海洋覆盖地球71%的面积,却因其复杂性长期被视为“数据黑洞”。如何实现海洋环境的透明化治理,是全球海洋科技的核心命题。
飞渡科技依托自主研发的DTS数字孪生平台,推动海洋治理从“盲人摸象”迈入“全息透视”时代。
海洋领域专用数字孪生引擎四大创新点
创新建立首个多源异构的海洋数据湖,夯实智能监测和预测的数据底座;
研发海洋领域专用数字孪生引擎,填补该领域国内外空白;
创新海洋应用新范式,集成AI预测等模型的数字孪生框架;
应用新的模拟仿真渲染技术,还原高维空间海洋现象的动态过程。
数字孪生海洋案例实践
1.全球首个高精度数字孪生底座
完成南海、东海、渤海、黄海乃至全球区域的陆域、海域和水下地形等基础地理要素的汇聚与融合,打造全球首个高精度的数字孪生海洋底座,为海洋要素、海洋现象的还原、海洋灾害仿真提供了基础支撑。
2.从三维衍生至N维,高维空间数据与孪生场景无缝融合
基于物理引擎实时仿真风场、流场、磁场、等向量场/标量场,完成风、浪、流、温度等大气要素与孪生场景的融合,并基于真实的监测数据进行实时驱动,首次实现高维空间海洋、大气现象的仿真。
3.百万级算子实时仿真计算,典型海洋现象的仿真推演
基于高性能的渲染引擎,实现百万级算子实时仿真计算与渲染,完成台风、风暴潮、淹水等海洋典型现象的仿真推演,在数字孪生场景上实时展现灾害发生、演变及影响的完整过程,为科学研究和决策提供可视化支持。
①台风模型
实时整合气象卫星、海洋浮标等多源数据,动态模拟台风路径、强度演变及次生灾害链,基于AI算法与物理模型融合,可预测不同风速、降雨情景下的淹没范围与基础设施受损风险,为精准预警、疏散路线优化及防灾工程提供决策支持,最大限度降低灾害损失。
②离岸潮水动力模型
构建离岸区域三维水动力模型,实时模拟潮汐动态与极端潮位变化。结合气象预报与海流数据,预测风暴潮叠加天文大潮时的异常增水幅度,评估其对离岸钻井平台、海上风电设施及跨海输电系统的冲击风险。通过AI算法推演不同防护方案(如消波堤布局优化),动态调整海上作业调度与设备加固策略,保障能源安全并降低经济损失,同时预警海岸侵蚀风险,辅助生态保护决策。
③赤潮机理模型
构建赤潮三维动态模型,实时追踪藻类暴发位置、扩散路径及环境诱因(如温度、营养盐浓度。通过AI算法预测赤潮规模与毒性变化,提前预警渔业养殖区、滨海旅游区风险,优化治理方案(如靶向喷洒黏土或调控水体流动)。同步模拟不同治理措施对生态链的长期影响,评估经济损失并溯源污染排放,为跨部门协同管控与海洋生态修复提供科学决策支持,降低健康危害与经济损失。
④海洋石油泄漏扩散模型
通过泄漏油膜扩散的三维动态模型,精准追踪油污输移路径与海底沉积物污染范围。通过AI模拟不同海流、风速下的油污扩散趋势,预测对渔业、滨海湿地及旅游业的短期与长期影响。同步推演应急方案(如围油栏布设、消油剂喷洒或微生物降解)的拦截效率与生态副作用,优化清污资源调度策略。结合水文模型溯源泄漏点,辅助事故责任认定,并为生态修复(如人工鱼礁投放)提供长期影响评估,降低环境与经济损失。
飞渡科技五大技术创新重构海洋数字基座
针对海洋空间、活动对象及其运动过程的精准映射、虚实互动和模拟预测需求,基于飞渡科技DTS开展适用海洋领域的数字孪生平台数字引擎研发,具备连接数据湖、集成模型和可视化算法的能力。
1.破解“数据孤岛”难题
针对海洋空间、活动对象及其运动过程的精准映射、虚实互动和模拟预测需求,基于飞渡科技DTS开展适用海洋领域的数字孪生平台数字引擎研发,具备连接数据湖、集成模型和可视化算法的能力。
