向海图强 智“绘”深蓝 ——走进自然资源部东南沿海海洋信息智能感知与应用重点实验室

■ 本报记者 郑与国 通讯员 李广春 徐少柏

在祖国的东南沿海，碧波万顷之下，蕴藏着无尽的资源与奥秘。如何更智慧地感知海洋、认知海洋、经略海洋，是时代赋予我们的重大课题。今年6月8日，是第18个世界海洋日暨第19个全国海洋宣传日，在这个重要节日来临之际，本报记者走进了位于漳州市的“自然资源部东南沿海海洋信息智能感知与应用重点实验室”（以下简称实验室），与实验室主任郑金水进行了一场深度对话，探寻这支“海洋科技尖兵”如何以创新为桨，在“向海图强”的壮阔征程中破浪前行。

    作为自然资源部在东南沿海海洋信息感知领域唯一一个以地市单位为依托的部级重点实验室，实验室集“产、学、研、用”于一体，由省自然资源厅主管、漳州市自然资源局主持、漳州市测绘设计研究院作为依托单位，联合厦门大学、厦门理工学院和科比特创新科技股份有限公司共同建设，于2021年7月正式获批。它不仅是科研的前沿阵地，更是连接高校智慧与企业转化的桥梁。

探秘“智慧大脑”——三大研究方向勾勒数字海洋蓝图

走进实验室的展示大厅，一块巨大的电子屏幕上，漳州陆海一体的时空大数据平台（展示版）正在流畅运行。通过数字化建立的海岛、养殖浮筏、建构筑物等三维模型，交通路网、规划管理、海岸带动态监测等数据的展示，一切尽在掌握。郑金水介绍，实验室的“智慧大脑”主要聚焦于三大核心研究方向，构成了一个从感知到评估、再到构建数字孪生的完整闭环。

——海岸带跨域要素智能数字化。这是实验室的基础与优势所在，以陆海统筹地理信息要素及海洋要素获取技术研究和海岸带跨域要素信息综合性分析研究为主。“我们的目标是像给陆地做‘CT’一样，给海岸带也做一套高清的数字画像。”郑金水指着屏幕上的数据说，实验室牵头完成陆海一体化多要素遥感系统研发与产业化。

据介绍，该系统集成了可见光/多光谱航空摄影测量与激光测量装备，能够进行高精度三维摄影测量，研究了GNSS与MEMS组合导航方法、多源信息融合的目标识别和无监督域适应分类方法，实现海岸带高精度探测和海上目标快速识别，同时研发了摄影测量与激光测量融合软件，获取高精度的海底地形数据。

目前，在广东沿海多类型海岸带测量与调查的应用中，测深内符合精度达到0.05米，最大测深达到8.3米。在深圳、舟山、天津等地进行了应用测试，相关试用企业对系统应用前景期望高，市场应用前景预计可达3亿元。

系统为解决海岛礁测绘、海岸带监测中海岸线识别、浅水海域水深测量、海上目标识别与动态监测的重点和难点问题提供了一种可行方法，提高了海洋测绘的效率与准确性，为海岛海域的自然资源管理提供了一项新方式与新装备。

——海洋损伤监测信息化评估。海洋环境复杂多变，如何及时发现并评估海岸工程、海底管道、水下设施等面临的损伤风险？实验室在这一方向研究取得了突破性进展。郑金水特别介绍了基于声电互调的探测系统这一代表性成果。“这项技术就像给海洋装上了‘听诊器’。”他解释说，通过巧妙耦合声波与电磁波，系统能够探测到被泥沙掩埋或处于隐蔽状态的目标，并分析其材料特性和运动状态。这项颠覆性技术获得科技部火炬中心的认可，相关论文发表在《Expert Systems with Applications》等顶级期刊上，为提升海底透明感知能力开辟了新路径。

——海洋要素信息化反演技术与数字孪生系统构建。“我们不仅要了解海，还要‘算’出海。”郑金水表示，着眼于东南沿海海岸带海洋要素信息的感知与分析等关键性问题，实验室以跨域要素信息的智能感知技术与多源信息的融合技术创新入手，分析海洋要素之间的相关性，开展海洋要素反演技术的研究，以期构建海洋要素信息数字孪生系统，实现区域级、精细化、高精度“数字海洋”建设。

实验室团队构建了漳州陆海一体时空大数据平台，建立“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的管理新机制，整合各类时空关联数据，实现对陆海一体的动态监测、定期评估和及时预警，并为逐步实现可感知、能学习、善治理和自适应的智慧型管理提供信息化支撑。依据漳州自然资源数据体系，逐步建成“地上地下、陆海统筹、三维立体、时空连续”的自然资源“一张图”，实现对陆海建设项目的全周期管理，提升陆海资源的保护与利用效率。

