海洋防灾减灾海陆统筹等关键技术、模型研发及防治应用建设需求

海洋防灾减灾海陆统筹等关键技术、模型研发及防治应用建设需求一、项目概况我省海岸线漫长平直，热带气旋多发，地势沉积低洼，天然屏障鲜见，呈面海开放暴露格局。尤其是近年来，全球气候变暖趋势加快，海洋灾害风险持续上升。风暴潮、海浪、赤潮等灾害对沿海地区人民生命财产安全、海洋资源开发利用和社会经济可持续发展带来了严重影响。在全球气候变化的背景下，对海洋灾害风险综合决策工作提出了更高的要求，当前亟需建立一个集海洋灾害监测、评估、预警、处置等功能为一体的综合性、业务化决策信息平台，以科学、高效地完成应急决策指挥工作。海洋灾害形势日益复杂严峻，但我省海洋预警监测体系与防灾减灾体制机制仍不够完善，海洋观测预报减灾等基础能力建设仍然薄弱，海洋信息共享和防灾减灾资源不足，重救灾轻减灾思想相对普遍，各级海洋灾害治理能力仍然相对偏低。海洋观测预报减灾与生态保护工作事关我省经济社会发展质量，事关人民群众切身利益。加强海洋预警监测，有利于不断提升群众的幸福感和获得感。因此，大力发展海洋预警监测与防灾减灾事业，落实“补短板、强弱项”，切实加强对多种关键海洋灾害的实时监测和预警，以及灾害风险的预测评估、早期识别、综合管理、应急保障和风险转移等工作，掌握海洋灾害规律，切实保障沿海海洋地区人民群众的生命财产安全，助推海洋经济高质量发展。二、现状及建设必要性分析近年来，市海洋发展研究促进中心积极响应号召，持续服务国家重大战略，深入开展大湾区海洋预警报体系建设，积极推进海洋数值预报模式及关键预报数据自主研发及预报产品引进，目前已具备与海洋综合监测、海洋环境预报、海洋防灾减灾等职责相适应的业务能力及自主创新能力，一直致力于为大湾区提供海洋环境监测和海洋预报预警服务，为“全球海洋中心城市”建设提供技术支持。其中，海洋灾害预警预报体系为市海洋发展研究促进中心核心业务，已建有海域海洋动力环境预报模型，可实现对海洋要素的常规（非台风期间）120h预报。但与其他滨海特大城市相比，不论是预报技术和精度还是预报产品数量和质量等方面还有一定差距。纵观我市业务化海洋预警报系统的发展现状，存在以下方面的问题：1、尚未建成市独立自主的高分辨率海洋区域数值预报模式系统；2、海洋数值预报核心技术较弱，精细化预报及产品体系尚未建立；3、高分辨率资料同化技术亟需加强，物理过程参数方案有待优化；4、人工智能技术应用不足，智能预报预警业务差距较大；5、重大复合性海洋灾害的预报能力较弱，未形成灾害链监测预警机制；6、缺乏针对重点海域的专业化精细化海洋生态预警报保障服务，科技支撑力度不强。随着新时期防灾减灾新理念的提出，我国正在将“韧性”作为减轻灾害风险的最终目标，强调能够及时感知、快速应对、迅速恢复，强调综合灾害风险管理。市是受海洋灾害影响最为严重的城市之一，为实现我国特色社会主义先行示范区和全球海洋中心城市的宏伟目标，科学有效的海洋灾害综合风险管理至关重要，而目前市还存在诸多方面的问题和不足：1、海洋灾害综合风险普查及阈值管理尚未开展，有待形成灾害动态风险“一张图”；2、海洋灾害防治以被动式和应急式为主，决策服务支撑力度不够；3、缺乏海洋灾害综合决策辅助平台系统。此外，各市级防灾单位都根据各自领域的需求建设了相关防灾的系统，但由于数据共享问题，市防灾的系统还未形成合力，其他单位也需要得到海洋灾害的数据，并结合各方的数据打造市防灾的体系。同时涉海企业也希望得到及时准确的海洋在预警预报的信息，及时做好防御的准备，避免造成损失，并且公众需要对灾害的发生、发展有知情权，目前公众海洋灾害只能通过新闻渠道获得，其缺乏及时性，而是沿海城市，很多市民居住在海边，得不到预警信息，将危及生命安全。三、项目建设内容市海洋防灾减灾海陆统筹等关键技术、模型研发及防治应用建设内容包括：海洋灾害预警系统、海洋灾害应急决策辅助系统、海洋灾害预警公共服务系统、海洋防灾减灾海陆统筹关键技术及模型研发。海洋灾害预警系统：主要功能为市及其周边海域提供海洋动力环境预报、灾难性海浪预警预报、风暴潮灾害预警预报、海上漂移物质追踪预测以及海洋生态灾害监测预警产品，包括海洋动力环境预报系统、灾害性海浪预警报系统、风暴潮灾害预警报系统、海上漂移物质追踪预测子系统、海洋生态灾害监测预警系统。海洋灾害应急决策辅助系统：包括海洋灾害应急决策辅助包括灾害性海浪风险评估、风暴潮灾害风险评估与辅助决策、海上漂移物质追踪风险评估与辅助决策子系统、综合风险评估与辅助决策、海洋生态灾害辅助决策分析综合展示模块和海洋生态灾害辅助决策分析综合展示。海洋灾害预警公共服务系统：包含海洋灾害防御态势驾驶舱、海洋灾害防御协同、海洋灾害防御协同、公共服务几个模块，系统主要展示形式分为PC端和移动端。建设清单如下（详细服务内容请见附件1）。