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21世紀是人類全面開發海洋和利用海洋的時代，海洋在國家經濟發展格局和對外開放中的作用更加重要，在維護國家主權、安全、發展利益中的地位更加突出，在國家生態文明建設中的角色更加顯著，在國際政治、經濟、軍事、科技競爭中的戰略地位也明顯上升。21世紀也是信息化時代，全球海洋國家綜合國力的競爭越來越多地依賴于是否具備國際領先的海洋信息化水平。
新型基礎設施建設是以5G、人工智能、互聯網、物聯網等為代表的信息數字化的基礎設施建設。長期以來，我國致力于以“鐵公機”為主的傳統基礎設施建設，而作為新型基礎設施的海洋信息技術設施則建設緩慢，我國海洋信息化水平整體落后于歐美發達國家。十九大以來，中共中央多次提出要加快新型基礎設施建設進度。加強海洋信息新型基礎設施建設，加快海洋信息化進程，構建具有數字化、智能化、服務型特點的海洋信息網絡體系，助推海洋權益維護、海洋資源開發、海洋經濟發展、海洋科技創新、海洋生態文明建設，是我國建設海洋強國的必由路徑，也是新時代賦予的戰略使命。
一、海洋信息化發展現狀分析
(一) 我國海洋信息化發展現狀
我國是一個海洋大國，也是世界史上的海洋強國，但是從近代以來，海洋現代化發展整體落后于歐美國家。明清以來的“海禁”和閉關鎖國運動，使我國錯失了以蒸汽技術和電力技術為標志的兩次工業革命的發展時機，導致海防衰落、海運凋敝，由此屢遭帝國主義列強從海洋上的入侵，釀成近代中國長達百年的戰亂和殖民悲劇。
1949年中華人民共和國成立以來，我國搭上了以信息技術為代表的第三次工業革命的末班車，經濟、社會都發生了巨大變化，尤其改革開放以來，投資巨大，以中國電信、中國移動、華為、中興等大型企業領銜的陸地信息基礎設施建設如火如荼，推動了我國的經濟騰飛和社會進步。而同期，我國的海洋信息新型基礎設施建設卻相對滯后，日益影響著我國經濟社會的可持續發展和平衡。
當前，我國的海洋信息化建設尚處于起步階段，海洋信息化新型基礎設施建設整體落后于歐美各海洋強國。從發展海洋經濟、維護海洋安全、保護海洋環境等現實需求出發，我國亟需加強海洋信息新型基礎設施建設，加快海洋信息化進程，統籌海陸發展，重鑄海洋強國。當前我國躋身世界第二大經濟體，擁有遼闊的“藍色國土”和遍布世界的海洋利益，海洋與我國的安全和發展息息相關。據國家海洋局統計，“十二五”期間，我國海洋生產總值年均增速8.1%，占國民生產總值比重近9.6%，涉海就業人員超過3
500萬人，共建國際海洋合作平臺15個，牽頭發起并實施合作項目50多個[1]。走向藍海，經略海洋，加速海洋現代化進程，是我國偉大復興的戰略選擇。
(二) 歐美海洋信息化發展現狀
國際上，歐美各海洋強國于20世紀60年代率先開展海洋信息化建設，利用信息技術進一步加快推進已持續了數百年的海洋“藍色圈地”運動，美國綜合海洋觀測系統(IOOS)、歐洲海洋觀測數據網絡(EMODNET)的持續建設就是典型代表。其中，IOOS是由美國國家大氣海洋局(NOAA)負責牽頭，聯合海軍、海岸警衛隊、國家航空航天局、工程兵團等17家聯邦機構的基于現場觀測的多層次業務軍民兩用綜合性系統。以“生產、整合、傳播高質量的海洋信息，滿足國家安全、經濟和管理的需求”為使命，IOOS由11個區域協會所組成，提供更多的觀察、區域性知識和關鍵技術能力幫助，業務范圍覆蓋包括五大湖、加勒比海、太平洋島嶼在內的海洋國土(見圖1)。
圖片來源：IOOS官網 https://ioos.noaa.gov
圖1 IOOS區域協會分布圖
二、海洋信息化新型基礎設施建設的功能與意義
全面開展海洋信息化新型基礎設施建設，加快海洋信息化進程，是我國經濟建設和社會發展過程中不可或缺的組成部分。“十二五”期間，我國啟動“智慧海洋”工程建設，初步形成了集海洋科學認知、管理支撐、信息共享和智能服務于一體的國家海洋信息化體系[1]。
1 海洋信息化是維護國家海洋權益的重要手段 海權“操之在我則存，操之在人則亡”。信息時代，掌握海洋信息權是制海權的關鍵。當前我國海洋維權形勢嚴峻、任重道遠，亟需通過制信息權掌控制海權，實施近海防御和遠海護衛，增強海洋維權的能力和水平。
