海洋数字革命拉开序幕：欧洲数字孪生海洋项目正式启动

6月13日，在欧盟理事会比利时主席国的主持下，布鲁塞尔科学院主办了备受期待的第三届数字海洋论坛（DOF 2024）。

此次活动是欧盟“恢复我们的海洋和水域”使命下的一项重要活动，汇聚了多个气候/环境及政策利益相关方，包括来自五个欧盟委员会总司（DG）的高层代表。

该论坛由欧盟研究与创新总司（DG RTD）、海洋事务与渔业总司（DG MARE）以及国防工业与空间总司（DG DEFIS）组织发起，并得到墨卡托海洋国际与弗兰德斯海洋研究所（VLIZ）的支持。论坛特别发布了新的欧洲数字孪生海洋（EU DTO）计划，作为一项突破性举措，该计划旨在改善海洋数据的可访问性，结合新旧资源帮助政策制定者为海洋未来做出规划。

数字孪生海洋计划

在欧盟DTO平台的内部现场演示中，欧洲创新、研究、文化、教育与青年事务专员Iliana Ivanova以及各主要利益相关方观看了海洋塑料废物追踪数据，反映出各欧洲国家向海洋排放的大量漂浮塑料废物。

出色的可视化效果给这位欧洲官员留下了深刻印象，她表示各国在应对污染方面“还有很多工作要做”。她还在演示过程中告诉记者，“数字孪生海洋计划确实非同寻常、前所未有。”她评论称，“利用这套新平台，政府当局现在终于可以对污染行为负起责任。”

她解释称，“这将帮助我们了解污染和人类活动如何影响海洋，以及海洋在调节气候和保护生物多样性方面发挥的关键作用。该平台目前仍处于原型阶段，而一旦完全投入运行，其将彻底改变海洋管理领域的游戏规则。”

墨卡托海洋国际总监（Moi）Pierre Bahurel将军在众多贵宾、利益相关方和未来的欧盟DTO用户面前，演示了全新的欧盟DTO试运行平台。

Bahurel面对知名嘉宾侃侃而谈：“该平台代表着一项开创性的举措，提供一套集成了实时数据及模拟功能的先进海洋数字模型。这款工具将极大增进我们对于海洋环境的了解，并在支持可持续海洋管理方面发挥至关重要的作用。”

此次活动还吸引到来自欧盟机构的几位重要人物，包括欧盟专员Florika Fink-Hooijer（环境总司）以及通信网络、内容与技术总司（CNECT）行政与财务部门负责人Gustav Kalbe。

该平台将于2025年全面投入运营，尝试将旗舰级欧洲哥白尼海洋服务（由Moi负责实现）、EMODnet以及其他提供商的数据和服务，全面整合进单一综合数字框架当中。通过引入人工智能（AI）与高性能计算（HPC），欧盟DTO计划旨在彻底颠覆海洋模型，为适应和缓解海洋问题、实现可持续海洋资源管理以及蓝色经济发展提供新的支持工具。

这套新平台还将为政策制定者们开启更多新的可能，帮助来自全球各地的用户运行重要的“假设”情境。在EU DTO项目的支持下，用户可以轻松绘制并以可视化形式查看决策对于生物多样性、沿海保护、受保护海域生态，或者采取不作为态度时产生的影响。

强有力的新型工具储备

此次论坛强调了欧盟对于环境保护和创新议题的承诺，也与欧盟绿色协议、数字战略和联合国提出的可持续发展海洋科学十年目标保持一致。与会者包括各主要利益相关方，例如研究和创新总司（DG RTD）健康星球主任John Bell、海洋事务和渔业总司（DG MARE）副总干事Kestutis Sadauskas，他们在这里共同见证了欧盟数字孪生技术部门在海洋垃圾管理、生物多样性保护、可再生能源、预警系统和沿海监测等方面的能力展示。

Bell强调了数字孪生海洋计划的变革性潜力。他在会上表示，“我们对海洋的了解，将直接决定我们的未来社会与经济形态。数字孪生海洋计划将彻底改变我们与海洋的交互方式，提供一种全面通道以了解并预测海洋动态。”

从规划沿海活动到管理生态系统，这位欧盟官员认为新工具将在“极端天气事件”和“水产养殖机会”等决策场景下发挥至关重要的作用。

考虑到当今人类社会所面临的海洋挑战，欧盟DTO的重要性就显得尤其明显。据欧洲环境署称，海洋生态系统正承受着污染、过度捕捞以及气候变化带来的巨大压力。欧盟DTO计划有助于应对欧洲面临的若干海洋挑战，包括波罗的海的富营养化问题和地中海的过度捕捞现状。