目前，该平台已建成2691平方千米5厘米分辨率航空影像获取和数字正射影像图制作、389平方千米1.5厘米分辨率倾斜三维Mesh模型、0.5米格网数字高程模型和数字表面模型等地理场景类数据产品制作、389平方千米城市级基础地理实体生产和城市三维模型（LOD1.3），完成漳州226个无居民海岛倾斜三维Mesh模型构建，形成陆海统筹的实景三维场景建设路径。

硬核成果“数”说实力——从论文专利到产业落地

科研实力最终要由成果来说话。在实验室成果展示区，记者看到了琳琅满目的证书与成果报告。郑金水如数家珍地介绍：“我们承担了82项科研项目，总经费达到2亿元，其中，国家级项目26项。这些投入换来了丰硕的产出。截至目前，实验室获省级科技奖励5项，省级测绘地理信息科技进步奖2项、省级优秀测绘地理信息工程奖5项。”

——学术影响力持续攀升。实验室始终秉持“顶天立地”的科研理念，既聚焦基础理论突破，又注重成果转化应用，在国内外海洋信息智能感知等相关学科领域享有较高声誉。实验室获批建立以来，在国际期刊发表高水平论文100余篇，高被引论文6篇。授权国家发明专利50多项，制定国家标准1项、省级标准1项、行业标准6项，撰写专著1本，软件著作权登记20余项。近年来，多次在《Transactions on Image Processing》《Internet of Things Journal》《Ecological Indicators》等国际顶级期刊发表研究成果，在海洋科技领域学术影响力持续攀升。

——服务国家战略与地方经济效果显著。除了前沿的理论研究，实验室更将论文写在了祖国大地上。在国家级科研项目攻关方面，实验室聚焦国家海洋强国战略需求，开展水声隐蔽通信技术、复杂环境下的水下三维路径规划方法研究等国家级科研项目、成果落地应用，突破水声通信系统抗截获关键技术，构建抗截获的水声隐蔽通信系统，为我国水下信息安全提供技术支撑，显著提升了我国海上态势感知能力。

在服务自然资源主责主业方面，实验室围绕海域海岛要素保障需求，在海洋功能区划研究、无居民海岛岸线勘测与保护利用、海岸带动态监测等工作中发挥了重要支撑作用，构建“天—空—海—岸”立体监测网络，集成多源遥感影像解译，实现漳州市大陆岸线监测全覆盖，数字化还原海岛、海岸带、水下地形等真实场景，为海洋资源管理、海洋功能区划提供可视化数据支撑，获得主管部门的充分肯定，在服务国家重大战略需求、自然资源主责主业和行业、地方科技发展中发挥重要作用。

漳州陆海一体时空大数据平台还应用到漳州古城开发中，助力数字文旅建设，产生经济效益超2000万元，取得了良好的节支收益和社会经济、环境效益。通过该项目，有效推进了实景三维建设相关技术进步和横向应用落地。项目成功入选全国典型，同时获评“数据要素×”省赛一等奖。

——攻克关键技术打破国外垄断。实验室与山东龙立电子有限公司合作完成的带电插拔深海水密连接器研发，解决了深海7000米任何环境下带电插拔设计机理与应用智能化、不同水下装备的深海动态密封、水下带电插拔自动控制技术、带电插拔连接器的高可靠性研究、深海插拔连接器多目标优化技术、应用智能检测等重大问题。

该装备突破了水下插拔连接器的核心技术，在海洋设备损伤探测、水下监测装备布设、水下信息通信等领域发挥重要作用，促进海工装备产品升级，填补国内水下插拔连接器的技术空白，经第三方协会组织专家评价，各项性能指标已达到或超过国外同类产品。

开放共享促融合——构建协同创新生态圈

“独行快，众行远。”实验室深知开放合作的重要性，始终秉持开放、共享、合作的态度，构建了一个充满活力的协同创新生态圈。

——开放课题“揭榜挂帅”。实验室通过设置开放基金，与其他高校科研机构建立良好的学术交流机制，促进交叉学科和新兴学科的形成和发展，保证实验室的研究工作能够始终保持相关学科领域的较高水平。主要围绕着智能水声通信、海岸带智能识别、海洋信息检测等研究方向，严格对照相关管理办法加强开放课题管理，共设立开放课题21项。截至目前，已发表论文54篇，其中SCI论文31篇，申请专利5项、软著3项。

——仪器与数据全面共享。实验室秉承开放共享的理念，对社会公众和学生开放仪器，提供共享科研使用服务；对开放课题承担者，提供设备应用与技术支撑。为提升科技资源利用效率，促进科研合作与创新，实验室制定了仪器设备与数据等科技资源开放共享以及预约登记制度，为科学研究和教学工作创造有利条件。目前，已为多家企事业单位提供矢量、影像、矢量注记、影像注记、电子地图等各类数据资料300余项。

