海洋防灾减灾数字孪生能力建设需求

海洋防灾减灾数字孪生能力建设需求一、项目概况随着海洋经济的快速发展和海洋资源的深度开发，海洋管理服务面临着日益增长的需求。为提升海洋管理和服务水平，促进海洋经济的可持续发展，计划借鉴数字孪生先锋城市建设的经验，构建陆海统一的海洋数字孪生底座，加强海洋防灾减灾数字孪生能力建设，助力建设全球海洋中心城市，实现高水平的建设和高质量的发展。通过创新的海陆统筹关键技术研究及模型研发，为海洋灾害监测预报智能化能力建设提供理论指导和技术参照。研发核心在于构建海陆统筹时空基准，通过海洋数字基准管理，实现国家基准与基准的整合转换，以及海洋与陆地基准的无缝对接，这一过程涉及到基准维护与误差分析，确保数据的准确性和可靠性；在此基础上，进一步推进面向海陆统筹的海洋数据组织与融合可视化，包括海底地形、海水及洋流、海底沉积物的建模与可视化，以及海洋要素专题制图、多尺度多类型海岸带要素自动综合，为海洋灾害监测预报的场景交互提供了坚实的基础。为提升海洋管理和服务水平，促进海洋经济可持续发展，借鉴数字孪生先锋城市建设经验，构建陆海统一的海洋数字孪生底座，为海洋防灾减灾提供支撑，助力全球海洋中心城市高水平建设和高质量发展。开展海洋数字孪生底座建设工作，具体包括：海岸带实景三维单体化精细化建模、陆海一体滩涂实景三维建设和陆海一体地理信息资源整合及数字高程模型（海域数字水深模型）建设。典型海洋灾害情景推演与风险感知模拟分系统是海洋数字孪生应用部分，通过此项工作，一方面，建立海洋数字孪生基础平台，完成数字孪生所需的基础模型构建，包括海洋水体环境、地形环境、海上观监测装备、海洋承灾体等三维建模，另一方面，完成海洋减灾数字孪生应用场景构建，包括风暴潮、赤潮、溢油3个灾种，沿海社区、海水养殖区、港口码头区、生态保护区4类重点灾害场景，建立灾害情景推演模型和智能决策模型，提供精细化的灾害情景推演和风险预警产品。系统建成后，主要面向海洋管理者和应急指挥人员，提供身临其境的感官体验，以及对灾情的全局掌控和协同应对支撑能力。二、技术要求1、总体要求落实国家、部、省、市的相关政策方针，结合规划和信息化顶层规划和基础设施一体化、数据资源一体化、政务服务一体化、安全管理一体化等项目建设一体化管理要求，基于国土空间基础信息平台，开展海洋防灾减灾海陆统筹关键技术及模型研发、海洋数字孪生底座建设、典型海洋灾害情景推演与与风险感知模拟、海洋灾害预报警报能力提升集成，为海洋灾害监测预报智能化能力建设提供理论指导和技术参照，有效提升提供海洋数据应用支撑能力。2、建设内容建设内容包括：海洋防灾减灾海陆统筹关键技术及模型研发、海洋数字底座建设、典型海洋灾害情景推演与与风险感知模拟子系统研发、海洋灾害预报警报能力提升集成，建设清单如下。序号一级目录二级目录三级目录1海洋防灾减灾海陆统筹关键技术及模型研发海陆统筹时空基准构建海洋无缝垂直基准构建2GNSS/声学定位融合的海洋大地基准网构建3面向海陆统筹的海洋数据组织与融合海底地形数据组织与融合4海水及洋流等海洋动力环境数据组织与融合5海底沉积物数据组织与融合6海上移动过程数据组织与融合7海洋要素专题制图8多尺度多类型海岸带要素自动综合9海洋灾害评估模拟与预测预警可视化海洋专业分析模型数据接入与融合10海洋专业分析模型集成与接口研发11海洋分析计算数据的可视化模型转换12风暴潮漫摊和淹没等灾害模拟可视化13灾害性海浪模拟可视化14海上漂移物动态模拟可视化15海洋生态灾害模拟可视化16海洋台风灾害模拟可视化17海洋数字底座建设海岸带实景三维单体化精细建模海岸带实景三维数据采集18重点区域单体化模型建设19陆海一体滩涂实景三维建设水上水下一体化数据采集201:1000比例尺陆海一体数字高程模型21滩涂数字水深模型22陆海数据无缝连接23陆海一体地理信息资源整合及数字高程模型（海域数字水深模型）建设陆海一体地理信息资源整合与更新24海域数字水深模型建设25陆海一体数字高程模型26典型海洋灾害情景推演与风险感知模拟子系统海洋综合数据接入子系统海洋站数据接入模块27海洋环境观测雷达数据接入模块28目标感知雷达数据数据接入模块模块29海上浮标数据接入模块30海上观测平台接入模块31海洋有人船数据接入模块32海洋无人船数据接入模块33海床基和海底观测系统数据接入模块34水下无人观测平台数据接入模块35卫星观测数据接入模块36无人机数据接入模块37遥感数据接入模块38预报数据汇集接入模块39再分析数据汇集接入模块40实况数据汇集接入模块41观测设备汇集接入模块42海洋水体环境三维建模子系统海水温度产品预处理模块43海水盐度产品预处理模块44海流产品预处理模块45海面高产品预处理模块46海水温度大面图可视分析模块47海水盐度大面图可视分析模块48海水流速大面图可视分析模块49海面高大面图可视分析模块50海水温度三维模拟仿真模块51海水盐度三维模拟仿真模块52海洋流场线模拟仿真模块53二维流矢粒子系统模拟仿真模块54三维海流动态模拟仿真模块55任意点数值信息查询模块56单点深度变化曲线查询模块57多要素叠加显示模块58海水要素时序变化可视分析模块59水体模型选取与可视化分析模块60海水要素三维剖面分析模块61海水要素拉伸分析模块62海水要素透明度调节模块63海流动态调节模块64海水要素数据加载更新模块65海洋地形环境三维建模子系统多比例尺地形数据融合模块66海陆地形一体化拼接模块67三维海洋地形模型构建模块68三维海洋地形环境虚拟场景模拟模块69地形常规彩色纹理渲染制作模块70地形专题彩色纹理渲染制作模块71地形白膜纹理渲染制作模块72三维地形和纹理叠加渲染模块73海底地形空间映射模块74海底地名注记加载和查询显示模块75海底地形基础功能模块76海底特效显示模块77海上观监测装备三维建模子系统海洋地面网仿真模拟模块78海上无线通信网模拟仿真模块79浮标数字仿真模块80海洋观测站数字仿真模块81岸基雷达数字仿真模块82无人机监测仿真模拟模块83无人艇监测模拟模块84水下滑翔机模拟模块85潜标仿真模拟模块86海床基观测设施数字仿真模块87应急指挥车数字模拟模块88观监测设备数字孪生集成模块89海洋承灾体三维建模子系统港口设施仿真模拟模块90码头仿真模拟模块91有居民海岛模拟仿真模块92无居民海岛模拟仿真模块93沿海社区仿真模拟模块94沿海学校仿真模拟模块95沿海工厂仿真模拟模块96沿海医院仿真模拟模块97提防仿真模拟模块98核电站可视化模块99海上船舶可视化模块100油气平台可视化模块101航道可视化模块102锚地可视化模块103生态保护区可视化模块104养殖区可视化模块105电力工业用海可视化模块106滨海旅游区可视化模块107船舶工业用海可视化模块108路桥用海可视化模块109海底电缆可视化模块110国际光缆可视化模块111海底管道可视化模块112其他用海可视化模块113海洋灾害决策分析模型子系统灾害应急管理任务链建模模块114多主体应急决策知识库构建模块115决策方案匹配方法模块116决策方案生成模型模块117风险沟通信息传递网络模型构建模块118风险信息沟通影响因素分析模块119风险沟通信息模型构建模块120堤顶道路越浪漫堤应对情景构建模块121淹没区人员转移情景构建模块122日常预防演练情景构建模块123台风期码头作业情景构建模块124生态保护区赤潮/大型藻藻华灾害应对情景构建模块125生态保护区溢油污染应对情景构建模块126应急决策中博弈问题分析模块127海洋灾害推演仿真子系统台风风暴潮情景元设计构建模块128溢油情景元设计构建模块129赤潮情景元设计构建模块130灾害情景元接口封装模块131灾害情景元可视化表达模块132台风风暴潮灾害事件链构建与可视化模块133赤潮灾害事件链构建与可视化模块134溢油事件链构建与可视化模块135灾害事件链节点参数管理模块136灾害事件链接口封装模块137越浪参数输入模块138越浪淹没影响仿真可视化建模模块139越浪淹没影响仿真140多事件耦合情景表达模块141灾害情景构建模块142灾害情景推演模块143灾害情景