第一篇:信息安全调研报告
公安基层办公室信息化调研报告
现代社会的信息化、网络化和现代通信、计算机互联网技术的发展,对公安机关提出了越来越高的要求。为适应社会形势发展的需要,公安部近年来连续部署了“金盾工程”建设,标志着警务工作信息化工程全面启动。要适应社会发展和科技进步的需要,公安机关必须把科技强警工作和公安信息化建设摆在重要的位置。公安办公室作为“司令部”、“参谋部”,要及时、准确掌握各类情况,为领导决策提供科学依据,必须加强信息化建设。
一、基层公安办公室信息化是公安信息化的薄弱环节
(一)认识上的偏差
部分领导和民警在思想观念上存在着只须懂法就足以胜任当前公安工作的偏见,对信息化的了解也仅限于信息化就是用微机打字、信息化就是上因特网,对信息化范围、信息化开展的意义认识不足,没有真正意识到信息化建设对公安工作有着巨大推动作用。因此,公安机关出现了阻碍科学技术与办案结合的不利因素,缺乏依靠科技进步的内在动力;对于如何把信息技术运用到公安工作中来、如何用信息化促进公安工作的跨越式发展,研究较少,重视不够。这种状况已成为公安机关加快信息化进程,推动办公、办案现代化发展的瓶颈,与当前形势发展和公安工作的任务需求极不相应,也制约了公安工作的发展。
(二)办公室基础设施简陋导致工作效率的低下
科技强警的鼓敲了几年,但基层公安局办公室仍然普遍存在基础设施简陋、办公条件差等现象,办公室作为综合部门,工作是多而杂,且有的工作手续多、所经部门广,仅仅依靠几个民警的手工操作或单机办公,往往使办公室民警大有力不从心之感,工作效率低下那也是情理之中。因此,针对办公室的职能作用,建立省人省力的信息化系统,将办公室人员从材料难写的困惑中解脱出来,提高工作效率势在必行。
(三)缺乏人才,使信息化建设力不从心
公安机关信息化建设工作存在最突出的问题,就是严重缺乏信息技术人才。从目前来看,公安机关的工作人员在过去所接受的教育中很少涉及信息技术知识,而专门的技术人员又大多为法医、会计、痕检、摄像等传统技术型工作人员,因此对于信息技术这门科技含量很高的结合技术,显得束手无策,很难提出一个长远的发展规划、很难得心应手地组织开展信息化建设。对于有一些信息化建设的单位,又由于人才缺乏,先进的信息化设备不能使用或不能充分发挥作用,使信息化建设的成果成为摆设。因此在没有一支高水平的信息化技术人才队伍的前提下,公安信息化建设对某些单位而言简直是一种神话或资金上的严重浪费。
(四)缺乏资金,信息化建设难以保障
信息化建设是一项高技术、高投入、高效能的现代化基础建设,必须要有足
够的建设经费作保证。它所涉及的硬件设备、软件系统都需要大量的资金来购置。以一个县公安局办公室为例,信息化系统需要一个由一台服务器,10台终端微机组成的小型局型网,购置网络办公系统、数据统计系统,仅此几项建设资金投入就达几十万元。财政却往往因为各种原因,不能保障和支持公安机关的信息化建设。因此公安机关在信息化建设上只能是等米下锅,信息化建设得不到有效保障。
二、加强基层公安局办公室信息化建设的方法
(一)信息化系统的构成公安办公室信息化系统就是根据信息论、系统论、控制论、现代管理科学理论、现代信息技术,结合办公室的职能作用和业务工作特点而建立的信息体系。公安办公室信息化系统是公安信息系统的子系统,以技术为辅助手段,使公安办公室获得快速、灵敏、准确、全面和安全有效的综合信息支持,实现办公自动化、科学化、网络化,以充分发挥公安办公室的综合分析、“参谋”作用。一般来说,根据办公室的职能作用,基层公安局办公室信息化系统主要包括以下几个系统:
1、指挥中心信息处理系统
该系统主要承担快速、准确、全面获得的动态信息,为领导正确决策提供第一手资料,是科学决策、快速指挥调度的重要依据和信息主渠道。指挥中心信息处理系统纵向与上下级公安指挥中心信息网络连接,横向以公安信息管理中心为枢纽,整合同级公安犯罪信息中心、交通、户政、刑侦、出入境、治安等信息系统,运用计算机网络技术控制手段,将分散的信息统一起来,实现信息资源共享和系统开放,成为覆盖全局、四通八达的能为各警种、各基层战斗单位和一线民警提供大量信息的高速通信网,从而克服时空限制支持各警种协同作战。
