促进海洋大数据的产生

1）航海大数据——莫里的航海图是最早的大数据实践［2］

莫里（Matthew Fontaine Maury，1806-1873）曾是一名优秀的美国海军军官，在一次偶然的事故后被迫退役。随后，他与20位志同道合的数据处理者一起，整理了所有旧航海图上的信息，并绘制了一张拥有120万个数据点的航海图。

作为一位年轻的航海家，莫里曾经对船只在水上绕弯儿不走直线而感到十分不解。当他向船长们问及这个问题时，他得到的答案是“走熟悉的路线比冒险走一条不熟悉而且可能充满危险的路线要好得多”。他们认为，海洋是一个不可预知的世界，人们随时都可能被意想不到的风浪困住。但是从他的航行经验来看，莫里知道这并不完全正确。他经历过各种各样的风暴。一次，他听到来自智利瓦尔帕莱索（Valparaíso）扩展港口的预警，目睹了当时刮成圆形的风就像钟表一样；但在下午晚些或日落的时候，大风突然结束，静下来变成一阵微风，仿佛有人关了风的开关一样。在另一次远航中，他穿过墨西哥蓝色海域的暖流，感觉就像在大西洋黑黢黢的水墙之间穿行，又好像在密西西比河静止不动的河面上挺进。

当莫里还是一个海军军官学校的学生时，他每次到达一个新的港口，总会向老船长学习经验知识，这些经验知识是代代相传下来的。他从这些老船长那里学到了潮汐、风和洋流的知识，这些都是在军队发的书籍和地图中无法学到的。相反，海军依赖于陈旧的图表，有的都已使用上百年，其中的大部分还有很重大的遗漏和离谱的错误。在他新上任为图表和仪器厂负责人时，他的目标就是解决这些问题。

莫里清点了库房里的气压计、指南针、六分仪和天文钟后发现，库房里存放着许多航海书籍、地图和图表；还有塞满了旧日志的发霉木箱，这些都是以前的海军舰长写的航海日志。他的前任们都觉得这些是垃圾，但当他拍掉被海水浸泡过的书籍上的灰尘，凝视着里面的内容时，莫里突然变得非常激动。这里有他所需要的信息，例如对特定日期、特定地点的风、水和天气情况的记录，大部分信息都非常有价值。莫里意识到，如果把它们整理到一起，将有可能呈现出一张全新的航海图。这些日志是无章可循的，页面边上尽是奇怪的打油诗和乱七八糟的信手涂鸦，与其说它们是对航海行程的记录，还不如说是船员在航海途中无聊的娱乐而已。尽管如此，仍然可以从中提取出有用的数据。莫里和他的20台“计算机”——那些进行数据处理的人，一起把这些破损的航海日志中记录的信息绘制成了表格，这是一项非常繁重的工作。

莫里整合了数据之后，把整个大西洋按经纬度划分成了五块，并按月份标出了温度、风速和风向，因为根据时间的不同这些数据也有所不同。整合之后，这些数据显示出了有价值的模式，也提供了更有效的航海路线，如图1-7所示。

图1-7　莫里的航海图

有经验的海员有时依靠经验能安全航海，但有时也会陷入危险之中。在从纽约到里约热内卢这条繁忙的航线上，水手们往往倾向于与自然斗争而不是顺应自然。美国船长一直被劝导前往里约热内卢不能通过海峡，因为那样存在很大风险，所以船长会选择在东南方向的航线上航行，再穿过赤道驶向西南方向。而这样一来，船只必须两度穿越大西洋，距离甚至相当于横穿了三次。这是很荒谬的，其实直接向南航行就可以了。

通过分析这些数据，莫里知道了一些良好的天然航线，这些航线上的风向和洋流都非常利于航行。他所绘制的图表帮助商人们节省了大量金钱，因为航海路程减少了三分之一左右。一位船长感激地说：“在得到你的图表之前我都是在盲目地航行，你的图表真地指引了我。”有一些顽固的人拒绝使用这个新制的图表，而当他们因为使用旧方法航行到半路出了事故或者花费的航行时间长很多的时候，他们反而帮助证明了莫里系统的实用性。