2 海洋信息化是海洋國土的重大基本建設任務 世界范圍內海洋經濟的發展趨勢凸顯為人口、經濟和產業不斷向沿海地區集中，全球60%以上的人口和近70%的大中城市位于沿海地區[2]。海洋國土與陸地國土同等重要，以健全的海洋信息基礎設施為支撐，感知和獲取海洋國土各類信息態勢及數據，能夠全面提升認識海洋、利用海洋、保護海洋、管控海洋的綜合能力，實施有效管理，促進海洋資源開發。
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海洋信息化是引領海洋信息科技創新的引擎
科技是第一生產力，創新是一個民族發展的靈魂。海洋信息新型基礎設施建設的過程，也是一個海洋信息科技創新發展的過程，帶動相關戰略新興技術發展，引領新一輪創新熱潮。海洋信息技術創新為海洋信息科技跨越發展推波助瀾，助推我國屹立于世界海洋強國之林。
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海洋信息化是促進海洋經濟增長的重要力量
當前海洋經濟的發展進入了信息化時代，海洋信息化為海洋資源開發、航運、漁業、旅游等海洋生產生活提供信息化服務，同時也拉動了海洋電子信息裝備制造、海洋信息服務等高科技產業的快速發展。歐美一些海洋信息化水平較高的國家，海洋生產總值往往占GDP較大的比重，日益發展成為支柱型產業。根據國家海洋局《2013—2017年中國海洋經濟統計公報》數據顯示，盡管近年來我國海洋生產總值逐年增長，然而海洋經濟占GDP比重始終維持在9.5%上下，亟需提升海洋信息化水平，拉動海洋經濟又好又快發展。
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海洋信息化是我國維護國際海洋秩序的基石
海洋信息新型基礎設施建設，能夠為我國海洋強國發展戰略奠定重要的技術和裝備基礎，推動我國從區域海洋大國走向世界海洋強國，參與建設公正合理的國際海洋政治經濟新秩序。而“21世紀海上絲綢之路”的復興，對于國際新秩序的形成與國際和平也必將發揮重要作用[3]，彰顯大國地位，促進和平發展。
三、海洋信息化新型基礎設施建設的可行性分析
當前信息技術的快速發展以及我國綜合國力的迅速增強，都給我國體系化設計國家海洋信息化架構、加快海洋信息新型基礎設施建設、跨越推進我國海洋事業發展提供了可能。我國海洋信息化建設在戰略、科技、經濟、發展等層面都是切實可行、也是勢在必行的。
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戰略層面對接國家戰略需求
由于歷史和現實的原因，我國的海洋信息化建設起步較晚、發展滯后，一定程度上制約著國家海洋系列戰略的實施。通過系統建設海洋信息基礎設施，可以全面和相對低成本地滿足海洋開發、管理、科研、維權等大量潛在需求，為“海洋強國”“21世紀海上絲綢之路”“軍民融合”等國家戰略提供保障，也是習近平主席構建“海洋命運共同體”理念的題中之義。
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科技層面具備先進技術支撐
目前我國已在深海技術、信息技術、航空航天等前沿科技領域處于世界領先水平，其中無線4G/5G、云計算、大數據、虛擬化技術等高新信息技術走在世界前列；在海洋工程產業鏈中，設計、研發、建造、配套、材料、總成、總包和服務等多方面開始進軍高端市場[4]54-60，為信息裝備與海洋工程的跨界融合提供了技術支撐。
3 經濟層面融合推進產業發展 加強海洋信息化建設，一方面帶動海洋信息工程與相關涉海產業的更廣范圍、更深程度、更高層次的融合發展，另一方面也提高各類涉海資源的優化配置和使用效率，整合國內外海洋信息資源，構建和優化產業集成平臺，共創產業發展之路。
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發展層面轉化后發彎道超越