可视化模块144海洋数字孪生平台子系统海洋水体环境仿真集成模块145海洋地形环境仿真集成模块146海洋观监测设备仿真集成模块147海洋承灾体集成模块148海洋灾害推演仿真集成模块149海洋虚拟仿真功能叠加模块150风暴潮场景模拟模块151灾害性海浪场景模拟模块152赤潮场景模拟模块153台风场景模拟模块154漫堤场景模拟模块155典型海洋现象动态监测与影响分析模块156环境数据高维度处理工具模块157监测设施高维度处理工具模块158三维模型高维度处理工具模块159多源异构数据融合处理工具模块160近岸模式数据融合处理工具模块161海洋模式数据融合处理工具模块162数据加载模块163数据渲染模块164图层管理模块165环境效果设置模块166体剖切模块167场景发布模块168通用工具箱模块169场景工程管理模块170场景资源库模块171场景编辑模块172场景交互模块173系统设置模块174云渲染模块175二次开发模块176虚拟仿真基本功能模块177虚拟仿真漫游模块178时间轴模块179场景导览模块180系统功能菜单配置模块181海洋灾害决策产品服务子系统海上油气资源开发区典型应用服务信息接入模块182海上油气资源开发区典型应用服务场景构建模块183海上油气资源开发区典型应用服务产品生成模块184海水养殖区典型典型应用服务信息接入模块185海水养殖区典型典型应用服务场景构建模块186海水养殖区典型典型应用服务产品生成模块187港口码头区典型应用服务信息接入模块188港口码头区典型应用服务场景构建模块189港口码头区典型应用服务产品生成模块190沿海社区典型应用服务信息接入模块191沿海社区典型应用服务场景构建模块192沿海社区典型应用服务产品生成模块193海洋灾害预报警报能力提升集成3、项目依据及参考的标准（一）项目依据1.《海洋经济发展“十四五”规划》（2022年）2.《数字孪生先锋城市建设规划和自然资源行动计划（2023）》（二）参考标准国家标准1.GB/T14911-2008《测绘基本术语》2.GB/T19294-2003《航空摄影技术设计规范》3.CH/T1004-2005《测绘技术设计规定》4.GB/T27920.1-2011《数字航空摄影规范第1部分:框幅式数字航空摄影》5.GB/T7931-2008《1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量外业规范》6.GB/T7930-2008《1:5001:10001:2000地形图航空摄影测量内业规范》7.GB/T23236-2009《数字航空摄影测量空中三角测量规范》8.GB/T27919-2011《IMU/GPS辅助航空摄影技术规范》9.GB/T18314-2009《全球定位系统(GPS)测量规范》10.GB12327-2022《海道测量规范》11.GB12898-2009《国家三、四等水准测量规范》12.GB/T20257.1-2017《国家基本比例尺地图图式第1部分1:5001:10001：2000地形图图式》13.GB/T13989-2012《国家基本比例尺地形图分幅和编号》14.GB/T33453-2016《基础地理信息数据库建设规范》15.GB/T20258.1-2019《基础地理信息要素数据字典第1部分：1∶5001∶10001：2000比例尺》16.GB/T13923-2022《基础地理信息要素分类与代码》17.GB/T24356-2023《测绘成果质量检查与验收》18.GB/T18316-2008《数字测绘成果质量检查与验收》19.GB/T36100-2018《机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法》20.GB/T17834-1999《海底地形图编绘规范》21.GB/T12763.2—2007《海洋调查规范第2部分:海洋水文观测》22.GB/T22240-2020《信息安全技术网络安全等级保护定级指南》23.GB/T39786-2021《信息安全技术信息系统密码应用基本要求》24.GB/T20257.2-2006《国家基本比例尺地图图式第2部分1：5000、1：10000地形图图式》行业标准1.CH/T1004-2005《测绘技术设计规定》2.CH/T8024-2011《机载激光雷达数据获取技术规范》3.CH/T8023-2011《机载激光雷达数据处理技术规范》4.CH/Z9026-2018《基础地理信息数字成果数字水深模型》5.CH/T3006-2011《数字航空摄影测量控制测量规范》6.CH/T3004-2021《低空数字航空摄影测量外业规范》7.CH/T3003-2021《低空数字航空摄影测量内业规范》8.CH/T3005-2021《低空数字航空摄影规范》9.CH/T2009-2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》10.CH/T3007.1-2011《数字航空摄影测量测图规范第一部分：1:5001:10001:2000数字高程模型数字正射影像图数字线划图》11.CH/T9020.2-2013《基础地理信息数字成果1:5001:10001:2000生产技术规程第2部分：数字高程模型》12.CH/T1001-2005《测绘技术总结编写规定》13.CH∕T3020-2018《实景三维地理信息数据激光雷达测量技术规程》14.CH∕T9024-2014《三维地理信息模型数据产品质量检查与验收》15.CH/T9015-2012《三维地理信息模型数据产品规范》16.CH/T9016-2012《三维地理信息模型生产规范》17.CH/T9017-2012《三维地理信息模型数据库规范》18.DB35/T1492-2015《三维地理信息系统技术规范》19.CH/T9022-2014《基础地理信息数字成果1:5001:10001:20001:10000数字表面模型》20.CH/T3014-2014《数字表面模型机载激光雷达测量技术规程》21.DZ/T0292-2015《海洋多波束水深测量规程》 22.HY/T0352-2023《海底地形地貌调查单波束测深技术要求》23.DZ/T0292-2015《海洋多波束水深测量规程》24.JT/T790-2010《多波束测深系统测量技术要求》25.HY/T0353-2023《无人船（艇）海底地形地貌调查技术要求》26.HY/T0351-2023《海底地形地貌调查导航定位技术要求》27.HY/T0328-2022《海洋环境综合数据库分类与编码规范》28.HY/T0332-2022《海洋大数据标准体系》29.HY/T0340-2022《海洋信息化标准体系》30.GJB7807-2012《海洋重力图编绘规范》31.GJB8887-2017《海洋磁力图编绘规范》4、技术要求1.基础环境说明和系统实施技术要求海洋发展研究促进中心是规划和下属全额财政拨款事业单位，接受规划和管理。规划和已部署信息化基础环境，本项目须基于已有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，项目实施需遵循国土空间基础信息平台技术管理规范。2.成果要求所提供的最终成果须包含以下内容，并符合采购人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，WORD及PDF、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，WORD及PDF、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，WORD及PDF、纸质项目总结报告。4集成技术方案电子，WORD及PDF、纸质完整描述项目集成的整体技术方案。5海洋防灾减灾陆海统筹关键技术和模型研发技术研究报告电子，WORD及PDF、纸质针对海洋防灾减灾陆海统筹的关键技术和模型进行调研，测试和验证，形成研究报告。