2、公安统计系统
该系统主要依靠统计软件,进行数据的收集、分类、汇总,有效地进行数据统计和解决统计不实问题,并对下级公安机关进行有力的综合指导。公安统计系统可通过数据统计,进一步进行社会治安情况分析,为各级部门提供服务。
3、综合调研系统
该系统主要以科学管理的手段快速、及时、准确地收集各业务单位、基层机关所得到的成绩和经验,进行系统分析,反映整个公安工作的经验、成就和业绩。
4、档案管理系统
该系统主要是通过科学技术手段解决过去查找材料、文件困难,材料保存时间不能过长等问题。档案管理系统建立后,将文件、材料的文号、文名、存放文柜进行编号,录入计算机,以便于检索,并将文件、材料进行扫描存入微机,需要查阅,只需在计算机中进行检索便可直接查看,同时还可通过局域网,突破时空限制。
5、刑侦、治安、户政等业务部门系统
公安办公室的职能作用决定了其工作具有综合性的特点,办公室与刑侦、治安、户政等业务部门是相互服务的。因此,办公室信息系统与刑侦、治安、户政等业务部门的网络连接是必不可少的。刑侦、治安、户政等业务部门子系统主要是结合网络技术手段,进行网上追逃、户口上网管理,以便进行信息快速流通。如指挥中心信息处理子系统通过业务部门收集各类业务数据、不安定情况等;办公室综合调研系统通过刑侦部门收集打击犯罪的情况等;公安统计子系统从户政收集人口数据等等,都可从各业务部门子系统网络上获得。
(二)办公室信息化系统的建设
1、组建经济实用的小型局域网,搭建网络化办公平台,实现信息化系统的职能作用。
2、购置实用的业务办公系统软件,实现办公自动化。
基层公安办公室根据实际情况可以自行购买相应的业务及办公系统软件。各基层公安局办公室要积极争取政策,引进人才,把技术精、有责任心和热爱公安事业的信息技术人才充实到公安机关中来,并努力营造一个适合技术人员发展的空间,保证信息技术人才进得来、留得住、用得好、有发展。其次立足本室,在没有专门人才的情况下,加大全员培训力度,从实际工作出发,从实际应用出发,努力提高全体民警的信息化素质,提高计算机使用水平。
3、建立制度,确保信息化建设发挥作用。
信息化建设的项目建成以后,不能放着、摆着不用,而要充分地、强制性地利用起来。不能因为民警囿于传统工作方法,学习掌握上存在惰性,学习掌握需要一段时间,而不做制度上的要求。应从整体发展的角度、公安事业发展的高度,制定规章制度,要求各类案件信息必须输入微机、各类公文必须在微机上书写、流转,从而使民警从传统的办公状态进入到网络化办公、信息化办公的角色中,只有这样才能把信息化建设的成果应用到公安工作中,推动公安工作向前发展,才真正地将信息化建设落到实处。
第二篇:网络信息安全发展调研报告
这是一篇关于调研报告的范文,可以提供大家借鉴!
1.垃圾邮件和网络欺骗将立足“社交网络”
毫无疑问,2009年是社交网站迄今为止受到攻击最多的一年。但是与2010年相比,这些攻击可能根本不值一提。Koobface蠕虫等安全问题对社交网站用户形成了很大的困扰,但这些恶意软件仍然是首先感染用户的电脑,然后再窃取信息。但现在,安全专家则认为,恶意软件作者将进一步拓展攻击范围,把恶意软件植入到社交网站应用内部。有了这种病毒,无论用户是否访问社交网站,黑客都能毫无限制地窃取用户的资料和登录密码。
思科在其2009年《安全报告》中揭示了社交媒体(尤其是社交网络)对网络安全的影响,并探讨了人(而非技术)在为网络犯罪创造机会方面所起的关键作用。社交网络已经迅速成为网络犯罪的温床,因为这些网站的成员过于信任他们社区的其他成员,没有采取阻止恶意软件和计算机病毒的预防措施。小漏洞、不良用户行为以及过期的安全软件结合在一起会具有潜在的破坏性,可能大幅增加网络安全的风险。鉴于以上,2010年社交网络或许将给我信息安全带来更多的“惊喜”!
