南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编1. 资料整编技术及应用

doi:10.11978/2023125

热带海洋学报 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (5): 143-149.doi: 10.11978/2023125CSTR: 32234.14.2023125

南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编1. 资料整编技术及应用

徐超¹^,²(), 龙丽娟¹, 李莎¹^,²(), 何云开¹, 袁丽¹^,², 徐晓璐¹^,²

1.中国科学院南海海洋研究所, 广东广州 510301
2.国家地球系统科学数据中心南海及邻近海区分中心, 广东广州 510301

收稿日期:2023-08-17 修回日期:2023-10-16 出版日期:2024-09-10 发布日期:2024-10-10
作者简介:
徐超(1984—), 男, 山东省新泰市人, 博士, 高级工程师, 从事海洋信息服务研究。email: xc@scsio.ac.cn
基金资助:
国家科技基础资源调查专项(2017FY201400); 国家地球系统科学数据中心(www.geodata.cn)项目(2005DKA32300); 中国科学院“十四五”网络安全和信息化专项(WX145XQ06-05); 中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19060500); 国家重点研发计划项目(2022YFE0203500); 广东省科技计划项目(2022B1212050003); 广东省海洋经济发展(海洋六大产业)专项资金项目(粤自然资合[2022] 52号)

Systematic reorganization of historical data of scientific investigation in the South China Sea and its affiliated islands and reefs 1. data reorganization technology and application

XU Chao¹^,²(), LONG Lijuan¹, LI Sha¹^,²(), HE Yunkai¹, YUAN Li¹^,², XU Xiaolu¹^,²

1. South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China
2. South China Sea and Adjacent Seas Data Center, National Earth System Science Data Center, National Science & Technology Infrastructure of China, Guangzhou 510301, China

Received:2023-08-17 Revised:2023-10-16 Online:2024-09-10 Published:2024-10-10
Supported by:
Science and Technology Basic Resources Investigation Program of China(2017FY201400); National Earth System Science Data Center (www.geodata.cn)(2005DKA32300); The 14th Five-year Network Security and Informatization Plan of Chinese Academy of Sciences(WX145XQ06-05); Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences(XDA19060500); National Key R&D Program of China(2022YFE0203500); Science and Technology Program of Guangdong Province(2022B1212050003); Guangdong Province Marine Economic Development (Six Major Marine Industries) Special Fund Project(Guangdong Natural Resources Cooperation [2022] 52)

摘要/Abstract

摘要：

南海宽广深厚、资源丰富、自然条件复杂、地理位置重要, 是我国的核心利益。自20世纪50年代以来, 我国先后组织了十数次大规模的南海与诸岛海洋科学综合考察, 取得了大批重要原始数据。但是, 早期资料无电子化手段, 记录标准不一、质控标准不一、归档标准不一、原始资料散落或濒于遗失, 抢救与整编需求迫切。南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编项目规范化整编了1950年至2019年共353个项目664个航次超过200多种要素的历史数据, 构建了包含水文气象、海洋化学、生物生态、渔业资源、地质环境、岛礁地质样品等第一手实测的宝贵科学数据的综合数据库, 同时对整编数据完成了相关科学分析, 新形成一些分析数据产品, 出版了《南海科学考察历史资料整编丛书》1套共12部, 以及其他专著7部。本系列文章共3篇, 文章1针对历史数据的系统整编, 简要论述规范化整编的实施步骤, 针对技术难点提出相应实践策略; 文章2针对整编数据的科学管理, 简要论述南海海洋数据治理技术研究与实践; 文章3针对整编数据的共享服务, 简要论述“数字南海”的建设实践与创新应用。通过本系列文章完整地论述南海科考历史资料整编综合数据库暨“数字南海”的研究过程与实践经验, 为其他海洋科学考察资料系统整编提供参考。

关键词: 南海, 科学考察, 历史资料, 系统整编, 技术应用

Abstract:

