中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門(mén)戶(hù)網(wǎng)訊  現(xiàn)代海洋科學(xué)的發(fā)展古往今來(lái)經(jīng)歷了?3?個(gè)階段：理論牽引階段。該階段的許多重大理論圓滿(mǎn)地解釋了海洋中的物理現(xiàn)象，長(zhǎng)足推進(jìn)了人們對(duì)海洋的認(rèn)識(shí)。雖然該階段缺少觀(guān)測(cè)資料，但是發(fā)展的理論基本都具有里程碑的意義。觀(guān)測(cè)牽引階段。該階段各類(lèi)觀(guān)測(cè)手段逐漸發(fā)展起來(lái)，主要包括海洋調(diào)查船、浮標(biāo)、潛水器、遙感以及?Argo?監(jiān)測(cè)網(wǎng)等。數(shù)據(jù)牽引階段。隨著觀(guān)測(cè)技術(shù)手段的不斷豐富，也帶來(lái)了數(shù)據(jù)量的不斷攀升，海洋科學(xué)迎來(lái)了第三階段。從?2008?年開(kāi)始，Nature、Science、Economist等雜志及?Computing Community Consortium（計(jì)算社區(qū)聯(lián)盟）等組織將“大數(shù)據(jù)”引入到各個(gè)領(lǐng)域。“大數(shù)據(jù)”被定義為數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)速度快，用常規(guī)的數(shù)據(jù)工具無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)和計(jì)算的數(shù)據(jù)集合，擁有數(shù)據(jù)量大（volume）、類(lèi)型繁多（variety）、價(jià)值密度低（value）、速度快時(shí)效高（velocity）和在線(xiàn)式（online）五大特征。由于海洋數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛、種類(lèi)繁多，數(shù)據(jù)量已增至?PB?量級(jí)，時(shí)間分辨率跨越不同尺度，同時(shí)需要及時(shí)處理分析用于各類(lèi)決策支撐，因此海洋數(shù)據(jù)已然成為“大數(shù)據(jù)”的典范。

但是海洋大數(shù)據(jù)的獨(dú)特性質(zhì)，使得傳統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、技術(shù)手段已逐漸暴露其弊端。海洋大數(shù)據(jù)有兩個(gè)區(qū)別于其他數(shù)據(jù)的典型特征——時(shí)空耦合和地理關(guān)聯(lián)。

時(shí)空耦合。海洋大數(shù)據(jù)為同時(shí)擁有時(shí)間與空間屬性的數(shù)據(jù)，即多維度數(shù)據(jù)。尤其隨著觀(guān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)據(jù)維度的采集分辨率與頻率都越來(lái)越高。因此，數(shù)據(jù)分析過(guò)程需要同時(shí)從時(shí)間軸和空間軸兩個(gè)維度進(jìn)行分析，而在時(shí)間軸和空間軸上分析的因素又是多樣的、高維的，這給大數(shù)據(jù)的分析帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。

地理關(guān)聯(lián)。海洋大數(shù)據(jù)不同于其他大數(shù)據(jù)的隨機(jī)性與偶然性，由于其地理屬性有著近鄰效應(yīng)，相鄰區(qū)域空間位置關(guān)系存在線(xiàn)性或非線(xiàn)性的關(guān)聯(lián)，從而組成了不同時(shí)空尺度的模態(tài)特征。

因此，在海洋大數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中存在著諸多挑戰(zhàn)。本文將從海洋大數(shù)據(jù)上、中、下游全鏈條論述海洋大數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上提出未來(lái)?5—10年海洋大數(shù)據(jù)科學(xué)發(fā)展的主要方向和關(guān)鍵技術(shù)。