——国内国际合作网络密集。实验室建立以来，国内外学术交流活动频繁且成果丰硕。积极派员参与多场学术研讨会、学术会议及论坛，主办4场、协办2场国际学术会议，参加国内外学术会议38场，做特邀报告1场、专题报告12场。与国内外学者深入交流，拓宽了学术视野。在国内重要学术会议上，实验室多位专家学者受邀作特邀报告，分享前沿研究成果并获得广泛好评。多位专家学者在国际舞台上崭露头角，在ICODEE、ICSPCC等国际会议上发表报告，提升了实验室在该领域的国际影响力。通过这些学术交流，不仅共享了先进理念和技术，还促进了跨领域合作。

——科普与宣传深入人心。“科研不仅要在实验室里，还要走进大众。”郑金水说。实验室依托专业优势，积极承担社会责任，开展自然资源科普活动，旨在“普及科学知识，服务社会公众”，不断创新科普形式，丰富科普内容，为提升全民科学素质、推动自然资源事业发展贡献力量。实验室建设至今，共开展主题科普宣传活动25场，其中，科普讲座13次、学生实践16次，制作科普微视频3部，累计受众超过4000人次。

群英荟萃育新苗——打造海洋科技人才高地

一流的平台需要一流的人才。在参观过程中，实验室充满活力的年轻面孔给记者留下了深刻印象。实验室现有固定人员60人、流动人员16人，其中高级职称占比高达62%，博士学历人员占比37%。更令人欣喜的是，45岁以下的青年骨干有43人，占比达72%，青年骨干成员在各研究方向上不懈进取、开拓创新，形成推动实验室进步的中坚力量。

“人才是创新的第一资源。”郑金水强调，实验室通过“引进+培养”双轮驱动，打造了一支高水平创新团队。一方面，积极吸引国内外顶尖人才，通过优化合作机制、提供充足研究资源及个性化职业发展规划，有效提升了实验室的吸引力，成效显著。实验室建设至今，依托共建单位厦门大学培养博士后5人、博士研究生45人、硕士研究生130人，为实验室的持续发展奠定了坚实的人才基础。另一方面，共吸引18名国内外研究人员作为访问学者加入，为实验室在海洋信息智能感知等前沿领域的研究注入了新活力。

实验室还依托厦门理工学院测绘地理信息、大数据与智能科学等优势工科专业及科研平台，实现学科互补、协同创新、资源整合，进一步提升了实验室在大数据处理和海洋数字孪生、防灾减灾监测等领域的团队力量，促进实验室产学研用深度融合与发展。

“未来，实验室将进一步优化服务，加强国际交流，力争吸引更多高层次人才，共促科研创新与发展。”郑金水表示。

党的十八大明确提出“建设海洋强国”，党的二十大又进一步作出了“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”的战略部署。展望未来，郑金水表示：“作为东南沿海海洋信息感知领域的‘国家队’，实验室的目标绝不仅仅是‘建起来’，更是要‘强起来’。”

实验室将继续以国家“数字海洋”建设需求为导向，立足东南沿海区位优势，围绕“海洋强省”“海上福建”建设内容，瞄准海洋信息感知与应用领域，持续深化海洋要素信息化反演技术与数字孪生系统构建方法，实现海洋立体化信息构建；并实现海洋信息智能感知与预测、海洋要素数字孪生系统构建技术突破，推进区域级、精细化、高精度“数字海洋”建设，打造海洋科技创新和人才聚集双高地，服务自然资源主责主业，助力国家海洋安全，推动海洋经济高质量发展。

同时，实验室将继续瞄准海洋跨域要素感知与智能化、海洋数字孪生等方向，不断提升优化海洋信息智能感知能力和手段，实现目标海域长时间稳定监测和动态感知能力突破，达成近海海洋信息多样、多层次的有效感知与监测；持续探索人工智能和大数据模型与海洋感知领域的深度融合与应用；进一步加大创新投入，建设海洋智能感知领域理论与技术创新基地，突破卡脖子技术，推动学术能力与创新能力达到国内领先。

实验室还将探索一条以地市级平台为依托单位建设行业领域国家创新平台的路径。分析相关行业、领域的技术难点及需求，持续完善“产、学、研、用”生态链，不断深化技术创新应用与转化，探索创新应用场景，做深做实应用产业化。

“围绕服务自然资源主责主业，将研究集海洋要素感知分析反演、海洋灾害监测、损伤评估于一体的全流程解决方案。”郑金水表示，实验室将聚焦自然资源管理及海洋经济建设重要技术支撑平台建设、孵化海洋信息智能感知与应用的人才培养基地和学术交流中心，力争在保持相关科研领域国内领先水平的基础上，部分技术与指标达到国际领先水平。

走出实验室，海风拂面，远处的鹭岛轮廓若隐若现。郑金水的话犹在耳畔回响：“向海图强，我们一直在路上。未来的海洋，将是一个更加智慧、更加透明、更加安全的蓝色家园。”在这片充满希望的蔚蓝领域，自然资源部东南沿海海洋信息智能感知与应用重点实验室，正以科技为帆，智慧为舵，向着深蓝，全速远航！