The South China Sea is the core interest of China. Since the 1950s, dozens of large-scale comprehensive marine scientific surveys in the South China Sea and its affiliated islands have been organized. A large number of important raw data were obtained. However, early data has not yet been digitized, with varying standards for data recording, quality control, and archiving, and is even scattered or on the verge of loss of original materials. There is an urgent need for rescue and reorganization. The “Reorganization of historical data from scientific investigations of the South China Sea and its affiliated islands and reefs” has completed the standardized compilation of historical data from 353 projects, 664 voyages, and over 200 elements from 1950 to 2019. It has constructed a comprehensive database of first-hand surveyed and valuable scientific data, including hydrometeorology, marine chemistry, bioecology, fishery resources, geological environment, and geological samples of islands and reefs. At the same time, scientific analysis of the data was completed, and some new analytical data products were formed. A set of 12 books titled “Compilation of Historical Materials for the South China Sea Scientific Expedition” and 7 other monographs were published. This series of articles is divided into three parts. Article 1 focuses on the systematic compilation of historical data, and briefly discusses the implementation steps of standardized compilation, and proposes the corresponding strategies for technical difficulties; Article 2 briefly discusses the research and practice of the South China Sea ocean data governance technology for scientific management of integrated data; Article 3 briefly discusses the construction practice and innovative application of “Digital South China Sea” for the sharing service of integrated data. This series of articles comprehensively discusses the research process and practical experience of the comprehensive database and “Digital South China Sea”, providing reference for the data standardized compilation of the relevant marine scientific investigations.

Key words: South China Sea, scientific investigation, historical data, system reorganization, technology application

徐超, 龙丽娟, 李莎, 何云开, 袁丽, 徐晓璐. 南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编1. 资料整编技术及应用[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(5): 143-149.

XU Chao, LONG Lijuan, LI Sha, HE Yunkai, YUAN Li, XU Xiaolu. Systematic reorganization of historical data of scientific investigation in the South China Sea and its affiliated islands and reefs 1. data reorganization technology and application[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2024, 43(5): 143-149.

图/表 3

图1

表1

表2

南海科考历史资料整编数据资源体系"

数据库	主要数据集	主要数据要素
南海水文气象	水文	站位、经度、纬度、观测时间、深度、温度、盐度、深度
南海水文气象	气象	站位、经度、纬度、观测时间、高度、风速、风向、气温、气压、湿度
南海海洋化学	海水化学	站位、经度、纬度、采样时间、采样层次、溶解氧、氧饱和度、pH、总碱度、硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、活性磷酸盐、活性硅酸盐、悬浮物、总有机碳、溶解态无机碳、重金属(元素符号)
	沉积化学	站位、经度、纬度、采样时间、沉积物深度、Ba、Cd、Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Sc、U、Al、Fe、Sr
	同位素化学	站位、经度、纬度、采样时间、采样层次、温度、盐度、镭同位素值、铀同位素值、钍同位素值、氢同位素值、氧同位素值、钋铅同位素值、碳氮同位素值、活度比值等
海洋生物生态	浮游植物	层次、生物量、门(中文)、门(拉丁文)、纲(中文)、纲(拉丁文)、目(中文)、目(拉丁文)、科(中文)、科(拉丁文)、属(中文)、属(拉丁文)、种名(中文)、种名(拉丁文)、密度/个数
	浮游动物
	大型底栖生物
	叶绿素	水层、叶绿素a浓度
	初级生产力	水深、相对光强、初级生产力、叶绿素a浓度、生产力指数
南海渔业资源	鱼类资源调查	拖网时长、放网位置(N)、放网位置(E)、起网位置(N)、起网位置(E)、种名、渔获量、尾数、每公斤尾数、每小时渔获量、占总渔获量(单位: %)
	甲壳类资源调查
	头足类资源调查
	其他类资源调查
南海地质环境	地形地貌与海洋沉积	水深测量、地形测量、沉积物粒度
	南海地质构造与地球物理	磁力测量、重力测量、浅层剖面、侧扫声呐、单道与多道地震
	工程地质与灾害地质	珊瑚礁动力触探试验结果、波速和密度特征、动力学弹性模量、物性试验
	海岸带地质环境	岸线、滩面地形
岛礁地质样品	地层描述原始记录	层号、深度、经度、纬度、编录时间、层厚、岩石类型、特征描述
	碳14地质年代分析	样品号、深度、样品名称、矿物、经度、纬度、测试时间、¹⁴C年龄
	铀系地质年代分析	样品号、深度、样品名称、矿物、经度、纬度、测试时间、U、²³⁴U/²³⁸U、Th、²³⁰Th/²³²Th、²³⁰Th/²³⁴U、年龄
	粒度分析	样品号、深度、经度、纬度、测试时间、砾(单位: %)、砂(单位: %)、粉砂(单位: %)、黏土(单位: %)、粒度类别、MDØ、QDØ、SKØ
	扫描电镜与能谱分析	样品号、深度、经度、纬度、照片号、特征、测试时间、Na₂O、MgO、Al₂O₃、SiO₂、K₂O、CaO、TiO₂、Cr₂O₃、MnO、Fe₂O₃、Na、Cl、P₂O₅
	碳酸盐矿物学分析	样品号、深度、经度、纬度、测试时间、文石、白云石、低镁方解石MgCO₃ (单位: mol%)、高镁方解石MgCO₃ (单位: mol%)
	同位素地球化学分析	样品号、深度、矿物、经度、纬度、测试时间、δ¹³C (单位: ‰)、σ (单位: ‰)、δ¹⁸O (单位: ‰)、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr
	元素地球化学分析	样品号、深度、样品名称、经、纬度、测试日期、Be、Ba、B、Pb、Sn、Ti、Mn、Ga、Cr、Ni、V、Cu、Zr、Ag、Zn、Co、Sr、Mo、P₂O₅、Sc、Y、La、Ce、Yb、Nb、Ta、U、Th、As、Sb、Bi、Cd、W、In、Ge、Li、Tl
	微古鉴定	样品号、深度、经度、纬度、分析时间、分析样品质量、有孔虫、腹足类、孢粉、介形虫、硅藻、苔藓虫