6海洋防灾减灾陆海统筹关键技术和模型研发原型系统电子选取海洋防灾减灾陆海统筹的关键技术和模型的实施路径，研发原型系统，验证其可行性。7系统需求规格说明书电子，WORD及PDF、纸质项目相关业务领域业务需求分析说明文档。8系统概要设计说明书电子，WORD及PDF、纸质项目各业务领域概要设计说明文档。9系统详细设计说明书电子，WORD及PDF、纸质项目各业务领域详细设计说明文档。10数据库设计说明书电子，WORD及PDF、纸质项目数据库设计说明文档（含数据库标准等）。11软件测试计划电子，WORD及PDF、纸质提交电子成果及说明。12软件测试报告电子，WORD及PDF、纸质提交电子成果及说明。13软件测试用例电子，WORD及PDF、纸质提交电子成果及说明。14系统操作手册电子，WORD及PDF、纸质具体使用帮助文档，方便用户操作。15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。16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。17试运行方案电子，WORD及PDF项目试运行工作方案，提交电子成果及说明。18试运行报告电子，WORD及PDF项目试运行工作报告，提交电子成果及说明。19系统部署说明书电子，WORD及PDF、纸质系统部署说明文档，方便系统部署与运维。20用户使用手册电子，WORD及PDF、纸质具体使用帮助文档，方便用户操作。21系统培训视频及培训PPT电子涉及相关系统培训视频。22地面补拍照片电子，TIF/JPG/TGA/PNG电子版一份。23水准观测数据：原始观测数据、观测手簿、水准路线野外高差及概略高程表、点之计电子，XLS电子版一份。24船载测深GNSS原始数据或轨迹数据电子，SHP（2000国家大地坐标）设备原始记录格式。25船载测深系统原始观测资料电子设备原始记录格式。26外业记录表电子，XLS/WORD及PDF电子版一份。27单体化模型电子，OBJ/FBX电子版一份28单体化模型贴图文件电子，TIF/JPG/TGA/PNG电子版一份。29控制测量数据电子，TXT/DOC电子版一份。30潮位数据电子，TXT电子版一份。31测深数据电子，DAT电子版一份。32点云数据电子，LAS电子版一份。33滩涂区域1：1000陆海一体数字高程模型电子，GRID电子版一份。34滩涂1：1000数字水深模型电子，GRID电子版一份。351：2000陆海一体地理信息资源整合与更新数据集电子，shp/GDB（2000国家大地坐标）电子版一份。361：2000陆海一体数字高程模型电子，GRID电子版一份。371：2000数字水深模型电子，GRID电子版一份。38海洋数字底座实地踏勘报告电子，WORD及PDF电子一份，纸质版2份。39海洋数字底座技术设计书电子，WORD及PDF电子一份，纸质版2份。40海洋数字底座质量检查报告电子，WORD及PDF电子一份，纸质版2份。41海洋数字底座质量检验报告电子，WORD及PDF电子一份，纸质版1份。42海洋数字底座专家验收意见电子，WORD及PDF电子一份，纸质版1份。43海洋数字孪生基础平台电子含基础支撑软件和中间件。44海洋数字孪生模型方法电子电子一份，纸质版1份。45数字孪生典型应用场景电子场景为海洋资源开发、沿海社区防灾减灾等，需要进行场景模型构建并开发应用软件。46空间数据说明文件电子，WORD及PDF含空间数据结构说明（空间要素名称对照、空间要素字段对照、类型、值域等）及应用的数据标准等。三、详细服务内容1海洋防灾减灾海陆统筹关键技术及模型研发1.1海陆时空基准构建1.1.1海洋无缝垂直基准构建为海洋、内陆江河流域以及水陆交界区域测量活动确定垂直起算基准，具有：①连续、无缝；②稳定，一经确定后不得变化；③符合人类海洋测绘等相关活动的使用习惯；④易与其它垂直基准进行转换等四大特征。通过建立现代化的海洋无缝垂直基准为海岸线的界定、数字海岸带和社会经济建设等提供重要的理论依据和基础保障。包括原始验潮站潮汐数据接入、海洋垂直基准面选取、垂直基准面精度分析及质量控制、海陆统筹垂直基准几何曲面建立与内插、海陆垂直基准转换及精度分析等。1.1.2GNSS/声学定位融合的海洋大地基准网构建构建海洋大地基准网是一个综合性的工程，涉及GNSS与声学技术相结合的陆海空间基准传递。该过程包括GNSS数据采集与声学数据同步，以及通过基准传递算法和数据融合处理实现高精度定位。之后，进行传递精度验证，确保数据的可靠性。海洋大地基准网的数据接入需要遵循数据采集协议，实现数据的实时接入、兼容性检查、存储和访问。平差处理则涉及观测数据的分析、模型构建、误差估计和计算执行，以及对结果的质量评估。最后，海底控制网的优化包括网设计、优化算法、性能评估和调整策略，并通过验证确保优化效果。整个系统旨在实现海洋大地测量的高精度和高效率。包括：基于GNSS/声学的陆海空间基准传递、海洋大地基准网数据接入、海洋大地基准网平差、海底控制网优化等。1.2面向海陆统筹的海洋数据组织与融合1.2.1海底地形数据组织与融合负责整合多源海底三维地形数据，进行数据效验、空间融合、空间索引构建以及地形数据存储，为海底地形信息的三维可视化提供数据基础。包括：多源数据整合、数据效验与清洗、空间数据融合、空间索引构建、三维地形可视化。1.2.2海水及洋流等海洋动力环境数据组织与融合负责整合海水及洋流等海洋动力环境数据（温盐、海浪等），进行数据效验、空间融合、空间索引构建以及动力环境动态数据存储，为海洋动力环境信息的三维可视化提供数据基础。包括：数据采集与集成、数据质量控制、动力环境模型构建、数据融合算法、环境变化趋势分析。1.2.3海底沉积物数据组织与融合负责整合海底沉积物数据，进行数据效验、空间融合、空间索引构建以及海底沉积物数据存储，为海底沉积物的三维可视化提供数据基础。包括：沉积物样本数据收集、样本特性分析、数据空间化处理、沉积物分布图绘制、沉积物数据综合。1.2.4海上移动过程数据组织与融合负责整合海上移动过程数据（人为及自然目标移动过程），进行数据效验、空间融合、空间索引构建以及移动过程数据存储，为海上移动动态过程的三维可视化提供数据基础。包括：移动物体轨迹记录、轨迹数据预处理、动态数据集成、移动模式识别、移动过程可视化。1.2.5海洋要素专题制图专注于将海洋大地基准网收集的海洋数据，如海底地形、水文、气象等信息，通过GIS技术进行空间分析和可视化处理，制作出反映特定海洋特征的专题地图，以支持海洋研究和决策。包括：海洋数据分类、专题地图设计、地图符号系统开发、地图制作与输出、地图更新与维护。1.2.6多尺度多类型海岸带要素自动综合负责自动化处理和综合海岸带不同尺度和类型的地理要素数据。该模块通过智能算法优化地图元素的表示，实现从宏观到微观多尺度的海岸带地图制作，支撑海岸带规划、管理和研究。包括：海岸带数据采集、要素识别与分类、多尺度数据融合、自动综合算法、综合结果验证。采集海岸带重点区域的植被覆盖多的区域，获取高精度的彩色激光点云，实现对岸线、林间小路、植被等地物的精细建模，支撑海洋数字孪生和防灾减灾相关应用。数据采集区域位于海岸带附近重点区域，快速获取植被、林间小路、人工构筑物的精细数据。长度不少于20公里。1.3海洋灾害评估模拟与预测预警可视化以海陆一体化的全空间数字底板为基础，融合物联传感数据等动静态数据，通过多源数据的融合，实现“低空、地面、地下、海洋”的全市域多维时空数据集成和展示。实现陆海统筹、海陆一体化的全空间集成可视化目标，支撑海洋数字孪生、防灾减灾可视化、低空经济等领域发展。1.3.1海洋专业分析模型数据接入与融合负责集成多种海洋专业分析模型,如风暴潮漫摊和淹没模型、灾害性海浪模拟模型\海上漂移物动态模拟模型以及海洋台风模拟模型。通过统一的数据接口实现模型数据的接入、处理和融合,为海洋灾害评估模拟与预测预警可视化提供专业模型数据支持。包括：模型数据采集、数据标准化处理、数据融合技术、数据存储管理、数据质量监控。