歐洲海洋觀測(cè)系統(tǒng)

歐洲的海洋觀測(cè)系統(tǒng)是分散的。在歐洲各沿海國(guó)家內(nèi)，分布著政府機(jī)構(gòu)和私人工業(yè)的６００多個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)收集實(shí)驗(yàn)室。他們通過(guò)船載傳感器、潛水設(shè)備、固定或漂流平臺(tái)、飛機(jī)、衛(wèi)星等手段收集數(shù)據(jù)，用以觀測(cè)物理海洋、地球物理、地質(zhì)、生物、化學(xué)等參數(shù)。歐洲的海洋觀測(cè)系統(tǒng)又是集中的。它是全球海洋觀測(cè)體系的重要組成部分。歐洲的主要海洋區(qū)域，如北極、大西洋、波羅的海、地中海和黑海以及北美和亞得里亞海都具有各自鮮明的特征，也都有各自的區(qū)域海洋觀測(cè)系統(tǒng)，如西北大陸架業(yè)務(wù)化海洋學(xué)系統(tǒng)（ＮＯＯＳ）、波羅的海業(yè)務(wù)化海洋學(xué)系統(tǒng)（ＢＯＯＳ）等［２］。另外，歐洲的海岸線蜿蜒曲折，破碎復(fù)雜，各國(guó)還建立了許多局地海岸帶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以便為海岸線資源的監(jiān)測(cè)和管理提供支持。

歐洲的數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)

海洋數(shù)據(jù)的獲取對(duì)于眾多的海洋研究領(lǐng)域具有重要的意義，海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋工程開(kāi)發(fā)、海洋環(huán)境保護(hù)、氣候變化預(yù)測(cè)、海洋國(guó)防安全等都離不開(kāi)海洋數(shù)據(jù)。歐洲在先進(jìn)觀測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了較為全面的數(shù)據(jù)信息管理和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，并將它們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上公開(kāi)發(fā)布。通過(guò)使用人性化簡(jiǎn)單快捷的可視化用戶界面，讓來(lái)自不同背景的、無(wú)論是否具有處理復(fù)雜元數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)驗(yàn)的用戶來(lái)提取所需要的信息，這些措施有效保證了對(duì)海洋學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的輕松訪問(wèn)。這種便利的訪問(wèn)和獲取方式將確保網(wǎng)絡(luò)的使用并不僅僅局限于業(yè)務(wù)海洋學(xué)中心和機(jī)構(gòu)。學(xué)者及來(lái)自各界的科學(xué)家和企業(yè)家將能夠找到各種歐洲海洋觀測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)相關(guān)的信息，例如觀測(cè)站點(diǎn)／設(shè)備，觀測(cè)數(shù)據(jù)要素、測(cè)量精度、時(shí)空分布及觀測(cè)數(shù)據(jù)所有者等特征信息。

１）歐洲海洋數(shù)據(jù)和信息管理網(wǎng)絡(luò)

