海洋科学和地理信息科学相互融合交叉形成的新兴学科,研究以海洋地理位置为统一基准,实现海洋数据的存储、分析和可视化,实现海洋信息资源的全数字化和全息化,建立海洋时空信息获取、处理、存储、管理、应用与服务的科学技术平台,为海洋功能区划、海域使用管理、海域勘界、沿海工程审批与管理、海洋环境整治与保护规划、海洋渔业资源利用与可持续发展提供统一的决策服务。
海洋地理信息系统是地理信息系统被应用到海洋领域后,与海洋特性相适应发展起来的相关理论与技术。最早由美国海洋学家曼利与动态图形专家塔莱特,于1990年合作提出了物理和化学海洋数据的三维建模和可视化,并讨论了海洋数据的管理和可视化功能。随后,国内外学者应用地理信息系统在海洋应用方面做了多方面探索,逐步建立了集海洋数据模型、空间分析、专业模型和制图与可视化功能的地理信息系统,标志着海洋地理信息系统的形成。
海洋地理信息系统的发展包括自身理论技术的创新性发展和吸纳、改造其他学科的理论技术方法的发展,先后经历了海洋制图与数据管理、海洋地理信息系统技术与系统、海洋地理信息服务三个阶段,涵盖了海洋地理信息基础理论、技术方法和服务体系。研究内容包括:①海洋数据预处理。实现现实海洋世界的数字离散化,包括数据采集、传输、质量控制和标准化。②海洋时空表达。实现现实海洋世界的数字化表达与存储,包括时空数据模型和数据库。③海洋时空分析。揭示海洋要素与现象的时空分异,以及海洋时空过程的相互作用与制约。④海洋模型集成。实现地理信息系统时空分析功能与海洋专业模型的统一集成。⑤海洋信息可视化。包括海洋空间可视化和海洋过程可视化,直观地揭示海洋环境要素的空间分布格局和时空演变规律。⑥海洋信息服务。为科学研究、政府决策、社会大众提供服务支撑。
在海洋大数据背景下,海洋地理信息系统已成为数字海洋和智慧海洋的基础内容和核心技术,实现了海洋信息的高效存储、管理、分析、可视化和共享,可为海洋开发、综合管理、执法监察和国家安全等提供决策服务。