1.3.2海洋专业分析模型集成与接口研发旨在开发标准化接口,实现风暴潮、海浪、漂移物和台风等海洋模型的数据集成与交互。该模块通过接口技术,促进模型间协同工作,提高海洋环境预测和灾害评估的准确性与效率。包括：模型集成框架、接口规范制定、接口开发工具、模型兼容性测试、接口文档编制。1.3.3海洋分析计算数据的可视化模型转换专注于将海洋分析和计算结果转换成适合可视化引擎处理的图形数据格式。该模块通过数据抽象和映射技术,优化数据结构,确保信息在可视化过程中的准确性和效率,为海洋数据的图形展示提供底层支持。包括：数据可视化需求分析、模型转换算法开发、可视化效果优化、交互式可视化工具、可视化结果验证。1.3.4风暴潮漫摊和淹没等灾害模拟可视化旨在将风暴潮、海啸等海洋灾害的模拟数据转换为直观的三维可视化场景。该模块利用先进的图形渲染技术,动态展示灾害影响范围、漫摊过程和潜在淹没区域,提供灾害风险评估和应急响应决策支持,增强公众和管理部门对灾害影响的认识和应对能力。包括：灾害模拟数据集成、模拟过程可视化、淹没范围预测、灾害影响评估、模拟结果分析。1.3.5灾害性海浪模拟可视化负责将海浪模拟数据转化为视觉图像,通过三维图形展示海浪高度、波长和方向等特征。该模块支持动态演示海浪随时间和环境变化的过程,为海洋灾害预警、影响评估和应急规划提供直观的决策支持工具。包括：海浪模拟数据收集、海浪模拟算法实现、海浪动态可视化、海浪影响范围分析、模拟结果应用。1.3.6海上漂移物动态模拟可视化专注于模拟海上漂浮物体的动态行为,并将模拟结果通过可视化技术以图形界面展示。该模块结合海洋流场、风浪等环境因素,预测漂移物的路径和分布,为海上搜救、污染监控和海洋资源管理提供直观的动态信息和决策支持。包括：漂移物轨迹模拟、环境因素集成、动态模拟可视化、漂移预测分析、模拟结果应用。1.3.7海洋生态灾害模拟可视化旨在模拟和可视化大亚湾致灾生物、赤潮等海洋生态灾害的漂移扩散过程。该模块通过集成海洋学、生态学和环境科学数据,运用数学模型和计算流体动力学,预测灾害生物和赤潮的扩散路径和影响范围。通过三维可视化技术,动态展示灾害发展态势,为海洋生态保护、灾害预警和应急响应提供科学依据和直观展示。包括：生态灾害数据集成、灾害模拟模型构建、灾害影响可视化、生态变化趋势分析、模拟结果评估。1.3.8海洋台风灾害模拟可视化海洋台风灾害模拟可视化模块,专注于模拟台风在海洋环境中的形成、发展和移动路径,通过高级可视化技术将台风的风场、气压、降水等关键参数以三维动态图像呈现。该模块提供台风影响的实时模拟和历史数据分析,为海洋灾害预警、风险评估和应急决策提供直观、准确的信息支持。包括：台风数据收集、台风模拟模型开发、台风影响范围可视化、灾害风险评估、模拟结果应用。2海洋数字底座建设2.1海岸带实景三维单体化精细模型建设重点区域单体化模型建设范围覆盖海岸线往陆地延申1千米区域,覆盖面积约为206平方千米,工作内容主要包括:基于现有实景三维数据成果进行建筑物单体化模型构建,部分区域需要数据补充采集。具体为：基于全市域倾斜实景三维数据，结合地面补拍，完成重点区域（海岸线向陆地延申1千米）建（构）筑物单体化模型建设。以建（构）筑物及附属设施的二级模型要求进行精细化模型处理。其中，建（构）筑物进退结构大于0.5米的均应进行建模表现。模型应反映建（构）筑物体长、宽、高等任意维度变化大于0.5米的细节，如建（构）筑物的外观转角变化，阳台、门窗的框架样式，屋檐的造型。2.1.1单体化模型产品要求重点区域建（构）筑物单体化，对建（构）筑物主体结构长、宽、高大于0.5米进行重构，违建结构需要保留，不得删除，建（构）筑物结构完整无缺失。建（构）筑物结构需划分主楼、裙楼、副楼等，优先使用倾斜摄影纹理自动映射，如有缺失进行外业纹理补充。与建（构）筑物相连的楼梯需要单体化处理(楼梯台阶不需要细节结构表达，坡面加纹理映射即可)，与地形相连的楼梯不需要单体化处理。屋顶小型烟囱、通风井、石墩子等结构不做单体化、采用纹理映射的方式表达。个人行为外包窗户、晾衣架、置物台等结构不做单体化。墙体上凸起小于0.5米结构的装饰条不做单体化。与建（构）筑物相连的钢架结构及临时楼梯不做单体化。其中：（1）单体化模型是以一个完整的几何体为单个建模对象，每地理实体模型形成单独OBJ格式文件。（2）所有模型数据坐标轴必须在物体自身底部中心。（3）单体化模型仅保留有效模型，对利用素材库单体化和残留模型进行清除。（4）贴图格式应为TIF/JPG/TGA/PNG，贴图命名需规范，贴图尺寸应为2的n次方，但原则不能超过8192*8192。（5）单体化模型与实景三维地形模型衔接处不容许有缝，可允许有少许插入地面，但不宜超过0.5米；（6）基于倾斜摄影测量制作的单体化建（构）筑物模型，要求建筑结构平整，最终呈现为规则面三维模型，纹理贴图数目尽可能减少，要进行自动化贴图合并工作，减少数据冗余量。（7）每个单体化模型纹理色彩及亮度过度应自然，能准确反映各地理实体的实际特征，不允许出现明显纹理错位。单体化模型应尽量保持周围纹理的色彩一致，避免由于航摄时段导致的区域内模型色彩差异。（8）利用素材库制作的单体化模型，要求使用统一的素材库，根据建筑、植被、交通、水系等要素特点制作符合统一单体化模型素材库。建模单元划分按照行政区划边界规定的社区(行政村)界线为最小建模单元,生产、组织单体化模型。单体模型编码为了便于单体化模型的管理、查询、更新以及二三维融合,赋予每一个单体模型唯一标识码。对模型编号时，首先应按照建筑实际地理编码修改模型名称。未能提供实际地理编码的情况下，城市三维模型命名应遵循下列原则：命名应准确、合理、简明；名称宜使用字母、数字和下划线表示，不使用中文；名称首字母大小写必须明确、统一；所有模型名称及纹理命名必须唯一；命名规则应具有可扩充性。单体模型分级依据社会、经济等属性,根据需要将单体模型分为四级:一级、二级、三级、四级。一级模型:城市地标建筑、具有重要历史意义的古代风格建筑、以及其它对城市影响深刻、具有重要意义的建筑。建筑物主体结构大于0.3m的均应进行建模表现,古代风格以及地方特色的房檐等重要装饰需精细化体现其结构与纹理。根据需要进行底商结构及纹理的外业补充采集。二级模型:机构、学校、医院、体育场馆、城市核心区沿街建筑及大型写字楼、高档小区等对城市生产、生活影响重大的建筑。进退结构大于0.5m的均应进行建模表现,小于0.5m的结构使用具有凹凸效果的纹理表示。根据需要进行底商结构及纹理的外业补充采集。三级模型:普通小区、工矿厂房等建筑。四级模型:非城市核心区域的棚户区、城中村、城乡结合部等。2.1.2技术指标要求数学基础数学基础与源三维模型保持一致；坐标系统：2000国家大地坐标系；投影方式：高斯-克吕格投影，3°分带；高程基准：1985国家高程基准；时间系统：GNSS测量采用GNSS时间，其它测量采用北京时间；空间精度指标城镇实景三维单体化模型平面中误差≤±0.25m,高程中误差≤±0.3m,对于地物遮挡严重区域可放宽至1.5倍。几何结构要求应统一以“米”为计量单位；所有模型应在统一的空间参考系下建立,所有模型轴心点定义应统一,水平方向在模型的中心点,竖直方向归底；每个模型应为独立对象；模型的面应为四边面或三角面,以免出现变形或岔面；在满足各级别模型细节层次要求的情况下,应尽量减少几何模型的面数；避免破面、漏面、漏缝、重面、以及游离点、边、面等；法线不能翻转；结构不能穿插与堆砌(与地形结合除外)；地表下穿结构不宜超过0.5米；共面距离:同一法线方向的两个面之间的最小间距要大于0.3米,以避免共面闪烁。