励图高科智慧海洋防灾减灾产品体系，为海洋行业发展保驾护航！

建设背景

近年来，全球气候变暖的现象已导致突发性极端海洋气象灾害，诸如风暴潮和海浪灾害等，呈现出显著增强的态势，这一变化对经济和社会的可持续发展构成了严重挑战，甚至对人类生存构成了威胁。中国海洋面临的灾害主要集中在风暴潮、赤潮等方面，海冰、海浪、绿潮等其他类型的灾害也时有出现。

在2021年3月12日发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的“海洋”专章中，明确提出了针对海洋安全的重点任务，特别强调了防范海上溢油、危险化学品泄漏等重大环境风险的重要性，并强调要提升应对海洋自然灾害和突发环境事件的能力，以确保海洋环境的稳定与可持续发展。

在此背景下，励图高科打造了一整套智慧海洋防灾减灾产品体系。该产品旨在通过构建“空、天、地、海”一体化的海洋感知网络，做好海洋灾害、海洋生态灾害的实时监测、预警预报、应急处置与损失评估等工作，全面提高海洋防灾减灾现代化水平、切实保障人民群众生命财产安全，为海洋强国建设提供坚强安全保障。

设计思路

励图高科智慧海洋防灾减灾产品体系，围绕浮标、海洋站、雷达、观测塔等海洋观监测设备、海洋生态监测设备，实现数据的实时接入与存储，构建防灾减灾大数据中心，提升海洋观监测能力、海洋灾害预警预报能力、海洋生态灾害预警能力和海洋灾害应急处置与管理水平，为海洋防灾减灾体系的建设提供保障服务。

建设内容

一、提升海洋观监测能力

01采集设施

通过建设智能浮标、海洋观测站、无人机、无人船等设施，打造多任务多手段实时观监测网络，实现多元素多参数的采集，为海洋灾害的监测建立数据基础。

02监控设备
针对海洋减灾场景中海雾、大风等复杂海况，提供具备低延时、全局曝光、光学防抖、光学透雾等定制设备，更好的助力海洋减灾视频资源集成及整合、实现统一高效管理。

03海洋观监测数据

水文、气象观测数据：

水温、盐度、潮位、气温、气压、湿度、能见度、降雨量、风速+相应风向…

波浪、潮汐观测数据：

潮汐数据、主波波长、有效波高、主波周期、主波波向、流速、流向…

04海洋生态监测数据

水质环境监测数据：

叶绿素、溶氧pH、盐度、浊度、化学需氧量、蓝绿藻、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐…

生物多样性监测数据：

种名、类型、丰度、生物量、生物密度、均匀度、优势种、多样性指数…

05海洋观测数据综合管理平台

基于海洋物联感知平台，实时接入传感器数据、海洋观测数据，实现设备运行状态监测、异常告警提醒、直连远程控制，服务与观监测能力提升。

06数字孪生可视化

建设数字孪生可视化系统，通过数字孪生、GIS 和 BIM 等先进技术手段，直观、有效地展示各类海洋设施及其周边的海洋环境，为用户提供综合决策和全方位立体呈现。

07大数据中心

实现对各类海洋数据特定空间、特定时间范围数据的高速提取、格式转换、可视化分析、标准化服务发布；面向感知设施实时汇聚多种来源，解析对接多个传感器、多种协议，汇聚各类海洋观监测数据和工程数据，实现数据接收、处理和分发。

产品特点：

1、数据解析可以支持类型NetCDF、二进制数据、气象数据GRIB1/GRIB2格式、HDF5、卫星遥感数据、地波雷达数据、X波段雷达数据、报文数据等多种数据类型。

2、具有支持交互式选择空间和时间范围功能。支持用户感兴趣区域内后台原始文件抽取下载，产生新的NC文件，客户端可以下载，包括垂向层（如3D数据）和用户定义时间区间。

