基于OPeNDAP的南海物理海洋科学数据共享平台的设计与搭建:采用GDS(GrADS Data Server)、Dapper、THREDDS(Thematic Realtime Environmental Distributed Data Services)等服务器来实现海风数据、海流数据、海浪数据、Argo数据和潮位数据等南海物理海洋数据的OPeNDAP服务,最后介绍目前提供的OPeNDAP服务形式。希望借助OPeNDAP来实现分布、异构环境下南海物理海洋数据的网络无缝共享之目标。

《海洋数据开放共享目录》发布

《海洋数据开放共享目录》是对我国自主获取海洋数据、自主研发海洋信息产品和全球海洋环境数据的整编集成,涵盖海洋7大学科、83类要素。主要包括:中国海洋站、浮标、岸基雷达、志愿船、断面调查和近海海洋综合调查标准数据集;中国近海环境统计分析产品,中国海平面变化和气候变化专题产品,全球和西北太平洋区域海洋实况分析、海洋再分析和海洋环境图集等产品;基于全球Argo(地转海洋学实时观测阵)计划等多源数据,通过排重整合、融合分析和精细化质量控制等处理形成的全球海洋温盐、水位、气象、生物、化学、水深地形、底质和地球物理等整合数据集。据悉,国内来源数据时间范围从1942年至今,国际数据从1662年至今,空间覆盖我国近岸近海,辐射太平洋、大西洋和印度洋等全球海域。

海洋数据挖掘与深海信息提取的探险之旅

海洋,地球表面最广阔、最神秘的领域,蕴藏着丰富的自然资源和无尽的科学价值。海洋数据,作为揭示这一神秘领域秘密的关键,不仅对于科学研究至关重要,还对环境保护、气候变化分析以及灾害预防等领域发挥着不可替代的作用。随着科学技术的发展和海洋探测能力的提升,获取和分析海洋数据的重要性日益凸显,成为推动海洋科学进步和维护海洋生态健康的重要手段。

海洋数据中心高效数据存储与并行处理算法优化研究

随着海洋数据中心数据量的激增,传统的数据存储与处理方法面临巨大挑战。高效的数据存储系统和并行处理算法 成为关键技术需求。本研究深入探讨了海洋数据中心的数据存储现状、并行处理技术的应用挑战,提出了针对存储硬件和算法的 优化策略,并改进并行处理算法以提升系统整体性能。通过案例分析,验证了所提方法的有效性和实用性,为海洋数据中心的数 据处理提供了系统性解决方案。

新形势下我国海洋数据安全的思考

在我国海洋强国战略背景下,海洋信息技术的高速发展与广泛应用,带来了海洋数据数量的急剧攀升,海洋数据的用途愈加广泛、共享日益迫切、重要性逐步凸显,海洋数据安全防护已成为新形势下护航经济发展的重要组成部分。通过对海洋数据安全威胁分析,结合海洋数据安全现状,梳理了当前海洋数据安全面临的技术挑战,提出了加强海洋数据体系化设计、加快海洋环境下的数据安全技术攻关、持续推动海洋数据安全共享、将海洋数据安全融入我国海洋信息产业生态等发展建议。

基于多模型组合的类别不平衡海洋数据质量控制方法

提出一种多模型组合的两层海洋数据质量控制框架,选择了多种常见分类算法作为基学习器对数据质量标签进行初级预测,再经过投票法或堆叠(Stacking)法确定海洋数据质量的标识符;针对类别不平衡问题,结合自适应下采样策略,降低数据的不平衡比率,并结合Focal Loss损失函数,提升模型对难分类样本的识别能力。以来源于国际综合海洋大气数据集的海表温度和气温数据为例进行质量控制验证,结果表明:投票法或堆叠法对极少类的错误样本分类的F1 score(精确率和召回率的加权调和平均值)在海表温度数据上可达到0.980 6和0.981 2,在气温数据上可达到0.998 5和0.998 3。