若两面间的距离必须小于0.3米,则为了避免共面闪烁,需要将下面的面挖洞；弧形结构最多用6段表现,柱型结构最多用12段表现,球形结构最多用24段表现；模型制作时应焊接同一坐标位置上的所有点；禁止布尔运算:模型禁止使用布尔运算处理,包括并集、交集、差集、切割等；材质编辑器参数使用:不要在材质球上调UV重复次数和位移,尽量材质编辑器中的任何参数都不要调节；模型位置正确无旋转；模型无丢漏；模型的基底、基顶、外立面几何结构、建筑高度应与实际情况保持一致,细节应表达正确；相邻建模单元的地形模型应平滑衔接,不应出现漏缝；比较长的条带状物体(如高架路、堤坝等)在显示异常时,宜进行分段,每段长度不应超过500m；纹理要求纹理图像应清晰整洁,完整反映地物信息,应将图片中遮挡物、透视变形、纹理接缝、纹理眩光等进行处理；纹理图像尺寸大小合理,在满足视觉效果的情况下,宜减少模型的几何面数和降低纹理的分辨率；尺寸大小应为2的N次幂,最大不超过8192×8192,纹理长宽比差异不宜过大；纹理图像的色彩模式应使用RGB颜色,并且应将处理后的纹理转化为通用的格式,纹理格式应采用JPG(无Alpha通道)或TGA(有Alpha通道)；一张贴图内容的重复率最大不能超过50%；贴图内容不应存在拼接等处理痕迹；整个场景的色调应风格统一,明暗适中；场景融合要求将单体化的模型与后处理修饰后的地形场景进行融合,模型应与地面完整贴合,不应出现悬空、闪缝等情况。纹理补拍要求纹理数据补充应采集城市实景三维模型所缺失的地表、地物立面等信息。（1）纹理数据应按照模型类型和细节层次采用满足建模要求的方式采集；（2）采集的纹理影像应柔和自然,尽量与航摄像片材质的像素、图案、颜色、透明度等特征保持一致；（3）应根据实景三维模型的细节采集缺失部分纹理；（4）补拍纹理数据应满足分辨率要求；2.1.3数据组织要求三维数据应以所见即所得的方式真实反映城市原貌，所有地形、地物形状都是真实的。实景三维数据成果应按居住地及设施、地貌和交通（立交桥、高架桥等）等地物类型进行分层分类，并通过不同的文件数据存储管理。要素模型及纹理编码结合业务需求及应用的实际情况进行编码的制作与模型和纹理命名。材质命名纹理命名规则如下：（1）纹理名称采用“模型编码”+“顺序编号”的方式；（2）贴图编号长度最高为8位字符；（3）贴图序号必须2位整数，从00到99，不足两位前面补0，这样一个贴图的名称就可以写作：XXXXXX01.JPG；贴图名称不允许有重复；（4）格式为JPG和TGA（带透明通道贴图）；（5）三维场景中最终要导出模型的名称需与模型编号相同。模型面要求（1）模型去除冗余的点、线、面:冗余线是指同一面中重合的两条线或其空间距离≤5cm的两条平行线；重叠面是指同一建（构）筑物模型中垂直距离≤5cm的两个面；模型内部接边处不存在缝隙，相交的点需焊接以确保相交点的空间拓扑关系严格重合。（2）层级结构保证每一个独立的建（构）筑物为一个对象(Object)；每个独立设备为一个组（Group），组名须满足设备模型命名规则；各类设备设施按相应图层保存:分为建（构）筑物、墙体、设施等。2.2陆海一体滩涂实景三维建设陆海一体滩涂实景三维建设范围覆盖近岸滩涂外扩约100米区域,覆盖面积约为73.9平方千米,工作内容主要包括:水上水下一体化数据采集、陆海数据无缝连接和不低于1:1000比例尺陆海一体数字高程模型和滩涂数字水深模型等。具体为：基于广东省海洋防灾减灾监管工作需要，结合全市域倾斜实景三维数据，对滩涂外扩约100米区域进行陆海一体地形地貌测量，构建1：1000比例尺的陆海一体数字高程模型和海域数字水深模型。2.2.1服务要求坐标系统:2000国家大地坐标系；投影方式:高斯-克吕格投影,3°分带；高程基准:1985国家高程基准；深度基准:理论最低潮面；时间系统:GNSS测量采用GNSS时间,其它测量采用北京时间；成图比例尺:1:1000；2.2.2精度指标要求水上水下一体化测量精度指标（1）陆地地形测量精度要求平面位置中误差不应大于平地、丘陵地0.6米,山地、高山地0.8米的规定，特殊困难地区可按地形类别放宽0.5倍,平面位置中误差的两倍为其最大误差。如表2.1规定。表2.1平面中误差要求表比例尺平面位置中误差平地、丘陵地山地、高山地1:10000.6米0.8米等高线对邻近高程控制点的高程中误差不应大于平地0.5米、丘陵地0.7米、山地1.0米、高山地2.0米的规定,最大误差不应超过两倍中误差,特殊和困难地区可按地形类别放宽0.5倍。如表2.2规定。表2.2等高线高程中误差要求表比例尺等高线高程位置中误差平地丘陵地山地高山地1:10000.5米0.7米1米2.0米（地形变换点）高程注记点对邻近高程控制点的高程中误差不应大于平地0.4米、丘陵地0.5米、山地0.7米、高山地1.5米的规定,最大误差不应超过两倍中误差，特殊和困难地区可按地形类别放宽0.5倍。如表2.3规定。表2.3高程注记点高程中误差要求表比例尺高程注记高程位置中误差平地丘陵地山地高山地1:10000.4米0.5米0.7米1.5米（2）滩涂及水下地形测量精度要求水深点的平面位置极限误差(置信度95%),不得大于1米。回声测深仪的深度测量限差(置信度95%),应不超过探测范围在0到20以内限差±0.3米、20到30以内限差±0.4米、30到50以内限差±0.5米、50到100以内限差±1米、100以上限差±测深范围乘以2%的规定。如表2.4规定。表2.4深度测量限差测深范围Z限差0＜Z≤20±0.3米20＜Z≤30±0.4米30＜Z≤50±0.5米50＜Z≤100±1.0米Z＞100±Z×2%米主、检测线重合点(两点相距2米内)深度不符值,应不超过探测范围在0到20以内限差±0.5米、20到30以内限差±0.6米、30到50以内限差±0.7米、50到100以内限差±1.5米、100以上限差±测深范围乘以3%的规定,超限点数不得超过参加比对总点数的10%。如表2.5规定。表2.5主、检不符值限差测深范围Z不符值限差0＜Z≤20±0.5米20＜Z≤30±0.6米30＜Z≤50±0.7米50＜Z≤100±1.5米Z＞100±Z×3%米（3）滩涂区域陆海一体数字高程模型和数字水深模型精度指标1）滩涂区域陆海一体数字高程模型精度要求滩涂区域陆海一体数字高程模型的格网尺寸和精度应符合比例尺1:1000，格网尺寸1米×1米的规定。如表2.6规定。表2.6滩涂区域陆海一体数字高程模型格网尺寸比例尺格网尺寸1：10001米×1米滩涂区域陆海一体数字高程模型成果的精度用格网点的高程中误差表示,其精度应满足误差平地0.2米、丘陵0.5米、山地0.7米、高山地1.5米的中误差要求。如表2.7规定。表2.7滩涂区域陆海一体数字高程模型精度指标地形类别平地丘陵山地高山地中误差0.2米0.5米0.7米1.5米2）滩涂区域数字水深模型精度要求滩涂区域数字水深模型的格网尺寸和精度应符合比例尺1:1000、格网尺寸2米×2米、深度中误差0.15米的规定。如表2.8和表2.9规定。表2.8滩涂区域数字水深模型的格网尺寸比例尺格网尺寸1：10002米×2米表2.9滩涂区域数字水深模型精度指标比例尺深度中误差1：10000.15米2.3陆海一体地理信息资源整合及数字高程模型(海域数字水深模型)建设陆海一体地理信息资源整合及数字高程模型(海域数字水深模型)建设覆盖管辖海域全域,覆盖面积约为2030平方千米,工作内容主要包括:陆海一体地理信息资源整合与更新、海域数字水深模型建设和陆海一体数字高程模型。具体为：收集各部门、单位现有海域水下地形数据，完成陆海一体地理信息资源整合与更新，构建陆海一体数字高程模型和海域数字水深模型，并完成接边处理，面积约2030平方千米（具体范围以业主提供为准），比例尺不低于1：2000，时效性优于2023年。2.3.1服务要求坐标系统:2000国家大地坐标系；投影方式:高斯-克吕格投影,3°分带；高程基准:1985国家高程基准；深度基准:理论最低潮面；时间系统:GNSS测量采用GNSS时间,其它测量采用北京时间；成图比例尺:1:2000；时效性：优于2023年；2.3.2精度指标要求陆海一体地理信息资源整合精度指标（1）坐标转换精度：统一平面坐标系过程中,图形及数据库转换点位的平均精度应不小于图上的0.1mm。具体为:1:2000空间数据坐标转换精度≤0.2m。（2）整合精度：整合精度采用现势性优先原则,拼接处采用拟合接边处理,所涉及数据“属性”备注说明“水深推测区”。