1855年，莫里的权威著作《关于海洋的物理地理学》（The Physical Geography of the Sea）出版，当时他已经绘制了120万个数据点。莫里写道，在这些图表的帮助下，年轻的海员不用再亲自去探索和总结经验，通过这些图表即可得到来自成千上万名经验丰富的航海家的指导。他的工作为第一根跨大西洋电报电缆的铺设奠定了基础。同时，一旦在公海上发生一次灾难性的碰撞事件，他马上修改他的航线分析系统，这个修改后的系统一直沿用至今。他的方法甚至应用到了天文学领域，1846年当海王星被发现时，莫里有了一个好点子，那就是把错把海王星当成一颗恒星时的数据都汇集起来，这样就可以画出海王星的运行轨迹了。

这个土生土长的弗吉尼亚人在美国历史上并不受关注，这也许是因为他在美国内战期间不再为海军效力，而是摇身一变成了美国联邦政府在英国的间谍。但是多年前，当他前去欧洲为他绘制的图表寻求国际支持的时候，四个国家授予了他爵士爵位，包括梵蒂冈在内的其他八个国家还颁给了他金牌。即使到今天，美国海军颁布的导航图上仍然有他的名字。

2）海上丝绸之路［10，12］

海上丝绸之路，是陆上丝绸之路的延伸，又被称为陶瓷之路，起点位于中国泉州市，形成主因是中国东南沿海山多平原少，且内部往来不易，因此自古许多人便积极向海上发展。又为了解决陆路的不便性，因为陆路受地形影响，前往西域会经过许多较不适合人类居住的地区，又中国东岸夏、冬两季有季风助航，因此也增加了由海路通往欧陆的方便性。在古代中国即有此项交流，尤其是对中国东南沿海的居民而言，更是显著。

海上丝绸之路如图1-8所示，这是古代海道交通大动脉。自汉朝开始，中国与马来半岛就已有接触，尤其是唐代之后，来往更加密切，作为往来的途径，最方便的当然是航海，而中西贸易也利用此航道作为交易之道。海上通道在隋唐时运送的主要大宗货物是丝绸，所以大家都把这条连接东西方的海道称为海上丝绸之路。到了宋元时期，出口的瓷器渐渐成为主要货物，因此，人们也把它称为“海上陶瓷之路”。同时，还由于输入的商品历来主要是香料，因此也把它称为“海上香料之路”。

在陆上丝绸之路之前，已有了海上丝绸之路。海上丝绸之路是古代中国与外国交通贸易和文化交流的海上通道，它主要有东海起航线和南海起航线，形成于秦汉时期，发展于三国隋朝时期，繁荣于唐宋时期，转变于明清时期，是已知的最为古老的海上航线。海上丝绸之路的主港，历代有所变迁，但只有泉州是被联合国教科文组织所承认的海上丝绸之路的起点，其他城市港口并未获此殊荣。汉代“海上丝绸之路”始发港是徐闻古港，从3世纪30年代起，广州取代徐闻、合浦成为海上丝绸之路的主港，宋末至元代时，泉州超越广州，并与埃及的亚历山大港并称为“世界第一大港”。元代后期，泉州出现亦思法杭兵乱，明初海禁，加之战乱影响，泉州港逐渐衰落。

图1-8　海上丝绸之路

海上丝绸之路的发展过程，大致可分为三个历史阶段：一是形成时期（从周秦到唐代以前）；二是发展时期（唐宋）；三是极盛时期（元明）。

中国南方是南岛人种的发源地。先秦时代称为百越民族，是世界上分布最广的民族之一，他们拥有优秀的航海经验和冒险精神，足迹遍及太平洋和印度洋，史前时代起即开始了向远洋迁徙，马达加斯加、夏威夷、新西兰均有分布。

作为中国古代对外贸易的重要通道，海上丝绸之路早在中国秦汉时代就已经出现，到唐宋时期最为鼎盛，具体路线是：由广东、福建沿海港口出发，经中国南海、波斯湾、红海，将中国生产的丝绸、陶瓷、香料、茶叶等物产运往欧洲和亚非其他国家，而欧洲商人则通过此路线将毛织品、象牙等带到中国。

