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“新基建”背景下水运科学大数据中心建设研究

发表时间：2021/4/16 来源：《基层建设》2020年第32期作者：杨帆

[导读] 摘要：在加快“新基础设施”建设的宏观背景下，水运行业的发展也迫切需要构建基于大数据思维的相对完整生态产业链的行业科学大数据中心，为行业优质发展提供新的动能。

        黑龙江水运建设发展有限公司黑龙江哈尔滨 150026
        摘要：在加快“新基础设施”建设的宏观背景下，水运行业的发展也迫切需要构建基于大数据思维的相对完整生态产业链的行业科学大数据中心，为行业优质发展提供新的动能。在深入分析水运科学大数据发展现状和建设大数据中心意义的基础上，从平台建设、政策标准制定、核心技术突破、建立生态产业链等方面，系统提出了建设水运科学大数据中心及其相关系统的建议。
        关键词：交通强国；水运发展；新基建；大数据中心
        一、我国水运科学大数据的发展现状
        （一）水运科学大数据的发展基础
        水运行业有大数据研究和应用的内生环境和土壤，其行业本身已经与大数据研究融合。
        1.海量数据的丰富来源
        丰富的数据源为大数据在水运领域的研究和创新应用提供了基础条件。沿海和内河原型观测和数学模型计算数据、主要水运基础设施运行监测数据、水运工程环保和安全运行监测数据、水工建筑物检验、测试和评估分析数据等。，都在交通和水运规划、建设、维护和管理中起着重要的支撑作用。
        2.行业数据的价值巨大
        行业特点决定了水运行业实时生成大量数据，促进行业大数据的积累和沉淀。隐藏在数据背后的巨大利益，在日积月累的小进步中逐渐凸显出来。以内河航道的感知和港口设施的长期性能监测为例，多年积累数据的应用对航道和港口设施的科学维护起着关键作用[3]。
        3.新技术促进了数据的多维应用
        物联网、云计算、大数据等新技术的发展和应用，也带动了大数据在水运行业的创新应用[4]。物联网技术使得长时间实时监控水运基础设施成为可能，也成为行业大数据最重要的来源之一。云计算技术的普及大大提高了航道工程数值模拟的计算效率，也产生了更多的科学数据。将大数据分析技术应用于监测数据的相关性分析，解决了传统检测方法因数据源单一而导致分析不系统的问题。
        4.新趋势引领发展方向
        目前，行业高质量的发展要求和“新基础设施”的重大布局，为水运科学大数据研究和应用的发展趋势提供了重要的合规性，包括水运工程科学大数据标准和制度措施的制定和修订、大数据采集-存储-处理-分析和挖掘相关技术的研究、多领域大数据的深度集成和应用、大数据的共享和交换以及相关产品的增值服务等。
        （二）水运科学大数据发展的不足
        1.数据收集的质量需要提高
        水运科学数据源包括水运基础与应用研究、重大工程项目、观测与监测、调查与检验形成的原始与衍生数据。正是因为数据源是多样的，大部分是服务于项目的临时的、周期性的收集，而不是服务于业务和持续的运营。另外，数据采集方式、设备、标准、人员、渠道的不统一，在一定程度上增加了数据聚合的难度。未经特殊处理、清洗或整合的数据质量无法保证，数据可用性和应用价值大大降低。
        2.数据研究缺乏有条件的支持
        近年来，交通行业以大数据为重要驱动力，实现了从智能交通向智能交通的推进和发展，建设了一批大数据实验室和信息共享平台[6]。但是对于数据生成和应用需求很大的水运行业来说，并没有有针对性的大数据实验条件和平台，尤其是水运工程领域，重点是基础设施。不具备大数据和专业集成技术研究的基础条件，也不具备行业大数据应用研究所必需的实验室和实验设备。
        3.数据应用价值挖掘是不够的
        目前，大量珍贵的水运科学数据一次只服务于某个项目，利用大数据、并行计算等新信息技术进行系统分析研究的能力尚未完全形成，导致数据增值服务和产品较少，缺乏基于水运科学数据的具有核心竞争力和自主知识产权的数据分析结果。