（3）属性精度：与现势性、专业性、丰富性最优的整合数据源属性保持一致。（4）水深点间距不得大于20米×20米。（5）水下地形数据获取时间优于2023年。（6）各要素应保持位置准确和空间关系正确合理。（7）实地连续的线状要素、面状要素应保持连续。构成几何网状的线状要素应保持结点的相交性、连通性。面状要素应合理闭合；相邻面要素的边线应重合。（8）要素数据层与属性表应正确。（9）要素的几何类型应正确。（10）拓扑关系要求：项目成果应处理相关的拓扑关系，达到数据各层间逻辑、拓扑关系一致。模型精度指标海域数字水深模型：海域数字水深模型的格网尺寸和精度应符合比例尺1:2000、格网尺寸4米×4米、深度中误差0.30米的规定。如表2.10和表2.11规定。表2.10数字水深模型的格网尺寸比例尺格网尺寸1：20004米×4米表2.11数字水深模型精度指标比例尺深度中误差1：20000.3米陆海一体数字高程模型：陆地部分采用上述滩涂区域陆海一体数字高程模型建设成果,海域数字高程模型采用海域数字水深模型经广东省深度基准面模型完成海域数字水深模型向海域数字高程模型的统一转换,而后进行滩涂区域陆海一体数字高程模型和海域数字高程模型融合接边,实现陆海一体数字高程模型建设。陆海一体数字高程模型的格网尺寸和精度应符合表2.12和表2.13规定。表2.12陆海一体数字高程模型格网尺寸比例尺格网尺寸1：20002米×2米陆海一体数字高程模型成果的精度用格网点的高程中误差表示，其精度应满足以下要求：表2.13陆海一体数字高程模型精度指标地形类别平地丘陵山地高山地中误差0.2米0.5米0.7米1.5米3典型海洋灾害情景推演与风险感知模拟子系统3.1海洋综合数据接入子系统基于本项目海洋观监测能力提升基础上,整合国家、涉海企业、科研院所等多渠道数据源,研发岸基、海基、空基等手段采集数据的接收处理功能,汇聚海洋站、浮标、雷达、船舶、无人机、卫星遥感等获取的观测监测实时数据及预报数据、再分析数据、实况数据,实现海洋基础数据、环境数据的汇集整理,构成海洋管控数据底板,为综合防治体系建设提供基础数据支撑。3.1.1海洋站数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展潮汐、潮流、水温、盐度、海浪、海面高等数据接入,为海洋生态保护和海域使用管理等提供数据支撑,主要为文本数据。3.1.2海洋环境观测雷达数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,潮汐、潮流、海浪、海面高等数据接入。3.1.3目标感知雷达数据接入模块面向海洋防灾减灾和海洋数字孪生建设需求,开展目标感知雷达设备数据接入,为船舶态势预测、船舶行为分析等提供数据支撑,包括经纬度、航向、航速、航迹、时间等观测数据。3.1.4海上浮标数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展海上浮标数据接入,主要要素包括潮汐、潮流、水温、盐度、海浪等。3.1.5海上观测平台数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展海上观测平台观测数据接入,主要要素包括海表面温度、海表面盐度、潮高潮时、波浪(波高和周期等)、潮汐潮流、降水量等。3.1.6海洋有人船数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展海洋有人船观测数据接入,主要要素包括海面气温、气压、潮汐、潮流等。3.1.7海洋无人船数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展海洋无人船观测数据接入,主要要素包括海面气温、气压、潮汐、潮流等。3.1.8海床基和海底观测系统数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展海床基和海底观测系统数据接入,主要要素包括温度、盐度、流速、流向等水文动力要素。3.1.9水下无人观测平台数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展水下无人观测平台数据接入,主要要素包括温度、盐度、海流等。3.1.10卫星观测数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展卫星观测数据接入,主要要素包括流场、海面高度、温度场等。3.1.11无人机数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展机载微光相机、CCD相机、激光雷达、高光谱和多光谱成像仪、红外相机、微波载荷、多频段SAR、干涉SAR、磁探仪以及大气观测仪器数据接入,主要要素包括海面风场、海面高度、有效波高、海面温度等。3.1.12遥感数据接入模块面向海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋安全和海洋监管等领域应用需求,开展高程数据、影像数据,以及等高线、经纬网格线、地名注记等基础地理数据的接入。3.1.13预报数据汇集接入模块对接国家海洋综合数据库,采用接口调用、实时分发、在线共享等方式,汇集温度、盐度、潮汐、潮流、海浪、海面高等预报数据。3.1.14再分析数据汇集接入模块对接国家海洋综合数据库,采用接口调用、实时分发、在线共享等方式,汇集温度、盐度、潮汐、潮流、海浪、海面高等再分析数据。3.1.15实况数据汇集接入模块对接国家海洋综合数据库,采用接口调用、实时分发、在线共享等方式,汇集温度、盐度、潮汐、潮流、海浪、海面高等实况数据。3.1.16观测设备汇集接入模块依托海洋立体观测网,对接海洋站、浮标、雷达、船舶、无人机等观测平台监管系统,接入观测平台位置、运行状态、设备运行状况、设备故障信息等。3.2海洋水体环境三维建模子系统针对海洋防灾减灾三维动态展示需求,集成海域周边海洋水体再分析产品和预报产品等产品成果,选取精度高、质量好的规则格网产品数据,借助科学数据可视化、虚拟仿真等技术,开展三维温度、盐度等标量场绘制表达、海流二三维矢量场动态绘制以及多要素叠加分析等工作,提供海域水体环境场可视化、水体环境信息查询、环境场剖面分析等功能,实现水体环境真实模拟和准确表达。3.2.1海水温度产品预处理模块选取海域精度高、质量好的海水温度规则格网产品数据,开展海水温度数据解析、提取和转换,为海水温度数据可视化分析和仿真模拟提供基础数据支撑。海水温度产品预处理模块的主要功能点包括海水温度统计产品规则格网数据解析功能、海水温度统计产品数据提取功能、海水温度统计产品格式转换与输出功能、海水温度预报产品规则格网数据解析功能、海水温度预报产品数据提取功能、海水温度预报产品格式转换与输出功能。3.2.2.海水盐度产品预处理模块选取海域精度高、质量好的海水盐度规则格网产品数据，开展海水盐度数据解析、提取和转换，为海水盐度数据可视化分析和仿真模拟提供基础数据支撑。海水盐度产品预处理模块的主要功能点海水盐度统计产品规则格网数据解析功能、海水盐度统计产品数据提取功能、海水盐度统计产品格式转换与输出功能、海水盐度预报产品规则格网数据解析功能、海水盐度预报产品数据提取功能、海水盐度预报产品格式转换与输出功能。3.2.3海流产品预处理模块选取海域精度高、质量好的海流统计分析规则格网产品数据,开展海流U、V、W三个分量(或U、V两个分量)进行数据解析处理和3D建模,为二维海流和三维海流动态绘制和仿真模拟提供基础数据支撑。海流统计产品预处理模块的主要功能点包括海流统计产品规则格网数据解析功能、海流统计产品数据提取功能、海流统计产品格式转换与输出功能、海流预报产品规则格网数据解析功能、海流预报产品数据提取功能、海流预报产品格式转换与输出功能。3.2.4海面高产品预处理模块选取海域精度高、质量好的海面高规则格网产品数据,开展海面高数据解析、提取和转换,为海面高数据可视化分析和仿真模拟提供基础数据支撑。