海上丝绸之路的开辟，使中国当时的对外贸易兴盛一时。元朝时的意大利人马可·波罗就是由陆上丝绸之路来到中国，又由海上丝绸之路返回本国的，他的游记里记载了沿途南洋和印度洋海上的许多“香料之岛”。(www.xing528.com)

3）渔业大数据

（1）英国［13］ 。15世纪末，当葡萄牙、西班牙在积极进行或筹备远航探险的时候，英国人也跃跃欲试，摩拳擦掌。15世纪下半叶，英国已成为先进国家。在经济上，英国的农业、手工业、商业都发展得比较快，成为欧洲经济最发达的国家。英国的渔业也快速发展，英国渔船常到北大西洋深海捕鱼，甚至常到冰岛一带捕鱼。

从1480年起，布里斯托尔的商人们便陆续派出船只，去寻找传说中神秘的亚特兰蒂斯（大西洲）、巴西群岛和安的列斯群岛，并寻找新渔场。他们出资装备了一个英国探险队准备西航，并由移居此地的意大利人卡博特（John Cabot）担任探险队领导。1496年3月5日，英王亨利七世（Henry Ⅶ，1457—1509）给卡博特父子颁发了许可敕令。1497年5月20日，卡博特率18位成员登上以其妻子命名的三桅帆船“马修”号，离开布里斯托尔向西航行，采取等纬度航行法，一直把航线保持在北纬52。的纬线上。6月24日，他们发现了陆地。卡博特称其为“首次见到的陆地”，这里是纽芬兰岛的北端。卡博特之后向南偏东航行，考察了纽芬兰岛的全部东部海岸线，并绕过纽芬兰岛向东南凸出很远的阿瓦朗半岛，到达了北纬46.5°、西经55°。在阿瓦朗半岛周围的海域，卡博特等看到了大群的鯡鱼和鳕鱼，这样就发现了面积超过30万km2的纽芬兰大浅滩（Grand Banks）。这是世界上鱼类资源最丰富的海区之一。卡博特正确地评估了他对大浅滩渔场的发现，他回去后宣布，英国人可以不再到冰岛渔场，而可以到新发现的渔场捕鱼了。7月20日，卡博特开始掉头沿原路返航，8月6日回到布里斯托尔。卡博特认为他到达了东亚、中国，发现了“大汗的王国”的大片陆地，并绘制过一幅他首次远航探险的地图，可惜未能流传下来。亨利七世则把卡博特“首次见到的陆地”改名为“新发现的陆地”，即纽芬兰（Newfoundland）。

（2）中国［14］。中国的渔业历史悠久，可追溯到原始人类的早期发展阶段。那时人类以采集植物和渔猎为生，鱼、贝等水产品是赖以生存的重要食物。随着农业和畜牧业的出现和发展，渔业在社会经济中的比重逐渐降低，但在江河湖泊流域和沿海地区，渔业在漫长的历史发展过程中始终占有程度不等的重要地位。与此同时，渔业生产的工具、技术和方法随着社会的发展而不断得到改进和提高。

早在旧石器时代中晚期，处于原始社会早期的人类就在居住地附近的水域捞取鱼、贝类作为维持生活的重要手段。距今4000～10000年的新石器时代，人类的捕鱼技术和能力有了相当的发展。从全国许多古文化遗址出土的这一时期的各种捕鱼工具（如骨制的鱼镖、鱼叉、鱼钩和石、陶网坠等），都可以推断这一时期已有多种捕鱼方法。

在吴兴钱山漾新石器时代遗址出土的文物中，还有长约2m的木桨和陶、石网坠、木浮标、竹鱼篓等，反映了当时已有渔船到开阔的水面进行较大规模的捕捞，太湖地区的渔业已相当发达。同时，沿海地区除采捕蛤、蚶、蛏、牡蛎等贝类外，也已能捕获鲨鱼那样的凶猛鱼类。古代渔业的形成和发展，可分水产捕捞和水产养殖两方面说明。

