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海洋生态大数据

发布时间:2024-03-19 08:09:39

『壹』 为什么生物技术要使用超级计算机地中海

8月20日,在青岛举行的“海洋大数据与智能计算”鳌山论坛上,浪潮集团宣布将为青岛海洋科学与技术国家实验室(以下简称海洋国家实验室)建设性能达每秒千万亿次的超级计算机,这将是目前我国在海洋领域运算速度最快的超算系统

与此同时,海洋国家实验室还分别和浪潮集团、山东省科学院共同签署战略合作协议,将成立海洋大数据与智能计算相关的联合实验室,整合各方优势资源为我国海洋基础与应用研究和高技术研发提供重要保障,并助力海洋国家实验室优化海洋科技资源配置、实现资源共享、开展科技创新,科学开发和利用海洋资源。

浪潮集团与国家海洋实验室签署战略合作协议

人类对太空的了解远超海洋

尽管人类已经踏足月球并已探索了火星,验证了引力波并可以收集远从数百光年外产生的宇宙射线,但是我们对脚下这颗蓝色星球中海洋的研究面积却不足10%,甚至至今无法精确的绘制一幅海底地图。据统计,人类已经确定的海洋生物有212,906种,但是可能还有2500万种未知生物有待研究。

可以说,人类对海洋的研究只是刚刚起步刚。中国科学院院士吴立新认为,从某种意义而言,“人类对太空的了解要远远超过海洋”。

人类对海洋研究进展缓慢的原因除了经费投入较少的原因外,也受限于材料与工程科学的发展。目前,人类已经可以制造能承受上千度高温的太空材料,将其大规模应用于航天飞机、运载火箭之上,然而却依然无法制造能长期承受数百乃至上千大气压的载人深海探测设备。

海洋研究面临大数据挑战

不过,随着粮食和能源危机、地球生态失衡等原因,科学家们开始将更多的目光投注在海洋研究之中,期望通过对海洋的深入研究,科学获取人类急需的氢、电、石油、食品等资源,并缓解越来越频发的海洋灾害。

随着海洋观测技术的进步,海洋大数据来源更加丰富,如航次测量,卫星遥感,海洋遥感、油气平台、水下遥测、基因测序、浮标资料、数值模拟、数据同化等等。与此同时,海洋大数据种类也更加多样化,如物理海洋、海洋地质、海洋生物,海洋生态、海洋化学、海洋遥感、深海观测等等。其中,仅物理海洋就包括有风、气压、气温、湿度、能见度、水温、盐度、叶绿素、浊度、波浪、海流等近200种不同的数据变量。

据统计,到2030年,海洋数据量规模将从目前的约60PB增长至350PB以上。数据量的急速增加与种类的多样化,给海洋研究带来了更大的数据处理挑战。

用超算化解海洋大数据挑战

中国工程院院士、浪潮集团首席科学家王恩东认为,随着世界各国海洋开发的重视程度与日俱增,开发利用海洋数据资源将在发展海洋经济、加强海洋国防、支持海洋决策、提供海洋公众服务等方面发挥更加重要的支撑作用。这需要跟先进的技术工具结合,如用超算模拟出海洋潮汐、水流变化及海底石油矿藏等,从而为实际生产提供有效决策。

中国工程院院士、浪潮集团首席科学家王恩东

目前,世界各国特别是发达国家在利用超算开展海洋研究上已先行一步。在高分辨率全球海洋环流模式的研究上,日本凭借Earth Simulator(地球模拟器)在21世纪率先达到全球0.1度,而美国海军随后迅速达到业务化保障全球1/12度,法国、英国的业务化预报相继达到全球1/12度这一精度,而中科院大气所和海洋一所等则在2013年实现了全球0.1度的精度研究,落后了将近10年。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)目前安装的超算Surge和Luna是全球海洋领域最快的超级计算机,两台超算总峰值性能达到每秒5.78千万亿次,很好的帮助NOAA完成诸如高分辨率快速刷新模式升级,飓风研究预报模型升级、天气水文研究和预报等,让NOAA得以更加准确的预测冬季风暴和雷暴降水,改善对飓风路径和强度的预报。

