世界海洋日｜构建海洋生态预警监测平台，保护海洋生态系统！ - 海洋污染预警系统

今天是第十四个世界海洋日

. F, i) Z0 B: E/ Q, K

也是第十五个全国海洋宣传日

) ?3 n2 u f* n. E3 W % Q9 t$ e% g/ M' m" d0 S

今年的主题是

5 \/ V( ?5 U/ p; Z" h7 t

保护海洋生态系统，人与自然和谐共生

习近平总书记高度重视海洋强国建设，围绕海洋事业多次发表重要讲话、作出重要指示，强调“建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务”。

9 [) |6 c& a# [+ q2 k

为系统科学推进海洋生态保护工作，提升生态系统质量和稳定性，2021年7月，自然资源部下发《关于建立健全海洋生态预警监测体系的通知》（自然资办发〔2021〕52号），明确制定了摸清我国海洋生态家底、推进典型生态系统预警监测、强化海洋生态灾害预警监测等八项任务，要求各地海洋部门依托自然资源三维立体时空数据库和国土空间基础信息平台，统一设计分级建设海洋生态预警监测信息化平台。

全面加强海洋生态预警监测工作，将为推动海洋经济高质量发展，高效开展海洋防灾减灾，系统科学开展海洋生态保护修复，服务海域海岛用途管控，守住自然生态安全边界提供有力技术支撑。

当前问题

1、海洋生态系统家底掌握不清。

* A; T) ^6 q; o i U8 v* [* d9 Z

目前，我国海洋生态系统情况掌握存在信息不全面、不具体、不明确等问题，例如：海洋生态系统数据结构不够健合，亟待建立海洋生态分类分区数据标准体系；海洋生态分类分区收集数据信息不齐全，难以依据分步实施的原则确定海洋调查监测对象；海洋生态预警的基础前提——本底参考值同样欠缺，需要通过开展典型生态系统现状调查，确定基线参考值，方便后续预警与评估工作的开展。

2、海洋生态系统监测体系不健全。 % Q% Z% P0 J; l5 r

+ S' Y3 s* `' D- F+ U7 ?; L

国家计划开展的海洋生态系统监测体系包括典型生态系统现状调查、近海生态趋势性监测、典型生态系统预警监测、海洋生态灾害预警监测，以及国家重大战略区域协同监测等五项内容。各类监测项目监测指标、监测频率、站位布设、技术方法、成果汇交、数据审核流程等诸多事项需要在监测体系建设过程中逐步摸索构建并加以完善，特别是需要借助信息系统的建设完善生态监测数据采集、生产到应用的全生命周期管理。

7 V7 j$ l+ _; s+ ?* P. \6 J / C& e' X# x0 Q5 f

3、海洋生态系统预警指标体系尚待建立与完善。海洋生态系统出现问题的原因较为复杂，影响的因素多种多样，加强海洋生态综合指标评价体系研究，探索内在联系与规律，以期实现生态灾害预警的目标。为此亟待研究建立一套科学合理的海洋生态评价综合指标体系：依据现状调查确定的本底基线参考值，结合海洋生态监测体系收集的不同时点数据，开展海洋生态指标评价，以量化形式对当前海洋生态发展的某项或全局发展的趋势进行科学客观的评价，同时根据各种生态分级指标预警阈值的设置，及时发出海洋生态灾害预警响应。

1 D9 m! n: y3 n

建设内容

% i. f& x/ L8 I2 G, E8 ~

充分应用物联网、大数据，以及空间地理分析、指标分析评价、数据驾驶舱等信息技术手段，建成海洋生态系统综合数据库、近岸海洋生态“一张图”，初步摸清我国海洋生态底数；构建海洋典型生态系统监测业务化运行体系，建立监测数据实时汇集、快速处理及动态更新机制；建立海洋生态受损状况及变化趋势分析评估模型

，开展海洋生态预警分析评价指标计算，及时预警生态问题与潜在风险，应用数据驾驶舱展示海洋生态总体态势及演变趋势，为制定海洋生态保护措施提供信息化支撑服务。

; ^) i6 y; M V) W % c4 ?/ v- Y1 m# m2 b4 N

 1

9 _5 V9 v6 U! s: w: q- d( z' U) [

近海洋生态“一张图”

划分近岸海洋生态分类分区，绘制海洋典型生态系统分布图、海洋生境地图，构建近岸海洋生态"一张图"，初步摸清近岸海洋生态底数。

海洋生态综合数据库建设

海洋生态分区数据库。

7 O' p/ _6 D: Y$ P) ~- C

收集整理历史开展的海洋生态领域专项调查成果数据（含：2019-2020海洋生态系统现状调查成果），依据国家制定下发的《海洋生态分类指南》、《中国近海生态分区》等标准规范，建设海洋生态分类分区数据库技术框架。整理近海生态区域海洋生态类型清单，收集区域内各类典型生态系统分布与基本特征数据、生物多样性数据以及关键生境要素信息，整理重要生态类型数量、质量、受损情况、保护利用状况、海洋生态变化趋势等信息，实现数据建库。

