撰文／本报记者 王君策

    试想一下，某天我们坐在电脑前，足不出户地借助一种软件工具，轻点鼠标，就可以直观、立体、详尽地观察海洋，了解海洋的各种信息，那该是件多么轻松、方便的事情啊！你可以选定任何感兴趣的地点，跟随鼠标点击，随意放大或缩小景物，改变观察角度。伴随越来越高的分辨率，你可以查看到大海上航行的船舶、海岛上的房屋、海岸线上的树木，甚至是海洋的温度、盐度、深度变化，洋流、鱼群的流动走向……从而真实地再现我们所拥有的海洋世界。这一切因为有了三维数字海洋技术的应用与发展，让我们的梦想正在变成现实。

    在北京国遥新天地信息技术有限公司的办公室里，记者就切身实地感受了新技术带来的种种方便。这家依托中国科学院遥感应用研究所和国家遥感应用工程技术研究中心发展起来的专业公司，在遥感应用软件、遥感影像数据两大业务领域提供服务，与国家海洋信息中心、海洋与渔业等有关涉海部门有着良好的合作。记者近日走访了该公司，并对该公司技术总监、软件事业部总经理肖剑进行了访谈。

三维数字技术形象表达海洋

    “经过持续多年的努力，我们在三维空间信息平台技术的自主研发与创新方面取得了一定的成绩，推出了具有完全自主知识产权的大型开放式三维空间信息系统平台智慧地球之眼（EV-Globe），并得到了有关领域专家和重要用户的高度评价，我们在军事、应急、海洋、能源、国土、测绘、地矿、水利等领域，都成功实施了一批基于三维海量遥感影像、基于数字地球背景的重要应用。”说起公司的技术研发优势，肖剑语气中透出一种自信与自豪。

    肖剑介绍说，目前他们在三维数字技术海洋应用方面主要进行了如下的工作：

    一是三维数字海洋技术如何表达包括海水、海底地形地貌等在内的海洋环境要素，将单一的专业数据信息形象地映射到三维数字平台。比如，通过温度、盐度和深度可以将海水进行分层，就像陆地上存在的地层一样，要通过立体图形形象地表达出来。当潜艇从海面下潜或从海底上升时，它对海水的分层或者说密度是非常敏感的，依托三维数字海洋技术，可以更好地对潜艇动力参数进行设计。

    二是三维数字海洋技术如何表达海洋资源要素。比如海洋里的众多生物和鱼群，不同的物种有不同的分布规律和区域，如何形象地表达和区分开来。海洋油气资源等矿产资源的应用研发与规划设计，都可借助三维数字海洋技术更好地加以完善。

    三是利用三维数字海洋技术对我国的海岛和海岸带进行了深入研究。他们与国家有关海洋部门合作，在数字海洋的大背景下建设全国海岛、海岸带三维可视化信息系统，把海岛、海岸带的概况信息、海岛管理业务系统和多媒体信息展示平台结合起来，为数字海洋建设提供创新的方法与手段。

    四是利用三维数字海洋技术在海洋的洋流、台风、潮汐等水动力方面和海洋灾害、海洋污染等方面进行研究。例如某地发生了海上溢油事故，根据一定的相关数据，通过三维数字表达，可以形象地对油污运动轨迹和趋势做出预测和分析，从而合理设定拦截点和确立救援时间以及具体位置，有效控制溢油事故的影响。

国内三维数字技术方兴未艾

    在三维数字技术领域，美国一直占领先地位，是行业老大。美国研发的天际软件 （Sky－lineSoft）系统便是一款很优秀的三维技术软件，它从表达效果和各方面应用来看都十分出色，曾经也被我国海洋领域的有关研究工作所采用。更为人知的 “谷歌地球”影响也是相当广泛。但是目前在我国，由于国家对空间信息技术的重视与扶持，国内三维数字技术研发质量和应用水平都有了显著提高，在某些领域可以说已经与国外的同类软件产品站到了同一起跑线上，加之我们有本土化的优势，国内三维数字技术更适合国内一些行业的应用。肖剑告诉记者，经过几年的快速成长，相对于国外的三维数字海洋技术软件，智慧地球之眼系统已经呈现出了明显优势。

    首先是国内三维数字技术更密切联系我国的实际需要，切实为相关管理部门决策提供辅助依据，在专业资料、信息数据采集、技术集成等方面有自己的特殊优势。在海洋方面，我国的三维数字技术和海洋系统大量的专业数据信息相结合，突显了数字海洋在我国的广阔发展前景。

    其次是相对于国外，我国的三维数字技术软件开发与应用这几年发展速度很快。例如智慧地球之眼系统采用全新图像绘制加速技术，并且采用细节层次模型和动态装载技术，成功解决了对海量三维多源数据的大范围、多尺度快速浏览问题，具备在普通计算机上就能实现海量三维模型和影像流畅地进行各项漫游操作的能力，可以满足很多部门的业务发展需要。

    肖剑告诉记者，仅仅是他们公司一家，这几年就在国土资源、石油石化、能源、电力和海洋等领域开展了多项三维数字技术的应用研发，公司规模也从创业初期的20多人发展到目前的200多人。这从一个侧面印证了国内三维数字技术发展的整体走势。

