隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的快速發(fā)展，文字、圖片、音頻、視頻等各類(lèi)半結構化、非結構化的數據大量涌現，數據種類(lèi)、規模、存儲量飛速增長(cháng)，全球已迎來(lái)“大數據”時(shí)代。

　　對于約占地表總面積的70%的海洋來(lái)說(shuō)，已進(jìn)入大數據時(shí)代。目前已具有近海測繪、海島監視、水下探測、海洋漁業(yè)作業(yè)、海洋浮標監測、海洋科考、油氣平臺環(huán)境監測、衛星遙感監測等多種海洋觀(guān)測和調查手段，形成非常龐大的海洋觀(guān)測監測體系，積累了海量的海洋自然科學(xué)數據，包括現場(chǎng)觀(guān)測監測資料、海洋遙感數據、數值模式數據等。

　　海洋自然科學(xué)類(lèi)數據主要是指對海洋自然環(huán)境進(jìn)行觀(guān)測或模擬而得到的數據，包含了海洋的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境信息(如葉綠素濃度、懸浮泥沙含量、有色可溶有機物等)、海洋動(dòng)力環(huán)境信息(海水溫度、海面風(fēng)場(chǎng)、海面高度、海浪、海流、海洋重力場(chǎng)等)、以及海洋生物、海洋化學(xué)、海底地質(zhì)、沉積物、水下地形、海冰、海水污染等其他海洋環(huán)境信息。海洋自然科學(xué)數據的獲取手段主要包括實(shí)際觀(guān)測、海洋遙感觀(guān)測和海洋數值模擬。因此，可將海洋自然科學(xué)類(lèi)大數據分為海洋實(shí)測數據、海洋遙感數據和海洋模式數據。

　　海洋環(huán)境觀(guān)測定點(diǎn)平臺包括岸基雷達站、岸基海洋觀(guān)測站(點(diǎn))、河口水文站、海洋氣象站、驗潮站等，以及離岸的錨系浮標、潛標、海床基和海底觀(guān)測網(wǎng)等。雷達觀(guān)測儀器包括高頻地波雷達、X波段測波雷達、C波段或S波段多普勒測波雷達，主要觀(guān)測海浪和海表面流場(chǎng)等參數。海洋站是建設在海濱或島礁固定的海洋環(huán)境觀(guān)測設施，提供沿海的波浪、潮汐、水溫、鹽度、風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相對濕度、氣壓和降水等水文氣象觀(guān)測數據。海洋浮標是以錨定在海上的觀(guān)測浮標為主體組成的海洋水文氣象自動(dòng)觀(guān)測站，其水上部分為氣象要素傳感器(風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、氣溫、空氣濕度等)，水下部分為水文要素傳感器(水溫、鹽度、波浪、海流、潮位等)。海洋潛標系統的主浮體位于水面以下，主要用于海流和溫度、鹽度等參數的定點(diǎn)、長(cháng)時(shí)序、剖面測量，還可配置生物捕集器等開(kāi)展海洋生態(tài)環(huán)境觀(guān)測。海床基是一種坐落在海底對水下環(huán)境進(jìn)行定點(diǎn)、長(cháng)期、連續觀(guān)測的海洋技術(shù)，可以測到整個(gè)水層里沒(méi)有接觸到的信息。

　　海洋移動(dòng)觀(guān)測能夠覆蓋更大的區域，具有更高的靈活性和很強的自主航行能力，包括水面上或水下的移動(dòng)觀(guān)測平臺，如自治式水下潛器、無(wú)人遙控潛器、無(wú)人水面艇、拖曳式觀(guān)測平臺和載人潛水器。典型的有Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography，地轉海洋學(xué)實(shí)時(shí)觀(guān)測陣)浮標，可在海洋中自由漂移，提供海面到水下2000 m水深之間的海水溫度、鹽度和深度資料，跟蹤其漂移軌跡，可獲取海水的移動(dòng)速度和方向。