研发背景
进入21世纪，我国顺应世界发展潮流，全面“实施海洋开发”，海洋的国家战略地位空前提高。但海洋灾害的威胁对此提出了严峻的挑战：（1）灾害性海浪对航海人员、海上作业人员等的生命财产安全带来巨大的威胁；（2）潮位激涨很大程度上威胁着沿海养殖人员、滩涂作业人员等的生命财产安全；（3）咸潮入侵导致的海水倒灌入河对居民生活、工业生产以至农业灌溉都有相当大的影响；（4）赤潮、绿潮的频发对海洋生态环境和渔业等具有极大的破坏性；（5）其他类型海洋灾害（如台风、海上溢油等）也对人民生命财产和海洋环境具有极大的影响。

应用范围
系统目前已业务化应用于国家海洋局东海分局、河北省海洋局、东海预报中心、东海信息中心等.

技术路线及原理
1. 海域精细化海面风场同化-预报数值模型。基于中尺度气象模式WRF，利用GTS气象资料，卫星遥感风、海洋站和浮标实时观测数据的数据集成处理模块，利用三维变分同化等数据同化技术，开展多源观测数据在海面风场同化的应用研究，建立海域精细化海面风场业务化同化-预报数值模型。
2. 海域海浪同化-预报模型。采用多源海浪资料数据糅合技术，进行海浪数据同化方法和数据同化数值模块研究，建立海浪业务化数值预报模型。
3. 海域海流数值同化-预报模型。利用卫星遥感温度、海表面高度资料，海洋浮标实时观测温盐资料，研究多源资料糅合客观分析场获取技术，利用客观分析场数据进行海流数值预报模型同化模块研究，建立综合考虑潮汐潮流、东海陆架环流的海流数值预报模型。
4. 多重嵌套的海洋水动力模型。采用有限差分法建立多重嵌套海洋水动力模型，首先预报整个西太平洋的水动力环境，后以此得到中国海域的水动力环境，最后精细化到近岸海域小模型的开边界条件，配合近岸精细化的岸线、地形，将小尺度海域与大尺度海域高效结合，预报精细化的特定海域海洋水动力。
5. 风场耦合同化校正水动力模型，采用优化后的分形布朗运动模型（FBM）快速预报赤潮、溢油运移轨迹。
6. 混合平台框架搭建一体化的用户终端系统，采用2/3D-GIS进行直观、高效的信息表达，采用国际最前沿的混合平台开发技术，构建可以全方位支持主流PC、Mobile平台的软件系统。
7. 预警报指标：30m级精细化逐时海况预报，预报误差低于20%。

技术特色
本项目借助于现今强大的机器运算能力和全球众多机构的多源海洋数据，把海洋数学模型和计算网络技术相结合，在“互联网+”的背景下寻求海洋防灾减灾的新途径：（1）基于云计算和GIS可视化技术的精细化数值预警报产品可以直观展现海洋风、浪、流、潮等水文气象要素，可以有效避免灾害性海浪、潮位激涨等海洋灾害；（2）在水动力模型的基础上应用粒子追踪模型可以有效预测赤潮、绿潮和海上溢油等的运移轨迹；（3）精细化的预报系统满足船舶航线优化、避浪海域选择的精细化预报服务。

经济效益分析
“民参军”或“军转民”的应用前景 ：
项目成果可应用于我国军方（公务）船海洋领土维权（巡航）等的海况安全预警报服务；也可向我国近海商船、渔船扩展。