商代的渔业在农牧经济中占有一定地位。甲骨文中的渔字形象地勾画了手持钓钩或操网捕鱼的情景。河南安阳殷商遗址出土的文物中，发现了铜鱼钩，还有可以拴绳的骨鱼镖。据《竹书纪年》记载，商周时就“东狩于海，获大鱼”，说明当时可能已有了在海边捕捞大鱼的渔具和技术。周代是渔业发展的重要时期，捕鱼工具有很大改进。网具和竹制渔具种类的增多以及特殊渔具渔法的形成，反映出人们进一步掌握了不同鱼类的生态习性，捕鱼技术有了很大的提高。夏季因是鱼鳖繁殖的季节而不能捕捞。当时对捕捞和上市的水产品规格也有限制：“禽兽鳖不中杀，不鬻市”，小者“欲长之”，“辄舍之”。

从秦汉到南北朝的七八百年间，人们对鱼类的品种和生态习性积累了更多的知识。许慎《说文解字》所载鱼名达到70余种。当时对渔业资源也实行保护政策，如规定“鱼不长一尺不得取”（《文子·上仁》），“制四时之禁”，禁止“竭泽而渔”（《吕氏春秋·上农》）等。周代所有的渔具渔法这时得到了更加广泛的使用。据王充《论衡·乱说》篇载，东汉时期还创造了采用拟饵的新钓鱼法，用真鱼般的红色木制鱼置于水中，以之引诱鱼类上钩。这种用机械代替人力起放大型网具的方法是一项较突出的成就。

一般认为池塘养鱼始于商代末年。《诗经·大雅·灵台》载，“王在灵沼，于牣鱼跃”，记叙周文王游于灵沼，见其中饲养的鱼在跳跃的情景。这是池塘养鱼的最早记录，中国是世界上最早开始养鱼的国家。从周初到战国时期，池塘养鱼发展到东部的郑、宋、齐国，东南部的吴、越等国，养鱼成为富民强国之业。据《史记》《吴越春秋》等记载，春秋末年越国大夫范蠡曾养鱼经商致富，相传曾著《养鱼经》，该书反映了公元前6世纪以前养鱼技术的若干面貌。汉代以后，池塘小水面养鱼发展为湖泊、河流等大水面养鱼。据《汉书·武帝本纪》和《西京杂记》所载，汉武帝在长安（今西安）开挖了方圆40里（1里=500m）的昆明池，用于训练水师和养鱼，所养之鱼除供宗庙陵墓祭祀用外，多余的在长安市场销售，致使当地鱼价下跌，可见数量之多。到了唐代，据《岭表录异》载，广东一带将草鱼卵散养于水田中，任其取食田中杂草长大，“既为熟田，又收渔利”。用这种水田种稻无稗草，所以被称为“齐民”的良法。唐宋时期皇室宫廷养鱼也很盛行，隋炀帝筑西苑，内有池种荷、菱和养鱼。唐代的定昆池、龙池、凝碧池、太液池等都是竞渡和养鱼之所。宋代皇室也筑池训练水师和养鱼。

关于养殖的种类和技术，池塘养鱼在隋唐以前以养鲤鱼为主，此后有了变化。隋炀帝时，西苑池就饲养太湖白鱼。唐末就有购买（草鱼）苗散养水田的记载。宋代青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼成了新的养殖对象。据宋《避暑录话》记载，宋末浙东陂塘养鱼是到江外买鱼苗，用木桶运回放于陂塘饲养，3年长到1尺长。南宋时期，福建、江西、浙江等地养殖的鱼苗多来自九江一带。当时对鱼苗的存放、除野、运输、喂饵以及养殖等都已有较成熟的经验。当时对鱼病也有一定认识，苏轼《格物粗谈》中提到“鱼瘦而生白点者名虱，用枫树叶投水中则愈”。观赏鱼类的金鱼饲养也始于宋代，这在世界上是最早的。古文献所指金鱼常与鲤鱼、鲫鱼混称，宋代则明确指出饲养金鲫鱼，开始是池养，以后才发展为盆养。南宋高宗建都杭州后，饲养金鱼盛极一时。高宗本人就爱养金鱼，德寿宫建有专养金鱼的泻碧池。

元代的养鱼业因战争受到很大影响。为此元司农司下令“近水之家，凿池养鱼”。《王祯农书》的刊行对全国养鱼也起了促进作用。书中辑录的《养鱼经》，介绍了有关鱼池的修筑、管理以及饲料投喂等方法。

