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黄冬梅，贺琪，郑小罗 等 著

图书标签:

• 海洋信息技术
• 海洋工程
• 海洋科学
• 信息技术
• 数据分析
• 遥感
• GIS
• 海洋资源
• 智能海洋
• 海洋大数据

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313151469

版次：1

商品编码：11957079

包装：平装

丛书名： 海洋科学前沿系列丛书

开本：16开

出版时间：2016-07-01

用纸：胶版纸

页数：160

字数：220000

正文语种：中文

内容简介

　　《海洋信息技术与应用》为海洋信息类教材，全书共分为上下两篇：上篇（基础篇）主要介绍海洋信息化的几项基础技术，包括海洋信息获取技术、海洋信息传输技术、海洋信息处理技术以及海洋信息系统的设计与实现；下篇（应用篇）主要介绍几项重要的海洋信息化应用领域，包括海洋信息技术在海洋数据中心建设中的应用，海洋信息技术在海洋现象再现中的应用，海洋信息技术在海洋防灾减灾中的应用，海洋信息技术在海域管理中的应用以及海洋信息技术在极地科考中的应用。
　　《海洋信息技术与应用》适合相关专业研究生以及海洋信息化科技人员阅读参考。

目录

上篇 基础篇
第1章 绪论
1．1 我国海洋信息技术的发展现状
1．2 海洋信息技术应用的主要目的与意义
第2章 海洋信息获取技术
2．1 天基观测数据的获取
2．2 空基观测数据的获取
2．3 岸基观测数据的获取
2．3．1 海洋台站观测数据的获取
2．3．2 岸基雷达观测数据的获取
2．4 船基观测数据的获取
2．4．1 调查船观测
2．4．2 走航拖曳式观测
2．5 海基观测数据的获取
2．5．1 水面和水下定点观测
2．5．2 水面和水下移动观测
第3章 海洋信息传输技术
3．1 有线传输
3．1．1 海底光缆传输
3．1．2 海底光缆的基本结构
3．1．3 海底光缆传输的发展历程和面临的问题
3．1．4 海底光缆传输的意义
3．2 无线传输
3．2．1 水下无线传输技术的发展
3．2．2 海洋无线通信技术
第4章 海洋信息处理技术
4．1 海洋数据特征
4．1 -1海量性
4．1．2 多类性
4．1．3 模糊性
4．1．4 时空过程性
4．1．5 动态更新频繁
4．2 海洋数据预处理
4．2．1 数据清洗
4．2．2 数据转换
4．2．3 数据选择
4．3 海洋数据挖掘与分析
4．3．1 回归预测
4．3．2 统计分析
4．3．3 聚类分析
4．3．4 关联规则挖掘
第5章 海洋信息系统的设计与实现
5．1 海洋信息系统的设计
5．1．1 需求分析
5．1．2 系统总体设计
5．1．3 系统详细设计
5．2 基于GIS的海洋信息系统实现
5．2．1 海洋空间数据库的设计
5．2．2 海洋地理信息服务
5．2．3 海洋地理信息的可视化技术