三维数字技术携手海洋快速发展

    21世纪是海洋世纪。海洋资源的开发利用和海洋管理、海洋环境保护相伴发展、互为支撑，由此带动了对高质量海洋信息的渴求。数字海洋技术的建设与应用对我国海洋经济发展和国家实施海洋管理具有重要的作用。肖剑说，他们引以为自豪的就是能亲身参与到 “我国近海数字海洋信息基础框架构建”工作中，与国家海洋信息中心一道，为 “908专项”成果集成与展示提供三维数字技术支撑，这是对其技术发展的最大认可。

    在与国家海洋信息中心合作研发的 “全国海岛海岸带三维可视化信息系统”演示中，记者率先体验了数字技术带给我们的种种神奇和震撼。工作人员进入该系统后，在立体图像的背景下，点击任何一个菜单，都可以在系统主视区的右上角看到相应的文字或图片信息介绍。通过系统后台采集的大量卫星遥感影像及地形地貌数据，可以使我们直观地了解海岛各方面的信息。除了满足查询功能外，我们还可以利用分析模块，采用如颜色划分、柱状图、饼状图、等高线等各种方式，直观、形象地对海岛的各类信息进行比对。技术人员还为记者演示了海岛开发模块的功能，通过系统中预先建立的数据库，直观地了解海岛目前的应用情况，并可以随时对有关数据进行修改录入，不断丰富和完善海岛信息。这些功能模块在设计上简单方便，基本可以满足日常分析管理工作的需求。

    肖剑介绍说，他们还与国家海洋环境监测中心合作，开展了 “国家海域使用三维动态监视监测系统”的研发工作。为适应形势发展需要，他们加强了与沿海省、市地方政府有关涉海部门的联系，目前，深圳、中山、威海、三亚等地都在积极推广三维数字海洋技术的应用。例如三亚市三维海洋资源管理与开发利用综合信息系统的建设，对三亚市的海洋资源、滨海旅游、海洋环保、海域使用、海洋渔业、海洋开发这些方面进行整合，通过三维数字海洋技术不但将三亚市的自然风光完美展现，而且结合三亚市海洋与渔业局的真实业务数据，构建了一个功能强大的办公平台和电子地图平台。

三维数字技术为我们带来什么？

    科技创新带来社会的发展、生活的便捷。随着技术的不断进步，只要将大量翔实的海洋基础信息资料和数据填充、加载于三维数字技术系统中，我们就可以更加方便、直观地了解海洋，了解海洋工作的方方面面，为海洋管理提供更好、更完善的服务。可以预见在不远的未来，三维数字技术必将在海洋领域大显身手，不断取得新的成果。

    助航海监维权执法

    中国海监是执行海上巡查、维权执法的专业队伍，通过三维数字海洋技术，可以事前规划好航行线路及飞行线路，提前做好指挥预案。如果有船舶在管辖海域发生意外情况，海监部门就可以借助三维数字技术对其进行准确定位，并分析当地海水的温度、盐度、深度以及当前的气象条件，为救援工作提供决策依据。

    合理制订海底施工方案

    传统海底施工都要在前期花费高昂成本进行水下地形地貌勘测，现在通过三维数字海洋技术的应用，只要将海底地形地貌的资料搜集整理并数据化，便可以为海底的各项施工诸如铺设海底输油输气管道、海底通信光缆等工程提供便捷的服务，规划模拟出最经济、最实用的海底施工线路图。

    对岛屿开发提供论证

    对一座荒岛进行开发建设或者招商引资，可以利用三维数字海洋技术，立体、直观地把岛屿的前景规划展现在人们眼前。哪里用作居住区、哪里是商业区、哪里是工业区等规划方案均可在系统上模拟操作，最终再结合实地考察数据及软件功能模块，分析岛屿建设方案并进行可行性论证。

    为渔民捕鱼提供帮助

    渔民出海捕鱼也可以利用三维数字成像技术，根据海洋生态环境状况、海洋生物的生活习性，了解鱼群的分布及迁徙动态。渔民可以根据季节、时间，借助三维数字海洋技术判断鱼群迁徙位置，哪里的鱼量比较丰富，从而制定出科学合理的捕鱼线路。

    为游客提供便捷的旅游指南服务

    通过使用三维数字海洋技术，可以方便地查询海岛旅游景点的介绍，当地天气、购物、特产、住宿、交通等实用信息，游客可以事先在家中通过远程登录系统实时了解滨海旅游的各种信息，为旅游预先设计一个合理、便捷的出行路线。

    在未来，三维数字技术不仅会广泛应用在政府部门的日常工作中，而且还会日益与百姓的社会生活紧密相连。也许有一天，三维数字技术就像现在的办公软件一样广泛地被人所熟悉，成为人们日常工作、生活中不可或缺的一部分。

    当然我们也应该知道，任何具有划时代意义的科技创新，都是伴随着长期的发展完善和不断积累，不可能一蹴而就。海量的数据采集与积累、浩繁的更新与维护工作便是三维数字海洋技术广泛应用的大前提。肖剑告诉记者： “三维数字海洋技术如何能将研发与应用更好地结合起来，将会是一个长期的积累过程。相信三维数字海洋技术在国家政策的大力扶持下会发展的越来越快、越来越好。”

①海岛变迁
②海岛灾害模拟
③海岛坡度分析