数字孪生技术助力海洋精细化监测和治理综合系统研究案例

海洋数字孪生就是构建虚拟的海洋数字孪生系统将历史数据实时观测数据与人类认知融合形成集成了实时模拟分析和推演能力凭借领先的技术基础智汇云舟持续为各行业提供数字化转型支持并推动产业协作迈向数字化新高度公司在重点项目建设过程中积累了丰富经验其应用领域涵盖了智慧城市智慧园区数字乡村轨道交通军工雪亮工程（平安城市）司法监管应急指挥机场工厂学校医院场馆等全行业场景

借助海洋数字孪生系统，在实施过程中将精确实现精细化监测与预测目标，并在这一基础上全面提高人类对海洋认知能力及有效地进行海洋治理。

1、多源异构数据融合

当前，在实现海底真实信息还原方面的主要挑战在于探测与建模环节。得益于激光雷达技术和水色遥感技术的完善发展，借助投影变换与坐标系转换手段，将来自不同来源、不同类型的海底数据整合为统一的空间海底数据库。该系统具备从水下地形要素到多种制图基准数据的采集、转换与综合处理能力

2、一体化建模

海底信息建模具有挑战性，归因于存在多个垂直基准面。例如水面高度随时间变化，在同一地点在不同时间段的水深值存在差异，这一数值受各地潮汐差异的影响而异，在某些海域显著突出。通过应用基准面归一化、空白区域插值以及海陆一体化建模等技术手段，并结合水深点数据、等深线数据以及海岸线数据等多种要素进行整合分析，在构建综合性的数字模型体系时需充分顾及地形特征和海洋环境特点。全面评估各类插值算法特性后，在实际需求指引下选择合适的参数设置，并构建出最贴近真实情况的三维模型。

3、可视化表达

鉴于海底地理信息系统数据体量庞大，在追求构建直观高效的数据管理方案方面仍具挑战性。通过可视化技术实现高效的资源管理已成为可行选择。借助数字孪生技术实现了对海量三维空间数据的快速获取与处理。该系统具备以下关键能力：能够支撑TB数量级的空间几何模型和纹理图像的数据存储与实时访问；处理能力包括超过10万件三维几何模型和每件超过10GB的纹理图像。在场景显示层面实现了毫秒级的实时渲染速度。

4、全域动态感知

基于数字化三维可视化海洋平台，在线集成先进的大数据分析技术、人工智能算法以及物联网设备基础之上

打造海洋数字孪生体

借助"实景孪生智慧海洋一张图"具备海洋时空动态的真实呈现能力；整合天空-地-海-廊感知体系,构建起多源数据互联的网络架构,从而实现了智慧海洋数据的有效汇聚与共享,以及业务协同运作。同时,基于"实景孪生智慧海洋一张图"技术,我们能够对相关海域实施精准感知与监测,完成资源要素的有机汇聚与知识共享,并推动智能决策系统的自主行动与评估优化,最终显著提升了系统在应对突发事件时的快速响应效能,在生态环境保护方面实现了精细化管理目标,同时也优化了海洋资源开发过程中的精准调控水平。

海洋数字孪生正在深化我们对海洋世界的认知，并显著提升对海洋环境进行持续监测的能力；通过这一创新技术体系，我们能够对未来发生的海洋变化进行科学预测，并在实现这一目标的过程中推动相关产业实现可持续发展。