海洋大数据：海量海洋数据的重要性

空天地底海洋立体观测网的建立，使得海洋数据的“量”呈几何级数增长，而遥感和浮标成为海洋数据“量”急剧增长的主要观测手段。

1）遥感观测数据

截至2012年，全球已经发射了40多颗海洋卫星，按照其观测内容的不同主要有三类：

（1）用于探测海洋水色要素，监测海洋环境变化及全球碳循环研究的海洋水色卫星，如Terra、Aqua和AMSE等卫星。

（2）用于获取海面高度或冰盖高度、有效波高、海面地形和粗糙度等参数，反演大洋环流、潮汐、海浪、海表面风等动力参数信息的海洋地形卫星，如Topex/Poseidon、Jason-1/2和ICESat等卫星。

（3）用于探测海面风速和风向、表面海流和平均波高等动力参数的海洋动力环境卫星，如ERS-1/2、Envisat、HY-2等卫星。

海洋卫星遥感的原始数据量巨大，同时获取数据的成本和代价高昂。(www.xing528.com)

中国首颗海洋卫星HY-1A发射于2002年，是一颗三轴稳定的准太阳同步轨道试验型应用卫星，用于探测海洋水色水温，评估渔场，预报鱼汛，监测海洋污染、河口泥沙、海岸带生态和冰情等。2007年发射HY-1B海洋水色卫星。2011年发射HY-2海洋卫星，周期为104.50min，主要监测海洋动力环境，获得包括海面风场、海面高度场、有效波高、海洋重力场、大洋环流和海表温度场等重要海况参数。2019年预计发射HY-3海洋卫星。计划在2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星，包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星。

目前，我国卫星数据接收站能接收我国HY-1系列卫星、FY-1系列卫星、FY-2系列卫星，美国NOAA系列卫星、SeaWiFS卫星、EOS/MODIS卫星以及日本MTSAT系列卫星等的遥感数据。这些卫星遥感数据经处理后，可以提供诸如海温、海冰（包括极地海冰）、海洋水色、海洋污染、海上台风、海雾以及海岸带动态监测等所需的高精度海洋遥感应用产品，用于海洋环境监测、海洋灾害监测、海洋环境数值预报、海洋科学研究等不同领域。此外，中国科学院中国遥感卫星地面站接收的加拿大RadarSat-1/2卫星SAR数据和欧洲太空局Envisat卫星ASAR数据也已用于我国的海上溢油监测。

2）浮标观测数据

浮标是应用广泛的一种海洋数据获取手段，能够实现对海洋环境要素和大气环境参数的连续、实时数据采集，观测结果具有较高的精度，美国国家资料浮标中心拥有1 042个观测平台的观测数据，其中758个能够提供实时资料。1998年，美国等国家的大气、海洋科学家提出了“ARGO全球海洋观测网计划”。该计划构想2000—2004年在全球大洋每隔3个经纬度布设一个ARGO剖面浮标，共计3000个，每个浮标每隔10天发送一组取自2000 m到海面的温度和盐度剖面资料，实现了长期、自动、实时和连续获取大范围、深层海洋资料，旨在快速、准确、大范围地收集全球海洋上层的海水温度、盐度剖面资料，以提高气候预报的精度，有效防御全球日益严重的气候灾害给人类造成的威胁。

在过去的20年间，由美国、澳大利亚等30多个沿海国家布放的约8500个ARGO浮标所组成的全球ARGO实时海洋观测网，首次实现了真正意义上的对全球海洋上层温度、盐度和海流的实时观测。截至2015年3月，全球海域正在工作的ARGO浮标有3825个。我国的海洋浮标研究起步于20世纪60年代，代表性成果是HFB-1型海洋水文气象浮标。2002年初我国正式加入国际ARGO计划，并成立中国ARGO实时资料中心，承担中国ARGO浮标的布放、实时资料的接收和处理、资料质量控制技术/方法的研究与开发等。2012年，中国第五次北极科考队在挪威海布放了中国首个极地大型海洋观测浮标，这是我国首次将自主研发的浮标和观测技术推广到北极海域，并利用大型浮标对海气相互作用进行连续观测。