2.云计算成为孕育黑客新的温床
云计算在2009年取得了长足的发展,但我们也必须意识到,市场的快速发展会牺牲一定的安全性。攻击者今后将把更多的时间用于挖掘云计算服务提供商的ApI(应用编程接口)漏洞。
毋庸置疑,已经开始有越来越多的IT功能通过云计算来提供,网络犯罪也顺应了这一趋势。安全厂商Fortinet预计,网络犯罪借鉴“服务即安 全”(security-as-a-service)的理念,打造“服务即网络犯罪”(cybercrime-as-a-service)这一特殊品牌。网络犯罪也将效仿企业的做法使用基于云计算的工具,以便更有效率地部署远程攻击,甚至借此大幅拓展攻击范围。
对于云计算将被黑客所利用这个严峻的问题,各大安全公司和技术人员会把精力放在与云计算相关的安全服务上,提供加密、目录和管理、反垃圾邮件、恶意程序等各种解决方案。据悉,着名安全评测机构VB100号召安全行业应该联合起来,组成一个对抗恶意程序的共同体,分享技术和资源。或许这一提议在2010年能发展到实质性的阶段。
3.大量Mac计算机被病毒感染或黑客入侵
经济危机非但没有伤害到苹果的利益,反而使其业绩进一步提升。但安全专家表示,在市场份额提升的同时,Mac也要面临更多的黑客攻击。过去几年 间,苹果的pC市场份额已经从10%增长到12%,而且没有放缓的迹象。与此同时,在售价高于1000美元的笔记本电脑中,苹果更是占据了90%的份额,但针对iphone(手机上网)和MacBook的攻击也逐步引发外界关注。安全专家预计,Mac有可能会成为下一个最易受攻击的目标。尽管多数攻击都瞄准Windows,但2012年将会出现更多针对Mac OS X的攻击。
安全厂商Websense安全研究高级经理帕特里克•卢纳德(patrick Runald)说:“Mac OS X中没有任何的恶意软件防范机制。”他表示,在CanSecWest黑客大赛上,Mac已经连续两年成为第一个被攻破的系统。
4.智能手机安全问题愈发严重
随着移动应用的不断增多,智能设备的受攻击面也在不断扩大,移动安全所面临的局面将会越来越严重。虽然我们已经看到了iphone上的蠕虫病毒,虽然它还不能自我传播,还得依靠电脑来传播,但是我们预计,2012年,将会出现真正可以自我传播的病毒,严重威胁iphone和Android等设备。
卡巴斯基实验室恶意软件高级研究员罗伊尔•舒文伯格(Roel Schouwenberg)说:“Android手机的日益流行,加之缺乏对第三方应用安全性的有效控制,将导致诸多高调恶意软件的出现。”
总体而言,安全专家认为,随着用户将智能手机作为迷你pC来处理银行交易、游戏、社交网站和其他的业务,黑客将越发关注这一平台。
5.搜索引擎成为黑客全新赢利方式
黑客会不断寻找新的方法借助钓鱼网站吸引用户上钩,利用搜索引擎优化技术展开攻击便是其中的一种方法。谷歌和必应(Bing)对实时搜索的支持 也将吸引黑客进一步提升相关技术。作为一种攻击渠道,搜索引擎是非常理想的选择,因为用户通常都非常信任搜索引擎,对于排在前几位的搜索结果更是没有任何 怀疑,这就给了黑客可乘之机,从而对用户发动攻击。
6.虚拟化普及 安全威胁适应潮流
与Cloud类似的是,虚拟化技术也将抓住快速发展的时机。业界中已经有公司开始研究传统桌面电脑的虚拟化。虚拟化不仅能提供一种极高的安全保障,还能方便协作,提高效率。
除了瘦客户机的虚拟桌面以外,企业还将会开始考察笔记本电脑虚拟机以作为创建安全企业桌面的手段之一。虚拟机可利用快照迅速恢复到已知的安全状态配置,从而为网上银行或安全的企业应用提供更高等级的安全保障。工作和休闲可以在同一的硬件上共存,只要相互保持隔离就行。
第三篇:网络信息安全发展调研报告
1.垃圾邮件和网络欺骗将立足“社交网络”
毫无疑问,2009年是社交网站迄今为止受到攻击最多的一年。但是与2012年相比,这些攻击可能根本不值一提。Koobface蠕虫等安全问题对社交网站用户形成了很大的困扰,但这些恶意软件仍然是首先感染用户的电脑,然后再窃取信息。但现在,安全专家则认为,恶意软件作者将进一步拓展攻击范围,把恶意软件植入到社交网站应用内部。有了这种病毒,无论用户是否访问社交网站,黑客都能毫无限制地窃取用户的资料和登录密码。
思科在其2009年《安全报告》中揭示了社交媒体(尤其是社交网络)对网络安全的影响,并探讨了人(而非技术)在为网络犯罪创造机会方面所起的关键作用。社交网络已经迅速成为网络犯罪的温床,因为这些网站的成员过于信任他们社区的其他成员,没有采取阻止恶意软件和计算机病毒的预防措施。小漏洞、不良用户行为以及过期的安全软件结合在一起会具有潜在的破坏性,可能大幅增加网络安全的风险。鉴于以上,2012年社交网络或许将给我信息安全带来更多的“惊喜”!