我国对海洋研究的重视程度也在不断提高,并取得了很多重大进展。如由国家海洋局第一研究所开发的第三代海浪数值模式,实现了超高分辨率全球表面波数值模拟计算,大大推进了高分辨率高质量海浪预报的产品化进程,成功获得2016年度“戈登·贝尔奖”提名。

王恩东表示,当今超级计算机越来越成为科学家解决人类重大问题的创新研究工具,海洋国家实验室超算平台建设将极大地促进提升我国海洋科研效率,这对于科学开发海洋资源、预防和抵御海洋灾害、推动国家“海洋强国”和“一带一路”战略的发展均具有至关重要的意义

『贰』 海博科技AI+大数据生态圈推动“孪生”智慧城市新升级


以技术创新为驱动,伴随着中国IT业不断成长和发展,2004年创办的海博 科技 是国内最早一批将大数据、人工智能技术应用在平安城市运营和智慧公安建设的企业,曾参与保障北京奥运会、海军节、世园会、全运会、APEC等诸多国际重大活动,以及天网工程、平安城市等国家级重点项目建设,产品及创新解决方案研发能力处于国内一流水平,一个以海博为核心的“AI+”生态圈正在加速构建。

如今,海博 科技 与华为、阿里巴巴建立战略合作伙伴关系,与海信进行视频解码的相关技术研究,……全面推动公共安全、智慧城市、大 健康 等领域的“AI+”升级,以算法引领数字孪生,赋能城市升级。

(一)多款“AIoT”智能产品国内领先

作为山东省第三批“瞪羚企业”,海博 科技 正如瞪羚一样,已跳跃进入了高成长期。2018年是海博人最自豪的一年,“这一年我们干了两件大事,一是圆满保障了上合组织青岛峰会,二是企业产品化转型成功。”山东海博 科技 信息系统股份有限公司总经理韩东明表示。

2018年公司团队全面支撑上合组织青岛峰会视频保障工作,协助客户以环鲁、环青、环城三道防控圈为核心,整合城市监控视频、移动警务视频、海警船4G视频、卫星通信视频等,构建起海陆空视频监控联动的“天罗地网”,为各单位在指挥调度、 社会 面管控、要人警卫、应急处突、反恐防爆、情报预警等6个维度提供稳定智能的视频安保支撑。海博 科技 自主研发的视频云警务大数据实战平台,连续6024个小时以全面、稳定的场景能力保障活动安全有序举行。

2018年,海博 科技 在“AIoT(人工智能物联网)”智能产品研发上取得了极大的突破。技术研发团队凭借对人体行为分析、手势识别、图像深度学习、视频智能分析等技术的研发和创新应用,打造了多款“AIoT”智能产品,覆盖终端用户,包括智能警用无人机、警务终端、智能车载、智能体检机器人等。


(二)加强技术攻坚,持续以算法引领智慧城市赋能升级

公司的人体行为分析技术,可“实现同时对数十人的面部表情、手势、身体行为进行捕捉、识别和分析,进而做到行为预测、深度生物识别”,尤其视频大数据、人工智能产品及创新解决方案研发能力,始终在公共安全和民生领域处于国内领先。

经过对驾驶员体检业务以及相关技术应用的研究,海博 科技 研发驾驶员智能自助体检机,实现了由项目型向产品型软件公司转型的战略升级。目前拥有包括软件著作权、实用新型专利等在内的近50余项知识产权。,海博 科技 近年来成功研发推出了国内领先的驾驶员智能自助体检机。