下篇 应用篇
第6章 海洋信息技术在海洋数据中心建设中的应用
6．1 数据中心建设目标
6．2 数据中心建设内容
6．2．1 数据中心基础、专题、空间数据库建设
6．2．2 基础、专题信息产品制作和管理
6．2．3 数据中心综合管理平台系统的总体设计和实现技术
6．3 数据中心总体设计
6．3．1 框架设计
6．3．2 数据流程
6．3．3 拓扑结构
6．3．4 功能设计
6．4 数据中心数据库系统设计
6．4．1 数据库系统概念设计
6．4．2 数据库系统逻辑设计
6．4．3 数据库系统物理设计
6．4．4 元数据库设计
6．5 基础数据库管理系统
6．5．1 基础数据库库管理系统功能
6．5．2 基础数据库管理系统设计
6．5．3 基础数据库管理系统功能定制建设方案
6．6 数据共享系统
6．6．1 共享系统总体方案
6．6．2 功能设计
6．7 多级访问控制
6．8 TCB自身访问控制
6．9 审计安全子系统
6．10 加密模块
6．10．1 加密算法
6．10．2 表密钥随机算法
第7章 海洋信息技术在海洋现象再现中的应用
7．1 “怪潮”三维展示系统的主要功能与实现
7．1．1 三维数据资源建设
7．1．2 三维景观构建
7．1．3 海洋相关要素的3D展示处理
7．2 “怪潮”三维展示系统中的关键技术
7．2．1 海量地形数据的处理策略
7．2．2 海陆三维场景生成技术
7．2．3 三维绘制引擎构建技术
第8章 海洋信息技术在海洋防灾减灾中的应用
8．1 灾害预报分析技术及应用
8．1．1 水动力模型
8．1．2 水动力模型调试率定
8．1．3 水动力模型在厦门岛风暴潮中的应用
8．2 灾害评价技术及应用
8．2．1 厦门风暴潮淹没等级规则生成
8．2．2 淹没等级评价
8．3 灾害辅助决策技术及应用
8．3．1 风暴潮灾害撤离路径路计算模型
8．3．2 最短路径算法在城市风暴潮灾害防治对策系统中的应用
第9章 海洋信息技术在海域管理中的应用
9．1 海域综合管理系统的设计与实现
9．1．1 系统总体框架
9．1．2 海域综合管理系统的主要功能
9．2 基于移动端的海域执法系统的设计与关键技术
9．2．1 系统总体框架
9．2．2 基于移动端的海域执法系统的关键技术
第10章 海洋信息技术在极地科考中的应用
10．1 极地科考监控系统框架设计
10．2 航线数据筛选技术及功能实现
10．2．1 Steering-P夹角a筛选法
10．2．2 特征点选取法
10．2．3 Time-D间隔筛选法
10．3 航线数据分析和插值拟合技术及功能实现
10．3．1 Shipping-LINE中航线数据的Data-G-F和Map-S-F分析
10．3．2 基于贝塞尔曲线控制点思想的Shipping-LINE插值拟合算法
10．3．3 “雪龙号”极地科考航线功能实现
参考文献
附录（彩页）

