把整片大海装进计算机！海洋数字孪生成海洋经济新赛道

数字孪生技术正从城市管理向海洋延伸——这片覆盖地球71%面积的蓝色疆域，成为这项技术最具想象空间却也最难啃的试验场。

据QYResearch发布的《海洋数字孪生——全球市场份额与排名、整体销售与需求预测2026-2032》报告，2025年全球海洋数字孪生市场规模约7.62亿美元，预计2032年将达12.48亿美元，年复合增长率7.4%。MarketsandMarkets则给出更乐观的预测：2025年该市场规模约5.9亿美元，2032年有望增至24亿美元，年复合增长率高达23.2%。不同机构的增速判断虽有差异，但方向一致——海洋正成为数字孪生技术下一个主战场。

五层架构，把整片海装进计算机

一套完整的全域海洋数字孪生系统，遵循自下而上的五层技术架构。清华大学张建民院士团队在《Ocean》期刊发表的综述中将其提炼为：感知层——依托卫星、浮标、无人潜航器、岸基传感器和船舶AIS设备采集多维实时数据；数据层——整合海洋静态地理、动态水文、产业经营与生态监测信息；模型层——完成海域、装备、生物场景的高精度三维还原；融合层——依托算力实现风浪流、灾害、设备工况的动态推演；应用层——最终输出海域管控、生产调度与风险预警的可执行指令。

研究同时指出，海洋环境强动态、多尺度耦合的特性，让海洋孪生建模难度远高于城市数字孪生。海水流体的动态变化、水下通信的传输延迟、跨海域数据标准的参差不齐，直接拉高了建模与实时同步的算力成本。这是一项复杂系统工程，远非画一张三维地图那么简单。

政务与产业双线落地，降本增效从纸面走向海面

政务治理端，多地已将全域孪生平台纳入海域“一网统管”体系。

2026年6月29日，珠海2026“海上新基建”融合发展大会‌期间发布全国首个城市级“海上新基建”建设行动方案（2026-2028年）。方案锚定建设“区域性海洋中心城市”发展定位，系统推进“智航、智源、智联、智控、智产、一芯”六大重点领域。其中，“智航”以数字孪生、智能协同为主线，打造现代化海洋综合交通枢纽；“智控”构建全域覆盖、实时感知的海上安全防控网络，全面支撑海上交通、能源开发、生态保护及防灾减灾；“一芯”则依托海上风电等清洁能源优势，打造算电协同的绿色算力载体。目标到2028年底，建成全国海上新基建先行示范城市。

同期，南方海洋实验室在2026“海上新基建”融合发展大会上发布海洋数字孪生引擎DTO Engine 2.0。中国科学院院士、实验室创始主任陈大可介绍，该引擎融合实地海洋观测数据、超强算力与人工智能技术，可实时复刻真实海洋动态变化。实验室同步发布的南溟海洋大模型，可在30秒内完成南海未来7天海洋环境预报，数据完全自主可控。

南通市则走出另一条路径。市海洋发展局印发《南通市加快“人工智能+海洋”发展行动方案（2026-2028年）》，聚焦船舶海工、海洋新能源、海洋渔业、港口航运等重点领域。方案明确推动算力、数据、模型三大基础要素协同供给，布局面向海洋领域的绿色算力基础设施，并通过“算力券”补贴降低企业用算门槛。数字孪生被列为关键技术攻关方向之一。

山东海事的实践更具场景感。青岛海事局船舶交通管理中心已迈入“数字孪生”时代，国产VTS系统通过融合CCTV、智能卡口等多源数据，构建起水上交通的“数字镜像”，实现对辖区62.9万艘次进出港船舶的精准管控。

深远海养殖领域，变化更为直观。

珠海、湛江多地海洋牧场部署养殖孪生系统，实时同步网箱溶解氧、水温、鱼群声呐影像数据，自动生成精准投喂方案，算法优化后饵料利用率显著提升；系统可模拟台风、赤潮扩散路径，提前推送避险指令，降低养殖资产损失。

“格盛1号”深远海平台是典型案例。平台长86米、宽34米，养殖水体达3万立方米。作为“澎湖号”的升级版，养殖水体从1.5万立方米翻倍至3万立方米，运维人员仅需3人。技术突破的关键在于结构优化——箱体改为管架结构，降低钢材用量、增加透浪性，大幅削减台风天载荷。平台配置无人机起降平台及智能渔业管控系统，完全运用清洁能源，实现智慧化管理。依托孪生监测体系，鱼苗成活率突破98%。

更进一步的是“珠海琴”。2026年1月10日，由南方海洋实验室联合中山大学研制的这一新型智能化桁架养殖平台正式下水。平台总长110米、宽40米，包围水体超6万立方米，由6个可自主升降的折叠式养殖网箱组成，可抵御15级台风。集成光伏发电、无人机自动投喂、5G智慧管控系统，达成“养殖无人化、管理智能化”。建设总成本控制在3000万元以内，每立方米水体造价约500元，创下国内同类深海养殖平台成本新低。南方海洋实验室党委书记刘梅表示，让企业家“用得起、能盈利”是平台研发的清晰目标之一。

两条商业化演进路径，从卖数据到卖决策

行业正在探索两类可持续运营模式，逐步替代一次性工程交付。

政务数据增值服务模式，适配沿海区域综合平台运营。依托政府全域海洋观测数据资源，在合规脱敏前提下，向航运企业、养殖主体、海上新能源运营商开放水文、航道、气象订阅服务，按数据调用量、仿真计算次数收取服务费。这为政府平台提供了长效运维资金来源，破解财政一次性投入、后续无运维预算的难题。

高阶SaaS+价值分成运营模式，面向大型海洋产业集团。服务商不再单独售卖平台系统，而是基于孪生数据输出航线优化、养殖增产、风电运维优化等全套决策方案，按照项目节约能耗、提升产量、规避风险所产生的增量收益进行分成结算。收益与客户经营成果深度绑定，推动技术落地产生实际产业价值。三峡能源已在山东、福建区域开展“海上风电+海洋牧场”融合实践。山东昌邑海洋牧场与三峡300MW海上风电融合试验示范项目，通过在风电场中投放产卵礁、集鱼礁和海珍品礁，为海洋生物提供人工栖息及繁殖场所。