人工智能在智慧海洋建設中的應用探索

摘要：智慧海洋探索涉及海洋資源利用、海洋環境保護等各個方面，為更好地提升智慧海洋建設的實效，需要將人工智能技術融入其中，探索智慧海洋建設的新思路和技術措施。本文將結合智慧海洋的發展情況進一步分析，探討人工智能技術在智慧海洋建設中的應用，了解二者結合的意義，明確注意事項，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞：人工智能；智慧海洋

引言

在人工智能技術飛速發展的背景下，各個領域都在積極嘗試應用人工智能技術，取得了顯著成果。智慧海洋與人工智能技術的融合已是必然趨勢，通過將人工智能技術應用于智慧海洋，可以發揮傳感器和數據融合的價值，實現對海洋環境的全面感知和綜合分析，確保海洋的安全以及海洋資源的高效利用。在智慧海洋發展進程中，人工智能技術扮演著重要角色，為相關行業的發展作出了積極貢獻。對人工智能技術和智慧海洋的結合進行深入分析，要從基礎理論和人工智能的特色著手，充分展現二者結合的優勢。

1. 智慧海洋概述

1.1 概念

智慧海洋主要是利用信息化手段和自動化設施，實現對海洋環境進行智能分析與管控，以便優化海洋資源的配置，達成高效利用的目標[1]。在此基礎上，還可對海洋環境加以保護和修復，讓海洋生態維持在相對穩定的狀態，是一種新型的海洋工程模式。智慧海洋的發展現已受到廣泛關注，要實現長遠發展的目標，就要結合工程特征和現代化手段綜合考量，以保證智慧海洋工程擁有可靠根基，充分發揮現代化手段的應用價值。

1.2 意義

智慧海洋工程的建設對提升海洋資源利用效率、推進開發進程具有現實意義，也能在一定程度上促進海洋經濟的穩定發展，讓海洋生態空間得到有效維護。第一，大力推行智慧海洋工程，可以讓海洋環境的實時監測順利落實，也能及時發現海洋污染、海洋災害等問題，確保海洋環境得到有效凈化，維持健康狀態。第二，在智慧海洋工程建設環節，海洋資源的精細化開發得以有效推進，資源的實際利用率有所提升，有助于海洋經濟的全面發展。第三，通過智慧海洋工程對海洋生態進行科學修復，可以讓海洋生態系統的健康水平大幅提升，實現可持續發展的目標。

1.3 組成部分

1.3.1 數據感知體系

在智慧海洋發展的進程中，需要全面了解先進技術對其產生的積極作用，有效構建數據感知體系。數據感知體系是智慧海洋工程的重要組成部分，通過發揮相關體系的支撐作用，可以全面感知海洋環境，在精準采集海洋數據的基礎上完成對空間的合理分析。數據感知體系是以遙感衛星、無人機等多種手段采集海洋數據，進而打造智慧海洋模式，將數據采集設備安裝在相應的海域，確保數據參考價值充分體現[2]。

1.3.2 數據傳輸系統

數據庫可以將采集到的數據信息加以整合和利用，保障數據的時效性。為實現信息的有效傳輸，應構建高速的海洋數據傳輸系統，實現對相關信息的合理傳遞，為相關工作的開展提供支撐。海洋數據傳輸系統主要運用海上互聯網、衛星通信等多種技術，應用效率較高。

1.3.3 數據分析挖掘云端服務器

為進一步挖掘數據信息的應用價值，需要設立云端服務器，及時接收和存儲海洋數據，做好深入的分析。因為感知系統采集到的海量數據呈現不間斷傳送的特點，所以在實際運用云端服務器時要保證數據處理能力足夠強勁，才能應對海量數據，保證傳輸效率達到最佳[3]。

1.3.4 數據輸出應用窗口

智慧海洋工程的實施目標是服務于人類，讓人類擁有開發和利用海洋資源的渠道。在建設智慧海洋工程時，需要了解輸出云端服務器的作用，要合理地運用和發揮其功能。在先進技術的支撐下，可構建數據傳輸窗口，將云端服務器的計算結果通過可視化窗口呈現出來，便于從業人員及時查閱和利用。

2. 人工智能在智慧海洋建設中的應用價值

首先，人工智能技術在智慧海洋中可以強化海洋資源的利用率，使海洋資源的甄別與選擇更具針對性[4]。例如，在海洋的智慧化建設環節融入深度學習算法，能夠精準分析海洋中的魚類，確保漁民掌握魚的數量以及分布情況，科學規劃漁業資源的開發。