序号一级目录二级目录三级目录1海洋灾害预警系统海洋动力环境预报分系统海洋动力环境短中期预报子系统2海洋动力环境三维温盐预报子系统3海洋动力环境智能预报子系统4海洋动力环境要素数值同化子系统5海洋动力数值模式参数优化子系统6海洋动力环境预报检验子系统7风暴潮灾害预警报分系统台风路径超级集合预报及最优路径智能集合预报子系统8风暴潮流浪一体化洪潮耦合数值模拟子系统9风暴潮数值同化与参数优化子系统10风暴潮漫滩和淹没数值模拟仿真子系统11灾害性海浪预警报分系统海浪精细化数值模拟预警报子系统12人工智能海浪数值预报订正与模式代用子系统13海上漂移物质追踪预测分系统海上漂移物质追踪轨迹预报子系统14海上漂移物质追踪范围预报子系统15海洋生态灾害监测预警分系统赤潮生态灾害监测预警子系统16赤潮漂移扩散数值预报子系统17核电站冷源安全监测预警子系统18核电站致灾生物漂移扩散预报子系统19珊瑚礁生态系统监护保护子系统20红树林生态系统监测保护子系统21海洋生态灾害智能识别子系统22湾海洋生态预警示范应用23海洋灾害应急决策辅助系统风暴潮灾害风险评估与辅助决策分系统风暴潮致灾风险评估和区划子系统24风暴潮辅助决策系统子系统25灾害性海浪风险评估分系统时空精细化历史海浪要素重构子系统26典型重现期海浪要素评估子系统27灾害性海浪危险性评估与风险区划子系统28海上漂移物质追踪风险评估与辅助决策分系统海上漂移物质追踪风险评估子系统29海上漂移物质追踪辅助决策子系统30海洋生态灾害风险评估与辅助决策分系统赤潮灾害风险评估辅助决策子系统31核电冷源灾害风险评辅助决策子系统32综合风险评估与辅助决策分系统海洋灾害本底数据可视化子系统33海洋灾害风险评估子系统34历史灾情分析子系统35风险动态评估子系统36应急响应与灾情管理子系统37海洋生态灾害辅助决策分析综合展示分系统海洋生物资源本底数据综合展示38海洋典型生态系统数据综合展示39海洋生态赤潮灾害综合评估展示40海洋核电冷源灾害综合评估展示41海上漂移物质追踪综合评估展示42海洋生态历史灾害分析43海洋生态灾害应急响应与管理44海洋灾害预警公共服务系统海洋灾害防御态势驾驶舱首页45数值预报成果展示模块46实况数据展示模块47预警数据展示模块48海洋灾害防御协同地图预报模块49预警发布模块50反馈模块51海洋灾害防御协同地图预报模块52预警发布模块53日常预报模块54反馈模块55生态监测预警专题56公共服务首页57地图预报模块58日常预报模块59预警发布模块60反馈模块61发现海洋62链接63资讯64个人中心四、项目依据及参考的标准本项目须满足以下政策法规、标准规范及相关文件要求（如规范、标准更新，则以最新版本为准）。（一）政策法规和相关文件（1）《“十四五”国家综合防灾减灾规划》。（2）《“十四五”国家应急体系规划》。（3）《海洋灾害应急预案》。（4）《全国海洋生态预警监测总体方案（2021-2025年）》。（二）标准规范（1）《海洋学术语物理海洋学》（GB/T15920-2010）。（2）《海洋预报术语》（GB/T39628-2020）。（3）《海洋预报和警报发布第1部分：风暴潮警报发布》（GB/T19721.1-2017）。（4）《海洋预报和警报发布第2部分：海浪预报和警报发布》（GB/T19721.2-2017）。（5）《海洋预报和警报发布第5部分：海温预报发布》（GB/T19721.5-2022）。（6）《海洋预报和警报发布第6部分：海流预报发布》（GB/T19721.6-2023）。（7）《海洋预报结果准确性检验评估方法》（GB/T41165-2021）。（8）《海洋环境数据处理与质量控制规范第1部分：海洋水文》（HY/T0370.1-2023）。（9）《信息技术安全技术信息安全管理体系要求》（GB/T22080-2016）。（10）《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》（GB/T22239-2008）。（11）《基础地理信息标准数据基本规定》（GB21139-2007）。（12）《赤潮灾害应急预案》。（13）《警戒潮位核定规范》（GB/T17839-2011）。（14）《风暴潮等级》（GB/T39418-2020）。（15）《风暴潮防灾减灾技术导则》（GB/T30746-2014）。（16）《风暴潮灾害重点防御区划定技术导则》（HY/T0282-2020）。（17）《风暴潮灾害应急疏散图制作技术导则》（HY/T0308-2021）。（18）《海洋灾害风险评估和区划技术导则第1部分：风暴潮》（HY/T0273-2019）。五、技术要求1.基础环境说明和系统实施技术要求本项目须基于局国土空间基础信息平台提供的运行支撑环境开展开发工作，项目实施需遵循局国土空间基础信息平台技术管理规范，服务单位须具备符合局信息化技术要求的计算服务器集群和开发工具。2.成果要求服务单位所提供的最终成果须包含以下内容，并符合招标方及主管部门的项目数字化交付要求。序号成果内容规格要求1项目实施方案电子、纸质完整描述项目实施的整体工作方案。2项目过程管理文档电子、纸质完整记录项目实施过程中的各项工作安排、项目周报、项目月报、调研报告、需求分析报告等过程文档。3项目总结报告电子、纸质项目总结报告。4系统需求规格说明书电子、纸质项目相关业务领域业务需求分析说明文档。5系统概要设计说明书电子、纸质项目各业务领域概要设计说明文档。6系统详细设计说明书电子、纸质项目各业务领域详细设计说明文档。7关键技术及模型研究报告电子、纸质提交电子成果及说明。