深圳海洋数字孪生新突破：地市级最精细，曾预演台风“红霞”

今年7月，台风“红霞”登陆粤东沿海。一套来自深圳的海洋数字孪生底座，灾前精准模拟预测淹没漫堤过程、识别岸段风险，有效指导了人员转移。

10月22日至24日，这套系统亮相2026中国海洋经济博览会（下称“海博会”）——深圳海洋防灾减灾数字孪生场景应用正式发布。

21世纪经济报道记者了解到，该场景由国家海洋信息中心与深圳市海洋发展局联合建设，是目前全国精细化程度最高、现势性最强的地市级数字孪生底座。

谈及数字孪生（Digital Twin），其核心是在虚拟空间重建与现实系统同步的高精度模型，相当于现实事物的数字“双胞胎”。

数字孪生海洋，即是以海洋学科为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、海洋知识为驱动，对海洋环境全要素、海洋开发利用与治理管理全过程进行数字化映射与智能化模拟。

通俗地说，就是将海洋“搬”进数字系统，实现与自然海洋及人类活动同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，帮助管理者多维度、全视角、沉浸式认知海洋、经略海洋。

本届海博会上发布的深圳海洋防灾减灾数字孪生场景应用，凝聚了深圳大学、华为等本地高校及企业力量。其接入实况感知、观测监测、分析预报、承灾体等15类产品，可针对台风、风暴潮、赤潮等6种频发海洋灾害构建模拟推演模型，打通“实时感知—分析预报—仿真推演—动态评估—响应决策”全业务链条。

今年7月，这套系统迎来一次实战检验。台风“红霞”为近十年来首个从东部正面袭击深圳的强台风，对深圳造成的大风风险指数超过超强台风“苏拉”，居2008年有完整气象监测网以来的第五位。

灾前，系统根据预报分析产品，精准模拟预测淹没漫堤过程，识别岸段风险，为人员转移工作提供指导；灾中，打通多部门海洋数据资源，一站式查询海洋灾害信息，支撑会商和抢险调度；灾后，快速评估损失，优化海堤加固方案和城市防汛预案。

“通过数字孪生技术，我们可以直观了解可能受灾的范围，具体到街道和房屋。比起以往靠高度抽象的数据描述，数据可视化之后，决策层能够更直观、高效地作出撤离判断。”深圳市海洋发展促进中心副主任周凯告诉21世纪经济报道记者。

近年来，全球海洋灾害多发频发，对海洋监控管理提出了更高要求。

联合国“海洋科学促进可持续发展十年”（简称“海洋十年”）倡议重点强调了海洋数据、信息和知识的共享与管理，并将“数字孪生海洋”作为十大挑战之一。

周凯表示，相较陆地数字孪生，海洋数字孪生当前面临四重制约。

一是水下数据获取难度大。陆地以静态、固态实体为主，信息观测更加便捷；海洋是连续流体介质，对海洋环境的认知主要来源于模式计算产品，数值准确性和可靠性仍需持续检验。

二是数据精度与时效性受限。水下地形、水体与大气环境的精度不及陆地，实时观监测数据主要集中在近岸近海。

三是应用场景有待开发完善。陆地是人类的直接生存环境，陆地数字孪生的应用场景更多，用户量更大且需求迫切；海洋数字孪生当前主要用于海洋综合监管治理，未来在海洋装备制造、海洋开发利用等领域的发展潜力可观。

四是起步较晚，成熟度仍待提高。陆地数字孪生已发展十余年，在交通、水利、港口等领域的应用已十分领先；随着近几年海洋大模型的出现，海洋数字孪生建设才渐渐提速，当前仍处于追赶阶段。

技术突破也在同步发生，尤为集中在粤港澳大湾区。

2023年9月，由南方海洋实验室、腾讯及生态伙伴联合打造的全球首个海洋数字孪生引擎DTO Engine发布，可应用于台风、风暴潮等海洋灾害的预测及应对。今年6月，DTO Engine 2.0面世，不仅能建成高分辨率的大湾区海底地形数据库，精准模拟台风行进路线、风暴潮影响范围，还能细化到街道层级预判城市内涝。

今年3月，南方科技大学海洋高等研究院/深圳海洋大学（筹）教授周志远牵头申报的“深海环境与工程仿真与预测”（SPEED）项目获批联合国“海洋十年”官方行动，成为“数字孪生海洋”（DITTO）大科学计划的核心项目之一。多国科学家将共同参与，构建AI赋能的深海数字孪生系统，将全球不同维度的深海数据转化应用，为深海资源开采与生态保护、制定相关国际法规及提升气候韧性提供科学支撑。