全國(guó)海洋防災(zāi)部署

海洋防災(zāi)部署涉及各方面工作，如岸基修復(fù)、海水入侵防治，風(fēng)暴潮仿害，海洋極端氣候防災(zāi)，臺(tái)風(fēng)軌跡動(dòng)向岸海聯(lián)動(dòng)，海岸和近海生態(tài)災(zāi)害防治。科勘海洋總結(jié)一些具體領(lǐng)域和細(xì)節(jié)內(nèi)容。海洋災(zāi)害（臺(tái)風(fēng)、海嘯、風(fēng)暴潮、赤潮等）對(duì)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)海洋防災(zāi)體系依賴岸基監(jiān)測(cè)站和有限的海上中大型浮標(biāo)，存在覆蓋范圍不足、數(shù)據(jù)傳輸延遲、數(shù)據(jù)尺度分析研判狹窄等問(wèn)題。引入低軌衛(wèi)星遙感與5G通信技術(shù)的結(jié)合，可構(gòu)建全天候、廣覆蓋、低時(shí)延的海洋災(zāi)害監(jiān)測(cè)與應(yīng)急響應(yīng)體系。

通過(guò)低軌星座衛(wèi)星遙感和5G物聯(lián)網(wǎng)終端，實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境數(shù)據(jù)的秒級(jí)采集與傳輸。補(bǔ)充高軌衛(wèi)星（北斗）的字節(jié)量小，數(shù)據(jù)丟包的情況。利用大數(shù)據(jù)與AI分析，依托GPU算力為基礎(chǔ)，提升海洋災(zāi)害預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率與預(yù)警時(shí)效性。依托5G和低軌衛(wèi)星的高速網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)，支持應(yīng)急指揮與救援協(xié)同，將雙向通信機(jī)制得以低成本的普遍應(yīng)用。低空與5G基站的海空天全域覆蓋彌補(bǔ)近海、遠(yuǎn)海及偏遠(yuǎn)海域的監(jiān)測(cè)盲區(qū)。

空天陸基監(jiān)測(cè)層的技術(shù)支撐有遙感衛(wèi)星，并其部署高分辨率光學(xué)/雷達(dá)衛(wèi)星（SAR衛(wèi)星），仟帆低軌星座，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海面溫度、風(fēng)速、浪高、異常水位等。低軌衛(wèi)星星座（如GEE窄帶低軌圖片壓縮數(shù)據(jù)、北斗短報(bào)文），為無(wú)5G覆蓋海域提供數(shù)據(jù)傳輸通道。采用AIS通信追蹤船舶動(dòng)態(tài)，輔助災(zāi)害疏散路徑規(guī)劃。空天海路一體監(jiān)測(cè)5G物聯(lián)網(wǎng)為科勘海洋物聯(lián)網(wǎng)智能數(shù)據(jù)采集浮標(biāo)服務(wù)，海洋浮標(biāo)實(shí)時(shí)回傳溫鹽深，赤潮水質(zhì)生態(tài)、波浪、洋流、海氣氣象等數(shù)據(jù)。與海洋浮標(biāo)連接的海底觀測(cè)系統(tǒng)（海床基）搭載ADCP，地震儀，海底板殼噪聲監(jiān)測(cè)共同將大量數(shù)據(jù)傳回陸地?cái)?shù)據(jù)分析中心。無(wú)人艇和無(wú)人機(jī)通過(guò)電臺(tái)和5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，執(zhí)行海洋災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)巡查與數(shù)據(jù)補(bǔ)盲。水下傳感網(wǎng)絡(luò)基于廣域物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT），監(jiān)測(cè)海底地震、地殼活動(dòng)。地面通信與數(shù)據(jù)處理層需要5G專網(wǎng)基站在沿海岸線及島嶼部署，保障近海高速數(shù)據(jù)傳輸。邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)的支撐是需要在沿海城市部署邊緣服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)本地化處理，如風(fēng)暴潮快速建模。整合衛(wèi)星與地面數(shù)據(jù)，運(yùn)行AI預(yù)測(cè)模型，如LSTM臺(tái)風(fēng)路徑預(yù)測(cè)。海洋災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布需要通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向手機(jī)、數(shù)據(jù)中心值班室、APP、船舶終端推送預(yù)警信息。同時(shí)，應(yīng)急指揮系統(tǒng)也是基于5G+AR/VR的災(zāi)害模擬與救援指揮。各個(gè)沿海城市的大數(shù)據(jù)公眾服務(wù)平臺(tái)也隨之提供實(shí)時(shí)海洋災(zāi)害地圖與避險(xiǎn)導(dǎo)航。

海洋災(zāi)害防治必須融合衛(wèi)星遙感、浮標(biāo)、雷達(dá)數(shù)據(jù)，提升監(jiān)測(cè)精度。數(shù)據(jù)跨域共享聯(lián)網(wǎng)需要構(gòu)建。開發(fā)AI災(zāi)害預(yù)測(cè)模型，基于深度學(xué)習(xí)的災(zāi)害演進(jìn)模擬，如生成風(fēng)暴潮淹沒場(chǎng)景。科勘海洋災(zāi)害數(shù)據(jù)預(yù)警浮標(biāo)和傳感器耦合系統(tǒng)采用太陽(yáng)能海浪能和風(fēng)能自供電，并低功耗長(zhǎng)續(xù)航工作。

全國(guó)海洋災(zāi)害防治部署，試點(diǎn)階段1年，在臺(tái)風(fēng)頻發(fā)區(qū)（如中國(guó)東南沿海）部署多個(gè)數(shù)據(jù)智能浮標(biāo)，配套低軌衛(wèi)星星座群。建立區(qū)域級(jí)災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)并實(shí)施聯(lián)網(wǎng)、共享和聯(lián)動(dòng)。海洋災(zāi)害防災(zāi)工程推廣階段為3年，覆蓋全國(guó)專屬沿海經(jīng)濟(jì)區(qū)，接入國(guó)際衛(wèi)星數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)與東盟國(guó)家海洋防災(zāi)數(shù)據(jù)共享，如印尼，巴基斯坦，斯里蘭卡等國(guó)家。優(yōu)化階段為5年，引入6G通信與量子衛(wèi)星加密技術(shù)提升數(shù)據(jù)系統(tǒng)抗毀能力。

海洋防災(zāi)減災(zāi)工程的實(shí)施讓災(zāi)害預(yù)警時(shí)間提前至72小時(shí)，災(zāi)害損失降低30%。海洋經(jīng)濟(jì)效益方面減少漁業(yè)、航運(yùn)業(yè)、海工、海洋能源因?yàn)?zāi)停工損失超百億元每年的巨額費(fèi)用。同時(shí)提升公眾安全感，助力“智慧海洋”的國(guó)家藍(lán)色經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略。