在海洋環(huán)境監(jiān)測中，因為海洋環(huán)境自身的復雜性，其監(jiān)測數(shù)據(jù)來源多，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結構復雜，管理困難。隨著海洋環(huán)境監(jiān)測手段和設備的快速發(fā)展，海洋數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式的增長，更加劇了海洋環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)管理和應用的難度。
基于GIS技術搭建的海洋地理信息系統(tǒng)（MarineGIS）具有較強的智能化程度和豐富的功能，在海洋功能區(qū)劃分，海岸線規(guī)劃，海洋資源的開發(fā)與管理，海洋環(huán)境的監(jiān)測與保護等方面發(fā)揮著重要的作用。
海洋地理信息系統(tǒng)（MarineGIS）的特點
地理信息系統(tǒng)(GIS)是海岸帶資源和環(huán)境綜合管理的強有力的技術手段。但它應用于海洋必須在數(shù)據(jù)結構、系統(tǒng)組成、軟件功能等方面進行一系列改造，使之適應海洋的特點。經改造而適用于海洋的GIS，被稱之為海洋地理信息系統(tǒng)(MarineGIS)或海岸帶地理信息系統(tǒng)(CoastalGIS)。
MarineGIS與傳統(tǒng)GIS比有以下三個特點：
1、更強調三維深度和四維時間空間數(shù)據(jù)處理能力。因為海洋不同于陸地，海洋表面上任意一點的方位除包含陸地上的方位量之外，還應包含深度量或相對于海底的高度量。同時海水具有流動性，且水文數(shù)據(jù)實時性強，因此在實際應用中還應包含時間量，如海面油污治理中，海面油膜的位置和面積就在隨著洋流實時變化。這對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力提出了更高的要求。
2、更注重適應多元異構海洋數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型和管理體系。沿海觀測站、測量船舶和浮標以及海洋遙感技術即是MarineGIS的原始數(shù)據(jù)源，也是數(shù)據(jù)更新源。這些數(shù)據(jù)中，既有表格數(shù)據(jù)，又有水深點云數(shù)據(jù)，還有遙感影像數(shù)據(jù)等等，數(shù)據(jù)來源，類型，結構差異很大，各類數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)標準，精度，分辨率等方面難以統(tǒng)一。因此這需要有完善的海洋數(shù)據(jù)模型作為支持，同時配合強大的數(shù)據(jù)管理能力。
3、具有模型化、智能化和多功能性等特征。海洋環(huán)境的復雜性和多樣性，綜合管理表目（社會，經濟，環(huán)境，資源等）的多重性，這要求MarineGIS具有比常規(guī)GIS更強的智能化程度和多功能性。以方便各種決策的制定和實施。
海洋地理信息系統(tǒng)（MarineGIS）應用領域
海洋環(huán)境研究的關鍵是要及時準確的獲取、分析大量的海洋環(huán)境信息。MarineGIS技術可以為海洋資源評估、海洋環(huán)境規(guī)劃與管理、海洋環(huán)境保護、海岸帶防災、海洋污染防治和海洋防務決策等提供有力的觀測、描述和分析工具。MarineGIS主要應用在海洋功能區(qū)管理和規(guī)劃、海岸帶管理和規(guī)劃、海洋環(huán)境管理和保護、海洋資源的開發(fā)管理與保護，海洋環(huán)境的監(jiān)測、評價與預報，海洋防務數(shù)據(jù)管理，分析和輔助決策等方面。
應用領域一：海洋功能區(qū)規(guī)劃和管理
海洋功能區(qū)規(guī)劃是根據(jù)海域的地理位置、自然資源狀況、自然環(huán)境條件和社會需求等因素而劃分的不同的海洋功能類型區(qū)。用來指導和約束海洋開發(fā)利用實踐活動，保證海上開發(fā)的經濟、環(huán)境和社會效益。同時，海洋功能區(qū)規(guī)劃又是海洋管理的基礎。其基本含義是根據(jù)海域的地理區(qū)位、地理條件、自然資源與環(huán)境等自然屬性，并適當兼顧海洋開發(fā)利用的現(xiàn)狀和區(qū)域經濟、社會發(fā)展的要求，劃定或劃分具有特定的主導功能的海洋區(qū)域，制定科學合理的海洋開發(fā)利用方式。