1 I6 D8 r( K2 `0 o* S0 R9 S) [

海洋生态基础地理数据库。收集海洋生态关联的各项基础地理数据以及行政边界等数据，如：基础地形图、海底水深图、遥感影像图、电子海图，以及海域市县行政界线、海域勘界线、领海基线、12海里领海线等数据，建成海洋生态基础地理数据库。

海洋生态环境资源数据库。收集海洋典型生态系统范围内的各种生物信息、空间资源、生物资源、海洋气象、海洋水文、海洋水质、环境保护、海洋防灾等领域各类基础底数等相关数据，建成海洋生态环境资源数据库。

9 s5 P# Q: {* B- _9 H

海洋生态综合监管数据库。汇集海洋生态领域业务管理、海洋规划、海洋调查、环境观（监）测、海域海岛监视监测等相关数据，建成海洋生态综合监管数据库。

海洋生态数据可视化展示及分析应用服务

m$ u3 T2 Q. V$ w: h9 M

基于各省市自然资源三维立体时空数据库、国土空间基础地理信息平台，提供海洋生态数据可视化展示及分析应用服务，包括：

实现海洋生态预警监测数据资源的分门别类、多层次的信息聚合，以及直观的可视化展示，绘制海洋典型生态系统分布图、海洋生境地图；

! n2 C+ |* Y6 a% D5 |& Q

提供数据基础分析应用服务，满足数据多形式空间检索、图表统计、聚类分析、时间轴分析、以及其它专项空间分析，提供专题成果制图输出等功能；

提供海洋生态数据挖掘分析服务，实现生态本底数据专题统计，汇总各种典型生态系统分布数据，历年变化趋势，形成各类生态专题分析研究报告。

 2

海洋生态系统监测业务化运行

构建海洋典型生态系统监测业务化运行体系，建立海洋生态系统监测数据实时汇集、快速处理、动态更新，以及服务共享机制。

3 y: s7 ?; g! _, q 4 ?7 K( T7 `0 G4 @4 L

典型生态系统监测数据库建设

收集牡蛎礁、海藻场、盐沼、泥质海岸、砂质海岸、河口、海湾、珊瑚礁、海草床、红树林等十大生态系统监测数据，完成典型生态系统监测数据库建设。

q4 u4 L5 @; P

牡蛎礁。 ; I6 S Q" d: S& e" F

收集牡蛎礁典型生境基础数据、生物群落数据、环境要素数据、威胁因素数据等内容。

海藻场。 7 t, ]9 p. g/ ]2 V4 ?; n

% j. j' w7 w1 Z: n- ^. h. B

包括海藻场典型生境基础数据、生物群落数据、环境要素数据、威胁因素数据等内容。

+ v* ]. T7 V' j

盐沼。

包括盐沼典型生境基础植被数据、生物群落数据、环境要素数据、威胁因素数据等内容。

/ Q# @- I" N5 ~2 |% Z

泥质海岸。 2 m& o# u! y+ R: v

包括泥质海岸典型生境基础数据、生物群落数据、环境要素数据、威胁因素数据等内容。

/ a3 F6 m: ^ D2 H# u+ f* u

砂质海岸。包括砂质海岸典型生境基础特征数据、生物群落数据、环境要素数据、威胁因素数据等内容。

河口。包括河口（滨海湿地）典型生境基础数据、河口生境数据、生态压力因素数据等内容。

海湾。 / ~7 A. c T: n, k1 g

( s5 y+ p) w, q5 F) j4 w$ _

包括海湾典型生境基础数据、生物群落数据、威胁因素数据等内容。

2 `! o7 a8 M- u5 a0 O& z ( Y2 K2 v( r2 J& {/ |9 K1 S5 f3 V

珊瑚礁。 , T; S& e! L& p6 Y: x

; l1 _) A5 }) H# w

包括珊瑚礁典型生境基础数据、生物群落数据、环境要素数据、威胁因素数据等内容。

" N2 o& h4 r2 g& }% \% G( t

海草床。 " T/ u9 A& z2 G: z M I" m

包括海草床典型生境基础、生物群落数据、威胁因素数据等内容。

$ ?$ @; F; z, ` 1 m1 z: C: }& ~- i

红树林。包括红树林典型生境植被基础数据、生物群落数据、环境因素数据、威胁因素数据等内容。

数据采集、融合治理及动态更新

# s( o9 K+ } z+ W

实时或延时收集海洋生态现状调查、专题监测（近海生态趋势性监测、典型生态系统预警监测、海洋生态灾害预警监测，以及国家重大战略区域协同监测）等数据内容，应用流程化数据加工处理，形成海洋生态数据资产，具体包括：

P+ X9 @( R8 n1 V

数据汇集。

3 d& r2 d `$ j

实现典型生态系统监测数据依据标准规范完成数据集中管理，形成原始数据，以及经抽取、清洗、装载后的标准数据集。实时数据自动质量控制，自动完成流程化作业；延时数据，经系统化质量审查之后，经人工确认提交原始数据建库，进入流程化作业管理。