其次，人工智能技術在智慧海洋中能優化海洋環境的保護方式，讓海洋環境得到有效凈化。通過適當融入人工智能手段，可以識別其中的污染物，便于環保部門準確掌握海洋污染的趨勢，采用可靠的防治措施，降低負面影響。通過人工智能技術，也能科學分類海洋污染物，讓環保部門及時了解海洋環境問題。

最后，人工智能技術在智慧海洋中可以強化海上作業環境的安全性與可靠性。人工智能技術具有較強的檢測與識別能力，可以判斷海上作業的異常動態，在監測與分析的過程中及時制定預警策略，為后續的海上交通與救援提供必要支持，強化海上作業安全保障能力。2023年3月2日上午，在距離浙江樂清280海里，正在海面上作業的象山漁船66126號突然發生橫向大幅度搖擺，“浙漁安”系統迅速發出預警信號，浙江省漁業應急處置指揮中心及時掌握了漁船動向，初步判定發生沉船事故，立即發出協助救援指令，調動了十幾艘漁船參與救援，最終23名落水船員全部獲救[5]。由此可知，人工智能技術在海上監測中能發揮強大功能，具有顯著的應用效果。

總之，人工智能技術在智慧海洋建設中扮演著重要角色。在實際運用人工智能技術時，需要結合海洋環境建設的要求以及相應標準加以分析，確保人工智能技術能夠貫穿于智慧海洋建設的整個階段，使建設目標圓滿實現，助力海洋事業長遠發展。

3. 人工智能在智慧海洋建設中的具體應用

人工智能在智慧海洋探索中具有一定的指導作用，通過運用人工智能技術，可以讓海洋研究的效率與準確度大幅提升，也能推動海洋資源的可持續開發，凈化海洋生態空間。在智慧海洋建設環節，需要充分發揮人工智能技術的優勢，為海洋建設提供支持與保障。

3.1 數據處理與分析

人工智能技術是新時代的重要產物，對各個領域的發展作出了積極貢獻。在智慧海洋建設環節，人工智能呈現一個相對系統的數據庫，涵蓋大量的數據信息，為各種決策以及方案的實施提供可靠保障。利用人工智能技術可以精準分析海洋的各個方面，揭示海洋的規律、特點，為開展各項工作提供依據。通過機器學習、深度學習算法等多種手段相結合，可以對海洋進行觀測，分析數據中富有價值的內容，如海洋鹽度、流速等參數的變化趨勢。多種信息數據可以為科學家研究提供支持，有助于推進海洋綜合觀測和生物多樣性保護，助力海洋科學的長遠發展。肯尼亞海洋資源豐富，海岸線長達536公里，沿海地區生物多樣性豐富，包括紅樹林以及珊瑚礁等，但氣候變化對其構成了巨大的威脅。將人工智能運用其中，可以借助機器以及數學分析判斷海洋數據，構建預測模型，精準概述海洋溫度以及酸度變化，掌控風暴潮等極端氣候事件的發生概率。衛星遙感和水下傳感器的應用能夠實時監測海水溫度和污染濃度等參數，針對異常情況及時采取應急措施[6]。

3.2 智能無人船和浮標技術

人工智能被廣泛運用至智能無人船、浮標技術中。智能無人船具有自主導航、自主控制等功能，在海洋勘測、海底探測等任務中發揮一定的作用。將人工智能技術應用于智能無人船，有助于提高勘測準確度。智能浮標在人工智能技術的支撐下可以自動收集海洋數據，完成對海洋環境的密切監測與分析。例如，大亞灣工程借助人工智能技術構建了智慧海洋系統，利用智能無人船、浮標技術等功能，大幅提升了海洋資源的利用效率，強化了綜合管理水平，有助于順利實現可持續發展的目標[7]。

3.3 海洋環境監測

海洋監測是至關重要的任務，對于推動海洋事業的可持續發展意義重大。在維護海洋生態環境的過程中，可以將人工智能技術運用其中，以此推動監測與管理的進程，保障海洋生物資源的可持續利用。此外，人工智能技術還能協助海洋保護區劃以及規劃的制定，為海洋漁業資源的開發和利用提供依據。通過人工智能技術的合理應用，還可有效預測海洋污染傳播，創設出優良的海洋生態空間，實現可持續發展的目標。例如，連云港市內的大浦河、大浦副河部分河段，運用機器學習算法分析海洋水質以及生態系統發生的變化，可及時預測海洋災害，并盡早制定應對措施加以防范，讓海洋環境得到有效的維護和管理[8]。

