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浅谈海洋信息学与云计算技术21世纪是海洋的世纪，21世纪也是信息时代。我国是海洋大国，社会经济的发展越来越依赖于海洋。而随着水信息学的诞生和生物信息学在生物工程中的蓬勃发展，以数字化、网络化为主要特征的信息技术已成为推动全球经济一体化进程的主要源动力之一，信息科学与传统研究领域的结合所蕴藏的巨大学术前景已为越来越多的学者所认识和重视。信息化已成为21世纪技术科学发展的主流。方向，它是指依托信息科学与技术在各个领域建设信息工程。如今信息科学技术在海洋领域有着广泛应用和研究，海洋信息化工作不仅是推动海洋管理科学化和现代化的重要手段，而且也是海洋可持续发展的可靠信息保障和技术支撑。本文将对海洋信息学和相关的云计算技术进行一些阐述。首先要提及的是“数字海洋”。“数字海洋”是以海洋客观现象为研究对象，以国家信息基础设施即信息高速公路为依托，一海洋空间数据基础设施（MSDI）为基础，以最新信息技术为支撑，通过海洋调查、海洋监测监视、社会普查统计等手段进行数据获取，利用计算机把它们和相关的所有其他数据及其实用模型结合起来，在计算机网络系统里把真实的海洋重现出来的一个庞大而复杂的总体系统，它的具体构成包括数据（空间数据和非空间数据）、操作平台和应用模型三个部分。随着“数字海洋”的建设，小型化、自动化、数字化和智能化测量仪器的出现，直到十一五期间，我国已经建成了数字海洋基本框架，形成了大量的各类数据库。十二五海洋规划纲要中提到：“推进我国数字海洋建设，基本形成辅助决策信息支撑能力，建立公众基础信息服务、海洋管理基础信息服务和海洋环境基础信息服务等业务化系统。”数字海洋建设是促进国家海洋经济发展，提升海洋应急服务能力、提高海洋信息化水平及综合管理能力的重大举措。而海洋信息处理技术的研究与应用是我国数字海洋建设的重要基础和根本保证。我国目前已初步建立了中小比例尺的海洋基础数据库群和综合性的海洋信息系统，基本实现了对海洋资源、海洋环境、海洋经济、海洋灾害和海洋情报文献等海洋信息的搜集、传输、处理、存储、管理等功能。海洋信息学，是研究一切与海洋有关，包括自然海洋地理和人文海洋研究的信息的科学，主要是研究海洋信息的运动机理、提取方法，以及对已知的海洋信息进行收集、技工、整理、供应给需要利用的科研和世纪工作者，以已知的海洋信息为基础，预测未知的发展，通过实际观测、考证，开辟学科研究的新内容，海洋信息学的研究内容可包括：海洋知识发现、知识表示，海洋信息过程模拟，数字仿真理论，海洋信息系统开发理论与方法，结合信息技术的海洋实验和现场观测理论，海洋数据收集、数据分析、处理、挖掘理论与方法，借助信息技术的海洋知识传播和教育理论等。它覆盖到海洋科学中海洋地理地质、海洋气象学、海洋灾害学、海洋生态学、海洋环境、海洋能源、海洋资源、海洋养殖、海水综合利用、海洋通讯、海洋探测、海洋交通运输等各个方面。海洋信息工程是以海洋信息学中的理论、原理和方法为基础，以信息技术为主要手段，通过处理一切与信息有关的海洋工程技术和组织管理问题，设计和建造海洋信息系统，从而实现海洋领域信息化、智能化、自动化和实用化的系统工程。海洋信息工程是将海洋信息学在实际中付诸实施的技术工程，它可包括海洋信息工程的规划、海洋信息工程的可行性研究，海洋信息工程的技术研究与开发、海洋信息系统设计、海洋信息工程的组织施工、海洋信息工程的管理决策、海洋信息工程人才教育与培训等环节。海洋信息处理，顾名思义，处理的是海洋数据资料。而这些资料浩如烟海，它涵盖了海底地形数据、海洋遥感资料、船测数据、浮标资料、模式同化资料等诸多方面。目前常用的海洋数据资料主要有以下几类：地形数据、卫星遥感资料、再分析资料和海洋调查资料。