$ \$ b" i9 M. v/ K; N7 O

数据融合开发。

实现海洋生态系统数据融合加工生产处理操作，例如：融合自然地理、海岸和海底地形结构特征等数据，构建水生场景数据；融合水体结构和特征、表层和近表层底质组成、特征，以及底栖和浮游/悬浮生物数据，构建底质、生物等基础数据，构建地形地貌、底质、生物组分数据，以及分类单元数据。

数据资产管理。建立数据标签，建立元数据结构，录入元数据信息；对于各类数据建立分层分级资源目录，包括建立以文件格式存贮的目录体系；对于地理化的海洋生态数据发布地线地理数据服务、空间分析应用服务，对非地理化的海洋生态数据发布数据集查询、统计、文件下载等文件服务、数据服务。

海洋生态服务共享管理

建设海洋生态数据服务资源池，汇集海洋生态各类成果数据服务，建立各类数据服务的元数据，发布提供服务资源目录供各相关部门、相关系统查询。依据数据服务对外公开的设置，提供对外共享服务的申请、订阅、发布等管理，发挥海洋生态本底及动态数据更大价值。

, g' f: z- F) s' ?

 3

' x8 Q( h: ]/ ~0 g( Q

海洋生态分析评估

建立海洋生态受损状况及变化趋势分析评估模型，开展海洋生态预警分析评价，及时发布海洋生态问题与潜在风险警示信息。

% O- f2 M: l- w# b3 _7 k9 E

构建海洋生态预警分析评价指标体系

5 ]0 v" d5 V x! S

海洋生态预警分析评价指标可以从三个方面进行：资源状况、生境状况、风险状况。

资源状况。

生物资源状况包括海域生物资源指数、海域生物资源多样性指数、渔业资源指数等；空间资源状况包括海岸线资源指数、重要生态空间指数、潮间带资源指数等。

生境状况。生境生态化状况包括初级生产力指数、滨海植被面积指数、无居民海岛植被覆盖率指数等；底质污染状况包括酸可挥发性硫化物指数、总有机碳指数等；水体富营养化状况包括富营养化指数、氮磷比指数等；水体稳定性状况包括溶解氧饱和度指数、酸碱度指数等。

3 Z5 B# x+ X! }+ }4 L$ x# b* t

风险状况。生态灾害状况，包括赤潮风险指数、互花米草入侵指数等；潜在风险状况包括海域低氧指数、砂质岸线侵蚀指数、海平面变化指数。

海洋生态评估综合评价及应用

建立海洋生态综合评估体系，实现海洋生态预警预报，采用两种方法进行权重值确定，构建海洋生态预警评估模型。

利用层次分析法（AHP）、熵值法等权重值确定方法，获取到资源状况、生境状况、风险状况三种综合评估指标的权重值，并结合各个指标的数值，得到生态综合评价值。根据该值对海洋生态状况做出评估，若出现值不正常的现象，可发出预警，提前做好应对措施。

 4

/ e0 k! ?9 c9 V5 N& W: _

海洋生态数据驾驶舱

应用数据驾驶舱理念于海洋生态预警监测管理工作，具体建设包括：展示海洋生态“一张图”成果，应用“一张图”的数据查询、分析功能，充分获取海洋生态数据信息；展示海洋生态系统监测业务化运行当前状况，如监测的场景数量、数据上报量、数据质量审查，以及数据融合生产的进展情况等各类统计数据；展示海洋生态分析评价指标的实时状态、历史数据演变，以及未来发展趋势预测，对于当前及未来预计超出生态安全阈值的数据以警戒方式展示数值，并在“一张图”展示区域显示其空间位置、预警性质、处置方式等信息。

+ P" E( J: V/ {, h

“保护海洋生态系统 人与自然和谐共生”，需要全社会齐心协力，共同守护七彩美丽海洋。南方数码秉持“地信服务 无处不在”愿景，希望在共建蓝色家园这项伟大事业中，贡献地信人的一份聪明才智。

; A. }2 q% N% f! \+ Y+ C ! x# `( E$ W8 K" T' ~

南方数码海洋事业部，作为拥有双重基因的综合体——既有地信人的坚韧，又有海洋人的情怀，致力基于地理信息平台提供智慧海洋信息化服务。成立以来，已经面向各级政府、科研机构、企业等，提供了诸如海域海岛管理、海洋资源保护与开发、海洋地形地貌测绘、海洋三维立体时空场景建设、海洋数值模式计算、海洋信息化系统建设等多种类型技术服务。我们期待，从建设海洋生态预警监测平台做起，为我国的海洋生态保护事业贡献自己绵薄之力。

% t. |+ D7 F* G; m ]1 T

南方数码

撰文 | 海洋事业部

( ]& r4 w8 o+ _. }$ Q' ?

编辑 | 付芬

美编 | 梁静婷

. a8 Y$ M2 R" H+ n4 N

审核 | 邹文财

审签 | 唐浩宇

( M6 V1 n. {& ~% p- P0 `

——往期阅读——

( x0 v. R3 r8 M" b, a' H

6 z% p4 z0 H2 D* s( J

# m% |: }5 V1 s) u, V 7 z; l) D/ I' [8 V% k. u+ W6 y o ) n, K: y- s+ q