海博 科技 在与公共安全领域用户的业务合作中发现,通过人工智能技术对提供驾驶员体检服务已经具备了技术可行性,并且也有较大的现实需求。这是一套融合了视频图像深度学习、人工智能算法、多模态感知等技术,对人体行为进行智能化检测的AIoT设备。“在学车诉求较强的旺季,一台驾驶员智能自助体检机一天能实现100余人的体检业务,彻底改变驾驶员体检线下模式,减轻体检人来回奔波、浪费人力物力,提升服务效率,有效降低整个 社会 成本,取得良好的 社会 效益和经济效益。”

(三)打通城市警务体系“毛细血管”

在技术人才方面,海博 科技 长期专注于大数据和人工智能领域的 科技 研发及技术创新工作,现已形成稳定的团队,围绕公司目前的核心产品,已攻克了多个行业共性难题。

近年来,海博 科技 共有21个独立开发的项目列入青岛市技术创新重点项目计划,与哈尔滨工业大学成立校企联合实验室,达成产学研合作项目1个,共同进行“监控视频分析与处理”项目的研究开发,开展人工智能以及视觉技术分析等内容的技术研究,分别与中国海洋大学、山东大学达成合作意向,双方未来将在人才、技术、设备等多方面进行合作。依托这些技术,公司在2020年推出海博锐鹰智慧警车系统,将算力、本地解析能力从市局、分局前移到民警手中,以边缘计算、人工智能算法打通城市警务体系“毛细血管”。


此外,海博 科技 还积极与上下游企业进行技术交流,“用 科技 守护美好生活”是海博 科技 的企业使命,每时每刻都在守护和改变着这个城市。秉持“智汇物联,安创未来”的信念,希望通过海博的研发和努力,能让城市更加安宁、和谐,美好。

(四)“数字孪生”推动城市智慧升级,从虚实结合到虚实互动,智慧孪生城市未来已来。

数字孪生作为实现数字世界与物理世界实时互动的重要技术,得益于物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的发展,数字孪生与国民经济各产业融合不断深化,有力,成为我国经济 社会 发展变革的强大动力。

在推动智慧城市建设中,公司的计算机视觉识别技术就破解了夜间识别这一长期的行业痛点,实现了复杂环境的精准识别与定位。针对公安业务需求,海博 科技 研发了近二十项“专家+实战型”智能研判技战法模型,极大丰富了预警、研判、指挥、管控等手段,让行业尖端技术真正成为用户一线实战强有力的“武器”。

在公共安全领域,海博 科技 立足于场景化和互联网化的思维,以人工智能大数据为服务基石,基于领先的人脸识别车辆识别技术,在智能安防领域不断取得重大进步。联合安全领域全球合作伙伴共同打造出端到端公共安全解决方案,以视频解析为中心,构建大数据可视分析决策平台——智慧公安创新应用实验室。汇聚人脸识别、视频结构化、车辆识别等功能模块,实现海量视频价值数据的存储、管理和智能化应用,助力实现数字警务、智慧公安的美好愿望。

回溯创业历程,创始人深有感触:“正是对团队、员工以及客户的信任,让海博 科技 从不到十人的创业团队,一步步发展成为国家高新技术企业、山东省瞪羚企业,也让我们有勇气、有信心实现让海博的产品服务每座城市的目标。”

『叁』 江门市出台海洋生态环境保护规划

近日,江门市出台《江门市海洋生态环境保护规划(2018-2020年)》。《规划》提出,到2020 年,江门全市海洋生态安全格局逐步完善,海洋生态环境质量总体保持稳定,基本实现海洋经济与生态环境协调发展。同时,海洋生态环境管理保障能力逐步完善,海洋生态文明建设取得阶段性成效。

为了实现上述目标,未来三年江门将怎么做?