明清时期淡水养鱼有更大发展。明黄省曾《养鱼经》、徐光启《农政全书》、清《广东新语》及其他文献都总结了当时的养鱼经验，从鱼苗孵化、采集到商品鱼饲养的各个阶段，包括放养密度、鱼种搭配、饵料、分鱼转塘、施肥和鱼病防治、桑基鱼塘综合养鱼等都有详细记述，达到了较高的技术水平，至今仍有参考价值。明代外荡养鱼也有发展，尤以浙江绍兴一带为最盛。黄省曾《养鱼经》记述了饲养鲻鱼的情况。“锱鱼，松之人于潮泥地凿池，仲春潮水中，捕盈寸者养之，秋而盈尺”“为池鱼之最”。《广东新语》则称，“其筑海为池者，辄以顷计”，可见规模之大。金鱼饲养在明清时期发展更为普遍，进入了盆养和人工选择培育新品种的阶段。明李时珍《本草纲目》中说，“宋始有蓄者，今则处处人家养玩矣”。当时金鱼的花色品种之多已难胜计。

除了养鱼外，中国古代还养殖贝类和藻类。牡蛎早在宋代已用插竹法养殖，明清时期养殖更加广泛。清代广东采用投石方法养殖，如乾隆年间东莞县沙井地区的养殖面积约达明代浙江、广东、福建沿海已有蚶子养殖业。明《闽中海错疏》记载四明（今浙江宁波一带）有在水田中养殖的泥蚶以及天然生长的野蚶，人们已能对两者正确加以判别。明代福建、广东已有溢蛏养殖。《本草纲目》《正字通》《闽书》等记述了缢蛏滩涂养殖的方法。

①民国时期的渔业。1840年鸦片战争后，西方工业技术逐渐传入中国。1905年，清末南通实业家、翰林院修撰张謇经商部奏准，与苏松太道袁树勋等筹建江浙渔业公司，购买德国单拖渔轮“福海”号在东海捕鱼。1921年山东烟台商人集资从日本引进了双船拖网渔船“富海”“贵海”号。1905-1936年，民营的单船拖网和双船拖网渔船逐渐发展到250艘以上，这是中国机轮渔业发展的初期和兴盛阶段。

从1911年起，日本为保护其近海水产资源，规定并不断扩大本国沿海的禁渔区域，鼓励日本渔船向包括中国在内的外海、远洋发展。日本长崎、佐贺、福冈等县在中国沿海捕鱼的拖网渔轮曾多达1 200艘，此外还对中国沿海进行系统全面的渔业资源调查，向中国倾销鱼货。1928年倾销至大连、旅顺的鱼货价值达429万多元。抗日战争期间，中国沦陷区的渔业更为日本所垄断。日本的这些侵略活动使中国近海渔业资源遭到严重破坏，如名贵鱼类真鲷在1925年以前占黄海渔获量的10%，而至1937年下降至仅0.37%。抗日战争期间，沿海渔民的渔船损失50%左右，达5万多艘。1945年后，国民党政府在青岛、上海和台湾等地开始建立水产公司等机构，配备机动渔船100多艘。此外，还有民营渔业公司的几十艘机动渔船。1908年后，大连、塘沽、青岛、上海、定海、烟台、威海等地开始陆续建造渔用机械制冰厂。机器制冰的扩大使用，促进了水产品保鲜业的发展。江苏南通颐生罐头合资公司开始生产鱼、贝类等水产品罐头，这是中国水产品加工工业的发端。此后，天津、烟台、青岛、舟山、上海等地也陆续建造罐头厂，但鱼类罐头所占的比重都不大。在此期间，鱼粉、鱼油生产和制贝类纽扣等工业性加工也已开始，但产量很低。

在渔政管理方面，辛亥革命后政府颁布的渔业法规有《渔轮护洋缉盗奖励条例》《公海渔业奖励条例》（1914年），《公海渔船检查规则》和前述两条例的实施细则（1915年），《渔业法》《渔会法》（1929年），农矿部颁布《渔业法施行规则》《渔业登记规则》及《渔业登记规则施行细则》（1930年），《海洋渔业管理局组织条例》（1931年）等，实际上大多未能实行。