表2

参考文献 10

[1]	白燕, 杨雅萍, 2020. 科技基础性工作专项数据汇交实践与启示[J]. 中国科技资源导刊, 52(4): 70-79.
	BAI YAN, YANG YAPING, 2020. Experience and suggestion on data collection of national special program of basic research works for science and technology[J]. China Science & Technology Resources Review, 52(4): 70-79 (in Chinese with English abstract).
[2]	黄鼎成, 2003. 科学数据共享的理论基础与共享机制[J]. 中国基础科学, (2): 22-27.
	HUANG DINGCHENG, 2003. Theoretical foundation and mechanism of the scientific data-sharing[J]. China Basic Science, (2): 22-27 (in Chinese with English abstract).
[3]	刘昭蜀, 1985. 南海东北部海区综合调查研究取得新进展[J]. 海洋通报, 4(3): 55-58 (in Chinese).
[4]	徐超, 李莎, 陈荣裕, 等, 2016. 南海海洋断面科学考察数据管理与共享[J]. 海洋信息, 31(1): 19-28 (in Chinese).
[5]	徐渡, 2010. 1958—1960年: 全国海洋综合调查[J]. 海洋科学, 34(4): 109-110 (in Chinese).
[6]	徐鸿儒, (2008-11-01). 一次划时代的全国海洋普查——纪念全国海洋综合调查50周年[EB/OL]. https://blog.sciencenet.cn/blog-74364-45008.html (in Chinese).
[7]	杨雅萍, 姜侯, 孙九林, 2020. 科学数据共享实践: 以国家地球系统科学数据中心为例[J]. 地球信息科学学报, 22(6): 1358-1369. doi: 10.12082/dqxxkx.2020.200110
	YANG YAPING, JIANG HOU, SUN JIULIN, 2020. Practice of scientific data sharing: a case study of the national earth system science data center[J]. Journal of Geo-information Science, 22(6): 1358-1369 (in Chinese with English abstract).
[8]	赵焕庭, 王丽荣, 袁家义, 2017. 南海诸岛自然科学调查研究概述——纪念中国政府收复南海诸岛70周年(2)[J]. 热带地理, 37(5): 649-658. doi: 10.13284/j.cnki.rddl.002982
	ZHAO HUANTING, WANG LIRONG, YUAN JIAYI, 2017. Scientific investigations and research on the South China Sea Islands: the 70th anniversary of recovery of the South China Sea Islands (2)[J]. Tropical Geography, 37(5): 649-658 (in Chinese with English abstract).
[9]	中国科学院南海海洋研究所, 1982. 南海海区综合调查研究报告(一)[M]. 北京: 科学出版社 (in Chinese).
[10]	诸云强, 孙凯, 杨雅萍, 等, 2017. 科技基础性工作数据资料的汇交与整编[J]. 中国科技资源导刊, 49(5): 12-20.
	ZHU YUNQIANG, SUN KAI, YANG YAPING, et al, 2017. Data resources collection and reorganization for national special program on basic works for science and technology of China[J]. China Science & Technology Resources Review, 49(5): 12-20 (in Chinese with English abstract).