利用开源软件和编程最佳实践研发可持续Web应用程序支撑海洋数据共享——以BCO-DMO为例

美国国家科学基金会(NSF)资助的生物和化学海洋学数据管理办公室(BCO-DMO)使用Drupal作为内容管理系统(CMS)来管理和发布服务NSF资助的子项目和其他项目的海洋元数据和数据。元数据对于使数据(在我们的案例中是海洋数据)可发现、可检索和可重用至关重要。虽然大多数元数据必须直接来自数据贡献者,但NSF资助的研究的元数据可以从NSF网站获得。本文描述了我们利用开源软件和编程最佳实践为可持续BCO-DMO Web应用程序提供支持的方法。我们选择建立一个中间网站和支持数据库,称之为NSF Tracker网站,位于NSF和BCO-DMO网站之间,使用Drupal实现,以获取、存储和预填充BCO-DMO元数据数据库。在NSF Tracker网站的开发过程中,我们使用了精心挑选的Drupal贡献的模块和开发的定制模块,并遵循NSF网站和BCO-DMO网站之间松散耦合的概念。为了实现两个网站的松散耦合,我们决定使用web服务在网站之间传递数据。这样,两个网站都不需要知道数据是如何存储或检索的。新版本得益于使用Drupal模块、Drupal表单应用程序编程接口(API)、jQuery、Ajax和PHP组件。这种方法提高了NSF Tracker实施的安全性、灵活性和可持续性。

多源异构海量海洋数据综合管理平台构建研究

为满足海洋应用对数据管理的需求,针对海洋数据的特点,采用分层的思想提出了一个海洋数据综合管理平台的体系结构,并对海洋数据的共享,构建海洋元数据和海洋数据安全性管理等关键问题分别给出解决方案。通过一个基于B/S的多源异构海量海洋数据综合管理平台的实现表明本文的方法是可行且有效的。

GIS系统中多维海洋数据可视化研究

提出设计混合型GIS系统解决方案,可以在同一个视图窗体中分别从海洋表面、海洋内部、海底表面和海底深部四个空间层次来可视化显示2D,2.5D和3D矢量-栅格海洋数据.Geodatabase地理数据模型有助于统一组织、管理、可视化表达多维海洋数据,是构建海洋地理数据库的有效方式.基于ArcEngine软件开发设计混合型GIS,表明混合型GIS能够真实地表达数据几何位置,不仅能够表达空间对象之间的平面关系,而且能描述和表达它们之间的垂向关系,保证用户能够对多维海洋空间对象进行空间操作.

面向服务构架的海洋数据集成系统的设计与实现

以SOA架构和W eb Services技术为支撑点,设计实现了一个海洋数据集成系统,针对海洋学科中数据源的异构性问题,采用XML技术进行集成,实现了海洋数据的统一表示。与传统架构的数据集成系统相比,该系统具有易于扩充、服务友好等优点。

基于多架构混搭模式的极地海洋数据库建模技术研究

通过对极地海洋数据的特征及应用需求分析,基于"一种架构支持多类应用"的传统数据库模式已无法满足需求,本文提出采用"多种架构支持多类应用"模式的数据库设计理念,通过研究极地海洋数据分类分层管理体系,开展极地海洋原始数据层、基础数据层、综合数据层、成果数据层的存储管理机制、数据库体系架构设计、数据库模型设计等关键技术研究,开发数据库查询检索功能,满足用户对极地海洋数据的多样化查询检索、空间可视化展示、关联分析等需求,实现极地海洋数据的有效存储、高效应用和开放共享。

海洋数据下的密度自适应聚类算法

针对DBSCAN算法需要人工设定参数,且数在对不同疏密度的数据敏感度较低以及处理多维多密度的海洋数据时鲁棒性欠佳的问题,提出一种基于K-均值模型的多密度自适应聚类算法AM-DBSCAN(adaptive multi-density DBSCAN algorithm)。采用K-均值模型对数据进行初次聚类,分别以结果簇中距离最远两点的平均值及最小簇的样本数作为DBSCAN算法中的邻域半径(Eps)及邻域样本阈值(Minpts);以最短路径原则改进DBSCAN算法中Eps邻域判定方式,提高算法全局的可靠性及稳定性。实验结果表明,相对于DBSCAN聚类算法,AM-DBSCAN算法在处理密度不均的数据时在聚类准确度和聚类效率方面有所提升。

