防范海洋灾难，我校新技术助力解决关键问题

海洋灾害是我国最严重的灾害之一，每年造成的经济损失高达千亿以上，影响人口超过五亿，及时提供准确的预警报可为海洋防灾减灾赢得先机。然而，迄今为止海洋灾害预警预报仍然是世界性难题。随着海洋数据的爆炸性增长，亟需梳理海洋灾害大数据的全生命周期，对海洋灾害大数据开展质量控制、动态监测及深度学习，从而缩短从数据到信息，从信息到知识的转变时间，准确揭示海洋灾害现象的规律，加快海洋数据计算速度，实现海洋灾害的快速准确预警预报和辅助决策。

上海海洋大学“数字海洋”科研团队聚焦于上述研究内容，不断探索，并与国家海洋局东海分局成立了上海海洋大学数字海洋研究所，与上海东海海洋工程勘察设计研究院成立了研究生联合实践基地，形成产、学、研、用一体化发展的科研团队。通过一系列海洋重大专项的研究与建设，积累了大规模的海洋数据，研究了复杂海洋数据协同并算的关键技术，具备了复杂海洋数据处理分析以及研发海洋信息业务化系统的能力。他们立足国家海洋强国的战略需求，紧跟大数据的关键前沿技术，通过对多形态、高维度、强时空关联等复杂海洋大数据进行有效挖掘，研发涵盖海洋灾害数据全生命周期、提供海洋环境态势监测、专项服务与公众服务一体化的智能服务平台，为人才培养以及服务国家战略需求做出重大贡献。

团队教师合照

快速获取信息，将时间差一减再减

减轻自然灾害的最佳方法是防患于未然。然而面对海洋上突如其来的狂风巨浪，人类的力量太过渺小，有时候更是无计可施。尤其是出现强风和气压骤变导致海水异常升降的“风暴海啸”——风暴潮，单次潮灾范围可达几十到上千公里，过程维持数小时到上百小时。统计数据表明，风暴潮灾所造成的经济损失占海洋灾害的90%以上。

快速从复杂海洋数据中获取准确的灾害信息是科研团队一直努力的目标，唯有快才能赶在灾难来临前将防范措施准备到位。上海海洋大学海洋灾害大数据智能服务平台采用新的信息获取技术——基于时空序列模式挖掘和机器学习的海洋灾害信息获取技术，实现了数值预报方案人机交互式编制与多套预报方案的优化遴选，将海洋预报作业周期由数小时提高到准实时级，为解决海洋灾害预见期前信息获取难的问题提供了新方法。

海洋灾害大数据智能服务平台

精准分析数据，提高数据的共享与交换能力

冗杂、海量的信息就像一团“乱麻”，没有好的分析能力必然“剪不断理换乱”。在争取快速获取信息后，如何将天气、海洋、地理等诸多要素的影响以及各个平台获取的信息统归到一处进行综合分析，考验着科研团队的科研产出能力。

在上海海洋大学团队构建的海洋灾害大数据智能服务平台上，团队提出了基于云存储的海量多源异构灾害数据存储与管理技术，目的在于解决PB级统计、监测、再现等多元数据的一致性管理、质量控制和安全问题。如果说，及时提供高精度预报可为海洋防灾减灾决策赢得先机，那么准确得出科学预报就能使防灾减灾得到最优结果。

跨平台展示信息，揭示数据背后隐藏的知识

2010年，基于分布式存储和二三维联动展示的“数字海洋”上海示范区建设，上海海洋大学团队参与了中国近海“数字海洋”信息基础框架(908-03)东海分局节点的建设工作。通过汇总专项调查数据，整合历史资料，在统一的信息标准规范框架下，构建我国近海“数字海洋”空间基础数据平台和网络交换中心，建立专题信息系统，形成海洋信息业务化综合应用及服务能力。四年后，团队提出海洋数据空间的协作建模及相关技术和内存时空云计算技术，应用于国家海洋局东海分局，解决了“数字海洋”中海量数据管理遇到的海洋事件多模型耦合计算中工作流、数据流复杂，数据时空尺度匹配难等关键问题。

而在2016年，为国家海洋局东海分局研发了欧飞滩重点海洋工程预报信息系统，使用的快速数据分析传输、跨平台移动APP及Restful接口技术，达到在多种平台的移动APP，可以随时随地快速地获取欧飞滩重点海洋工程范围的精细化预报结果。

海洋，人类一直渴望探索和征服的另一个世界。在这里蕴藏着丰富的海洋资源，别样的生态环境，复杂的灾害与事故隐患……而防范海洋灾害的信息化技术无疑正在给科学认识海洋、合理开发海洋提供关键的技术支撑。