数据库	扫描资料文件数/个	扫描资料量/MB	数据集实体数/个	数据量/MB
科考历史资料	5611	52410	26	32100
南海水文气象	11	151	79	9020
南海海洋化学	17	710	209	3010
海洋生物生态	865	5620	138	698
南海渔业资源	261	23500	138	778
南海地质环境	208	6540	1213	144000
岛礁地质样品	78	1670	66	4480

[1]	徐超, 龙丽娟, 李莎, 袁丽, 徐晓璐. 南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编3. 数据共享服务及应用[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(5): 158-165.
[2]	徐超, 龙丽娟, 李莎, 徐晓璐, 袁丽. 南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编2. 数据治理技术与应用[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(5): 150-157.
[3]	柳原, 柯志新, 李开枝, 谭烨辉, 梁竣策, 周伟华. 人类活动和沿岸流影响下的粤东近海浮游动物群落特征[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(4): 98-111.
[4]	刘玓玓, 张喜洋, 孙富林, 王明壮, 谭飞, 施祺, 王冠, 杨红强. 南海海滩岩微生物群落结构和特定菌株对其成因机制的启示*[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(4): 112-122.
[5]	江绿苗, 陈天然, 赵宽, 张婷, 许莉佳. 南海北部涠洲岛边缘珊瑚礁的生物侵蚀实验研究[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(3): 155-165.
[6]	许莉佳, 廖芝衡, 陈辉, 王永智, 黄柏强, 林巧云, 甘健锋, 杨静. 南海北部珊瑚群落结构特征及其对海洋热浪事件的响应[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(3): 58-71.
[7]	邱燕, 鞠东, 黄文凯, 王英民, 聂鑫. 南海中央海盆海底初始扩张时间的重新认定[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(2): 154-165.
[8]	赵明辉, 袁野, 张佳政, 张翠梅, 高金尉, 王强, 孙珍, 程锦辉. 南海北部被动陆缘洋陆转换带张裂-破裂研究新进展[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(2): 173-183.
[9]	黄谕, 王琳, 麦志茂, 李洁, 张偲. 南海热带岛礁生物土壤结皮中细菌的分离及其固砂特性初步研究[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(6): 101-110.
[10]	王辰燕, 史敬文, 颜安南, 康亚茹, 王煜轩, 覃素丽, 韩民伟, 张瑞杰, 余克服. 有机磷酸酯在南海长棘海星中的生物富集特征及来源解析[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(5): 30-37.
[11]	李牛, 邸鹏飞, 冯东, 陈多福. 冷泉渗漏对海洋沉积物氧化还原环境地球化学识别的影响——以南海东北部F站位活动冷泉为例^*[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(5): 144-153.
[12]	张智晟, 谢玲玲, 李君益, 李强. 边缘海与开阔海中尺度涡生命周期演化规律对比分析: 以南海和黑潮延伸体为例[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(4): 63-76.
[13]	杨磊, 温金辉, 王强, 罗希, 黄华明, 何云开, 陈举. 热带气旋影响吕宋海峡输运的研究进展与展望^*[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(3): 40-51.
[14]	赵中贤, 孙珍, 毛云华, 张伙带. 南海北部陆缘不均匀伸展及脉动式构造升降史^*[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(3): 96-115.
[15]	刘钦燕, 李汶莲, 石睿, 陈举, 李春晖, 谢强. 南海西边界流区域涡旋特征及两类冬季环流对涡致热输运的调制[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(3): 52-66.

南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编1. 资料整编技术及应用

Systematic reorganization of historical data of scientific investigation in the South China Sea and its affiliated islands and reefs 1. data reorganization technology and application

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 3

参考文献 10

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0