现如今，海洋垃圾、特别是塑料垃圾，已经掀起一波全球危机。科学家们报告称，2021年内估计有7500万至2亿吨塑料垃圾流入海洋，其中欧洲占据相当大的比例。塑料污染不仅会影响到海洋生物，还会进入食物链并对人类健康构成威胁。欧盟DTO为政策制定者们提供一套平台，可用于评估如何更好地保护海洋免受人类活动的影响。

欧盟DTO是一项真正的协作性努力，覆盖多个私营部门与公共部门利益相关方。在之前的欧盟DTO科学技术研讨会上，有70多位来自欧盟资助项目的代表出席，旨在收集反馈意见并确定未来发展中的优先事项。

DG MARE副总干事Sadauskas解释称，数字孪生正是各利益相关方参与并就广泛气候目标开展合作的一个主要切入点。

他在演讲中解释道，“我们的目标是建立起一套基础性的必要界面，把我们对海洋的所有了解整合起来。有了这样的基础，海洋研究界就能够利用这些知识、创建定制化应用程序，把握我们沿海及海洋生态系统中的各种细节。”

“就个人而言，我认为着手开发欧盟数字孪生海洋项目的真正价值，在于建立起这样一个共同体——引导各方以共同努力的方式达成描述、理解海洋及其生物多样性的核心目标。最重要的是，这一切都将与我们自己、我们的社会、我们的经济还有我们的生活方式息息相关。”

新技术的应用

海洋的数字副本汇集了各种现有信息来源，并将其聚合在统一、便捷且交互式的平台当中。欧盟DTO平台的重要参与方之一就是欧洲海洋观测与数据网络（EMODnet）。这是一项由欧盟运营的领先现场海洋数据服务，数据来自多个欧洲机构以及哥白尼海洋服务项目，通过提供卫星、现场及数值模型等资源查看过去、现在（近实时）以及未来（基于预测）的海洋状态，范围从海面到海底，横跨蓝色（水体）、白色（海冰）和绿色（生化和生物意义上的）海洋。

Sadauskas盛赞EMODnet所发挥的作用：“如果没有EMODnet，数字孪生海洋计划就不可能实现。它通过确保各类海洋数据的协调和可访问性，在其中发挥着至关重要的作用。”这种将不同平台组合起来的方式，将有助于支持欧盟通过为期七年的“地平线欧洲”研究计划，即把高性能计算和AI融入海洋研究的广泛使命中来。

其他数据源，例如欧盟的旗舰级地球观测计划哥白尼，也通过其哥白尼海洋服务项目为这套全新欧盟DTO平台带来了强大的数据、基础设施和服务支持。在数字海洋论坛的主题演讲中，国防工业和空间总司（DG DEFIS）负责人Mauro Facchini也强调了这些服务背后的科技力量。Facchini总司负责的哥白尼计划基于大量卫星和超级计算机，目前这些卫星和超级计算机均已被整合进数字孪生海洋的平台当中。

他解释称，“高性能计算在数字孪生中扮演着关键作用。我们希望通过在全球范围内提供跨领域数据，由此实现额外的能力并缩短报告整理所耗费的时间周期。”

结合这些强大的数据和服务来源，该平台的普通用户很快就能利用众多数据源运行强大模拟。例如，其预测建模工具可以帮助城市规划者设计出具有弹性的沿海城市，同时考虑到未来可能出现的海平面上升和极端天气等问题。环保机构则可利用这些数据来监测并保护海洋生物多样性，渔业部门亦可利用相关见解保障可持续实践的切实落地。

Sadauskas解释道，“欧洲数字孪生海洋计划旨在将原本分散的海洋数据统一起来，使得从专家到普通民众的每个人都能轻松访问并使用这些数据。通过将海洋科学与知识整合进统一的平台当中，数字孪生海洋计划将确保数据的实时性、适用性，以及面向全体用户的可理解性。”

点亮海洋之灯

此次DOF2024会议，专门将数字孪生海洋计划背后几位关键人物的演讲和评论作为重点内容。在活动间隙，DG RTD的John Bell还向《布鲁塞尔时报》介绍了这套新平台的技术潜力。

“数字孪生海洋计划带来了应对极端天气事件、应对入侵性藻华乃至优化水产养殖机会所需要的决策能力。我们的愿景是让海洋成为民众们熟悉且易于管理的空间，确保我们的经济和环境决策能够得到最新科技成果的支持。”

该平台的公开演示已经向选定的测试人员开放。欧洲当局预计，完整的欧盟DTO公共基础设施平台将在2025年逐步扩大开放。在未来几个月内，行业利益相关方将有机会参与更进一步的beta测试。

Bell总结道，“由今天揭幕的这波变革意义非凡，绝不是我们在房间里静坐讨论就能完全理解。随着欧盟DTO的启动，我们将点亮海洋之灯，展示我们人类文明如何理解当前的困境、并开创人类与生态系统和谐共处的美好未来。”