8系统及模型完整源代码电子要求简单、高效、可读性强、异常处理严密等，提交电子成果及说明。9完整可运行程序电子要求简单、高效、可读性强、异常处理严密等，提交电子成果及说明。10试运行方案电子项目试运行工作方案，提交电子成果及说明。11试运行报告电子项目试运行工作报告，提交电子成果及说明。12系统部署说明书电子、纸质系统部署说明文档，方便系统部署与运维。13模型训练数据电子14预报准确率报告电子模型预报准确率报告，提交电子成果及说明。15用户使用手册电子、纸质具体使用帮助文档，方便用户操作。16系统培训视频及培训PPT电子涉及相关系统培训视频。17运维工作清单电子提交电子成果及说明。18数据库设计说明书电子、纸质19测试计划电子、纸质提交电子成果及说明。20测试用例电子、纸质提交电子成果及说明。21测试报告电子、纸质提交电子成果及说明。22数据资源目录登记表电子、纸质提交电子成果及说明。3.其他要求按照采购人要求配合《我省海洋灾害综合防治体系建设项目二期（市）-市海洋防灾减灾数字孪生能力建设》项目海洋灾害预报警报能力提升集成方，开展本项目所涉及的数据、软件系统、硬件等集成工作。中标人所提供的最终成果，须符合采购人及主管部门的项目数字化交付要求，涉及数据成果格式应提交便于入库和共享利用的通用数据格式，空间坐标系统采用2000国家大地坐标系（CGCS2000），高程基准为1985国家高程基准，深度基准（海洋数据）采用当地理论最低潮面，远海地区根据实际情况可以采用当地平均海平面。须在提交数据成果的同时提交数据成果所依据或参考的数据标准或技术规程，包括国家标准、行业标准、地方标准、项目自定义标准等。其中，结构化数据（含空间数据）的，还须提供数据结构说明文件（包含但不限于数据命名规则、字段类型、字段长度、字段精度、阈值等内容）。六、详细服务内容（一）系统功能（1）海洋灾害预警系统系统包括：海洋动力环境预报分系统、风暴潮灾害预警报分系统、灾害性海浪预警报分系统、海上漂移物质追踪预测分系统、海洋生态灾害监测预警分系统。分系统功能与目标如下：海洋动力环境预报分系统通过海洋动力环境预报分系统建设，建成独立自主的高分辨率海洋区域数值预报模式系统，提高常规海洋动力环境风浪流预报产品时效、精度和准确性，实现温盐、风浪流等海洋动力要素客观化预报；开展针对重点保障区域的高精度精细化的针对性预报服务；有效地满足于现代海洋预报业务“无缝隙、精准化、智慧型”的发展要求。海洋动力环境短中期预报子系统集成了风浪流耦合数值模拟、短期预报、中期预报以及重点保障目标精细化预报等功能。利用先进的数据模型和算法，对市海域的风、浪、流等动力环境进行精准预测。其主要功能包括：短期预报用于提供未来1-3天的海洋动力环境信息，中期预报则针对未来4-10天进行预测。重点保障目标精细化预报则针对特定区域或目标进行高精度、高分辨率的预测，以满足特定需求。海洋动力环境三维温盐预报子系统该子系统功能运用先进技术，包括基于表面-水下三维智能投影的初始条件映射、海气界面热通量计算、温盐潮洪边界条件智能预报以及温盐平流扩散并行计算等，对海洋动力环境进行精细化预报。通过这些技术，能够获取精确的海洋温度、盐度和密度的时空变化变化预报数据，提供全方位的三维信息。海洋动力环境智能预报子系统海洋动力环境智能预报系统利用深度学习技术对海温、海浪进行数据驱动的快速短期和中期预报，旨在提高海洋环境的预测精度与预报效率。该系统通过分析历史数据和实时监测数据，利用深度学习算法自动提取有效特征，并建立预报模型。它能够根据不同区域和季节的海温、海浪变化规律，提供准确的短期（如未来几小时至一天）和中期（如未来几天至一周）的预测结果。海洋动力环境要素数值同化子系统基于三维变分、集合卡曼滤波、最优插值和伴随同化等方法，通过整合和利用海洋观测数据，改进模型的初始场，优化模型误差，迭代更新模型状态，使模型输出更接近实际观测，提高数值模型的预测精度。海洋动力数值模式参数优化子系统海洋动力数值模式参数优化是提高海洋模型模拟精度的关键步骤。基于GIS及多重嵌套网格技术的二维非结构化剖分网格优化，通过灵活的网格划分方式，更好地捕捉海洋中的复杂流动结构，为数值模拟提供更准确的模型场。考虑海浪致混合效应的垂向混合参数化优化，将海浪对海水混合作用的影响纳入参数化方案中，更准确地模拟了海洋的垂直混合过程。强风天气过程中海表面拖曳系数的参数化优化，针对强风条件下海表面的特殊流动特性，调整拖曳系数参数，提高了模型在强风天气模拟中的准确性。这些优化措施不仅提高了数值模式的模拟能力，也为海洋环境监测、预报和灾害防范提供了更加可靠的工具。海洋动力环境预报检验子系统海洋动力环境预报检验是一套综合性的评估体系，旨在通过数据清洗与标准化确保预报模型输入的准确性，并通过系统化的检验评估流程，对海面风、海浪、海水温度、海流等多种海洋动力环境要素的预报质量进行定量分析。这一过程包括对原始观测数据的清洗，剔除异常值和填补缺失值，以及对数据进行标准化处理，使其符合模型要求的格式和范围。随后，利用历史观测数据和预报结果，对海面风预报、海浪预报、海水温度预报和海流预报的准确性、可靠性和有效性进行评估，通过比较预报值与实际观测值，采用统计方法和误差分析来量化预报模型的性能。