08海洋数据质量控制

对各类海洋数据进行相关性检验，完成清洗筛选，剔除无效值，提升海洋数据的质量。

检验原则：

(1) 数据文件的格式符合标准格式的要求；

(2) 要素观测值符合物理海洋环境特点；

(3) 观测值符合此类要素空间和时间变化特征。

检验方法：

日期检验、格式检验、观测要素范围检验、连续性检验、人工智能校验位置检验、全等性检验、统计及气候特性检验、相关性检验、人工校验。

09数据服务与共享

建设数据服务与共享平台，包括专题数据的发布、查询、下载，元数据管理和数据应用程序接口服务，实现观测数据专业化处理，更好地服务用户，同时为用户提供多种方式获取数据。

产品特色：

(1)地图与专题数据的联动；

(2)按多条件进行专题数据查询；

(3)发布专题数据目录；

(4)实现数据接口API可视化；

(5)提供第三方工具或语言的库；

(6)提供用户处理数据接口的示例代码。

二、提升海洋灾害预警预报能力

01近岸海域精细化预报模式

在中国近海分区域建立风暴潮-海浪耦合模式，高风险区分辨率达50m，模式准确度满足需求；同时完成对模拟结果风暴潮和海浪的验证、校正工作。

02海洋灾害预警辅助决策系统

1、灾害预警

通过GIS和可视化技术，对预警产品和承灾体进行地图落位呈现，支持地图预览、产品预览、空间检索、监控实时预览的功能。

2、风暴潮漫堤预报

接入风暴潮-海浪预警模型结果数据，对警戒等级进行可视化展示，对风暴潮影响的区域通过地图可视化展示，同时对风暴增水量进行展示。

3、数值预报动态可视化

充分利用海洋气象数据，基于WebGL、WebGIS、体渲染实现的多维度气象可视化方案，渲染性能和效果达国内领先水平。

4、智能网格预报

应用“全球-中国近海、沿海”三重嵌套技术以适应复杂岸线地形，将重点海域的空间分辨率达到百米量级（逐百米级、逐小时级），充分考虑浅水地形对海浪传播破碎的影响，提升近岸海浪模拟精度和预警能力。

5、预警报制作与发布

实时、有效地发布海洋防灾减灾的应急信息，方便管理部门直观了解态势发展和阶段结果，支撑多部门联合指挥决策，提高全民防护意识和采取应急防灾措施，提升对海洋灾害的防御能力。

03海上渔业安全分区预报系统

指导海洋渔业安全生产，规避天气风险：

1）实时监控：利用卫星定位（GPS）、自动识别系统（AIS）等技术，实时监控渔船的位置和活动状态；

2）气象预警：通过海洋气象精细化预警报系统，对恶劣天气进行预报，并通过广播、短信、海事通讯系统等方式及时通知渔民；

3）应急响应机制：建立应急响应机制，包括事故报告流程、救援队伍的快速响应和事故调查处理程序等。

04精细化预警报产品

1、远洋渔业灾害预警

为远洋渔业船队提供基于北斗/AIS定位的精准天气辅助服务，保障船舶安全。

2、客运轮渡灾害预测

快捷生成客运航线预报，快捷修改、智能匹配、智能预警、智能预测等。

3、旅游海钓灾害预警

为远海休闲渔业提供全面、精细化的海上气象保障产品，预判灾害发生。

05海洋灾害综合决策平台

利用数字孪生、大数据等技术，构建集数据采集、预警预报、智能分析、综合展示于一体的海洋灾害综合决策平台，实现海洋灾害的实时监测、预警预报和辅助决策，提高海洋灾害应对能力。

三、提升海洋生态灾害监测预警能力

01绿潮灾害预警预报系统

利用视频监控、遥感实时监测、风浪流数据预报和绿潮路径移动分析预测等功能，集中调度绿潮监测防控处置工作。

02赤潮灾害预警预报系统

基于近海赤潮数据资料，建立赤潮案例库，为赤潮预警研究提供数据基础；同时根据入海河流、排口、海水等标准，对相应主体进行分级分类预警，并通过现场观测数据对赤潮预报的准确度和稳定性进行检验，实现针对赤潮发生的预警；利用近岸高点监控，结合人工智能算法，实现赤潮的智能识别和预警提醒。