2.云计算成为孕育黑客新的温床
云计算在2009年取得了长足的发展,但我们也必须意识到,市场的快速发展会牺牲一定的安全性。攻击者今后将把更多的时间用于挖掘云计算服务提供商的ApI(应用编程接口)漏洞。
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毋庸置疑,已经开始有越来越多的IT功能通过云计算来提供,网络犯罪也顺应了这一趋势。安全厂商Fortinet预计,网络犯罪借鉴“服务即安 全”(security-as-a-service)的理念,打造“服务即网络犯罪”(cybercrime-as-a-service)这一特殊品牌。网络犯罪也将效仿企业的做法使用基于云计算的工具,以便更有效率地部署远程攻击,甚至借此大幅拓展攻击范围。
3.大量Mac计算机被病毒感染或黑客入侵
安全厂商Websense安全研究高级经理帕特里克•卢纳德(patrick Runald)说:“Mac OS X中没有任何的恶意软件防范机制。”他表示,在CanSecWest黑客大赛上,Mac已经连续两年成为第一个被攻破的系统。
4.智能手机安全问题愈发严重
随着移动应用的不断增多,智能设备的受攻击面也在不断扩大,移动安全所面临的局面将会越来越严重。虽然我们已经看到了iphone上的蠕虫病毒,虽然它还不能自我传播,还得依靠电脑来传播,但是我们预计,2012年,将会出现真正可以自我传播的病毒,严重威胁iphone和Android等设备。
卡巴斯基实验室恶意软件高级研究员罗伊尔•舒文伯格(Roel Schouwenberg)说:“Android手机的日益流行,加之缺乏对第三方应用安全性的有效控制,将导致诸多高调恶意软件的出现。”
总体而言,安全专家认为,随着用户将智能手机作为迷你pC来处理银行交易、游戏、社交网站和其他的业务,黑客将越发关注这一平台。
5.搜索引擎成为黑客全新赢利方式
黑客会不断寻找新的方法借助钓鱼网站吸引用户上钩,利用搜索引擎优化技术展开攻击便是其中的一种方法。谷歌和必应(Bing)对实时搜索的支持 也将吸引黑客进一步提升相关技术。作为一种攻击渠道,搜索引擎是非常理想的选择,因为用户通常都非常信任搜索引擎,对于排在前几位的搜索结果更是没有任何 怀疑,这就给了黑客可乘之机,从而对用户发动攻击。
6.虚拟化普及 安全威胁适应潮流
与Cloud类似的是,虚拟化技术也将抓住快速发展的时机。业界中已经有公司开始研究传统桌面电脑的虚拟化。虚拟化不仅能提供一种极高的安全保障,还能方便协作,提高效率。
除了瘦客户机的虚拟桌面以外,企业还将会开始考察笔记本电脑虚拟机以作为创建安全企业桌面的手段之一。虚拟机可利用快照迅速恢复到已知的安全状态配置,从而为网上银行或安全的企业应用提供更高等级的安全保障。工作和休闲可以在同一的硬件上共存,只要相互保持隔离就行。
第四篇:加强部队信息安全不容忽视_调研报告
加强部队信息安全不容忽视_调研报告
随着信息网络技术在我支队各个领域的广泛应用,信息安全已成为我们必须面对的新挑战。为此,支队各级领导一定要正视现实,积极应对,做好信息安全是支队官兵忠实履行使命的一个前提要求。[文秘写作网文章-http:// 找范文,到文秘写作网]
一、提高认识,增强信息安全保密观念
要把信息安全保密提高到战略高度来认识,谁占据信息的主动权,谁就在激烈的国际竞争中赢得先机,支队党委、机关必须走在最前沿。信息的安全与保密,事关国家安全、经济发展、社会稳定和军事斗争的大局。应该看到,网络的攻击要比昔日的“坚船利炮”更厉害。要做好高技术条件下信息安全保密工作,必须按照我军保密工作指导思想实行“三个转变”的要求,在信息安全保密的建设上加大物力、财力、人力投入。其次要搞好信息安全保密宣传教育。信息安全是一项系统工程,需要全方位的支持和配合,保密宣传教育必须落实到具体人。要利用广播、电视、报刊等各种大众媒体宣传信息安全保密工作的必要性和紧迫性,提高广大网络人员的警惕性和安全保密意识,自觉维护网络信息安全,抵御破坏性的信息侵袭。