精彩书摘

　　《海洋信息技术与应用》：
　　2.4船基观测数据的获取
　　2.4.1调查船观测
　　调查船观测目前仍是海洋调查观测的主要作业模式，是建设海洋环境立体监测网的重要内容，指的是在船舶上配备先进的仪器设备进行观测。我国“雪龙号极地科考船”就是典型的调查船，安装了可以用来探寻磷虾及其他极区水生动物的鱼探仪，可在航行时测定海水流速、方向的多普勒海流计，以及用于测量海水温度、盐度、深度的“CTD”等一大批先进的仪器设备，可对极地海洋、大气、生物、地质、渔业和生态环境等进行综合考察。
　　调查船上布放的仪器包括：温盐深探测仪（CTD），海流测量仪器、走航式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）、声相关海流剖面仪（ACCP）等，能在走航中同时测量海流速度的剖面分布和海水中悬浮沙的浓度剖面分布，并能实时显示水中悬浮物的运动状态。
　　2.4.2走航拖曳式观测
　　走航观测是将拖曳式海洋学仪器从船尾放人海中，拖曳在船后进行观测。拖曳系统的观测参数包括水体叶绿素浓度、温度、盐度、溶解氧、营养盐等，通过船舶走航拖曳方式可实现上述参数的连续剖面观测或定深观测，测量数据连同经纬度等辅助数据实时被传输至调查船。走航观测是极地考察的一个重要组成部分，通过走航观测可以获得跨越多个纬度的海洋生物、海洋化学、海洋物理、大气等学科数据，有助于科研人员进行系统的对比研究。因此，走航观测是海洋观测的重要内容之一。
　　2.5海基观测数据的获取
　　根据观测设备的位置，将海基观测分为定点观测和移动观测。
　　2.5.1水面和水下定点观测
　　海基定点观测包括部分海洋定点浮标观测和海床基观测。
　　海洋浮标观测是指利用具有一定浮力的载体，装载相应的观测仪器和设备，被固定在指定的海域，随波起伏，进行长期、定点、定时、连续观测的海洋环境监测系统。海洋浮标根据在海面上所处的位置分为锚泊浮标、潜标和漂流浮标，其中前两者用于定点观测，后者属于移动观测。锚泊浮标用锚将浮标系留在海上预定的地点，具有定点、定时、长期、连续、较准确地收集海洋水文气象资料的能力，称为“海上不倒翁”。潜标可潜于水中，主要用于深海测流和深层水文要素。对水下海洋环境要素进行长期、定点、连续、同步剖面观测。不易受海面恶劣海况的影响及人为（包括船只）破坏，海洋潜标系统可以观测水下多种海洋环境参数。
　　海床基观测系统是一种坐底式离岸海洋多参数监测系统。主要监测对象包括海流剖面、水位、盐度、温度等海洋动力要素。系统坐底工作期间，各种测量仪器在中央控制机的控制下，按照预设方案对海洋环境进行监测（典型情况下每小时采集一组数据）。中央控制机从采集到的原始数据中提取特征数据，控制声通信发射机将数据实时传送至水面浮标系统，再由浮标通过卫星通信将数据转发至地面接收站。在完成预定监测工作后可通过声学遥控释放手段对系统进行回收。海床基观测系统是海洋环境立体监测系统的重要组成部分，是获取水下长期综合观测资料的重要技术手段，在海洋监测领域的应用十分广泛。随着我国在海洋资源开发、海洋防灾减灾、节能减排、海洋科学研究等领域开展越来越多的工作，对海床基观测系统的需求正在逐渐增加，海底观测系统也逐步成为海洋技术领域的研究热点。
　　……

前言/序言

　　海洋是地球生命的摇篮，是人类生存与可持续发展的重要空间。近年来，全球性的海洋开发利用热潮促使我国加快了研究、开发和利用海洋的步伐，由此带动了对高质量海洋信息的广泛和迫切的需求。与此相适应，海洋信息化进程加快，海洋信息化建设在许多方面有了长足发展：海洋电子政务工程建设进展顺利，中国近海“数字海洋”信息基础框架已经初步搭建完成，国家海洋局政府网站、中国海洋信息网、各海洋专题服务网站建设不断完善，海洋综合管理信息系统建设继续深化拓展，海洋运输、港口、渔业、石油等相关行业和领域的信息化工作飞速发展，沿海省市海洋信息化工作也发展较快，基本满足国家海洋权益维护、海洋资源开发利用、海洋环境保护等需求。
　　我国作为一个拥有300万平方千米“蓝色国土”的海洋大国，要实现海洋事业的跨越式发展，关键靠人才，基础在教育。在这样的背景下，全国许多高校相关专业都开始关注海洋信息技术人才的培养，以满足海洋信息化发展的需求。本书以高级海洋信息技术人才培养为目标，结合实际海洋信息化系统开发经验，全面介绍相关基础知识和开发关键技术。
　　全书共分为上下两篇。上篇（基础篇）主要介绍海洋信息化的几项基础技术内容，包括海洋信息获取技术，海洋信息传输技术、海洋信息处理技术以及海洋信息系统的设计与实现。下篇（应用篇）主要介绍几项重要的海洋信息化应用，包括海洋信息技术在海洋数据中心建设中的应用，海洋信息技术在海洋现象再现中的应用，海洋信息技术在海洋防灾减灾中的应用，海洋信息技术在海域管理中的应用以及海洋信息技术在极地科考中的应用。