最终，检验评估结果不仅为改进预报模型提供依据，而且为海洋活动提供更为精确的决策支持，增强海洋灾害的预防和应对能力。风暴潮灾害预警报分系统通过风暴潮灾害预警报分系统建成精细化风暴潮增水、漫滩与淹没数值模型，实现快速精细化的风暴潮漫堤和淹没等预警报服务。台风路径超级集合预报及最优路径智能集合预报子系统结合了超级计算机的高性能并行计算与智能算法的优选能力，实现对台风路径的精准预测。该系统能迅速处理大量气象数据，生成多种可能的台风路径集合，并利用智能算法对这些集合进行筛选，自动找出最优路径。这种预报方法不仅提高了预报的精度和稳定性，还可为决策部门提供更及时、准确的台风路径预警和防范指导。风暴潮流浪一体化洪潮耦合数值模拟子系统整合风暴潮、海浪和洪潮的数学模型，能够精细化模拟和预测在极端天气条件下，如台风带来的风暴潮、海浪和洪水等自然灾害的相互影响和连锁反应，及风暴潮灾害的演变过程。结合实时监测数据，对未来风暴潮灾害进行预测，及时发出预警，为灾害防范和应对提供有力支持。风暴潮数值同化与参数优化子系统通过优化底摩擦系数和风应力拖曳系数等关键参数，提高模型的模拟精度和预测能力。该系统采用先进的数值同化技术，实时融合多源观测数据校正模型，提供准确的风暴潮增水模拟结果。风暴潮漫滩和淹没数值模拟仿真子系统通过高精度模型，分析风暴潮漫滩的动态，评估漫滩范围和影响程度，对低洼陆域的淹没风险进行评估，提供淹没范围、水位高度等关键信息，支撑紧急疏散计划和灾后恢复方案的制定。通过先进的可视化技术，用户可以直观地了解模拟结果，如潮流变化、水位涨落等，便于理解和分析。灾害性海浪预警报分系统通过灾害性海浪预警报分系统建设，提高市灾害性海浪防御能力，增加对灾害性海浪的精细化数值预报，有效开展灾害性海浪的早期预警。海浪精细化数值模拟预警报子系统海浪精细化数值模拟预警报是集合海浪数值预报和海浪预报业务化的先进系统。其主要功能在于对海浪进行高精度、全方位的模拟预测，提供准确的波浪变化、传播和相互作用等信息。这种预报方式能深入理解海浪形成、发展和消亡的复杂过程，从而更好地应对海洋灾害，保护沿海地区的安全。人工智能海浪数值预报订正与模式代用子系统人工智能数值预报订正与模式代用是一种利用人工智能技术对海浪数值预报结果进行修正和优化的方法。它通过机器学习和深度学习算法，自动识别和纠正数值预报中的误差和不确定性，提高预报的准确性和可靠性。同时，该方法还能根据历史数据和模式表现，自动选择和调整数值预报模型，以更好地适应不同的气象条件和预报需求。人工智能数值预报订正与模式代用可提高了海浪预报的精度和时效性，为灾害防控和应急响应提供有力支持。海上漂移物质追踪预测分系统通过海上漂移物质追踪预测子系统建设，建立针对海域海上漂移物质溯源、追踪和预测模型，可展开对海上污染物、浮体和残骸等进行精确和高效追踪预测。海上漂移物质追踪轨迹预报子系统利用数学模型对海上漂浮物质的运动轨迹进行预测的方法。其主要功能是实时监测和追踪海上漂浮物的位置和移动轨迹，为环境保护、海洋科学研究、渔业资源管理等领域提供重要的数据支持。通过分析风向、水流、潮汐等多种因素对漂浮物运动的影响，该预报能够预测出未来一段时间内漂浮物的移动路径和可能到达的区域，帮助相关机构及时采取应对措施，减少漂浮物对海洋生态系统的负面影响。海上漂移物质追踪范围预报子系统利用气象、海洋等数据和模型，预测出未来一段时间内海上漂移物的扩散范围和影响区域，以便提前采取措施应对潜在的环境或生态问题。通过精准的预测，为相关的应急响应和清理行动提供关键的决策依据，有助于减少漂浮物对海洋生态系统的损害。海洋生态灾害监测预警分系统通过海洋生态灾害监测预警子系统建设，加强对重点海域的专业化精细化海洋保障服务，提高海洋生态灾害预报预警的智能化水平，实现周边海域赤潮、沿海区域和核电冷源水生态灾害等的精细化监测、智能识别与预警。赤潮生态灾害监测预警子系统利用基于机器学习的实时自动化赤潮预警、自动获取海上赤潮暴发位置和特征的深度学习技术，以及赤潮应急监测站位智能规划等功能，实现对赤潮灾害的全方位监测和预警。该子系统功能能够实时监测海洋环境变化，预测赤潮发生的时间和地点，及时发出预警信息，为应对赤潮灾害提供科学依据和决策支持。同时，该子系统功能还能够自动规划应急监测站位，优化监测网络布局，提高监测效率和准确性。赤潮漂移扩散数值预报子系统通过模拟和预测赤潮在水中的扩散和漂移过程，为应急响应和防控措施提供关键的时间和空间信息。它利用先进的数值模型和大数据分析技术，综合考虑水流、风向、潮汐等多种因素对赤潮运动的影响，以高精度和高分辨率的方式呈现赤潮的动态变化。通过赤潮漂移扩散预报，可以提前预测赤潮可能影响的区域，为相关部门提供足够的时间进行应对准备，减少赤潮对海洋生态和人类活动的潜在危害。核电站冷源安全监测预警子系统基于实时数据采集和分析技术，能够监测冷却水温度、水质指标以及生物群落组成等关键参数，通过机器学习算法对数据进行分析和模式识别，实现对冷源系统生态灾害的暴发的实时监测和预警。此外，该系统还具备冷源致灾生物智能识别功能，通过图像处理和特征提取技术迅速准确地识别潜在的生物灾害，如异种生物和藻类爆发等。