近海赤潮监测预警模型
应用系统
今天是我国第15个全国防灾减灾日，主题是“防范灾害风险 护航高质量发展”。
随着沿海地区人类活动日益增强，沿海地区赤潮灾害风险日益突出，成为了主要的海洋灾害之一。
然而赤潮发生的因素及机制复杂，如何构建有效的赤潮监测预警体系，保障近岸海域赤潮监测预报的时效性与准确性，对赤潮灾害预警防治至关重要，同时对于保障海洋渔业经济的高质量发展具有重要意义。
MMIS团队利用机器学习的方法，基于有限观测资料和实时监测技术，研发了人工智能赤潮预警模型技术，开发了近海赤潮监测预警模型应用系统，形成时效3-4天的赤潮发生等级预报，并在厦门湾、三沙湾及福建近海开展了赤潮监测预警的业务化应用，为政府部门提供及时、有效的赤潮预警信息服务，为海洋防灾减灾以及海洋经济高质量发展提供科技支撑。
系统简介
近海赤潮监测预警模型应用系统集成各类在线监测数据和气象预报数据，直观展示近岸海域浮标分布、水质生态参数变化和未来7日赤潮预报信息；集成赤潮监测预警模型，每日自动生成赤潮等级预报单，并通过闪烁提示和短信的方式提醒相关人员赤潮预警信息。
本系统包括监控预警、赤潮预报、赤潮历史事件、预报单管理、系统管理五大功能模块，支持大屏、电脑和手机端可视化，可通过网络实时查看。
监控预警
系统通过GIS地图技术直观展示浮标的位置信息，通过图表信息展示监测数据，并可进行浮标监测数据的对比与分析。监测数据主要有浮标、气象站、潮汐等数据（水温、盐度、溶解氧饱和度、溶解氧浓度、叶绿素、浊度、pH值、潮汐、风速、风向、气温、气压等），系统对这些监测数据进行可视化展示，并用于赤潮监测预警模型的参数输入。
赤潮预报
系统通过调用赤潮短期预报模型，每日自动生成目标海域未来24、48、72小时赤潮等级预报信息，并用不同颜色和图例标识不同赤潮预测等级。
赤潮历史事件
系统支持对赤潮事件的管理功能，用户可进行历史赤潮事件信息的查询，也可以根据年、季、月为单位对发生赤潮频率和面积进行统计分析。
预报单管理
系统通过自动调用制作好的预报单模板和模型计算结果生成赤潮等级预报单，支持预报单的保存、修改。
系统管理
系统管理主要是提供一系列服务用于系统维护和管理。包括用户授权、数据处理服务、日志管理服务以及软件更新服务等。
防范灾害风险 护航高质量发展
赤潮短期预报模型简介
团队基于生态浮标所获取的长序列、多参数观测资料，结合气象和潮汐预报数据，利用人工神经网络即误差反向传播网络（BP）和径向基神经网络（RBF）构建赤潮短期预报模型。模型充分利用浮标实时高频采样数据的优势，采用SOM神经网络、遗传算法、集合预报等方法来提高模型的预报能力，可形成时效3-4天的赤潮发生等级预报；预报的赤潮发生概率分3级，1级表示赤潮不会发生，2级表示赤潮可能会发生，3级表示发生赤潮概率较大。模型在同一赤潮监测区域采用了训练数据共享的方式进行训练，因此具有较好的可移植性，应用前景广泛。
模型研发技术路线示意图
应用示范案例
目前，该赤潮监测预警模型已成功应用于厦门湾、三沙湾、同心湾等海域，分别部署在福建省海洋预报台、厦门市海洋与渔业研究所、福建渔业资源监测中心业务化运行，为有关业务管理部门提供及时、有效的赤潮预警信息服务，为福建省近海有害赤潮防控、渔业生态安全保障提供技术支撑和科学依据。
福建省智慧渔业水质监测与预警系统(三沙湾)
福建省赤潮预警信息服务系统
防范灾害风险 护航高质量发展
文图 | 邹文财、黄水英
排版 | 孙静月
责编 | 黄水英
审核 | 张彩云、陈能汪
► MMIS
厦门大学海洋监测与信息服务中心
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