從辯證的角度看待我國在海洋信息化建設方面起步較晚、相對落后的局面，也使得我國在總體設計和工程建設中存在著“后發優勢”，我們通過學習借鑒國外成功經驗，吸取失敗教訓，采用最新海洋和信息科技，發揮我國集中力量辦大事的優勢，必將實現彎道超越。
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外部層面迎來相關國家支持
我國的“21世紀海上絲綢之路”倡議和“海洋命運共同體”理念，受到大多數海洋國家的積極支持，其中，世界海洋大國葡萄牙與我國建立藍色伙伴關系，區域海洋國家尼日利亞、巴基斯坦、柬埔寨等紛紛與我國加強海洋基礎設施合作。阿拉伯國家對“海上絲綢之路”倡議表達了極大的熱情和合作愿望，科威特、阿曼等國已在規劃、建設沿海經濟特區對接“海上絲綢之路”；在中阿雙方各層次互訪中，共建“一帶一路”是雙方討論的中心話題，雙方在基礎設施建設和產能轉移方面開展務實合作[5]，海洋信息新型基礎設施建設合作也是題中之義。
四、我國海洋信息化新型基礎設施建設應堅持的原則
海洋信息化建設是一項龐大、復雜、跨界的系統工程，當前我國海洋信息化建設過程中必須始終堅持三項基本原則。
(一) 堅持政府宏觀主導與市場運作并用的原則
我國加強海洋信息化建設，必須始終堅持政府有形之手與市場無形之手并用。
一方面，后發國家的現代化必須由國家來主導。我國作為后發國家的現實國情要求我們的現代化(包括海洋信息化)必須由國家(政府)主導。其中，海洋信息新型基礎設施建設是一項龐大、復雜、跨界的系統工程，涉及到工程施工、生態環境保護、海上交通管控、安全生產管理以及國防、外交等諸多方面，不同于一般的單項工程，必須發揮政府在規劃布局、政府支持、業態調整、建設管理、環境保護、公共服務等方面的主導作用。國家(政府)在宏觀層面來主導，可以有效整合各涉海企事業單位資源，共同推動海洋信息新型基礎設施建設，有效破解我國海洋信息產業整體分散、弱小和封閉的局面。
另一方面，海洋信息化建設也要尊重市場規律，發揮市場無形之手的調控作用，科學合理地配置資源。在國家統籌指導下，各級地方政府可以將屬地區域具體的海洋信息新型基礎設施建設任務交給有資質、有實力的中央企業實施，民營企業通過競爭合理參與，形成公私合營的良好格局。
(二) 堅持規劃設計先導與戰略對接并重的原則
我國加強海洋信息化建設，必須始終堅持規劃設計先導與戰略對接并重。
一方面，科學精準的規劃設計是海洋信息化建設的必要前提。鑒于海洋信息新型基礎設施建設是一項龐大復雜的系統工程，既要統籌宏觀層面的整體規劃，又要注重具體海域、具體裝備的專項設計。例如，在以往的船載信息系統設計中，任務電子系統作為搭載設備，只能被動地適應船舶平臺的特點，經常有任務電子系統不適應船舶平臺環境而導致電子系統設備性能受限制。因此，未來海洋信息科考船、試驗船的設計要突出電子信息系統設計的主導地位，引領船舶平臺進行適應性修造以滿足開放式任務電子系統的使用需求，更好地提供海上機動信息服務。此外，由于科技的不斷發展進步以及我國各海域情況的千差萬別，海洋信息基礎設施的規劃設計同時也要遵循前瞻性、開放性、實用性的原則，既為未來更新升級保留空間，又節約成本，務求高效。
另一方面，對接國家海洋戰略需求是海洋信息化建設的目標任務。由于歷史和現實原因，我國的海洋信息化建設起步較晚、發展滯后，嚴重制約著國家海洋事業的發展。“十二五”期間，我國先后啟動“海洋強國”“共建21世紀海上絲綢之路”“軍民融合”等國家行動方案，黨中央、國務院和社會各界已認識到，建設海洋強國是中國特色社會主義事業的重要組成部分。由此，作為國家海洋系列戰略關鍵組成部分的海洋信息化建設迫在眉睫。因此，加強海洋信息新型基礎設施建設，加快海洋信息化進程，推動海洋領域的政治、經濟、軍事、文化、外交等全面發展，事關我國的國家主權、安全、發展等核心利益和構建“海洋命運共同體”的大局。
(三) 堅持科技創新驅動與體系引領并舉的原則
加強海洋信息化建設，必須始終堅持科技創新驅動與體系引領并舉。
海洋信息化是我國當前軍、警、民用海洋領域最緊迫、最尖端、最關鍵的難題。通過科技創新驅動和體系化的引領，加強海洋信息新型基礎設施建設，加速海洋信息化進程，是破解這一難題的必由之路。