通过及时提供冷源安全的监测预警信息，该系统可以帮助运维人员采取相应的措施防止事故发生，并协助决策者制定科学的决策和应急响应方案，最大程度地保护核电站周边生态环境的安全和稳定。核电站致灾生物漂移扩散预报子系统通过采集并分析相关环境数据，如水流速度、水温和盐度等，该系统能够生成精确的三维质点追踪模型，用于模拟漂移扩散过程。针对不同的致灾生物，包括水母、毛虾、笔尖帽螺和浮浪幼虫，分别建立相应的模型，模拟它们在水体中的运动轨迹和分布情况。通过模拟结果，系统可以预测可能的生物漂移范围和扩散速度，为核电站周边海域的生态环境管理提供重要参考。珊瑚礁生态系统监护保护子系统珊瑚礁生态系统监护保护是一项综合应用智能化技术的保护措施，旨在通过智能化视频数据采集与处理技术，实时捕捉和分析珊瑚礁区域的图像信息，以监测珊瑚的生长状况、生物多样性和环境变化。智能珊瑚礁生态系统状态监测功能能够评估珊瑚的健康状况，识别疾病和白化现象，同时跟踪监测关键环境参数，如水温、pH值和盐度，确保珊瑚礁生态系统的稳定。智能预警与管理系统则基于收集的数据和监测结果，对潜在的威胁和变化趋势进行分析，及时发出预警，采取相应的管理措施，以减轻不利影响，保护和恢复珊瑚礁生态系统的完整性和可持续性。红树林生态系统监测保护子系统红树林生态系统监测保护是一项集成了深度学习技术的智能化监测方案，旨在自动化地收集和分析红树林的关键生态数据。该方案利用先进的图像识别和模式识别技术，自动获取红树林的生长状态、健康状况和生物多样性等特征信息，并进行分级分类，以评估生态系统的整体状况。此外，通过智能规划监测站位，优化监测网络的布局，确保对红树林生态系统的全面监控，及时发现环境变化和潜在威胁，为生态保护和管理决策提供科学依据，从而有效维护红树林生态系统的稳定性和生物多样性。海洋生态灾害智能识别子系统海洋生态灾害智能识别是一项综合应用人工智能技术的监测系统，通过智能化视频数据采集与处理，实现对海洋环境的实时监控。系统能够自动识别海上浮游植物的种类、数量和分布特征，进而对赤潮等生态灾害进行早期识别和预警。此外，系统还包括浮游植物监测站位的智能规划功能，通过优化监测点位的布局，提高监测效率和数据的代表性，确保能够全面、准确地掌握海洋生态状况，为海洋生态保护和灾害管理提供科学依据和技术支持。湾海洋生态预警示范应用湾海洋生态预警示范应用是一个综合性的智能监测和预警系统，它集成了多环境要素的赤潮智能预警技术，能够实时分析和预测赤潮发生的风险。该系统采用了精细化风-浪-流-泥沙耦合数值预报模型，以提供湾区域的精确水动力和环境状况预测。同时，结合湾精细化生态数值预报模型，对海洋生态系统的变化趋势进行模拟和预测。此外，系统还包括对湾典型生态系统的风险评估，以及通过水工数值实验对水动力环境进行改善的方案设计。最终，通过“一张图”可视化系统，将物理-生态灾害预警预报信息集成展示，为决策者和公众提供直观、易懂的预警信息，以支持湾海洋生态的保护和管理。（2）海洋灾害应急决策辅助系统系统包括：风暴潮灾害风险评估与辅助决策分系统、灾害性海浪风险评估分系统、海上漂移物质追踪风险评估与辅助决策分系统、海洋生态灾害风险评估与辅助决策分系统、综合风险评估与辅助决策分系统和海洋生态灾害辅助决策分析综合展示分系统。分系统功能与目标如下：风暴潮灾害风险评估与辅助决策分系统通过风暴潮灾害风险评估与辅助决策子系统建设，形成动态的、点面结合的市、区、街道风暴潮灾害风险“一张图”，形成辅助决策综合信息系统，为决策者提供直观、实时更新的灾害风险信息。风暴潮致灾风险评估和区划子系统通过对重点保障区域的气候、地形、水文、人口分布、经济状况等数据的收集和分析，以及对风暴潮发生可能性和承灾体暴露性、脆弱性的研究，风险评估和区划可以确定不同地区的灾害风险等级，并为决策者提供有效的防灾减灾策略。风暴潮辅助决策系统子系统基于地理信息系统（GIS）和大数据分析技术的综合平台，旨在为应对风暴潮灾害提供科学、准确的决策支持。该子系统功能通过集成气象、水文、地形等多源数据，实时监测和分析风暴潮的动态变化，评估灾害风险和影响程度。同时，系统提供了应急响应、资源调度和灾后恢复等环节的辅助决策功能，帮助决策者快速作出科学决策，提高灾害应对的效率和效果。灾害性海浪风险评估分系统通过灾害性海浪风险评估子系统建设，形成动态的、点面结合的市、区、街道海浪灾害风险“一张图”，形成辅助决策综合信息系统，为决策者提供直观、实时更新的灾害风险信息。时空精细化历史海浪要素重构子系统通过海浪要素精细化重构功能，利用先进的数据处理技术对历史海浪数据进行深入分析和精确重建，以获得更加细致和准确的海浪状况描述。此外，历史海浪要素统计检验功能对这些重建的数据进行严格的统计验证，确保其科学性和可靠性，从而为海洋科学研究、海浪预报模型的校准和海洋工程的决策提供坚实的数据支持。典型重现期海浪要素评估子系统评估在特定重现期（如几十年或百年一遇的极端情况）下可能出现的海浪条件。该系统中的典型重现期海浪要素评估模块负责整体的评估流程，而典型重现期海浪要素计算功能则基于历史数据和统计方法来确定极端海浪事件的概率和特征。随后，典型重现期海浪要素分析功能进一步解读这些计算结果，评估极端海浪对沿海地区、海洋结构和航行安全的潜在影响，为海洋灾害预防和应急响应提供关键信息。