MarineGIS技術通常應用于海洋功能區(qū)規(guī)劃管理信息系統(tǒng)的建立，MarineGIS通過應用分析決策模型對數(shù)據(jù)庫大量的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)進行分析，可為海洋功能區(qū)規(guī)劃、海洋資源開發(fā)利用和保護提供快速、可靠的信息服務。
該類系統(tǒng)既可以面向海洋管理層，提供業(yè)務化的操作系統(tǒng)，操作方便、界面友好，集成多源空間數(shù)據(jù)管理、應用模型開發(fā)和輔助決策支持，實現(xiàn)海洋功能區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)的管理與輔助分析功能；又可以面向社會，建立基于WebGIS服務器軟件的空間數(shù)據(jù)的Web發(fā)布系統(tǒng)，提供海洋功能區(qū)規(guī)劃的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的網上瀏覽、查詢和檢索等功能，實現(xiàn)海洋功能區(qū)規(guī)劃信息資源共享和信息服務。
利用GIS技術決策管理、分析評價和模擬預測等多項功能，也可為海岸帶綜合管理制定長中期發(fā)展規(guī)劃、行業(yè)規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、功能區(qū)劃、海域劃界等提供信息服務。
應用領域二：海洋環(huán)境管理與保護
海洋環(huán)境管理是以海洋環(huán)境自然平衡和持續(xù)利用為目的，運用法律、經濟、科學技術、經濟行為、工程技術和國際合作等等多種誘導干預、約束及協(xié)調的手段，通過預期目標管理和宏觀控制管理方式，維持海洋環(huán)境的良好狀況，防止、減輕和控制海洋環(huán)境破壞、損害或退化的行政行為。通過預期目標管理和宏觀控制管理方式協(xié)調海洋的開發(fā)利用和環(huán)境、資源、生態(tài)間的矛盾，達到合理開發(fā)海洋資源，維護生態(tài)平衡，促進海洋事業(yè)正常發(fā)展的管理行為。
海洋環(huán)境管理主要利用MarineGIS的分析評價功能和模擬預測功能，開展海岸帶開發(fā)項目對社會、經濟、生態(tài)環(huán)境和自然資源所產生的正面和負面影響進行定性和定量分析，對環(huán)境質量進行動態(tài)跟蹤。例如，在海洋自然災害的預防中，利用災害模擬進行空間域和時間域上的預測，能及時地掌握海洋自然災害的范圍、程度，以及造成的損失大小，并提出有效的搶險救災方案以及災后環(huán)境恢復措施。
另外MarineGIS在沿海工程項目環(huán)境影響評價中也發(fā)揮著顯著的作用。
應用領域三：海洋資源開發(fā)
海洋資源主要包括生物資源和礦物資源。
在海洋生物資源的開發(fā)過程中，MarineGIS技術主要用以建立海洋漁業(yè)信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)可為漁業(yè)生產管理、漁船動態(tài)監(jiān)測、魚群分布分析等提供數(shù)據(jù)管理的高效工具，實現(xiàn)漁業(yè)資源開發(fā)與海洋環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。
海洋礦物資源開發(fā)，特別是油氣的開發(fā)和勘探過程涉及很多學科領域的知識，必須分析大量來源與格式不一的數(shù)據(jù)，這就需要有合適的管理和分析工具。利用MarineGIS的制圖功能可以制作海岸帶資源分布圖、開發(fā)利用圖等專題圖件，獲取海岸帶各類海洋資源的分布、數(shù)量、質量、開發(fā)利用現(xiàn)狀等信息，為制定海岸帶資源合理開發(fā)規(guī)劃提供可靠的依據(jù)。利用MarineGIS技術也可進行海岸線長度、沿海不同類型土地利用面積和河口港灣面積的提取與計算，為實現(xiàn)海域有償使用管理提供依據(jù)。