歐盟發(fā)起的海洋搜索（ｓｅａ?ｓｅａｒｃｈ）計(jì)劃聚集了來(lái)自３０個(gè)歐洲沿海國(guó)家的３３個(gè)研究所／中心，在不同的海洋數(shù)據(jù)和信息的管理和附加服務(wù)方面具有豐富的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)［３］。數(shù)據(jù)的學(xué)科范圍包括物理海洋學(xué)、海洋生物、海洋化學(xué)、水動(dòng)力學(xué)。另外，這些中心在各自的國(guó)家局扮演海洋數(shù)據(jù)和信息的國(guó)家資料中心或聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的角色。它們是國(guó)家的中心節(jié)點(diǎn)，與其他的組織相連接，積極參與海洋研究和海洋環(huán)境管理活動(dòng)；因此，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和檢查國(guó)家海洋研究活動(dòng)和海洋數(shù)據(jù)流。大部分的合作伙伴也加入了ＩＯＣ－ＩＯＤＥ系統(tǒng)的國(guó)家海洋學(xué)數(shù)據(jù)中心。這些成員機(jī)構(gòu)也參與了很多國(guó)家級(jí)和國(guó)際級(jí)別的海洋研究計(jì)劃，包括一大批的歐盟委員會(huì)①計(jì)劃。在多數(shù)情況下，成員機(jī)構(gòu)對(duì)這些計(jì)劃的海洋數(shù)據(jù)管理給予支持或協(xié)調(diào)。通過(guò)這些過(guò)程，成員機(jī)構(gòu)為數(shù)據(jù)和信息管理的全過(guò)程，即數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、追蹤、質(zhì)量控制、處理、存檔、產(chǎn)品制作、數(shù)據(jù)分析、元數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、支持服務(wù)、數(shù)據(jù)分發(fā)／發(fā)布服務(wù)等積累了專(zhuān)業(yè)的技巧，訓(xùn)練有素的員工，以及建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施（軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)）。在ｓｅａ?ｓｅａｒｃｈ（２００２—２００５年）計(jì)劃期間，所有的成員組織一起建立并推廣了來(lái)自歐洲３０個(gè)沿海國(guó)家的海洋數(shù)據(jù)和信息資源的泛歐洲目錄以及概況。這些服務(wù)的維護(hù)、升級(jí)，以及未來(lái)的拓展由ｓｅａ?ｓｅａｒｃｈ的后續(xù)計(jì)劃———海洋數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（ｓｅａｄａｔａｎｅｔｐｒｏｊｅｃｔ，２００６—２０１０年）來(lái)完成。ｓｅａ?ｓｅａｒｃｈ計(jì)劃的目標(biāo)包括以下內(nèi)容。（１）建立、維護(hù)及電子發(fā)布３個(gè)元數(shù)據(jù)產(chǎn)品／目錄以追蹤海洋數(shù)據(jù)和信息的動(dòng)態(tài)，并提高歐洲海洋數(shù)據(jù)和信息的知名度、總體概況及可獲取性。這３個(gè)目錄分別是：①歐洲海洋環(huán)境數(shù)據(jù)集目錄（ｅｕｒｏｐｅａｎｄｉｒｅｃｔｏｒｙｏｆｍａｒｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄａｔａ?ｓｅｔｓ，ＥＤＭＥＤ），一個(gè)索引和檢索海洋環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)集的歐洲標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋多個(gè)學(xué)科，它發(fā)起于１９９１年，至今仍在不斷更新。目前，ＥＤＭＥＤ已經(jīng)涵蓋了來(lái)自超過(guò)５７４個(gè)資料中心的２８１４個(gè)數(shù)據(jù)集。②航次總結(jié)報(bào)告（ｃｒｕｉｓｅｓｕｍｍａｒｙｒｅｐｏｒｔｓ，ＣＳＲ，舊稱(chēng)ＲＯＳＣＯＰ），一個(gè)通過(guò)調(diào)查船檢索海洋航次信息的全球標(biāo)準(zhǔn)。它給出了這些航次所涉及的數(shù)據(jù)收集活動(dòng)以及研究機(jī)構(gòu)。航次報(bào)告由首席科學(xué)家編寫(xiě)。③歐洲海洋環(huán)境研究計(jì)劃目錄（ｅｕｒｏｐｅ?ａｎｄｉｒｅｃｔｏｒｙｏｆｍａｒｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏ?ｊｅｃｔｓ，ＥＤＭＥＲＰ），提供正在進(jìn)行的研究計(jì)劃、數(shù)據(jù)收集活動(dòng)、參與機(jī)構(gòu)和科學(xué)家、成果產(chǎn)品等信息。目前，ＥＤＭＥＲＰ包括了來(lái)自超過(guò)６２個(gè)研究中心的３２０多個(gè)研究計(jì)劃。（２）針對(duì)數(shù)據(jù)和信息管理實(shí)踐與方法交流經(jīng)驗(yàn)，共同促進(jìn)其發(fā)展和實(shí)施。（３）建立并組織形成處理、質(zhì)控、存檔不同格式海洋學(xué)數(shù)據(jù)的總體能力，并充分考慮單個(gè)團(tuán)體能力差異以及新數(shù)據(jù)種類(lèi)的出現(xiàn)。（４）定義、建立、實(shí)施公共數(shù)據(jù)索引（ｃｏｍｍｏｎｄａｔａｉｎｄｅｘ）元數(shù)據(jù)目錄，保證用戶可以獲得詳細(xì)的海洋數(shù)據(jù)可獲取性和地理分布信息。可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言（ＸＭＬ）技術(shù)將被應(yīng)用于以分布式網(wǎng)絡(luò)方式建立并維護(hù)新的元數(shù)據(jù)庫(kù)，支持跨越多平臺(tái)的檢索。