海洋调查数据空间范围十分广，既有全球范围的海洋观测数据，也有小范围的定点观测数据，有历史数据，也有实时观测数据，数据量相当巨大，而且种类繁多、类型复杂、形态多样。海洋数据处理技术多样，如有海洋遥感影像处理、海洋峰数据并行计算、数据同化、海洋信息时空分析、联机分析处理、可视化、海洋信息挖掘等。基本上可以归纳为三类：1.海洋信息挖掘与分析2.数据密集型海洋信息处理3.计算密集型海洋信息处理。上述海洋数据处理业务，需要强大的信息处理平台，而传统的并行计算和集群技术已无法满足当今数据量爆炸式增长的新趋势，而新型与计算技术就成为了解决这一问题的必然选择。那么什么是云计算？简单来说，就是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学理念的商业实现。它是虚拟化、效用计算、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。云计算技术的主要特征有：1.大规模、分布式2.虚拟化3.高可靠、高可用4.高可扩展性5.按需服务。这些特征使得云计算非常适合于大规模、分布式数据处理业务，特别是数据密集型数据处理业务。这就恰恰适合于处理海洋数据。云平台可以从三个层面上为海洋信息处理提供服务：1.SaaS从软件层次上，提供给海洋应用用户各种服务，如海洋数据服务、海洋模型服务、海洋产品服务等2.PaaS提供给海洋云应用开发用户编程接口，编译调试环境、管理运行平台等3.IaaS为海洋用户提供基础设施如提供计算资源、存储资源、网络资源等。为了加快云计算技术在海洋信息处理中的研究及应用，2011年，国家批准了公益性行业专项项目“海洋环境信息云计算与云服务体系框架应用研究”项目的立项申请。其中的虚拟资源层是利用虚拟化技术，将来自不同节点的异构物理资源进行整合，形成大型资源池供平台层使用。虚拟资源管理是资源虚拟化的重要保证，实现资源部署、资源监控、实时迁移、负载管理、动态优化、备份管理和应用开发接口等功能。其中的物理资源层则包括国家海洋信息中心和南海信息中心两个节点，提供计算服务器、个高性能计算机群San存储盘阵。云服务通过数据加载、SQL查询引擎和文件查询引擎对应用层提供计算服务、模型服务、查询服务和存储服务等基本服务，同时为用户提供API接口，可以满足在云计算平台计算模型标准的基础上，开发自定义服务。而系统级服务的功能是以分布式文件系统为基础，利用索引和Map/Reduce技术对用户提出的任务请求进行管理和调度。订单模型整合海洋环境信息联机分析处理（OLAP）、数据挖掘服务、海洋遥感图像融合、海洋环境信息时空分析应用、海洋峰数值模式计算及数据同化、海洋环境信息远程可视化等海洋环境信息相关的应用模块，并为用户提供使用上述应用模块定制个性化订单的动能。随着海洋数据的爆炸式增长，传统并行计算与集群技术无法满足海洋信息处理要求。而云计算作为当前IT领域的新技术，是一种非常适合于海洋数据处理的平台架构技术。这使得我国在信息技术开发创新、跟踪引进等方面取得了明显成效，并在实际工作中得到了应用，特别是在海洋遥感、多元数据复合与同化、信息系统建设等方面有了长足的进步。大数据时代已然到来，海洋数据符合大数据的特征，而云平台是处理大数据的基础平台，服务于海洋产业理所应当。我们应更快更好的发展云计算，推动海洋科学的信息化发展。参考资料1.黄西安.海洋信息学简介[J].海洋开发与管理2.侯文峰.中国“数字海洋”发展的基本构想[J].海洋通报3.何广顺，李四海.构建“数字海洋”空间信息数据库[J].海洋信息4.王国仁.海洋信息处理与云计算技术5.黄文骞.海洋测量信息处理技术的发展6.王宏.海洋信息化“十五”发展前瞻7.欧阳永忠，陆秀萍，申家双等.海洋测量信息处理系统