二、加强防护,提高信息安全可靠性一要提高信息技术发展的自主程度。近年来,微软公司和英特尔公司在其操作系统及芯片中留下的“后门”被曝光,进一步暴露了软件设备中存在的“隐蔽通道”,任意使用,就没有信息安全可言。为此,我们必须重点发展具有自主知识产权的信息技术,特别是操作系统、网络系统和数据库系统等核心软件及微处理器等硬件,始终把自主开发信息安全技术放在突出的地位,牢牢把握主动权,确保信息的安全。二要采取严密的防范措施。除了防护设备不准使用外国设备,在使用其他国外网络设备上,首先要树立高度的安全意识,要摒弃只用不管的错误观念,要将技术安全性放在重要位置。其次,对带有安全隐患的设备,要采取严密的防范措施,措施不到位,应缓用或不用,三要整体设防,网络的安全保密并不是说安装防火墙、安全服务器、路由器、加密设备、身份验证系统和保密网等信息安全保密系统就可以解决的,必须是整体设防,哪一个环节出了问题,都会给人以可乘之机,对网络安全造成威胁。
三、强化管理,对信息安全实施综合治理
管理是落实信息安全保密工作的根本保证。管理要坚持以人为本,实行技术防范和人员管理的综合治理。网络安全出现问题,党委机关必须负全责。一是要进一步建立健全法规制度。近年来,国家和军队相继出台了一些有关信息安全保密的法规制度,规范了信息安全的建设和管理,但是随着网络技术的发展,某些法规已显得滞后。如除了恶性和重大泄密事件外,一般性问题存在查处难,追究责任难,板子打不到具体人的问题。应加强前瞻性研究,不断完善原有的法规制度,并依据形势的发展,制定出新的法规制定,保证各项工作有法可依,有章可循。二是明确责任。对上网信息的审批程序和承办人员要做出明确规定,坚持“谁上网,谁负责”的原则。坚持信息网络日常管理和安全审计制度,发现问题及时解决。要对信息安全保密核心部位实行专人负责专人管理。三是技术防范和行政管理相结合。信息安全是三分技术,七分管理,特别是在防范技术比较落后的情况下,加强管理对信息安全显得尤为重要,管理到位可依弥补技术上的不足。如将支队局域网与因特网实行物理隔断,对涉密网络的信息存储、访问权限、使用、传递、复制和销毁,在制度和技术手段两个层面上同时进行严格管理。
第五篇:海洋信息调研报告
调研报告:1 海洋信息的昨天,今天和明天
目录
1.获取海洋信息的意义...........................................................................................................2
2.历史上世界对于海洋信息的获取.......................................................................................2 2.1对海岸线的了解............................................................................................................2 2.2对于海洋的战略信息的了解........................................................................................3
3.当今的海洋信息...................................................................................................................3 3.1当今海洋信息的获取....................................................................................................3 3.1.1海底观测网络........................................................................................................3 3.1.2海洋信息获取装备................................................................................................4 3.2海洋信息的处理............................................................................................................4 3.2.1海洋信息的处理的技术........................................................................................4 3.2.2我国对于海洋信息的处理....................................................................................5