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数据开发利用不足，价值挖掘不足，造成了数据的巨大浪费，降低了数据采集分析人员的积极性，反过来制约了数据的采集。
        4.数据规范的风险管理不足
        2018年，国务院发布了《科学数据管理办法》，但交通运输部尚未发布《工业科学数据及相关技术、标准和制度管理细则》。水运行业的科研院所、高等院校、企业等法人实体是负责科学数据管理的主体。但各方科学数据管理仍存在数据采集无标准、数据存储无条件可用性、数据安全保障不规范、数据管理无责任、数据资源浪费严重等问题。此外，由于管理混乱，一些与国家公共安全或国家关键核心技术相关的数据可能会丢失和泄露。
        二.推进水运科学大数据中心建设的对策和建议
        （一）建设国家级水运科学大数据中心平台
        基于大数据技术的发展趋势和水运工程行业的发展需求，我们将建设国家级水运科学大数据中心，构建大数据在行业内跨境应用的基础平台，促进跨部门、跨区域的数据共享和业务协作，填补我国水运行业大数据研究的空白。通过数据中心的智能化运营和维护，建立政府、行业、高校、科研可持续的协同创新机制，为行业科学大数据基础研究和应用研究提供实验条件，为大数据技术和水运专业技术复合型人才培养提供创新支撑，为行业管理部门科学精准的政策提供科学依据。
        （二）制定行业大数据管理方法和标准
        根据国务院发布的科学数据管理办法，结合水运行业特点，制定具体的行业科学大数据管理规则，完善顶层政策设计，明确各级行政部门和相关单位的职责分工体系，规范科学数据管理，确保科学数据安全，提高开放共享水平。推进行业级数据协调和规划，组织研究制定行业科学大数据分类、采集、制作、处理、长期保存、开放共享、评价和评估的管理政策和标准，确保数据质量和价值输出。
        （三）突破行业大数据系列关键核心技术
        针对海量多源异构数据处理分析中深层次、高度关联、多维度的分析需求和技术瓶颈，针对大数据、云计算、物联网、人工智能、机器学习、5G等前瞻性技术，我们将重点开展大数据技术的政策理论、大数据采集与融合技术、大数据存储管理技术、大数据分析与挖掘技术、大数据安全共享技术等一系列研究。通过对海量结构化信息和非结构化信息的深度处理，增强水运科学数据协同获取、集成管理、多领域多维信息重构、可视化计算等前瞻性和指导性关键核心技术的供给能力。
        （四）为大数据在水运科学中的应用建立生态产业链
        以数字水运建设为导向，推进大数据与水利工程、港口、航运等传统专业的深度融合，通过共享交换大数据和相关产品增值服务，促进生态产业链的丰富，推进上下联动的多元化示范和应用场景建设，为水运规划建设、运营管理、维护、绿色环保、安全应急、智慧港口建设提供决策依据。智能航运建设和水运经济发展，为行业宏观和微观数据分析提供工具和手段，强化服务经济社会发展的平台。
        三.结论
        在当前经济“新常态”和“新基础设施”加快布局和建设交通强国的背景下，加快建设科学大数据中心可以为新的历史时期社会经济的稳定增长提供新的动力，为新的发展形势下产业转型升级提供新的路径，为新的需求供给下支持政府科学决策提供新的机制，为新技术条件下水运科学创新研究提供新的机遇。接下来，建议从以下几个方面来弥补不足，完善系统：构建国家水运科学大数据中心平台，制定行业大数据管理方法和标准，突破行业大数据的一系列关键核心技术，建立水运科学大数据应用的生态产业链，为交通强国水运科技新篇章建设注入强大的新动能。
        参考文献：
        [1]张瀚.对新基建数据中心建设布局的有关思考[J].改革与开放，2020，（13）.
        [2]韩艳红，陆玉麒.关于长江水路货运发展的思考[J].水道港口，2006，（1）.
        [3]成小飞，王承强，江浩，等.港口码头老化评价体系研究[J].水道港口，2020，（3）.
        [4]赵仕霖，金生，金戈，等.环境水流的云计算模拟系统[J].水道港口，2020，（3）.
        [5]储文静，李书宁.我国科学数据联盟管理模式构建研究[J].图书馆学研究，2019，（14）.