一方面，海洋信息化建設必須依靠科技創新驅動。國家海洋局統計顯示，“十二五”期間，我國海洋科技對海洋經濟貢獻率達到60%[1]，海洋經濟的發展越來越依賴于科技創新的驅動。海洋信息新型基礎設施建設要廣泛吸收國內外高新技術、凝聚業界精英的智慧創業創新，提高海洋科技進步貢獻率[6]。當前需要重點關注的海洋信息化技術包括海洋多維感知技術、海洋智能通信技術、海洋信息網絡架構技術、海洋大數據處理技術、信息服務技術等。
另一方面，海洋信息化建設必須立足體系化引領。當前國內海洋信息發展聚焦在船舶、港口、島礁所需的單項設備、設施，亟需彌補體系化考慮嚴重不足的整體短板，為各方用戶提供海洋信息體系咨詢、系統設計、綜合集成、運營服務以及關鍵海洋信息系統、裝備的研制、試驗和驗證服務；同時通過體系帶系統、系統帶裝備、裝備促產業、產業促服務、服務促應用、應用提能力，為建設海洋強國提供體系化支撐。
五、加強我國海洋信息化新型基礎設施建設的對策建議
根據國家海洋安全與發展戰略，我國海洋信息新型基礎設施建設應逐步建設從近海到中遠海的集信息感知、傳送、服務、應用于一體的全球海洋綜合信息網絡。
(一) 海洋信息化裝備概述
海洋信息化新型基礎設施建設需要研制生產一系列具有機械化、智能化、數字化、網絡化、標準化、服務化特征的高技術產品，以滿足對大面積、深遠海域信息的感知、傳送、應用、管控等功能要求，這些產品可分為體系級裝備、系統級裝備、平臺級裝備、專業類裝備等。
體系級裝備包括海洋綜合信息感知網絡、海洋通信傳送網絡、海洋信息處理網絡、海洋信息服務網絡、海洋信息管理與維護網絡。
系統級裝備包括海洋船舶交通管理系統、海洋環境檢測系統、海洋無線電監測與管理系統、水下通信指揮系統等。
平臺級裝備主要是承載海洋信息化設備的“天、空、陸、海、潛(水下)”平臺裝備，包括衛星、無人機、岸島信息平臺、無人艇、波浪艇、綜合電子試驗船、錨泊浮臺、水下浮沉平臺等。
專業類裝備則包括廣泛應用于海洋信息感知、傳輸、存儲、處理、管理維護各個環節的裝備以及相關的海洋工程類裝備。
(二) 全面整合，分階段實施
我國海洋信息化進程是一個長期建設、發展的歷程，要遵循全面整合、分階段實施的路徑。
一方面，海洋信息化新型基礎設施建設要全面整合政府海洋部門、海洋科研院所、海洋產業相關企業和中介等多方力量，以集成創新為主，采用平臺、能源、探測、通訊、信息服務等技術方式，以及柵格化布局、物聯網架構，逐步突破從元器件到裝備、系統、體系的一系列技術瓶頸。
另一方面，海洋信息化新型基礎設施建設要立足我國的基本國情，分三個階段逐步實施。
第一階段，利用約10～20年時間，基本建成覆蓋我國管轄海域(渤海、黃海、東海、南海)的海洋信息網絡。
第二階段，利用約20～30年時間，升級完善我國海洋信息網絡，建成覆蓋“海上絲綢之路”海域(馬六甲海峽、印度近海、波斯灣、亞丁灣、紅海、地中海等)的海洋信息網絡。
第三階段，利用約30～50年時間，建成覆蓋全球海域(太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋)的海洋信息網絡，引領全球海洋信息化發展(見圖2)。
圖片來源：中國電子科學研究院
圖2 海洋信息化新型基礎設施建設第三階段目標計劃
(三) 立足體系化設計與布局
海洋信息化致力于構建覆蓋“天、空、岸、海、潛(水下)”的立體化海洋信息體系，體系化的設計與布局至關重要(見圖3)。
圖片來源：中國電子科學研究院
圖3 海洋信息網絡概念圖
當前，我國國內的海洋信息化建設尚處于起步階段，普遍缺乏體系化的設計和布局。我國海洋信息化新型基礎設施建設應著眼于構建具有國際領先水平的海洋信息化體系，體系化的設計與布局應涵蓋發展思路、建設目標、應用需求、體系結構、技術標準、工程方法、人才隊伍等各個方面。
在海洋信息基礎設施的設計與建設過程中，應采用自上而下、逐層分解的模式，建設覆蓋“天、空、岸、海、潛”的立體化海洋信息體系，提供“感知、傳送、應用、管控”等功能，實現“全時域態勢感知、全海域網絡覆蓋、全方位信息服務、全業務綜合應用、全體系安全管控”，構建“智慧海洋”，從而提升認識海洋能力、管控海洋能力、經略海洋能力。
(四) 構建開放式標準與結構