4.我国海洋信息获取所面对的困难与可能的解决方案.......................................................6
参考文献...................................................................................................................................7
1.获取海洋信息的意义
在19世纪时,美国军事理论家马汉建立了海权论,他指出海洋关系到国家的全和发展,强国地位的更替,实际上是海权的易手,且进一步指出欲发展海洋必须发展强大的海军以控制海洋,基于强大的军事力量的保护才能对利用海洋发展商业贸易以及海洋资源利用等一系列经济行为,以使国家强大。无论是军事行动还是经济行为,脱离了对海域的了解,对海洋水文信息,海底地质构造的了解,都是难以开展的,只有当我们对海洋的各项信息有足够的了解时,我们才能开展一系列的活动,否则就如同失去双眼与他人交战,或者如盲人摸象般在海洋中搜取资源,都没有获得成功的可能。由此可见,对于海洋信息的获取,是一个国家拥有制海权的基础,更进一步而言是一个国家强大的必要条件,获取海洋信息的重要性由此可见一斑。
2.历史上世界对于海洋信息的获取
2.1对海岸线的了解
人类第一次真正意义上的获取海洋信息,大概要数对海岸线的了解。我国早在15世纪明朝之时,便组织过由郑和率领的舰队七次出海远行的行动,绘制了当时世界上最早的海图集,最远抵达了非洲东部,极大地扩充了当时明朝对海岸线信息的了解。而海岸线信息的影响在欧洲的航海大发现中有着更深的体现。
16世纪时葡萄牙迫于西班牙在陆地上的贸易封锁,在亨利王子的带领下,葡萄牙开始掀起了轰轰烈烈的大航海运动,通过海上的航行他们了解了葡萄牙周围的海岸地貌,从而绘制出了葡萄牙与印度一带以及葡萄牙与非洲之间的海上航线,从海上打开了市场。通过从东方交易而回的香料、象牙和黄金以及从非洲交易而回的黑奴等资源,葡萄牙的经济迅速崛起发展成一代世界强国。而麦哲伦舰队的环球航行所带来的世界海洋地理消息同样使得西班牙在海洋活动中收益良多成为一代海上霸主。继葡萄牙与西班牙之后出现的海上霸主乃是仅仅身处于弹丸之地的荷兰,但是陆地面积的狭小并没有成为荷兰成为世界强国的阻碍,因为他们拥有着强大的海洋力量。在一开始荷兰仅是因为其海上运货能力高超,以“海上马车夫”而闻名,真正使得荷兰走向海洋强国乃至世界霸主的转折点是在荷兰绕过好望角发现了马六甲海峡之后。通过控制这一海峡并成立东印度公司运转东方的商业,荷兰积累了大量的经济资本,最终成为了一代霸主。
在其之后的“日不落帝国”英国更是凭借着对全球海域的了解而成为了一代海上霸主。对海岸线信息的了解是人类对于海洋信息最初步的获取,可即便只是最基础的对海岸线的信息的了解,也会对人类的历史产生如此重大的影响,海洋信息的重要性从中得到了充分的体现。2.2对于海洋的战略信息的了解
人类对海洋更深的了解开始于海上的战争,特别是在第二次世界大战之中,世界的各类水域地图被不断地补全,同时由于潜艇等水下武器的产生,人类第一次开始使用声学方式对水下进行观测。同时,雷达的发展让人类慢慢开始有了对海上交通信息获取与掌控的概念,在战争的后期,随着人造卫星的升空,人类第一次直观地获取了全球海域的视野,至此人类基本完成了对于海域形状的观察,并初步地拥有了对水下信息的了解。
3.当今的海洋信息
3.1当今海洋信息的获取
3.1.1海底观测网络
当今海洋信息的获取方式众多,目前主要流行的方式是建立海底观测网络。海底观测网络的前身是美军为对抗潜艇所建立的水下声学监测系统,而1978年日本首次在御前崎建造了一个由海底电缆构成的海底实时观测系统用于检测地震以及由此引发的海啸,而随着后来越来越多国家加入其中,现今,海底观测网络已经成为了一个海陆空天潜一体的复杂网络。
图1 如图1所示,为维多利亚海底观测网络试验系统(VENUS)的示意图,我们可以看到,深空的卫星,地面的基站,海平面上的海监船与海面基站,海水浅层的探测器以及海底的接驳盒传感器共同成了一个复杂的海洋观测网络。同样的观测网络还有加拿大的NEPTUNE系统,美国的GEOMAR系统,日本的ARENA系统等。这些海底观测系统使得人类对于近海信息的获取更加的获取与全面。3.1.2海洋信息获取装备