03海上溢油预警预报系统

利用高光谱成像数据进行区域水体反演，根据光谱特征差异来区分水体与溢油目标，获得更加真实客观的溢油信息，实现对各种油样品（原油样品、溢油样品、标准物质）预警预报服务支撑。

04海洋生物多样性综合管理平台

建立海洋生物多样性数据库，分析主要生物类群的物种组成、丰度、多样性的水平分布及季节变化规律，全面掌握各湾区海洋生物多样性现状，为区域或本领域生物多样性保护、管理和决策提供科学支撑。

05海域动态视频监控系统

制高点部署动态海域视频监控，实现对数公里范围内的水面、水岸线活动进行全天候监控，并基于AI智能识别算法实时对海域水面进行智能识别监测，智能提取水面漂浮聚集区域和范围，保障异常预警的及时性和准确性。

06海洋生态预警监测信息管理系统

海洋生态预警监测信息管理系统实现从样品采集到分析结束的全过程监测，实时了解实验室监测任务完成状况，并及时处理异常情况，跟踪了解工作人员的工作痕迹。系统通过多元数据信息集成、传输、综合利用等手段，实现对海洋生态环境监测的全程信息化管理，全面提升海洋生态环境监测工作的规范化、信息化和质量管理工作效能。

四、提升海洋灾害应急处置与管理能力

01海洋突发事件预警监测

1、目标

对赤潮、浒苔、溢油、危险化学品泄漏等海上突发事件的发生进行快速响应和及时处置；提高海洋观测效率和数据质量；实现难以接近区域的观测；风险评估和预警；搜救行动的支持等。

2、设备

表面漂流浮标、无人机、无人船、水下滑翔机、水下机器人等。

02海洋生态灾害风险损失评估
根据海洋灾害事件发生地点、面积、海区气象、海况等，评估其可能规模，分析海洋灾害事件对环境敏感区造成的影响；分析海洋灾害事件对公众构成的威胁评估；分析海洋灾害事件对养殖区的威胁以及经济损失评估；并对海洋灾害事件的损害评估报告进行管理。

03海洋灾害应急决策支撑

基于历史数据、灾害发生原理、类似案例、法律法规和现场预报等数据，利用大数据、数据挖掘等技术生成预案报告，为海洋灾害应急决策提供支撑。

产品功能：

(1)海洋灾害预警和基本信息管理；

(2)应急事件和背景资料的分析，环境质量与海洋灾害漂移扩散预判；

(3)指挥调度应用的力量展示、指挥调度、专家会商与决策报告。

04海洋灾害应急预案管理

建立完善的海洋灾害应急预案，通过处理各终端提供的事件报警数据，智能筛选周边渔船，辅助制定最佳方案，包括辅助救援、气象信息、一键通知等信息化服务。

05海洋灾害知识库

构建海洋防灾减灾知识库，以风险评估模型为驱动，实现跨业务智能协同。同时，建立评价体系识别薄弱点，为提升防灾减灾能力提供决策支持。

核心技术

海洋大数据技术

人工智能技术

包含船舶识别、赤潮识别、海洋垃圾识别、绿潮识别、海上溢油等多种识别算法模型，构建了船舶、赤潮、溢油等目标特征，覆盖了海洋潮位、海洋生态灾害识别、违规违法行为识别等业务化场景。

1、人工智能工程化，体系完整

实现AI模型相关算力、数据标注训练、算法开发调试、构建发布部署、前端推理更新、运营监控六大环节的一体化拉通，为AI模型的全生命周期过程提供有形化、工程化的能力支撑，大幅降本，标准化实施

2、基于“云-边-端”协同的架构

实现数据回流、增量学习和大数据分析技术，提供模型的持续优化和运营分析服务，可蒸馏裁剪部署至边缘智能网关

3、基于真实环境海量素材训练

基于海洋防灾减灾行业一线海量素材训练，时间跨度长，数据丰富，模型结果精准

数字孪生技术

采用倾斜摄影+WebGL技术，搭建海洋环境实况场景，构建海浪、观监测设备、海底地形、海岸线等模型，通过海洋环境实时互联，建立虚拟环境和现实世界的桥梁，实现海洋防灾减灾场景的孪生呈现。