在海洋資源開發(fā)與管理中，需要利用MarineGIS技術建立海洋資源信息庫，該信息庫包括海洋自然保護區(qū)、海洋生物多樣性、海洋漁業(yè)資源、海洋礦產資源、海洋灘涂資源、海洋能資源、海島資源、海洋自然地理資源等信息。建立完善高效的海洋地理信息系統(tǒng)，利用先進的數(shù)據(jù)庫技術統(tǒng)籌管理各方面信息，更有利于海洋資源的合理開發(fā)。
應用領域四：海洋環(huán)境的監(jiān)測、評估和預報
在海洋環(huán)境保護、海洋資源利用、海上航行管理和生產安全服務中，需要監(jiān)測海洋環(huán)境變化，評價海洋環(huán)境質量，進行海洋災害預報。利用MarineGIS技術可以建立海洋環(huán)境和災害信息庫，進行災害性海況監(jiān)測、環(huán)境質量評價與變化趨勢預報。
海洋環(huán)境和災害信息庫包括海洋環(huán)境質量監(jiān)測數(shù)據(jù)、海洋環(huán)境統(tǒng)計數(shù)據(jù)、海洋水文數(shù)據(jù)（包括溫度、鹽度、海浪、海流、潮汐潮流等要素）、海洋氣象數(shù)據(jù)、海洋化學污染數(shù)據(jù)、海洋地質數(shù)據(jù)、地球物理數(shù)據(jù)和海洋災害（風暴潮、溢油、赤潮和海冰）數(shù)據(jù)。MarineGIS技術可以為海洋環(huán)境監(jiān)測提供數(shù)據(jù)基礎及操作平臺，為海洋環(huán)境質量評價和海洋災害預報提供科學的模型方法；同時對全面、及時、準確掌握人類活動對海洋環(huán)境的影響，進行科學、合理、準確地預測海洋環(huán)境變化趨勢具有重要意義。
應用領域五：海洋防務數(shù)據(jù)管理、分析和輔助決策
在海洋防務數(shù)據(jù)涵蓋范圍廣，包含有基礎的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，艦艇航行環(huán)境數(shù)據(jù)，氣象數(shù)據(jù)，以及綜合的戰(zhàn)場態(tài)勢數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)。實時、準確的數(shù)據(jù)支持是快速準確的戰(zhàn)場判斷的基礎條件。
應用MarineGIS技術可以建立海洋防務數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對海洋環(huán)境數(shù)據(jù)和態(tài)勢數(shù)據(jù)的綜合管理和分析。實現(xiàn)快速制圖出圖，水文氣象等專題環(huán)境數(shù)據(jù)快速分析預測，態(tài)勢信息綜合集成顯示等功能。使海量數(shù)據(jù)可以更好的服務于戰(zhàn)場防務指揮決策。
同時MarineGIS技術也可以應用于港口，艦艇等小單元的防務系統(tǒng)中，用于管理實時采集的防務監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析歷史數(shù)據(jù)。
海洋地理信息系統(tǒng)（MarineGIS）發(fā)展趨勢
21世紀是海洋的世紀，開發(fā)海洋資源、保護海洋環(huán)境和維護海洋權益已引起世界各沿海國家的廣泛關注和高度重視?！皵?shù)字海洋”是“數(shù)字地球”必不可少的重要組成部分。MarineGIS在海洋領域進行廣泛應用，使海洋信息數(shù)據(jù)的建庫和管理向科學化、可視化、便捷化方向發(fā)展，實現(xiàn)海洋信息數(shù)據(jù)的自動化成圖和成果資料的網絡發(fā)布、共享，符合未來“數(shù)字地球”、“數(shù)字海洋”的發(fā)展趨勢。而隨著技術和社會的進步，未來的海洋地理信息系統(tǒng)將向著數(shù)據(jù)標準化(InteroperableGIS)、空間多維化(3D&4DGIS)、結構部件化(ComponentGIS)、民用微型化(DistributedGIS)、系統(tǒng)智能化(CyberGIS)、平臺網絡化(WebGIS)、應用社會化(DigitalEarth)等方面發(fā)展，為更好的管理、利用和保護海洋提供更大的助力。
本文轉載星天海洋