蓝海探秘：现代海洋科学与工程前沿 本书旨在为海洋科技领域的专业人士、研究人员以及对海洋事业抱有浓厚兴趣的读者，提供一个全面、深入且前瞻性的知识框架。本书聚焦于驱动当代海洋事业发展的核心科学理论、尖端工程技术及其广泛而深入的应用实践，勾勒出一幅宏伟的“蓝色经济”发展蓝图。 海洋，覆盖地球表面的绝大部分，蕴藏着无尽的资源、复杂的生态系统以及驱动全球气候和环境变化的关键力量。理解和利用海洋，已成为人类社会可持续发展的重要战略方向。本书正是在这样的时代背景下，系统性地梳理和阐述了当代海洋科学研究的最新进展和工程技术的创新突破。 --- 第一部分：基础科学的深度拓展——理解海洋的内在机制 本部分将带领读者深入到海洋科学的基石领域，探讨构成海洋系统的基本物理、化学、生物学原理，并重点关注这些基础学科如何与新兴交叉领域深度融合。 第一章：海洋动力学与气候建模的革新 本章详细剖析了驱动全球海洋环流的复杂机制，包括风驱动环流、热盐环流及其对区域气候变率（如厄尔尼诺现象、PDO等）的影响。重点引入了高分辨率海洋环流数值模型的最新发展，探讨了模型中湍流参数化方案的改进，以及如何利用机器学习方法优化模型对次网格尺度的描述。此外，还深入探讨了冰盖动力学与海洋相互作用，特别是南极和格陵兰冰盖融化对海平面上升的反馈机制，以及在区域尺度上预测极端海况（如风暴潮、巨浪）的最新进展。 第二章：海洋地球化学循环与生物地球化学过程 本章聚焦于海洋中关键元素的迁移、转化与储存。内容涵盖碳、氮、磷、硅等元素的全球循环，特别是海洋作为全球碳汇的重要作用及其饱和机制。详细讨论了海洋酸化的化学机理及其对钙化生物的影响机制。在生物地球化学部分，重点阐述了深海热液喷口生态系统、海底沉积物中微生物的作用，以及微塑料和新兴污染物在海洋环境中的传输路径与生态毒理学效应。 第三章：深海生物多样性与极端环境生命科学 海洋生物学已从传统的分类学研究迈向分子生物学和生态生理学的前沿。本章着重介绍宏基因组学和单细胞测序技术在揭示深海微生物群落结构和功能上的革命性应用。探讨了海洋生物在极端高压、低温、无光照环境下的适应性机制，并前瞻性地讨论了从海洋生物中发现新型生物活性物质（如抗生素、酶制剂）的潜力，为生物医药和工业应用提供新的思路。 --- 第二部分：前沿工程技术——探索与开发海洋的利器 如果说第一部分是“看清”海洋，那么第二部分就是“进入”和“利用”海洋所需的核心工程技术支撑。 第四章：先进水下机器人系统（AUV/ROV）与自主导航技术 本章系统梳理了各类水下机器人（AUV、ROV、Hybrid ROV）的最新设计理念与工程实现。详细分析了提高水下机器人自主性的关键技术，包括高精度水下定位技术（如超短基线、长基线系统的融合应用）、水下环境感知技术（声呐成像、光学成像与激光雷达的融合），以及先进的水下机器人集群协同作业的控制算法和通信协议。