海底观测系统的建设

海底观测系统的CI不仅仅是传统意义上“数字化”工程，而是在“大数据”技术支撑下，构建“互联网+”时代的“智慧化”工程。CI必须围绕以下三个目标展开：

（1）海底观测系统建设是围绕明确的科学目标展开的，CI建设的主要目的是为海洋科学研究和管理提供信息支持和决策手段。CI建设不能只是停留在数据管理和应用系统的开发上，而是基于高新信息化技术的海洋科学研究和管理的综合。

（2）CI应具有坚实的应用需求和前景，是一项具有基础性、前瞻性和公益性的系统工程。要以应用为驱动的建设机制，搭建一系列基础信息服务系统和专题应用信息系统，各应用系统的建设必须满足海洋科学研究、海洋管理部门和社会公众的需求，得到广泛认可和应用，并产生巨大的社会和经济效益。

（3）CI建设不应是简单地应用各种现有技术，而将是针对海洋开发、管理和科学研究，依托新兴的信息化技术，进行相关技术、方法和知识的综合集成与创新开发，形成智慧海洋系统应用示范，体现高新技术特色。

12.3.1 CI重点建设内容

CI重点建设内容有：

1.管理机构建设

有效的管理是保证海底观测系统建设和运行的基础。海底观测系统是一个多学科的，科学与技术相结合的大系统，涉及的业务部门多。参考国外的建设经验，必须有一个专门的管理机构来对整个系统进行管理，而CI管理是这个管理机构重要的一个组成部分。

2.基础设施建设

基础设施包括硬件设施以及软件资源。基础设施建设工作需考虑到“边建边用”的原则。由于IT技术的不断发展，在结合中长期规划的前提下，根据短期规划建设硬件环境。在建设过程中注重系统的开放性和可替换性，以随着时间的推移来不断提高硬件性能。

基础设施建设可大体分为通信资源和计算资源。对于通信资源，海底传感器通过海底观测系统接入到岸基，而不同岸基之间数据的汇聚以及到数据中心的汇聚、数据发布等都可借助国家信息基础设施来实现。计算资源可参考“云计算”的模式，采用私有云和公有云结合的方式加快建设步伐。核心数据存储和分析服务可运行在私有云上面，一些次要的应用服务可建设在公有云上面。

3.数据处理平台建设

数据处理平台包括运行在硬件上的数据处理服务和数据发布服务，涉及数据汇聚节点（岸基）和大数据处理中心两个部分的建设。数据汇聚节点汇聚相关区域的数据，进行初步处理后进行本地化存储。大数据处理中心汇聚了整个海底观测系统的所有数据模式（schema）且向所有用户提供服务。数据处理平台建设的内容包括数据管理模式、数据存储和处理服务、数据发布等，涉及设计、建立和维护等阶段。

4.应用建设

应用建设是指在整个CI应用服务框架下，进行科研、科普领域的相关应用开发和发布。应用是科研人员和普通用户接入海底观测系统的窗口，通过不同的目标用户定位，分为科研应用和科普应用两大类。科研应用面向不同专业背景的科研人员，所提供的服务包括数据服务、分析服务、模型服务等。相关科研人员可使用不同的应用来访问数据或做一些分析、查询工作。科普应用面向普通大众，利用海底观测系统采集的数据，进行公众科普教育和大众化的信息服务。依托数据服务框架，前台应用可基于手机、平板等平台开发，实现随时随地的数据访问。

应用建设包括核心应用和外围应用两大类型。核心应用和数据模式紧密关联，如原始数据查询应用。这些应用需核心团队开发并发布，一般不会轻易变化。外围应用是指在核心应用上二次开发而实现的应用程序，如对某数据的分析展示应用。这些应用可依托合作公司完成，甚至让平台用户自己开发、发布，提高数据的使用效率。

5.安全策略建设

信息安全策略建设是保证整个系统安全可控的一个前提和基础。安全策略是一组安全执行管理规范，系统涉及的所有人员都可遵守它提出的指导。安全策略的基础形态是描述组织安全需求的一份文档。安全策略定义了什么应做，而不是应怎么做，也不该定义具体的技术和解决方案。

安全策略的一个具体形式就是确定相关安全标准。标准定义了如何配置设备，如何安装和配置软件，以及如何使用计算机系统和其他组织资产才能确保符合安全策略的意图，其描述了如何应用策略，因为它们以策略并联，可被认为是强制的。标准把策略扩展到现实的世界中，指定技术设置、平台或行为。

12.3.2 CI建设面临的挑战

要实现上述建设内容，CI建设将面临具有多学科（技术）交叉、深度集成与融合、集成创新及人才队伍建设等方面的挑战。

1.多学科（技术）交叉挑战

交叉主要是指技术的交叉、知识的交叉、专业的交叉。CI建设不仅要充分应用计算机技术、系统科学、运筹学、控制理论、优化与决策理论、软件工程等信息化领域的众多理论知识和研究方法，还涉及海洋地质、物理海洋、海洋化学、海洋生物、海洋环境保护和灾害学等各个领域的专业知识、方法和模型。实现跨领域、跨学科、跨专业的联合攻关是对CI规划、设计和实施提出的严峻挑战。

2.深度集成与融合挑战

CI集成内容涉及网络、硬件、软件以及业务流程等的各个层面，涵盖软硬件及技术、数据、知识、方法和模型等全方面整合、优化与集成，是一个综合的、复杂的体系集成工程。软硬件的集成不是简单盲目地通过购置和堆积大量所谓性能先进的硬件设备、软件产品来实现的，而是要求充分应用系统科学及优化与决策理论等系统工程方法来解决集成问题。技术的集成，不是简单将各类高新信息化技术引入CI的技术大杂烩，必须在各种技术潮流中准确把握适用于海底观测系统CI建设的关键技术。数据、知识、方法和模型集成，也不是将数据库、知识库、方法库、模型库及相关应用系统的简单叠加与组合，而是着眼于解决关键科学问题，在清晰的科学目标和应用需求指导下，依托信息化关键技术，对相关的数据、知识、方法和模型进行优化和整合。因此，提出一个合理、切实可行的系统集成方案，是CI建设过程中需解决的一个关键问题。

3.集成创新挑战

CI建设没有一个现成的、标准的框架和技术模式可照搬。我们虚心研究借鉴和吸收国际上的技术和理念，但不能全盘照搬。信息技术日新月异，各类先进的技术及设备不断更新涌现，必须秉承创新的理念，站在更高的起点上，建设更具智能化的信息平台。在这过程中，要保持对日新月异的新技术持续跟踪、消化和应用，只有这样，我国海底观测系统CI才有建设和发展的基础，才有不断创新的源泉和动力。

4.技术人才与管理模式挑战

“大数据”时代的到来对CI建设提出新的要求，因此必须进行人才和技术储备，以适应不断发展的技术要求。如何建立健全信息技术支持长效机制，培养既懂得信息技术又有海洋领域专业知识的复合型人才，逐步建立、壮大一支技术扎实，业务过硬的信息化队伍，是我国海底观测系统CI建设面临的又一挑战。