灾害性海浪危险性评估与风险区划子系统基于地理信息和风险评估技术，对灾害性海浪可能造成的危害进行区域划分。该系统通过收集和分析历史灾害数据、地理特征、海洋环境等多维度信息，构建起灾害性海浪的致灾模型。通过该模型，能够评估不同地区在面对灾害性海浪时的风险等级，并进行可视化展示。海上漂移物质追踪风险评估与辅助决策分系统通过海上漂移物质追踪风险评估与辅助决策子系统建设，开展海上漂移轨迹模拟，追踪溯源和预测结果达到全面感知、态势监测和事件预警，实现问题及隐患“第一时间发现、短时间响应、快时间处置、第一时间反馈”。海上漂移物质追踪风险评估子系统结合气象、海流动力学、物质扩散模型等多种技术，对漂移物质的移动轨迹和潜在影响进行实时追踪和预测。用户可以获取关于漂移物质的位置、移动速度、影响范围等方面的信息，进而进行风险评估。此外，还能根据用户的特定需求，提供个性化的风险预警和应对措施建议。该子系统功能有助于提高对海上环境变化的应对能力，减少因漂移物质带来的潜在危害，为海上活动的安全提供有力保障。海上漂移物质追踪辅助决策子系统通过整合实时数据、预测模型和敏感资源信息库，为决策者提供全面的信息和分析，帮助他们做出科学、及时的决策。子系统功能不仅追踪物质的漂移轨迹，还考虑环境因素、物质特性以及可能的影响范围，为决策者提供关键的决策依据。此外，提供多种决策支持工具，如风险评估、情景模拟和应急响应方案，帮助决策者在复杂多变的海上环境中做出明智的选择。海洋生态灾害风险评估与辅助决策分系统通过海洋生态灾害风险评估与辅助决策子系统建设，实现对赤潮灾害和核电冷源灾害风险的综合危险性、脆弱性和潜在迁移区域风险等评估，实现对及其周边海域海洋生态灾害风险区划和辅助决策。赤潮灾害风险评估辅助决策子系统该子系统功能为集监测、预警、评估和应急响应于一体的综合性工具。利用先进的数据分析技术和模型预测方法，对赤潮灾害的风险进行实时评估，并提供预警信息，帮助决策者及时采取应对措施。此外，子系统功能还提供灾害影响评估功能，对赤潮灾害可能对生态系统、经济和社会造成的影响进行全面评估，为决策者提供科学依据。同时，系统还具备应急响应功能，根据灾害情况制定应急响应方案，协调各方资源，减轻灾害损失。核电冷源灾害风险评辅助决策子系统结合环境监测、数据分析、模型预测等多种功能，实时监测冷源生态系统的状态，包括水质、水温、生物多样性等。通过对比历史数据和预测模型，系统能够预测可能发生的生态灾害，如水体污染、生物入侵等，并给出相应的风险评估。旨在提升核电站冷源生态系统的健康和稳定性，降低灾害风险，确保核电站的可持续发展和周边生态环境的和谐共生。综合风险评估与辅助决策分系统海洋灾害本底数据可视化子系统海洋灾害本底数据可视化。海洋灾害风险评估子系统提供海洋灾害风险评估。历史灾情分析子系统实现台风信息展示、相似台风路径展示、历史台风回溯、台风影响关联分析和台风统计分析等功能。用户可以查看台风路径、强度、登录位置等信息，并通过历史台风回溯、实时台风路径展示和相似台风路径展示等功能了解台风的历史轨迹和对市各个地区的风险影响情况，同时提供多种要素变化情况的关联分析和统计分析功能，帮助用户全面了解台风的影响范围和程度。风险动态评估子系统实现实况数据分析、灾害研判、预报产品定制化制作和发布管理等多项功能。用户可以将现有监测信息及模拟信息进行汇总，得到生成风险动态评估成果，为风险提示单位提供参考依据。通过实况数据分析查看和分析各种实况数据，及时了解预警信息并生成实况文本简报。同时，用户还可以根据自身需求进行预报产品的定制化设置，并通过多种渠道进行发布和推广。该模块还提供了产品发布管理、状态管理和异常提示等功能，保证信息的及时性和准确性。应急响应与灾情管理子系统实现对气象预报工作流程的数字化管理和监控。涵盖了预警提醒、值班记录、应急响应、任务监控、简报制作和统计分析等多个功能，能够进行完整的气象预报管理，提高工作效率和准确性，同时帮助用户及时响应灾害事件，及时编辑并发送简报，有效应对突发情况，保障公众生命财产安全。海洋生态灾害辅助决策分析综合展示分系统海洋生物资源本底数据综合展示实现浮游动植物、潮间带生物、游泳动物、鱼卵仔鱼等海洋生物资源的本底展示、区域内的各物种稳定性、丰富度、健康状况等展示，以及海洋生物资源信息自定义查询展示等多个功能，帮助用户全面了解各个区域的海洋生物资源本底分布。海洋典型生态系统数据综合展示提供对海洋典型生态系统数据可视化，辅助用户全面了解各个区域的生物资源和生态系统的基础数据情况，并可从微观上了解资源本底的具体信息。海洋生态赤潮灾害综合评估展示提供对海洋生态赤潮灾害情况的综合展示，支持对生态灾害的情况总览、风险等级展示、风险地图查看等功能，使用户能够更好地了解生态灾害的风险状况，做出相应的决策和预防措施。海洋核电冷源灾害综合评估展示提供对核电冷源灾害情况的综合展示，支持对生态灾害的情况总览、风险等级展示、风险地图查看等功能，使用户能够更好地了解生态灾害的风险状况，作出相应的决策和预防措施。海上漂移物质追踪综合评估展示提供对海上漂移物质追踪等情况的综合展示，支持对生态灾害的情况总览、风险等级展示、风险地图查看等功能，使用户能够更好地了解生态灾害的风险状况，作出相应的决策和预防措施。