特别关注了机器人在深海勘探、水下基础设施维护以及海洋科学采样中的应用实例。 第五章：海洋观测网络与遥感技术的集成应用 构建实时、连续、大范围的海洋观测能力是现代海洋研究的基础。本章详细介绍了新一代海洋观测平台的设计，包括浮标系统、水下滑翔机（Glider）以及无人船（USV）的集成应用。在遥感方面，重点阐述了高光谱、合成孔径雷达（SAR）在海洋环境监测中的优势，以及卫星观测数据与在位观测数据（In-situ Data）进行融合反演的先进算法，用于精确反演海表温度、叶绿素浓度、海面高度和海洋波浪谱等关键参数。 第六章：海洋能源与资源开发工程 本章聚焦于可持续利用海洋资源的工程技术挑战与解决方案。详尽介绍了海洋可再生能源的开发：包括深海风电基础结构设计、波浪能转换装置（WEC）的效率提升与耐久性设计，以及温差能（OTEC）系统的热力学优化。在海洋资源方面，深入探讨了深海采矿技术（包括采掘、提升与海底沉积物处理）的工程可行性与环境风险评估标准。 --- 第三部分：跨界应用与管理——迈向智慧海洋 本部分着眼于如何将前沿的科学认知和先进的工程技术转化为实际的社会经济效益，构建可持续发展的“智慧海洋”。 第七章：海洋工程结构与材料的极端环境适应性 海洋工程结构长期暴露在腐蚀、生物污损和高应力环境中，对材料和结构设计提出了严苛要求。本章介绍了海洋工程新材料的研究进展，特别是高性能复合材料、智能修复涂层以及用于深海高压环境的特种合金。讨论了结构健康监测（SHM）技术在海洋平台上的应用，如何利用光纤传感和压电传感器实现对结构疲劳和损伤的早期预警。 第八章：海洋生态系统服务与风险管理 海洋生态系统提供的服务（如食物供给、碳吸收、气候调节）是人类福祉的根本保障。本章探讨了海洋空间规划（MSP）的理论框架与实施路径，如何平衡海洋保护区建设与海洋经济活动的冲突。重点阐述了海洋生态系统健康指数（EHI）的构建方法，以及如何利用多源数据对赤潮、藻华等海洋生态灾害进行早期预测和快速响应管理。 第九章：海洋数据治理与安全保障 随着海洋观测和信息技术的飞速发展，海洋数据的体量呈指数级增长，数据的标准化、共享和安全成为新的挑战。本章讨论了海洋大数据平台的架构设计，包括数据清洗、质量控制和跨部门互操作性标准。此外，还涵盖了水声通信、水下网络安全以及海洋信息基础设施的抗毁性与冗余设计，确保关键海洋业务的连续运行。 --- 结语： 本书的撰写基于对全球海洋科学与工程领域最新学术论文、国际会议报告以及重大工程项目的深入跟踪与提炼。它力求在理论的严谨性与应用的实践性之间找到最佳平衡点，为下一代海洋科技工作者提供一张通往“探索深蓝、经略海洋”的专业路线图。本书的深度和广度，确保了它不仅是案头的工具书，更是激发创新思维的源泉。

