物理海洋学主要是通过以数理学的理论和方法为支撑的理论探索，以现场调查为支撑的验证或求证，达到不断地认识海洋动力特征的目的。海洋调查所获得的各种数据可以刻画出海洋的各种基础特征，从而用于掌握不断变动中的海况。已如所知，当将调查研究结果通过探索，升华到理论高度，并根据这些调查数据对理论进行印证、修订与完善，则最终将从更高的层面上深刻认知海洋固有的变化规律。就此，换言之，通过理论探索，提出适当的模型和方法，再经由调查数据确定其中的参数，并由不同的调查数据进行模型和参数的验证，从而提出新的科学问题并最终给出解决方案及其理论上的升华。这即是海洋科学研究经常采用的不断循环归纳的方法。实践证明，经过验证的理论可以为顺利获取海洋调查数据提供帮助。诚然，海洋科学调查研究中，所需要的相应的理论指导具有非常重要的意义。海洋调查数据，一般称之为海洋要素，例如水温、盐度、流速和流向、波高和周期、潮位和潮时、海面高度等，还有很多其他的测量参数，如水深、各种气象参数、海冰参数等。这些海洋要素在空间上以三维或二维存在，构成了海洋要素场。如果现有的调查数据能够支持在特定海域形成某个海洋要素的大面分布，并满足研究问题的需要，则可以建立面向该问题的海洋要素场。对于海洋遥感数据，在大面分布上可以是规则或不规则栅格，而对于现场调查数据，在大面分布上通常是离散的点状分布。就上述，海洋调查数据，则面临着比较迫切的 “数据组织”问题。如何将各种调查数据进行科学有序地整理，以便最大可能地发挥数据的效用，则涉及数据存储的基础，对数据的高效管理、分析和可视化之重要性。为此，很多海洋学者和地理信息系统工作者利用多种海洋调查数据建立了各式各样的海岸带和海洋地理信息系统。如加拿大 Keller(1991)等的潮流和风建模; 英国 Robinson(1991)的数字海洋图集，美国西海岸专属经济区数据的处理(Langran et ，1991); Scandinavia 的污染排放和扩散(Dimmestl andLucas，1992); 墨西哥湾的石油调查(MacDonald et ，1992); 中国科学院地理科学与资源研究所的海洋渔业 GIS 研究成果、海岸带 GIS 系统研发等。海洋研究中的理论可以有很多的具体表现，海洋理论所进行的工作主要是围绕诸如水团、锋面、海浪、潮汐、海流等对象进行，例如水团划分、锋面测定、海浪谱建立、浅海分潮的划分和测定、海流各种计算和划分等。与之相适应的海洋地理信息系统除了应该能够完成对海洋调查数据的存储、管理、分析和可视化以外，还应该能够完成对海洋现象的存储、管理、分析和可视化工作。对于海洋现象，同样也存在着与海洋现象相关的数据组织以及重要的海洋现象的表达问题。对此，著名的海洋地理信息系统学者 Good(1999)曾经提出，阻碍海岸带和海洋地理信息系统发展的是 “基本表达问题”。显然，只有实现了海洋现象的表达，才能够真正实现海洋地理信息系统为海洋科学提供强有力的技术支持。单就海洋调查数据表达海洋地理信息系统科学实践，不管是现场的，还是遥感的，都或多或少有了一些成功的经验或案例，可供改善和提高。综上所述可知，海洋信息集成与共享有必要对所涉及的海洋数据进行海洋要素数据和海洋现象数据的分类。
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