海洋生态历史灾害分析提供对历史生态灾害的信息展示、信息查询和关联分析等功能。用户可以查看灾害范围、等级、时间等信息，并通过历史灾情展示了解历史灾害轨迹和对市各个地区的风险影响情况，同时提供多种要素变化情况的关联分析和统计分析功能，帮助用户全面了解生态灾害的影响范围和程度。海洋生态灾害应急响应与管理实现对生态灾害管理和应急工作流程的数字化管理和监控。涵盖了预警提醒、值班记录、应急响应、任务监控、简报制作和统计分析等多个功能。（3）海洋灾害预警公共服务系统模块包括：海洋灾害防御态势驾驶舱、海洋灾害防御协同、海洋灾害防御协同、公共服务。模块功能与目标如下：海洋灾害防御态势驾驶舱首页提供展示海浪和潮位实况、智能网格预报、预警信息及预警信号情况功能。数值预报成果展示模块通过可视化形式展示海洋环境预报数据，包括海浪预报渲染图、潮汐预报渲染图和风暴潮漫滩预报产品。实况数据展示模块为用户提供了全面的实时监测数据，可帮助用户准确了解海洋环境的变化，用户可以通过该模块查看监测设施的分布情况、海浪数据的实时变化情况、潮位实况数据的趋势变化、风暴潮淹没监测设施的实时监测数据等。预警数据展示模块进行预警信息展示、预警产品查看、预警提示、预警统计分析等信息的查看。海洋灾害防御协同地图预报模块通过展示海流、海风、海浪、海温和风暴潮漫滩的预报数据，为海洋灾害防灾减灾提供科学依据和决策支持，能够帮助用户及时了解海洋环境状况，预测风险。预警发布模块通过预警详情查看和预警历史展示功能，为用户提供了实时信息获取、风险提醒、防御方法、应急避灾点信息，帮助用户更好地应对海洋灾害风险。反馈模块提供用户上传、查看问题的渠道。海洋灾害防御协同地图预报模块展示海流、海风、海浪、海温和风暴潮漫滩的预报数据，为海洋灾害防灾减灾提供科学依据和决策支持。预警发布模块通过预警详情查看和预警历史展示功能，为用户提供了实时信息获取、风险提醒、防御方法、应急避灾点信息，帮助用户更好地应对海洋灾害风险。日常预报模块提供海域预报、行政区预报、航线预报、港口预报、滨海度假区预报、滨海公园、潮汐预报功能，用户可查看不同区域下的预报数据。反馈模块提供用户上传、查看问题的渠道。生态监测预警专题了解赤潮灾害的发生情况、趋势、种类等信息，并可以按照时间、类型等条件进行筛选和统计数据的查看，为赤潮预防和治理提供参考。公共服务首页提供展示海浪和潮位实况、智能网格预报、预警信息及预警信号情况功能。地图预报模块通过展示海流、海风、海浪、海温和风暴潮漫滩的预报数据，为海洋灾害防灾减灾提供科学依据和决策支持。日常预报模块提供海域预报、行政区预报、航线预报、港口预报、滨海度假区预报、滨海公园、潮汐预报功能，用户可查看不同区域下的预报数据。预警发布模块通过预警详情查看和预警历史展示功能，为用户提供了实时信息获取、风险提醒、防御方法、应急避灾点信息，帮助用户更好地应对海洋灾害风险。反馈模块提供用户上传、查看问题的渠道。发现海洋提供市海洋相关资讯的查询、查看、发布。链接链接全球海啸预警微信小程序。资讯展示已发布的海洋科普及相关活动通知、调研。个人中心提供用户个人信息查看及修改、个性化设置、上报历史查看等功能。（二）功能指标要求（1）海洋灾害预警系统功能指标：建立海洋动力环境预报分系统1套；建立风暴潮灾害预警报分系统1套；建立灾害性海浪预警报分系统1套；建立海上漂移物质追踪预测分系统1套；建立海洋生态灾害监测预警分系统1套；常规海洋动力环境预报提供逐日风速、风向、潮位、海流、三维海温、三维盐度、海浪要素的48小时/168小时短期/中期预报产品；风暴潮预报提供潮位、淹没水深、淹没范围、淹没面积的48小时预报产品，非台风期间预报频次1次/天，台风期间预报频次≥4次/天；灾害性海浪预报提供有效波高、有效波周期的48小时预报产品，非台风期间预报频次1次/天，台风期间预报频次≥4次/天；海上漂移物质追踪预测提供≥3类追踪物运动轨迹及治理范围的48小时预报产品；海洋生态灾害监测预警于赤潮爆发期提供赤潮灾害叶绿素浓度与迁移路径的24小时预报产品，核电冷源灾害爆发期提供浮游动物丰度与迁移路径的48小时预报产品；系统业务化运行稳定，半年内故障率频次不超过3次。（2）海洋灾害应急决策辅助系统功能指标：建立风暴潮灾害风险评估与辅助决策分系统1套；建立灾害性海浪风险评估分系统1套；建立海上漂移物质追踪风险评估与辅助决策分系统1套；建立海洋生态灾害风险评估与辅助决策分系统1套；建立综合风险评估与辅助决策分系统1套；建立海洋生态灾害辅助决策分析综合展示分系统1套；输出点面结合的社区级风暴潮灾害风险图，生成风暴潮灾害风险评估和区划图；生成灾害性海浪、赤潮、核电冷源灾害风险评估和区划图；提供对海洋生态赤潮灾害、核电冷源灾害、海上漂移物质追踪等情况的综合展示；支持对生态灾害的情况总览、风险等级展示、风险地图查看等功能；系统业务化运行稳定，半年内故障率频次不超过3次。