水下平台:水下平台可以针对水下的个体目标以及海水的各项参数进行观测。水下平台一般都装备有避碰、导航、多部主动探测、被动探测和通信声呐、光学潜望镜,以发现水下目标和水面目标,了解现场的航渡和作战态势,保证航行安全,防范鱼雷攻击和引导攻击敌方水下目标。水平台在水面航行状态,也使用装配的雷达探索水面和空中目标。由于水声传输特性受海洋的温度、盐度、深度、密度、磁场、流场、不同海域、不同季节及平台自身噪声背景等因素影响波动较大,对目标探测和侦察的距离相差也较大,直接影响水下平台防卫、攻击能力的发挥,影响执行其他任务的效果。
空中平台与卫星:空中平台与卫星主要用于检测海面上的船只以及作为信息传递的中转站,主要作军事用途。为配合海上作战,扩大信息感知视野,舰载直升机、舰载预警机、舰载无人侦察机、从陆地起飞在近海上空的侦察机、侦察气球气艇等,根据不同使命和能力带有预警雷达、合成孔径雷达、激光雷达、红外和无线遥感探测装备等,对海空移动目标、海面移动目标、浅水潜航的潜艇潜器进行探测识别,形成较大海域的海空、海面、海下浅层的目标态势图。从覆盖半径来看,比舰载探测感知设备要大得多,但识别精度、感知参数受探测设备技术水平影响非常敏感,经费投入也较大,一般是大型舰艇编队或大型战略行动才有能力组织配备。其感知信息的安全和共享是需要快速、宽带网络来保证的。[1] 水下机器人:在当今人工智能的时代,面对深海我们人类自身难以到达的地方,使用水下机器人成为了一种新的选择。
水下机器人在世界范围内的应用领域:如海洋研究(科学考察等)、海洋开发和水下工程等。在海洋开发过程中 ,智能水下机器人将在海洋环境的探测与建模、海洋目标的水下探测与识别、定位与传输等方面的研究中发挥重要作用。此外,还能以水面舰船或潜艇为基地作为无人武器系统重要组成部分的智能水下机器人, 在数十或数百里的水下空间自主完成环境探测、目标识别、情报收集和数据通讯。[3] 正因为水下机器人体现出其实用性,水下机器的市场日渐繁荣。到目前为止,全世界大约共建造5756台各种水下机器人,其中914台作业级水下机器人、2656台观察型机器人、134台AUV;13台重型、58台埋缆、135台轻型、113台用于调查的水下机器人;1733台为军事服务的各类水下机器人预2008年其市场将达7.5亿美元。目前6 000 m深潜器 ,目前仅有美国、法国、日本、俄罗斯、中国等国家才能研制。
美国海军正在研发一系列的水下机器人, 组建世界第一支水下无人舰队。根据美国海军的《无人驾驶水下运载工具总体规划》, 美国海军应该研制和部署 4种不同级别的水下机器人, 以适应不同的作战要求。预计到2020年前后, 美军将拥有 1 000套这种水下机器人。[4] 3.2海洋信息的处理
3.2.1海洋信息的处理的技术
Mapreduce技术
MapReduce技术是一种大规模并行编程技术,其能够与现有的空间索引查询结合,对数据库进行逻辑分类利用并行的空间查询方法来提高整个船舶地理信息数据查询的效率。如现在已有学者提出将不同类型的空间索引信息分布在分布式的计算机中,并利MapReduce技术对用户的查询进行并行化逻辑处理,以实现海量数据的并行处理。其最早是由Google公司研究提出的一种面向大规模数据处理的并行计算模型和方法。
基于云计算的空间索引算法
云计算结构主要通过虚拟化计算将大量的计算资源及存储资源进行统一管理的体系结构。并且用户提交的任务统一由资源调度中心进行合理的分配资源调度中心需要对计算节点的运行状态进行实时的监控。移动云计算结合移动互联网与云计算,在进行船舶地理信息查询系统中,将移动云平台在对用户提供服务的层面划分为“用户端”、“信息端”及“云端”;而移动云平台的平台架构从技术处理上可以划分为任务消息接收层、物理层、任务分配层、计算及存储虚拟层。移动云平台结构如图2所示。
客户端: 指用户进行传播地理信息查询的客户端软件,可以支持不同操作系统。
信息端: 在移动云计算平台中主要指接入云端的移动互联网作为客户端向云端请求消息的接收端及云端返回给客户端的信息数据的发送端。
云端: 云端又分为任务管理中心、虚拟计算节点及存储端。任务管理中心不仅管理着用户任务的调度分配,同时需要监控整个平台的运行状态,如计算节点是否正在使用、是否脱机及内存是否正常等。[2]
图2 3.2.2我国对于海洋信息的处理