2.场景编辑,全栈自主可控
符号化配置:支持300+行业标准符号库(CIM/BIM/GIS等),实现符号与实体数据的1:1映射。
场景交互:提供第一/三人称、无人机跟拍等多种视角模式,4K 60fps实时切换,加载延迟<1秒。
场景导览:支持预设固定导览路线;提供分屏对比功能,呈现多种方案布局差异及多视角审查。
环境效果设置:支持模拟日光散射,支持实时昼夜切换;包含雨/雪/雾/等多类天气,支持粒子密度与运动轨迹自定义。
场景资源库:海量全生命周期资产,包含1000+3D模型(涵盖建筑/交通/能源等20个行业),500+材质贴图(PBR流程制作,支持4K HDR),100+特效模板(含爆炸/腐蚀/流体等工业场景)。
海洋要素仿真:集成台风路径预测、风暴潮淹没模拟等灾害模型,通过实时气象数据驱动高精度推演(误差率<5%)。
3.算法模型集成
API紧密集成:目前已打通海洋数字孪生框架与AI大气预测模型的数据链路对接,初步实现在孪生框架上的算法模拟结果输出。
4.场景云渲染
云渲染网络结构,分布式集群部署:
支持公有云、私有云及混合云部署,通过容器化技术实现GPU资源动态调配;
跨地域部署多个主控节点,通过数据同步协议保证服务连续性,满足军工、交通等关键领域的高可靠性需求。
高逼真渲染技术:
采用物理实时渲染(PBR)与动态光照技术,实现台风风眼、风暴潮淹没等复杂现象的三维可视化,仿真精度达0.5米级。
5.二次开发
①丰富的二次开发接口:构建全场景赋能能力
飞渡科技DTS平台通过2000+标准化API接口,覆盖数字孪生全生命周期开发需求,形成多维度能力矩阵。
三维可视化核心接口:
支持场景加载、材质控制(PBR/Lambert/Phong等)、动态天气模拟(雨雪雾特效)及光影渲染(实时全局光照、昼夜切换);
提供多视口对比接口,实现城市规划方案同步比对与建筑多视角审查(如顶视/侧视/正面结构分析)。
数据治理接口:
支持120+空间数据格式互操作(BIM/GIS/点云等),内置轻量化算法实现PB级数据动态调度。
仿真计算接口:
集成水动力、交通流、气象预测等15类行业模型库,支持台风路径预测、低空空域仿真推演等复杂场景;
提供灾害预警接口(如风暴潮淹没模拟、飞行器碰撞检测),误差率低于5%。
②完备的SDK示例包:加速开发效率
场景搭建工具包:
提供200+预制场景模板,支持一键加载测试数据;
包含海量材质库(500+ PBR材质)与3D模型库(1200+构件),支持材质参数动态调整示例。
功能开发示例包:
覆盖数据可视化(热力图/粒子流)、空间分析(通视分析/淹没模拟)、设备联动(IOT数据映射)等典型场景代码;
附带多视口对比开发案例,含视角同步控制、图层显隐逻辑等完整代码片段。
③接口规范统一、简单易用:降低技术门槛
提供中文开发手册(含300+功能模块说明)、交互式API调试控制台;
配备视频教程(B站官方账号累计发布100+技术解析视频)。
④实现多单位开放共享:
建立城市级数字底板(CIM/WIM),支持住建、交通、水利等多部门数据标准融合;
完成40+国产软硬件生态适配(鲲鹏/昇腾芯片、统信/麒麟OS);
提供混合云部署接口,支持公有云(阿里云/华为云)与私有云资源池联动。
从灾害预警到资源开发,从生态修复到全球治理,从深不可测的“蓝色荒漠”到纤毫毕现的“数字镜像”,飞渡科技用硬核创新改写着人类与海洋的对话语法。
当数字浪潮与海洋波涛共振,一个可计算、可预测、可干预的智慧海洋新纪元正在到来......