近年来,北极冰雪面积不断减少使北冰洋部分水域夏季无冰现象逐渐显现,北极的商业通航已经成为现实。北极航道为我国与欧洲、北美洲地区之间进行贸易往来提供了一条便捷的运输途径,也是我国“一带一路”重要的补充航段。海洋环境信息（海风、海浪、海流等环境要素）是影响航运安全的一个重要因素,准确、充分的海洋环境信息可为船舶分析海况并指定推荐航线,辅助船舶安全高效航行。现阶段,极区海洋环境信息稀少,并且在为数不多的现有极区海洋环境数据中仍存在缺失现象,导致无法全面分析极区海洋环境信息的变化,从而无法高效地服务于极区航运安全。因此,获取高质量极区海洋环境数据、提高现有数据的可用性是十分重要的。论文首先分析现有的海洋环境信息共享平台,确定影响船舶极区航行的海洋环境信息要素。为从各共享平台获取高质量的极区海洋环境信息,针对各平台海洋环境信息数据质量参差不齐的问题,结合大数据和空间数据的可用性评价指标体系,建立适用于极区海洋环境信息的两级可用性指标评价体系,进而从各平台中获取高质量的极区海洋环境信息数据。其次,论文针对由于观测设备受环境等因素的干扰或者采集设备的不稳定性,造成的极区海洋环境信息存在缺失问题,根据极区海洋环境信息数据缺失的特点,设计基于卷积神经单元的生成对抗网络（GAN）填充算法,该算法的生成器和判别器均采用卷积神经单元（CNN）。为提高数据填充精度,卷积网络设置为多通道,以实现融合多种海洋环境信息的目的。训练中采用了Adam优化算法和Dropout对网络进行交叉训练,提高生成数据的质量,从而利用生成的数据样本填充原始数据中的缺失值。再次,针对基于卷积神经单元的生成对抗网络填充算法无法关联相邻数据点之间的潜在关系的问题,设计基于门控循环单元（GRU）的GAN极区海洋环境信息填充算法,在传统门控单元中引入衰减机制来确定历史记忆向量的占比,使该算法充分挖掘缺失数据和非缺失数据之间的潜在关系,提高网络的修复能力。在极区海洋环境信息实测数据下的实验结果表明,该算法可以有效的捕捉极区海洋环境要素数据之间的非线性动态特性,挖掘数据之间的潜在关联。具有更高的填充精度。最后,论文针对极区海洋环境信息缺乏服务针对性的问题,对S-57电子海图数据模型结构进行研究,实现S-57电子海图数据的解析与显示。另外,针对存储数据的冗余问题,提出一种改进式的极区海洋环境信息数据关系模式。然后基于QT和My SQL平台进行开发,实现对指定经纬度的海洋环境信息要素的查询。