推进我国海洋数据深入共享服务的总体考虑

文章从数据规范与标准体系、资源系统规划与整合、共享服务网络平台、管理与服务质量体系以及资源管理与共享体制等5个方面分析了目前我国海洋数据共享服务的现状和面临的问题。在此基础上,从海洋数据共享技术保障体系建设、海洋数据资源建设、海洋数据共享服务技术平台建设和关键技术研发等4个方面19个要点,提出了深入推进我国海洋数据共享服务的思考与建议。

我国海洋数据信息共享现状及立法建议

目前我国海洋数据信息共享渠道的不畅严重阻碍了海洋经济的发展,其中很大一部分原因是由于我国尚未从法律上对海洋数据信息共享加以规定,不能为海洋数据信息共享事业提供法律保障。文章通过介绍美国《信息自由法》相关规定,对我国海洋数据信息共享提出立法建议。

任务驱动-翻转课堂联合教学法的实践探索——以“海洋数据处理与可视化”课程为例

本文主要探讨了如何将"任务驱动"教学法与"翻转课堂"教学法相结合,并且重点介绍了该方法在"海洋数据处理与可视化"这一课程中的教学实践。研究表明,"任务驱动"与"翻转课堂"相结合的教学法实现了学生掌握主动权、讲课时间灵活分配、班级教学个性化等转换,提高了学生的学习和实践能力。

基于“大作业”+“全过程”的任务驱动-翻转课堂课程考核评价方法探究——以“海洋数据处理与可视化”为例

"海洋数据处理与可视化"涉及的知识面广泛,传统的闭卷考试考核方式只能完成对某些知识点的考查,并不能实现对学生实践能力的考查。因此,作者在"海洋数据处理与可视化"教学过程中实施"大作业"+"全过程"考核评价,希望能建立一种有效的学业评价模式,调动学生学习"海洋数据处理与可视化"的积极性,提高教学质量。本方法也可应用于类似课程的实践。

海洋数据质量检验方案中残差优化选择算法

随着信息化的快速发展,海洋数据的获取手段变得多种多样,海洋数据的"量"急剧增大,如何保证海洋大数据的质量问题成为热点。抽样检验是一个较成熟的课题,但适用于海洋数据特性的抽样方案研究较少。结合海洋数据的特点,利用Skyline的思想,提出了分批排序的优化抽样检验方案选择算法。通过各抽样检验方案残差的Skyline集合,选择优化的质量检验方案,提高海洋数据质量检验精度的同时保证海洋数据的检验费用。

海洋数据管理能力成熟度评估模型研究初探

随着海洋信息化的快速发展,海洋数据资源已经成为国家重要的战略资产。本文借鉴国内外数据管理能力成熟度的评估方法,初步建立了海洋数据管理能力成熟度评估体系和评估模型,包含海洋数据战略、海洋数据治理、海洋数据架构、海洋数据应用、海洋数据安全、海洋数据质量、海洋数据标准和海洋数据生存周期等8个能力域、28个能力项目。结合国家海洋数据资源管理体系建设运行现状,对海洋数据管理能力成熟度进行了评估和综合分析。结果表明,海洋数据管理能力目前处在第三级(稳健级)向第四级(量化管理级)的过渡阶段。针对海洋数据管理能力成熟度评估分析结果和当前海洋事业的发展需求,提出了未来海洋数据管理策略的重点发展方向和发展目标。

需求导向的地方海洋数据资源体系规划及应用探索——以浙江省涉海数据资源体系规划为例

海洋数据资源体系规划是构建海洋数据共享应用生态、挖掘海洋数据价值的基础,也是推进“智慧海洋”工程建设的核心。本文结合浙江省实践,基于涉海数据资源现状和应用需求,提出了需求导向的地方海洋数据资源体系规划方案,构建了“分布式管理、集中式服务”框架下的浙江省海洋大数据资源池系统,进一步通过典型应用场景分析了地方海洋数据资源体系规划的应用效果,为海洋数据资源共享应用、海洋数据要素作用发挥提供了解决方案和实例参考。