评分☆☆☆☆☆

我是在寻找一本关于经典音乐理论的深入解析时偶然接触到这本书的，当时我对巴赫赋格曲的对位法特别感兴趣，想找一本能系统讲解复调音乐结构的著作。然而，这本书的内容完全跑偏了，它似乎将重点放在了微生物遗传学上。我尤其记得其中一个部分详细阐述了极端环境微生物的代谢通路，比如在深海热泉口，细菌如何利用硫化物进行化学合成，那种生命力顽强的描述，让人感到震撼。书中还花了大量篇幅讨论了CRISPR-Cas9基因编辑技术在环境微生物改造中的伦理考量，引用了大量近期的研究案例和争论，分析得非常中立客观。虽然我个人的兴趣点在于和声与曲式分析，对于生物学，尤其是分子生物学部分，我只能算是略懂皮毛，但书中的逻辑推演能力和对实验结果的解读方式，体现出一种极高的学术素养。作者似乎对实验设计有着独到的见解，例如如何设计对照组来排除干扰因素，这套严谨的科学思维方式，即使应用到其他领域，也是受益匪浅的。整本书的论述逻辑非常紧密，几乎没有跳跃感。

评分☆☆☆☆☆

我原本的期望是找到一本关于中世纪欧洲骑士文学中“英雄叙事”主题的跨文化比较研究的学术专著，特别是想看看如何将叙事学理论应用于对亚瑟王传说的重新解读。然而，这本书的内容完全聚焦在了天体物理学的前沿探索上。具体来说，它详细介绍了引力波探测的最新进展和LIGO的信号处理技术。我记得有一个章节，对双黑洞并合事件产生的时空涟漪的数学模型进行了近乎于手把手的推导，用到了大量的张量分析和微分几何，阅读起来需要极高的数学功底。作者对数据噪音的滤除方法描述得极其细致，包括干涉仪的校准、环境振动的消除等工程细节。这部分内容对我来说，简直是天书，但我能感受到作者对精确测量和理论验证的偏执追求。此外，书中还讨论了暗物质和暗能量的现有观测证据及其理论模型的不一致性，并对未来十年可能出现的突破性发现进行了大胆的预测。这本书的语言风格非常严谨，充满了专业术语，但这种对未知宇宙的探索热情，即使隔着厚厚的专业壁垒，也依然能够感染读者。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书是冲着它的名字去的，我以为它会是关于最新的金融市场量化交易策略和高频交易模型构建的实战指南。我希望从中学习如何利用深度学习来预测股票价格的波动性。结果，当我翻开内页时，发现里面充斥着大量的古文字学和符号学分析。这简直是天壤之别！书中有好几章专门探讨了苏美尔楔形文字的演变路径及其社会功能，对不同时期的泥板文书进行了细致的刻画和比对。作者似乎是一位资深的考古学家，他不仅描述了文字的形态变化，更深入挖掘了文字背后的权力结构和行政管理体系。我特别欣赏其中对象形符号向表音符号过渡阶段的描述，他引用了大量的图表来展示这种抽象化的过程，论证极具说服力。虽然我完全没有这方面的专业背景，但阅读过程中，那种探寻人类文明早期信息记录方式的奇妙感，让我爱不释手。这本书的插图非常精美，很多是原版文物的拓片高清照片，配以详细的释读说明，学术价值和艺术价值兼备。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书的目的是想学习现代城市规划中可持续交通网络的优化算法，特别是关于基于Agent的交通仿真模型的搭建与应用。我期待看到各种元启发式算法（如遗传算法或蚁群算法）在解决城市拥堵问题上的实际效果。谁知，这本书竟然大篇幅地探讨了19世纪俄国现实主义文学中对“小人物”的社会心理刻画。我被书中对陀思妥耶夫斯基笔下人物内心矛盾的剖析所深深吸引。书中有一个专门的段落，分析了《罪与罚》中拉斯柯尔尼科夫的道德困境，探讨了他如何在高压的社会环境中，将个人的“超人哲学”投射到犯罪行为上，从而构建出扭曲的自我认知。作者的分析视角非常独特，他不仅仅停留在文本表面，而是结合了当时圣彼得堡的社会经济背景和哲学思潮，将文学作品视为一种复杂的社会病理学记录。阅读过程中，我仿佛回到了那个充满压抑和希望的时代，对人性的复杂性有了更深层次的理解。这本书的引文规范非常专业，注释详尽，参考文献列表的跨学科广度也令人印象深刻。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配合着波光粼粼的纹理，一下子就把我的思绪带到了无边无际的大海中央。我原本是想找一本关于水下机器人控制系统的专业书籍，结果误打误撞拿到了这本。翻开目录，映入眼帘的是一些关于高分子材料的界面化学的章节。说实话，我对材料科学的理解非常基础，所以一开始还有点担心看不懂。但是作者的行文风格非常细腻，尤其是在讲解纳米尺度下聚合物薄膜的自组装机制时，他用了很多非常形象的比喻，比如把分子链比作缠绕的丝线，把表面张力比作看不见的拉力，这让原本枯燥的理论变得生动有趣起来。我记得有一个章节专门讨论了新型生物相容性涂层在医疗器械上的应用前景，里面详尽地分析了等离子体处理技术对材料表面能的影响，数据图表制作得极其精良，图例清晰，逻辑链条完整。虽然这和我的专业方向（比如数据挖掘或云计算）风马牛不相及，但仅仅是阅读这些关于材料表征和结构-性能关系的部分，就感觉自己的知识体系被拓宽了不少，体会到了基础科学研究的严谨和美感。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，行距合理，即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。

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