②当代渔业。新中国成立以来，渔业有了很大发展。1949年全国水产品产量只有45万t。1986年水产品总产量达到823.5万t，仅次于日本、苏联而居世界第3位。国有渔业在1952年底时沿海主要只有旅大、烟台和上海3个综合性水产企业，年产量为4.9万t。到1982年底，全国沿海共有大小国营捕捞企业43家，拥有生产渔轮1 100多艘，总吨位20多万t，水产品年产量近80万t。此外，还有更加庞大的集体所有制渔业，其总产量占全国海洋捕捞产量的80%～90%，已成为中国海洋捕捞业的主要组成部分。但近几十年来，渔业的发展也经历了曲折的过程。

在海洋捕捞方面，20世纪50年代初，国家通过发放渔业贷款，建设渔港、避风港湾和渔航安全设施，并在渔需物资的供应和鱼货运销等各方面给予支持，使渔业生产迅速得以恢复和发展。1952年产量达97.2万t。50年代中后期因过度捕捞等原因使近海渔业资源特别是幼鱼资源遭到破坏，导致60年代传统主要经济鱼类产量在总渔获量中的比重大幅度下降。1979年以来，海洋捕捞实行保护资源、调整近海作业结构、开辟外海渔场的方针。从1985年起，上海、大连、烟台、舟山、福建、湛江6个国营海洋渔业公司派出渔轮采取多种形式在世界3大洋7个国家的专属经济区内捕鱼，使远洋渔业有了良好开端。

淡水捕捞生产50年代发展很快，1950年产量为30万t，1960年增加到66.8万t。此后由于许多内陆水域兴修水利设施、围湖造田、水质受到工业有毒物质污染等，水域生态平衡遭到破坏，加以毒鱼、电鱼、炸鱼等有害渔具渔法的使用，经济鱼类幼鱼和亲鱼被大量捕捞，水产资源的衰退加剧，1978年的淡水捕捞产量降至30万t以下。1979年以来调整渔业政策，资源保护和渔政管理措施得到加强，人工放流增殖资源的措施也开始实行，渔业资源又有恢复。1986年淡水捕捞的产量达到53.02万t。

水产养殖业原来发展缓慢。1950年以来，国家通过建立养殖场等措施，使传统养鱼地区的产量迅速提高，1957年达56.5万t。特别是1958年后中国主要淡水养殖鱼类的人工繁殖获得成功，使淡水养鱼特别是池塘养鱼在全国范围迅速推广获得了坚实基础。1978年后，随着农村经济体制改革的实行，淡水养鱼生产蓬勃发展，1983年产量达到142.8万t。1986年达到了295.15万t。在海水养殖方面，1958年海带的人工育苗、施肥养殖以及南移养殖试验获得成功；紫菜养殖自1959年起也在人工采苗、育苗和养殖方面相继获得重大进展，使藻类的养殖产量大幅度提高。贝类养殖的主要种类牡蛎、缢蛏、蚶、蛤、贻贝等的产量也稳步增长。对虾养殖自80年代初工厂化育苗技术成功以来，迅速在全国许多省份得到发展，成为出口的重要水产品。此外，70年代末以后，海珍品扇贝（干贝）、鲍、海参等的养殖也有发展。

在水产品保鲜与加工方面，1957年全国水产系统拥有制冰709 t/d、冻结428 t/d、冷藏17 702 t/次的生产能力。1972年后，随着灯光围网渔业的发展，制冰冷藏能力有了较大发展。至1982年，全国建成大小冷库250座，制冰能力达7000 t/d，冻结能力8000t/d，冷藏能力25万t/次。1980年后，集体渔业社队冷藏业也得到了发展。沿海省份已建成小型冷库129座，冷藏能力达3万t/次，成为国营冷藏业有力的补充。水产加工制品除传统的腌、干制品外，水产罐头、冻鱼、鱼粉、鱼油、鱼肝油、鱼糜制品等产量也开始迅速增加。1982年，全国国营水产加工厂加工产品130万t左右。海带制碘加工已形成完整的加工体系。各种生熟水产品小包装已经成为水产加工的重要途径。