20世纪80年代以前,我国海洋信息化工作主要以对历史海洋调查和考察数据的抢救性保存为主,实现文档化资料管理;“九五”期间,依托各类商业化软件,逐步开展专题数据库的建设工作,实现海量海洋数据的检索和使用;“十五”至“十一五”期间,以专题数据库为支撑,着手建立海洋信息系统,实现软硬件设备的升级换代。经过几十年的发展,我国海洋信息化成果已初步显现
数字海洋:“数字地球”概念的提出在全球范围内引起强烈反响。我国海洋工作者将其与海洋领域的工作和实践相结合,于1999年提出“数字海洋”概念以及相关建设构想,并与2003年正式启动我国数字海洋信息基础框架构建项目,成为我国海洋信息化领域首个全国范围内的专项工程。2011年数字海洋信息基础框架建设圆满结束,取得一系列丰硕成果,同时也还存在如缺乏实时、持续、立体的数据获取手段,系统之间信息交换和协同能力较差,较注重近海而缺乏远海信息等一系列问题。数字海洋的核心是将大量复杂多变的海洋信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,成为可计算、可存储的对象。海洋环境信息中,温度、盐度、湿度等都是随着时间、空间变化而连续变化的,只有通过数字化技术对这些连续变量进行采样、量化、编码,才能形成可被存储、运算、处理的数值。因此可以认为,数字海洋是海洋信息化发展的基础。
透明海洋:在“数字海洋”的基础上,海洋科学与技术国家实验室的吴立新院士于近年提出“透明海洋”的工程构想。“透明海洋”针对我国南海、西太平洋和东印度洋,实时或准实时获取和评估不同空间尺度海洋环境信息,研究多尺度变化及气候资源效应机理,进一步预测未来特定一段时间内海洋环境、气候及资源的时空变化,实现海洋状态透明、过程透明、变化透明,使其成为“透明海洋”。“透明海洋”是在海洋信息数字化的基础上,向海洋环境信息应用迈出的重要一步,将大幅提升我国认知海洋的能力。然而认知海洋只是基础,经略海洋才是目标,如何充分利用信息提升经略海洋的能力才是未来发展的关键。[1]
4.我国海洋信息获取所面对的困难与可能的解决方案
海洋信息化缺乏顶层体系性设计:目前我国仍较重视个别领域的建设,缺乏全局整体性发展规划,从而形成能力短板,严重制约海洋信息化建设的整体效果;
海洋信息获取能力亟待提升:我国自主获取的海洋信息在范围、内容和质量等方面还存在明显不足;
海洋信息缺乏有效共享互隔绝:由于信息系统分头建设,涉海数据分别掌握在各业务主管部门和相关科研机构手中,彼此之间相再加上政策、技术、安全等方面的考虑,形成多个数据孤岛,使海洋数据的管理和共享出现各自为政的局面;
海洋信息业务化应用水平低:受数据质量、历史积累以及最为关键的数据挖掘能力等方面的限制,目前我国海洋信息对经济、管控、军事和开发等领域的决策支撑保障水平仍然较低,信息在实际业务中的应用范围、应用深度都亟待提升;
海洋核心技术装备力量薄弱:仅8%的国产核心装备达到国际先进水平、22%的国产核心装备与国际先进水平差距为5年、其余国产装备差距在5~20年。尤其在信息感知装备(如水下观测设备、岸基雷达设备等)方面,缺乏自主研制和生产能力,核心技术、关键零部件和整机装备大部分依赖进口和国外配套,对未来我国海洋信息化发展造成不利影响。
发展建议:第一步主要解决现存问题,夯实完善海洋信息体系。通过海洋物联网、海上宽带通信、海洋工程装备等方面的发展,打造覆盖全球的海洋信息基础设施网络。通过海洋大数据、云平台等方面的建设,提升我国海洋信息开放共享、分析处理、价值挖掘等方面的能力。通过为各涉海领域提供具有准确预测能力的信息应用服务开发平台和环境,鼓励海洋信息服务产业发展,形成涉海领域全面覆盖的信息服务体系。
第二步主要提升信息体系能力,构建智慧海洋。顺应海洋信息化发展的必然趋势,着力推动大数据、云计算技术的深入应用,加强海洋数据分析挖掘能力,完善信息交互传输网络,提升虚拟信息空间运行真实程度,真正实现“虚实融合”“智能自治”的智慧海洋。[1] 参考文献
[1]程骏超,何中文.我国海洋信息化发展现状分析及展望[A].海洋开发与管理,2017(2):46-50. [2]罗印,徐文平.基于云计算的未来海洋信息系统分析[A].舰船科学技术,2016,38(4):157-159.
[3]徐玉如,庞永杰 ,甘永,孙玉山智能水下机器人技术展望智能系统学报第 1 卷第 1 期2006 年 3 月
[4]水下机器人的发展、军事应用及启示张文瑶 , 裘达夫 , 胡晓棠中国修船第19卷期2006年12月
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