1. 源头防控

逐步淘汰沿海高污染企业

为保持近岸海域海水水质稳中趋好,完成省下达的海水水质考核任务。《规划》提出,江门将全面落实主体功能区规划和海洋功能区划,即依据沿海不同区域主体功能定位,制定差异化的海洋生态环境保护目标、治理措施和考核评价要求,重点落实银湖湾和广海湾主体功能区划。

同时,严格涉海事项审批、加强海洋环境监测、强化执法巡查等措施落实海洋生态保护红线制度,保证海洋保护区面积、大陆自然岸线保有率、海岛自然岸线保有率和近岸海域水质等各项考核指标符合要求。

海洋产业将逐步升级,朝绿色、生态化发展。提高涉海企业的准入的门槛,推动海洋渔业、海洋船舶工业等传统产业转型升级,推行清洁生产,并逐步淘汰高污染企业。

2. 近海治污

严格控制近岸海域污染物总量

江门将按照“只能更好,不能变坏”的原则,对近岸海域陆源污染调查,重点对入海排污口开展全面排查,健全入海污染源监督监测制度,加强对入海直排口污染物的监督评估。

排查中发现的非法或设置不合理的入海排污口将被协调清理,同时加强海漂垃圾专项治理,加强违法倾倒垃圾的巡查监管,组织海上联合执法,依法查处违法倾废案件。全面落实河长制,改善入海河流水质。

同时,江门实施海湾综合治理进行生态修复。例如,推进镇海湾美丽海湾建设,实施水质环境治理、岸线保护、滨海景观及生态廊道建设,加大近岸滩涂水域和红树林保护,恢复滨海湿地功能,重点在川山群岛周边海域开展海草种植修复等。

值得一提的是,海上违法倾倒垃圾将被严厉打击。未来三年,江门市将组织开展整治海滩垃圾污染行动,加强海滩监视监测,打击海上违法垃圾倾倒,推进受损海滩生态修复。并全面加强岸线保护,目标到2020年,全市完成25公里海岸线整治修复。

3. 海洋保护

对海洋濒危野生水生生物实施救护

为加强海洋生态系统的保护,江门将建立保护区基础信息平台,加强保护区基础设施建设。其中,重点建设江门中华白海豚省级自然保护区基础信息管理平台,实现保护区管理网络化、动态化、数字化和信息共享化,提升保护区管理水平。

4. 海洋监管

实现海洋功能区水质监测全覆盖

为提高海洋生态环境监测信息化水平,江门将优化检测体系,打造监测数据平台。优化近岸海域水质常规监测、重要河口断面监测和入海排污口点源监测频次及项目,强化重要河口区、江门中华白海豚省级自然保护区等区域的生态环境监管。同时,整合现有监测监视分系统,集成对接广东省海洋生态环境监测数据信息资源管理平台,“三位一体”的海洋环境大数据管理平台。

另一方面,加强监测基础设施建设。具体做法为,加大各市(区)级海洋生态环境监测机构基础设施建设投入,重点加强台山、新会海洋与渔业环境监测站建设。推进海上浮标自动监测系统建设,在重要敏感海域布设水质、水文在线监测浮标系统,配套建设市及县级市(区)级数字化监控平台和岸基视频监控系统。值得一提的是,江门将健全海洋、环保和其他涉海部门共同参与的海洋环境联合执法机制,开展海洋生态环保联合执法检查、风险排查和整治,以打击违法排污、治理海漂垃圾为重点,推进联合执法。

据了解,为保证规划的顺利实施,江门市将推进近岸海域水质考核制度与强化海洋环境保护责任追究。不仅包括了确定和细化沿海市(区)近岸海域水质控制指标和考核目标,还计划将沿海市(区)人民政府应将海洋环境保护目标完成情况纳入生态文明建设考核指标和考核内容。

同时,江门把海洋生态环境保护资金纳入各级财政保障范围,用于海洋环境污染防治和海洋生态保护与修复,并积极争取各级财政特别是中央和省级资金支持,保障项目实施。通过特许经营、购买服务等方式,加强社会资本合作,鼓励和引导社会投资,制定和完善投融资、进出口等有利于环境保护的优惠政策,落实有关税收优惠政策,引导资金投向环保项目。

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