3.4 海洋資源開發

海洋資源開發是人們密切關注的問題，為了達到相對理想的開發和利用目標，需要在運用人工智能技術時了解相關的應用要點，結合海洋區域環境加以分析。人工智能技術能夠為科學家提供準確的分析與評估方案，判斷海洋資源的利用價值，通過適當的模擬與預測，使開發效率大幅提升，科學控制生態破壞的概率。科學家可以利用人工智能技術，判斷海洋污染物以及自然生態系統的變化，及時發出預警。例如，仿蝠鲼水下機器人在海洋中的應用，仿蝠鲼柔體潛航器是一種仿生機器人，受到蝠鲼的生物特征啟發而設計，通過模仿蝠鲼的身體結構和游泳方式，實現了在水中的靈活潛航，深潛能力可達到1025米，是潛航器領域中的一大突破。傳統潛航器往往受限于剛性結構，無法適應復雜的水下環境。對于柔體潛航器，通過仿生設計，模仿了蝠鲼的柔軟身體結構，具備更好的適應性及靈活性。這種柔體潛航器對深潛能力的提升，將為水下探測、海洋科學研究等領域帶來巨大的推動力[9]。這印證了人工智能在資源開發中的價值。通過合理應用水下攝像機和探測傳感器等，可實現對石油和天然氣等資源位置的精準分析，也能及時排查海底電纜和管道的安全隱患。

3.5 氣象和海洋預報領域

氣象與海洋預報是保障海上作業安全可靠的關鍵，也是推動海洋經濟穩步發展的基礎，因此需要重視現代化手段與相關工作的密切結合。通過人工智能技術，能夠搜集大量的數據信息，整合多種多樣的資源預測海洋氣象。人工智能技術還能通過圖像識別、模式識別等手段分析潮汐與暴雨等自然氣象，保障航運航行的安全。例如，傅立葉預報神經網絡就是新興的天氣預報AI模型，能對地表風速、降水和大氣水蒸氣等進行精準分析，完成高分辨率的預測，可以在2秒之內生成一周的預報。

4. 人工智能在智慧海洋建設中的注意事項

人工智能技術在海洋建設環節發揮出一定的應用價值，推動著相關研究工作順利開展。在智慧海洋建設環節，人工智能技術能夠保證科學研究的準確性和科學性。為讓人工智能技術的功能優勢更加突出，要對相關的注意事項展開分析，提出合理的實踐方案[10]。

4.1 數據整合問題

在人工智能技術應用環節，涉及大量的數據素材，而數據來自多個方面，若是未能對其展開分析，制定可靠的保障方案，將會影響到數據的可靠性和真實性，對于后續的發展和應用十分不利。考慮到衛星遙測、測量儀器獲取的數據信息存在偏差，相關人員應結合工作標準加以判斷，在人工操作與智能技術相結合的基礎上制定可靠舉措，讓信息資源有效共享，實現科學的整合目標，助力智慧海洋建設。

4.2 算法和模型的確定

智慧海洋建設中，人工智能算法和模型具有一定的支撐效力，但是采取何種方式確定適宜的算法和模型，需要結合實際進行分析。要從計算的角度制定可靠方針，結合測試的環節整合出富有價值的內容，確定最佳方案，讓人工智能技術更好地服務于智慧海洋的建設[11]。

4.3 系統安全和隱私數據的保護

智慧海洋建設涉及多個細節，為了優化實踐成果，應明確具體要求。人工智能技術與智慧海洋建設涉及多種隱私數據和系統安全問題，需要制定敏感內容的保護措施，避免數據泄露，防止對社會經濟活動產生負面影響。科學家們要積極管控敏感內容，將其安全存儲于系統內。

結語

人工智能技術在海洋建設中占據著重要地位，對海洋建設作出了積極貢獻。科學家應了解人工智能技術強大的輔助功能，在分析應用特點和實際標準的基礎上，優化人工智能技術的應用方案，使之助力智慧海洋建設。

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[9]搜狐網.西工大再推黑科技，仿蝠鲼柔體潛航器深潛1025米，譽為水下殺手[EB/OL].（2023-09-09）[2024-11-08].http：//news.sohu.com/a/718976664_121739944？scm=1102.xchannel：1479：110036.0.3.0～9010.68.0.0.0.

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[11]陳海燕，易愛軍，丁葉，等.“一帶一路”背景下江蘇智慧海洋建設問題研究[J].才智，2020（6）：234-235.

作者簡介：徐曉清，碩士研究生，助理經濟師，xuxq@fjbdg.com.cn，研究方向：大數據交易、政務信息化、產業互聯網、人工智能。