典型案例

国家某科学数据中心海洋灾害管理系统

项目简介：

系统可收集全球的自然灾害信息，对洪水、台风、风暴潮、赤潮等灾害数据进行综合管理和可视化展示，基于历史进行统计分析和专题分析，研究自然灾害的形成规律，总结相关防治方法，提高海洋灾害的应急响应能力。

项目展示：

自然资源部某海区海洋观测网管理信息系统

项目简介：

系统集成全海区的海洋站、浮标、志愿船、地波雷达、潜标、观测平台、海况视频等海洋观测数据，实现数据的实时采集、质量控制、有效存储和数据共享。

项目展示：

自然资源部某海区预警报综合发布系统

项目简介：

系统接入海浪警报、海浪解除警报、风暴潮警报、风暴潮解除警报等海洋灾害预警报数据，利用短信、邮件、传真等形式，实现警报/解除警报信息的综合发布和管理，大幅提高了海洋灾害警报信息的发布效率。

项目展示：

广西海洋环境监测数据采集管理系统

项目简介：

广西海洋环境监测数据采集管理系统实现浮标、台站、气象雷达、测波雷达的水文和气象数据实时监测、预测预警与分析统计等功能。

项目展示：

钦州市海洋灾害（赤潮）预警预报系统

项目简介：

钦州市海洋灾害（赤潮）预警预报系统通过多种智能算法模型对赤潮灾害进行预测评估，生成评测报告，提示达到预警预报阈值的事件，从而减轻海洋赤潮灾害给社会经济发展及人民生活财产安全带来的危害。

项目展示：

青岛警戒潮位预警平台

项目简介：

平台集成海洋站观测系统、智能警戒潮位标识、自动气象观测系统等观测数据，实现对海洋水文、生态、水质、气象进行全天候、不间断的动态监测，为海洋科学研究、海洋防灾减灾和海洋资源保护开发利用提供了重要基础。

项目展示：

青岛西海岸应急救援平台

项目简介：

西海岸应急救援平台集成水文气象、救援力量、视频监控等数据，可实时掌握事故点周围海域状况，有利于快速实现突发事故的救援处置，有效保障生命财产安全。

项目展示：

青岛西海岸防灾减灾服务管理系统

项目简介：

系统集成全区渔港、渔区、海堤、航道、养殖区等空间地理信息和土地利用规划数据，实现海洋灾害承灾体的可视化呈现、灾害信息管理和灾情信息统计。

项目展示：

温州海洋环境监测信息管理系统

项目简介：

为海洋环境监测工作提供支撑，系统集成实验室数据、人员、仪器、试剂、文件、标准、质量，实现从样品采集到分析结束的全过程生命周期管理。

项目展示：

结 语

近年来，随着全球气候变暖，风暴潮、赤潮、绿潮等海洋灾害，有明显加剧的趋势，不断对我国经济、社会的可持续发展造成严重影响，甚至威胁到我们的生存。仅2023年一年，我国因海洋灾害蒙受的直接经济损失就已超过25亿元，失踪或死亡人口达到8人。在这个数字的背后，是一个个涉海企业的痛苦挣扎，和一个个美满家庭的支离破碎。

励图高科作为一家因海而生、向海而兴的蓝色企业，一直致力于海洋预报减灾产品体系的研发和升级，为加快构建防灾减灾体系、提高海洋的防灾减灾能力、保障沿海地区生产和生活提供技术支撑。我们为广大客户提供了大量优质的产品和服务，获得了客户们的一致好评。打造海洋防灾减灾综合服务体系，助推海洋行业高速高质量发展！这不是我们空洞的承诺，而是我们实实在在的成绩。未来，励图高科愿与您一起，拥抱智慧，携手前行，共同守护我们的蓝色家园！