海面高产品预处理模块的主要功能点包括海面高统计产品规则格网数据解析功能、海面高统计产品数据提取功能、海面高统计产品格式转换与输出功能、海面高预报产品规则格网数据解析功能、海面高预报产品数据提取功能、海面高预报产品格式转换与输出功能。3.2.5海水温度大面图可视分析模块开发海水温度大面图可视分析模块,提供同一层深不同时间序列和同一时间不同水深的海温彩色大面图动态渲染功能。海水温度大面图可视分析模块的主要功能包括温度大面图可视分析显示方式选择功能、温度同一层深不同时间序列大面图提取功能、温度同一时间不同水深大面图提取功能和海水温度大面图可视分析结果显示功能。3.2.6海水盐度大面图可视分析模块开发海水盐度大面图可视分析模块,提供同一层深不同时间序列和同一时间不同水深的海盐彩色大面图动态渲染功能。海水盐度大面图可视分析模块的主要功能包括盐度大面图可视分析显示方式选择功能、盐度同一层深不同时间序列大面图提取功能、盐度同一时间不同水深大面图提取功能和海水盐度大面图可视分析结果显示功能。3.2.7海水流速大面图可视分析模块开发海水流速大面图可视分析模块,提供同一层深不同时间序列和同一时间不同水深的海水流速彩色大面图动态渲染功能。海水流速大面图可视分析模块的主要功能包括海水流速大面图可视分析显示方式选择功能、海水流速同一层深不同时间序列大面图提取功能、海水流速同一时间不同水深大面图提取功能和海水流速大面图可视分析结果显示功能。3.2.8海面高大面图可视分析模块开发海面高大面图可视分析模块,提供不同时间序列的海面高彩色大面图动态渲染功能。海面高大面图可视分析模块的主要功能包括海面高大面图可视分析显示方式选择功能、海面高不同时间序列大面图提取功能和海面高大面图可视分析结果显示功能。3.2.9海水温度三维模拟仿真模块采用UE5、3DMax等符合我局软硬件运行环境要求的三维建模软件和虚拟仿真软件,对海域海温数据进行颜色映射、纹理创建、渲染着色等一系列体绘制操作,实现海洋温度的三维模拟与可视分析。海水温度三维模拟仿真模块的主要功能点包括海水温度数据颜色映射、海水温度ColorBar创建功能、海水温度渲染着色功能、海水温度三维可视化展示功能。3.2.10海水盐度三维模拟仿真模块采用UE5、3DMax等符合我局软硬件运行环境要求的三维建模软件和虚拟仿真软件,对海域盐度数据进行颜色映射、纹理创建、渲染着色等一系列体绘制操作,实现海洋盐度的三维模拟与可视分析。海水盐度三维模拟仿真模块的主要功能点包括海水盐度数据颜色映射、海水盐度ColorBar创建功能、海水盐度渲染着色功能、海水盐度三维可视化展示功能。3.2.11海洋流场线模拟仿真模块采用GPU高性能显卡硬件加速技术和Shader算法,通过将海流U和V分量进行顶点和片元计算渲染,以彩色的、连贯的、动态流动曲线表达海洋流场连续动态变化情况。海洋流场线模拟仿真模块的主要功能点包括海流U和V分量提取功能、海洋流场线生成及属性初始化功能、海洋流场线追踪功能、海水流场线图形渲染功能。3.2.12二维流矢粒子系统模拟仿真模块采用粒子系统物理仿真模型,将海流经纬度平面上U和V两个分量进行流速、流向数值计算,赋值给运动的流矢并控制海水流动状态,实现海流流矢形式的模拟仿真。二维流矢粒子系统模拟仿真模块的主要功能点包括海流U和V分量提取功能、海洋流矢粒子生成及属性初始化功能、海洋流矢粒子追踪功能、海水流矢粒子图形渲染功能。3.2.13三维海流动态模拟仿真模块采用粒子系统物理仿真模型,开展海洋流场U、V、W三个分量解析提取,计算空间三维中的流速、流向信息,赋值给运动的流矢并控制海水流动状态,实现海洋流场的三维动态仿真模拟,为海洋水体流动规律变化分析、水下潜航,以及海洋涡旋、洋流等科学分析提供直观、动态、科学的虚拟仿真方法支撑。三维海流动态模拟仿真模块的主要功能点包括海流U、V、W量提取功能、三维流矢粒子生成及属性初始化功能、三维流矢粒子追踪功能、三维流矢粒子图形渲染功能。3.2.14任意点数值信息查询模块开发任意点数值信息查询模块,实现鼠标任意点击位置的海洋水体环境信息查询功能,包括查询位置所处的经纬度、水深、海洋温盐流等海洋水体环境要素数值等信息。任意点数值信息查询模块的主要功能点包括鼠标点击位置坐标信息获取功能、海洋水体环境信息提取功能、水体环境要素数值信息加载显示功能。3.2.15单点深度变化曲线查询模块开发单点深度变化曲线查询模块,实现任意点海洋温、盐等海洋水体环境要素随深度变化曲线可视分析。单点深度变化曲线查询模块的主要功能点包括鼠标点击位置坐标信息获取功能、海洋水体环境信息提取功能、单点深度变化曲线绘制显示功能。3.2.16多要素叠加显示模块开发多要素叠加显示模块,根据不同要素显示的特点和需求,设计灵活的显示方式和可视化布局,实现海洋水体环境(温盐流)和海底地形环境等多要素的叠加显示和可视分析。多要素叠加显示模块的主要功能包括海洋水体要素选取功能、海洋水体多要素叠加显示功能、海洋水体多要素切换显示功能。3.2.17海水要素时序变化可视分析模块研发海水要素时序变化可视分析模块,利用时间连续的三维海洋水体环境数据产品,根据选择的三维温盐流水体环境要素的层数、时间等参数,对水体环境数据产品进行数据解析提取,实现时间维度的动态变化和可视分析。海洋水体环境时序变化可视分析模块主要包括三维温度体模型的显示层数选择功能、三维温度体模型的显示时间选择功能、三维温度体模型的显示倍数设置功能、三维温度体模型时序变化可视分析结果显示功能、三维盐度体模型的显示层数选择功能、三维盐度体模型的显示时间选择功能、三维盐度体模型的显示倍数设置功能、三维盐度体模型时序变化可视分析结果显示功能、海洋流场显示层数选择功能、海洋流场显示时间选择功能、海洋流场显示倍数设置功能和海洋流场时序变化可视分析结果显示功能。3.2.18水体模型选取与可视化分析模块研发水体模型选取与可视化分析模块,开展任意空间范围、深度范围的水体模型选取与可视化分析功能设计研发,以及实现任意点数值信息、单点深度变化的查询和多要素叠加显示等功能,包括海洋水体模型空间范围坐标输入功能、海洋水体模型空间范围鼠标框选功能、所选空间范围水体模型显示功能、海洋水体模型深度范围信息输入功能、海洋水体模型显示层数选取功能和所选深度范围水体模型显示功能。3.2.19海水要素三维剖面分析模块研发海水要素三维剖面分析模块,开展海水温度、盐度等模型的三维剖面分析功能,包括海水要素模型经向剖切功能、海水要素模型纬向剖切功能、海水要素模型垂向剖切功能。3.2.20海水要素拉伸分析模块研发海水要素拉伸分析模块,开展海水温度、盐度、密度、声速等体模型拉伸分析功能设计,包括水体环境数据拉伸倍数选择功能、海洋水体标量场模型拉伸处理功能、海洋水体标量场模型显示功能。3.5.21海水要素透明度调节模块研发海水要素透明度调节模块,开展海水温度、盐度等体模型透明度调节功能设计,包括水体环境数据透明度百分比选择功能、海洋水体标量场模型透明处理功能、海洋水体标量场模型显示功能。3.2.22海流动态调节模块研发海流动态调节模块,开展二维海洋流畅线动态功能调节和二维流矢粒子动态功能调节研发,包括二维海洋流场线动态调节功能、二维流矢粒子动态调节功能。3.2.23海水要素数据加载更新模块研发海水要素数据加载更新模块,开展海水温度、盐度、海面高、流场等数据自动更新和加载功能,包括海水温度数据更新加载功能、海水盐度数据更新加载功能、海流数据更新加载功能、海面高数据更新加载功能。3.3海洋地形环境三维建模子系统针对海洋防灾减灾三维动态展示需求,集成海域周边海洋水体再分析产品和预报产品等产品成果,选取精度高、质量好的规则格网产品数据,借助科学数据可视化、虚拟仿真等技术,开展三维温度、盐度等标量场绘制表达、海流二三维矢量场动态绘制以及多要素叠加分析等工作,提供海域水体环境场可视化、水体环境信息查询、环境场剖面分析等功能,实现水体环境真实模拟和准确表达。