随着互联网、物联网等信息技术的快速发展，文字、图片、音频、视频等各类半结构化、非结构化的数据大量涌现，数据种类、规模、存储量飞速增长，全球已迎来“大数据”时代。

　　对于约占地表总面积的70%的海洋来说，已进入大数据时代。目前已具有近海测绘、海岛监视、水下探测、海洋渔业作业、海洋浮标监测、海洋科考、油气平台环境监测、卫星遥感监测等多种海洋观测和调查手段，形成非常庞大的海洋观测监测体系，积累了海量的海洋自然科学数据，包括现场观测监测资料、海洋遥感数据、数值模式数据等。

　　海洋自然科学类数据主要是指对海洋自然环境进行观测或模拟而得到的数据，包含了海洋的水质和生态环境信息(如叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、有色可溶有机物等)、海洋动力环境信息(海水温度、海面风场、海面高度、海浪、海流、海洋重力场等)、以及海洋生物、海洋化学、海底地质、沉积物、水下地形、海冰、海水污染等其他海洋环境信息。海洋自然科学数据的获取手段主要包括实际观测、海洋遥感观测和海洋数值模拟。因此，可将海洋自然科学类大数据分为海洋实测数据、海洋遥感数据和海洋模式数据。

　　海洋环境观测定点平台包括岸基雷达站、岸基海洋观测站(点)、河口水文站、海洋气象站、验潮站等，以及离岸的锚系浮标、潜标、海床基2816万彩网和海底观测网等。雷达观测仪器包括高频地波雷达、X波段测波雷达、C波段或S波段多普勒测波雷达，主要观测海浪和海表面流场等参数。海洋站是建设在海滨或岛礁固定的海洋环境观测设施，提供沿海的波浪、潮汐、水温、盐度、风速、风向、气温、相对湿度、气压和降水等水文气象观测数据。海洋浮标是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋水文气象自动观测站，其水上部分为气象要素传感器(风速、风向、气压、气温、空气湿度等)，水下部分为水文要素传感器(水温、盐度、波浪、海流、潮位等)。海洋潜标系统的主浮体位于水面以下，主要用于海流和温度、盐度等参数的定点、长时序、剖面测量，还可配置生物捕集器等开展海洋生态环境观测。海床基是一种坐落在海底对水下环境进行定点、长期、连续观测的海洋技术，可以测到整个水层里没有接触到的信息。

　　海洋移动观测能够覆盖更大的区域，具有更高的灵活性和很强的自主航行能力，包括水面上或水下的移动观测平台，如自治式水下潜器、无人遥控潜器、无人水面艇、拖曳式观测平台和载人潜水器。典型的有Argo(Array for Real-time Geostrophic Oceanography，地转海洋学实时观测阵)浮标，可在海洋中自由漂移，提供海面到水下2000 m水深之间的海水温度、盐度和深度资料，跟踪其漂移轨迹，可获取海水的移动速度和方向。