２）海洋數(shù)據(jù)管理歐洲基礎(chǔ)設(shè)施

歐盟海洋數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（ｓｅａｄａｔａｎｅｔ）計(jì)劃是ｓｅａ?ｓｅａｒｃｈ計(jì)劃的后續(xù)計(jì)劃，它的目標(biāo)是建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)來(lái)管理由海洋調(diào)查船和新型自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)所收集的不同種類(lèi)的海量數(shù)據(jù)集以及網(wǎng)絡(luò)，并鞏固現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，即來(lái)自３５個(gè)歐洲國(guó)家的積極進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作的４０個(gè)國(guó)家海洋數(shù)據(jù)中心和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心。這些專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)中心的聯(lián)合將產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)特的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來(lái)在線提供統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的綜合數(shù)據(jù)集［４］。ｓｅａｄａｔａｎｅｔ已聯(lián)合開(kāi)放數(shù)字資源庫(kù)，對(duì)來(lái)自海洋船隊(duì)，新型自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)和空間傳感器的數(shù)據(jù)、信息、產(chǎn)品和知識(shí)，進(jìn)行管理、訪問(wèn)和共享。

通過(guò)使用通信和信息技術(shù)的新發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)和衛(wèi)星海洋數(shù)據(jù)平臺(tái)正在作為一個(gè)獨(dú)特的虛擬數(shù)據(jù)中心提供元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)和產(chǎn)品。ｓｅａｄａｔａｎｅｔ的各國(guó)合作伙伴將確保數(shù)據(jù)的歸檔和保存，以便它們被用于新的研究，保護(hù)不可能被重復(fù)創(chuàng)建的獨(dú)特觀測(cè)數(shù)據(jù)，提高供研究項(xiàng)目及海洋環(huán)境管理和教育、歷史以及其他用途的數(shù)據(jù)的可用性。ｓｅａｄａｔａｎｅｔ還涵蓋了以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的研究所強(qiáng)調(diào)的重要信任問(wèn)題：安全性、保密性、所有權(quán)、保證來(lái)源、真實(shí)性，以及數(shù)據(jù)質(zhì)量和元數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)的制定及其在通信和數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和產(chǎn)品質(zhì)量保證問(wèn)題方面的應(yīng)用，為綜合數(shù)據(jù)集提供了可通過(guò)評(píng)估的質(zhì)量。ｓｅａｄａｔａｎｅｔ采用分布式網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)其數(shù)據(jù)資源實(shí)現(xiàn)綜合協(xié)調(diào)的概述和訪問(wèn)，即通過(guò)制定和實(shí)施通用數(shù)據(jù)索引（ＣＤＩ）服務(wù)來(lái)為用戶提供了跨越整個(gè)歐洲的不同數(shù)據(jù)中心的海洋數(shù)據(jù)的可用性和地域分布等詳盡信息。ＣＤＩ為單個(gè)的數(shù)據(jù)集（如樣本、時(shí)間序列、剖面圖、軌跡等）提供了基于ＩＳＯ１９１１５的指數(shù)（元數(shù)據(jù)庫(kù)），并提供了一個(gè)獨(dú)特的在線數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。ｓｅａｄａｔａｎｅｔ同時(shí)還提供數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的是驗(yàn)證和綜合有關(guān)海洋狀態(tài)和健康監(jiān)測(cè)的多學(xué)科數(shù)據(jù)集。區(qū)域涉及北極地區(qū)、北大西洋地區(qū)、波羅的海、地中海、北海等區(qū)域；主要變量包括熱量和鹽度、海平面、海流，還包括海洋生物資源及生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)變量，如營(yíng)養(yǎng)鹽和溶解氧等。區(qū)域ｓｅａｄａｔａｎｅｔ產(chǎn)品已通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的框架開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)界面———ＯｃｅａｎＢｒｏｗｓｅｒ并向公眾訪問(wèn)開(kāi)放。通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)界面可查看水平斷面和任意垂直剖面。圖形可以導(dǎo)出為各種格式，包括ＰＮＧ，ＥＰＳＳＶＧ和ＫＭＬ，還可下載ＮｅｔＣＤＦ格式的整個(gè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品或使用ＯＰｅＮＤＡＰ下載一個(gè)子集。ｓｅａｄａｔａｎｅｔ開(kāi)發(fā)的基本型產(chǎn)品主要是環(huán)境參數(shù)的網(wǎng)格場(chǎng)，用于估算其平均值、季節(jié)變化及年際趨勢(shì)。分析場(chǎng)使得ｓｅａｄａｔａｎｅｔ數(shù)據(jù)中心能夠進(jìn)行質(zhì)量比對(duì)檢查和其余離群值的檢測(cè)。這些產(chǎn)品被科研團(tuán)隊(duì)廣泛使用，如模型初始化和新的觀測(cè)地點(diǎn)的優(yōu)化選取等。