（3）海洋灾害预警公共服务系统功能指标：完成海洋灾害防御态势驾驶舱模块建设；完成海洋灾害防御协同模块建设；完成海洋灾害防御协同模块建设；完成公共服务模块建设；为社会公众、涉海企业和各级防灾部门提供海洋灾害预警报服务和定制化涉海服务；为社会公众提供24小时内海洋灾害预警信息；为涉海企业提供定制化观测数据；提供风、浪、潮、流的48小时逐小时预报产品；提供海域、沿海行政区、海水浴场、滨海旅游区、滨海公园、航线以及渔港码头等48小时预报产品；系统业务化运行稳定，半年内故障率频次不超过3次。（三）技术指标要求（1）海洋灾害预警系统模型计算区域需包含：106°E-121°E，16°N-25°N。数值预报模型最优空间水平分辨率沿岸≤35米，重点海域最优空间水平分辨率≤1/30°；风暴潮漫滩模型需额外包含沿海陆域海拔10m以下区域，最优空间水平分辨率≤35米。斜压水动力数值预报模型采用σ-z混合坐标系，垂向分层不小于15层。海面10m风速24、48、168小时非极端天气预报平均绝对误差≤3m/s、3.5m/s、5m/s或平均相对误差≤15%、20%、25%；海面10m风向24、48、168小时非极端天气预报平均绝对误差≤30°、40°、50°或平均相对误差≤15%、20%、25%。潮位24、48、168小时预报平均绝对误差≤0.15m、0.2m、0.3m或平均相对误差≤15%、20%、25%；潮位预报平均相关系数≥0.85。风暴潮警报等级预报准确率≥95%。海流流向24、48、168小时预报平均绝对误差≤25°、30°、50°；非停（平）潮时海流分量流速（u/v≥0.1m/s）24、48、168小时预报平均相对误差≤20%的保证率≥85%、75%、65%。海表面温度24、48、168小时非极端天气预报均方差技能指数≥90%、70%、50%；海表面盐度24、48、168小时非极端天气预报均方差技能指数≥90%、75%、60%。海浪有效波高24、48、168小时预报平均绝对误差≤0.15m、0.2m、0.3m或平均相对误差≤15%、20%、25%；有效波周期24、48、168小时预报平均绝对误差≤5s、8s、10s或平均相对误差≤15%、20%、25%。海浪警报等级预报准确率≥95%。海上追踪目标12小时内漂移轨迹预测累积误差≤0.5海里/小时。氮或磷海域限制性营养盐24小时预报平均相对误差≤30%占比高于70%；叶绿素指标24小时预报平均相对误差≤35%占比高于70%；观测和模拟的叶绿素指标24小时预测结果相关性高于0.5；赤潮影响海域24小时预测结果与实测海域面积重合率大于60%。（2）海洋灾害应急决策辅助系统①建立风暴潮灾害风险评估与辅助决策分系统1套、灾害性海浪风险评估分系统1套、海上漂移物质追踪风险评估与辅助决策分系统1套、海洋生态灾害风险评估与辅助决策分系统1套、综合风险评估与辅助决策分系1套、海洋生态灾害辅助决策分析综合展示分系统1套。②输出点面结合的社区级风暴潮灾害风险图，生成风暴潮灾害风险评估和区划图，在市尺度的比例尺≥1:50000，在市各区的比例尺≥1:10000。③生成灾害性海浪、赤潮、核电冷源灾害风险评估和区划图，空间水平分辨率沿岸≤50米，重点海域≤1/30°。④单次污染物24小时追踪溯源用时≤5min。⑤用户可查询不同情景下市海洋灾害风险评估结果和辅助决策相关信息，对静态图片的查询响应时间≤5秒，对于空间数据的动态查询响应时间≤10秒。（3）海洋灾害预警公共服务系统①建设海洋灾害预警公共服务系统1套。②用户可查询不同情景下市海洋灾害预警公共发布相关信息；③系统支持用户量可达500人，并发用户数可达200人；④对静态图片的查询响应时间≤2秒，对于空间数据的动态查询响应时间≤5秒；⑤海洋相关管理部门、涉海企业、社会公众服务对象满意度≥95%。七、基础环境要求目标系统必须在国土空间基础信息平台提供的运行支撑环境中稳定、高效运行，具体环境要求如下：序号技术要求项技术要求说明统一用户组织局基础平台的用户组织数据来源于我局组织人事数据，是我局权威、统一的用户组织数据，应用系统的用户组织数据须采用局基础平台的用户组织数据。统一身份认证统一身份认证分为政务系统和公众系统的身份认证。政务系统用户身份认证须采用局基础平台SSO用户验证中心，通过调用服务或嵌入客户端实现系统单点登录的接入；公众系统身份认证须采用局基础平台公众统一登录服务（封装省统一认证平台）进行用户的验证。统一工作门户应用系统须在工作门户中建立菜单入口，用户登录工作门户后即可直接进入应用系统。统一权限申请各应用系统须与局基础平台统一的权限管理功能做好对接，并使用局基础平台统一的权限申请模块进行权限申请、审批，不得使用自建的权限申请系统。统一待办任务应用系统如有待办任务，须将待办任务接入到局基础平台的任务中心，支持用户在工作门户的待办任务中直接处理各项工作任务。推荐应用系统基于局基础平台的工作流引擎实现工作流管理。统一二三维图形支撑应用系统如涉及GIS应用场景，须采用局基础平台提供二三维图形支撑能力。统一数据资源目录所有需要共享的数据都须注册到数据资源编目系统中，形成全局统一、权威的数据资源目录，并通过数据编目系统发布数据服务。统一服务管理应用系统如有对其他系统共享的服务，须将此服务注册到局基础平台统一的服务资源管理系统。遵循规划和自然资源局信息服务资源管理规范，实现服务的统一注册、管理。统一指标模型管理