3.3.1多比例尺地形数据融合模块开发多比例尺地形数据融合模块,针对调查获取和公开下载的海域海底地形数据,开展不同比例尺精度的融合处理,构建覆盖海域区域的地形产品,为海洋地形环境构建提供基础地形数据和模型支撑,主要包括地形数据导入功能、地形数据融合功能和融合结果展示功能。3.3.2海陆地形一体化拼接模块开发海陆地形一体化拼接模块,针对调查获取和公开下载的海域海底地形数据和融合后的海底地形,开展海陆一体化拼接处理,构建覆盖海域和海岸带区域的全地形数据产品,为海洋地形环境构建提供基础地形数据支撑。海陆地形一体化拼接模块的主要功能点主要包括海陆地形拼接功能、地形接边处理功能和一体化地形生成功能。3.3.3三维海洋地形模型构建模块开发三维海洋地形模型构建模块,基于处理后的海陆地形数据,利用专业的GIS和三维建模软件,开展数据空间化改造、统一坐标投影和三维建模等工作,完成海域海陆地形的精细化三维建模,为海洋地形环境可视化分析和仿真模拟提供基础模型支撑。三维地形模型构建模块的主要功能点包括地形灰度图渲染功能、灰度值提取功能和三维地形建模功能。3.3.4三维海洋地形环境虚拟场景模拟模块开发三维地形环境虚拟场景模拟模块,利用虚拟仿真技术和虚拟仿真渲染引擎,完成海域高精度多比例尺海陆一体化融合地形三维模型的加载显示,建立虚拟世界坐标系和真实的空间地理坐标系的映射关系,以多维度、全视角、沉浸式交互形式,完成三维地形环境虚拟场景模拟。三维海洋地形环境虚拟场景模拟模块的主要功能点包括三维地形模型导入功能、坐标映射功能和三维地形模型加载显示功能。3.3.5地形常规彩色纹理渲染制作模块开发地形常规彩色纹理渲染制作模块,采用GIS常用的地形渲染色带,利用地形DEM数据进行彩色纹理渲染,作为通用状态下海域虚拟背景场中三维地形的纹理贴图,用于快速、直观表达出地形起伏特征和高程变化情况。地形常规彩色纹理渲染制作模块包括彩色渲染色带预置功能、彩色纹理制作功能和彩色纹理贴图显隐切换功能。3.3.6地形专题彩色纹理渲染制作模块开发地形专题彩色纹理渲染模块,常规彩色纹理中海底地形以蓝色变化为主,本模块中将以突出海底地形起伏特征为目标,利用地形DEM数据和GIS纹理渲染工具,以更加丰富的色带对海底地形进行突出渲染,凸显海底海山、海沟、重要通道等地形变化,作为三维地形纹理的有效补充。地形专题彩色纹理渲染制作模块包括专题彩色色带预置功能、专题彩色纹理制作功能和专题彩色纹理贴图显隐切换功能。3.3.7地形白膜纹理渲染制作模块开发地形白膜纹理渲染制作模块,该纹理将以灰白色或蓝色为主色调,旨在突出显示三维虚拟场景中虚拟仿真的对象,如海洋水体环境变化特征、中尺度涡旋运动规律等信息,减少地形纹理渲染对环境可视化的影响。地形白膜纹理渲染制作模块包括白膜纹理渲染色带预置功能、地形白膜纹理制作功能和地形白膜纹理贴图显隐切换功能。3.3.8三维地形和纹理叠加渲染模块开发三维地形和纹理叠加渲染模块,采用3DMAX、PhotoShop等符合我局软硬件运行环境要求的三维建模软件,利用纹理映射技术,实现海底地形三维可视化模型和渲染纹理之间的叠加显示,赋予纹理三维起伏变化特征。三维地形和纹理叠加渲染模块包括地形常规彩色纹理的叠加渲染功能、海底地形专题彩色纹理与三维地形的叠加渲染功能和地形白膜纹理与三维地形的叠加渲染功能。3.3.9三维海洋地形分级加载显示模块开发三维海洋地形分级加载显示模块,借助三维虚拟渲染引擎,通过三维地形LOD分级加载渲染技术,实现高精度、真实地形数据的真三维表达,以及不同分辨率地形的自动分级加载。三维海洋地形分级加载显示模块包括地形LOD生成功能、地形切换功能、地形自动分级加载显示功能、地形场景漫游功能和地形场景缩放旋转功能。3.3.10海底地形空间映射模块研发海底地形空间映射模块,开展点、线、面与三维海底地形空间地理映射功能设计,包括点图层与三维地形空间地理映射功能、线图层与三维地形空间地理映射功能、面图层与三维地形空间地理映射功能。3.3.11海底地名注记加载和查询显示模块利用“地理空间-虚拟空间”二三维地理坐标空间映射技术,结合地名注记等数据,按照统一坐标系和投影基准,实现海底地名注记图层随海底地形起伏的叠加显示,将地名准确的标记到对应的岛礁、海山、海沟等位置,与传统的二维图层叠加的显示方式相比,三维注记更加准确和直观。包括地名注记与海底地形叠加显示功能、地名注记信息查询显示功能。海底地名注记加载和查询显示模块包括地名注记经纬度和海拔信息的提取功能、地名注记名称和海拔信息的加载显示功能和地名注记名称和海拔信息的显隐控制功能。3.3.12海底地形基础功能模块研发海底地形基础功能模块,开展三维地形任意点高程信息查询,以及垂向固定倍数拉升变换、飞行定位、场景漫游、固定视角切换、场景旋转、场景放大缩小和经纬度格网显示等功能,包括三维地形任意点高程查询功能、海底三维地形垂向固定倍数拉伸变换功能、海底三维地形飞行定位功能、海底三维地形场景漫游功能、海底地形固定视角切换功能、海底地形场景旋转功能、海底地形场景放大缩小功能、地形经纬度格网显示功能。3.3.13海底特效显示模块以海域三维地形空间范围为基础,构建适用于其空间表达的经纬网格,并在三维地形虚拟背景场中加载显示,提供经纬网格显隐控制功能,并补充研发天空、水面、天气和海底等环境特效,增强对数据和场景的三维立体表达。地形空间格网及环境特效展示模块包括地形经纬度格网显示功能、天空特效显示功能、水面特效显示功能、天气特效显示功能、海底特效显示功能和地形三维模型与环境特效集成功能。3.4海上观监测装备三维建模子系统通信网和海洋观监测设备在减灾项目中起着非常重要的作用,是海洋减灾数据的主要来源,也是连接自然海洋与虚拟海洋的纽带,实现观监测设备的数字孪生非常重要。综合利用虚拟仿真、XR技术、物联网技术开展海洋防灾减灾数字孪生基础平台构建,建立虚拟世界和真实海洋场景映射关系,利用5G通信、卫星通信等,实时接入海洋观监测数据,实现“观测数据-模拟数据”的相互映射,结合海洋环境实景三维模型,实现防灾减灾两网及观监测设备的数字孪生。具体的观监测设备包含海洋通信网、浮标、潜标、海洋观测站、岸基雷达、无人机、无人艇等。3.4.1海洋地面网仿真模拟模块根据海洋专网地面网部分的路由节点、关键网络设备、海洋观监测业务的传输业务,建立数字化模拟功能,能够对网络带宽、网络实时速率、传输的主要数据、故障情况等进行模拟和可视化。3.4.2海上无线通信网仿真模拟模块对海洋专网海上无线通信部门进行模拟,包括无线路由链路、实时状态、传输速率、故障情况等,能对传输的主要数据进行展示。3.4.3浮标数字仿真模块建立海上观测浮标数字孪生,提供多种类型的浮标三维模型,对浮标的布设位置、采集的海洋要素类型、数据采集状态进行模拟,对是否发生位置偏移、数据采集是否有故障进行监测预警。3.4.4海洋观测站数字仿真模块建立海洋观测站数字孪生,开展海洋观测站三维建模,对观测站采集的数据要素类别、观测范围、采集频率等进行模拟可视化,对采集的主要数据进行展示,能够提供观测站数据采集异常预警和初步诊断。3.4.5岸基雷达数字仿真模块建立管辖范围内的岸基雷达数字孪生,开展岸基雷达站三维模型,对雷达覆盖范围、采集的要素进行模拟可视化,对采集的主要数据进行展示,能够监控岸基雷达实时状态、故障情况并进行告警。3.4.6无人机监测仿真模拟模块建立海洋环境监测无人机数字孪生,对主要的无人机型号进行三维建模,提供无人机线路规划,能够对巡航线路进行监控,提供采集信息的可视化功能。3.4.7无人艇监测模拟模块建立海洋环境监测无人艇数字孪生,对主要的无人艇型号进行三维建模,提供无人艇海面航线线路规划,能够对巡航线路进行监控,提供采集信息的可视化功能。3.4.8水下滑翔机模拟模块建立水下滑翔机三维模型,模拟滑翔机数据采集的线路、实时位置,提供周边环境分析,采集数据可视化等。3.4.9潜标仿真模拟模块建立海域内潜标数字孪生,提供潜标三维模型,对潜标的布设位置、采集的海洋要素类型、数据采集状态进行模拟,对是否发生位置偏移、数据采集是否有故障进行监测预警。3.4.10海床基观测设施数字仿真模块对海床基布设的其它观监测设备进行