我國海洋信息化新型基礎設施建設在體系化思維指導下，采用基于開放標準的開放式結構，以迅速適應新形勢和新任務要求。
開放式結構通過公開的標準和界面，在海洋信息化新型基礎設施建設過程中形成創新與競爭局面，促進設施的再利用和技術的快速吸收，降低維護的成本和局限性，以更低的成本提供更高的能力。
開放式結構注重打造軍民融合、開放共享、資源共用的國家海洋信息基礎設施，全面統籌我國經濟建設與國防建設需求，在滿足國家海洋安全戰略需求的同時，推動我國海洋經濟的高速穩定發展。
(五) 貫徹政策落實與創新
黨的十八大以來，黨中央、國務院積極推動中央企業深入實施創新驅動戰略，大力推動“大眾創業、萬眾創新”工作。海洋信息化建設亟需開拓創新，尤其是科技創新。圍繞國家《“十三五”國家技術創新工程規劃》《關于加強中央企業科技創新工作的意見》(國資發規劃〔2011〕80號)、《國資委推動中央企業科技創新工作舉措》(國資綜合〔2017〕2號)、《國務院關于推動創新創業高質量發展打造“雙創”升級版的意見》(國發〔2018〕32號)、《國務院辦公廳關于推廣第三批支持創新相關改革舉措的通知》(國辦發〔2020〕3號)等文件精神以及國家關于“新基建”的戰略決策與部署，借勢借力、開拓進取、大膽創新，扎實攻克新業態技術難題，科學推進海洋信息化建設。
(六) 試點推廣服務與應用
海洋信息化新型基礎設施建成后，面臨緊迫的服務與應用推廣問題。由于我國海洋信息化起步較晚，海洋信息化基礎設施建設滯后，未來參與國際市場競爭面臨諸多不利局面。因此，我國海洋信息化服務應用推廣應以關鍵項目為背景，以典型海域、典型應用為試點，逐步在國際市場推廣。試點推廣過程中要重點驗證海洋信息基礎設施的系統架構、技術體制、裝備功能性能、體系能力等，通過展示、體驗等多種方式擴大影響，推廣服務與應用。
(七) 相關風險分析與管控
海洋信息化建設在法律、管理、技術、資金等層面均面臨一定的風險。比如在法律層面，海洋信息化基礎設施的布放與保護還不完善；在管理和技術層面，存在海洋工程與信息工程的跨界融合風險；在資金層面，海洋信息化基礎設施建設還難以保障充足的經費預算。
根據及時性、持續性、可操作性的風險管控原則，一是要研究、制定和頒布海洋信息基礎設施布放與保護的相關法律，對海洋信息化新型基礎設施建設和資產形成有效的法律保護，營造良好的海洋法治氛圍，如歐盟新實施的海洋指令(Directive 2014/89/EU)[7]，成為海洋空間規劃的指南；二是要培養和集聚專業的管理和技術人才，管理層面狠抓質量、安全生命線，技術層面深入融合海洋和信息技術，降低管理風險和技術難度；三是要廣泛籌集國內外建設資金，尤其要爭取“海上絲綢之路”沿線國家的資金支持，鼓勵引進各方資金保障。
(八) 借勢借力學習與趕超
基于我國海洋信息化建設起步較晚的基本國情，學習、借鑒他國經驗教訓是我國海洋新型基礎設施建設的必然路徑。
一方面，海洋信息化建設要善于借勢借力，積極爭取國際和區域性組織的支持，廣泛參與國際海洋信息化建設分工，融合推進我國海洋信息化建設，積累經驗、培養人才。
另一方面，通過“走出去、請進來”等多種方式開展交流學習，利用后發優勢學習、趕超海洋強國。半個多世紀以來，美國在海洋科技政策與規劃制定、海洋科技投入與管理、海洋科研設施與平臺建設以及海洋高技術產業發展方面開展了大量工作，有關做法和經驗值得借鑒[8]。
綜上所述，加強海洋信息化新型基礎設施建設，提升海洋信息化水平，是我國建設“智慧海洋”的根本路徑，也是建設“海上絲綢之路”、構建“海洋命運共同體”的基礎。我國海洋信息化新型基礎設施建設應著力構建覆蓋“天、空、岸、海、潛(水下)”的立體海洋信息網絡，建設過程中科學把握政府與市場、規劃與戰略、創新與體系三個層面的關系，注重立足體系、構建標準、分步實施、開拓創新、試點推廣、風險管控，全面提升我國認識海洋、經略海洋的能力，支撐海洋環境觀測、海洋生態保護、海上維權、海域管理、海洋開發、應急處置等海洋活動，推動海洋經濟實現跨越發展，促進全球海洋國家和平與發展。
參考文獻略
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