香港珊瑚礁白化与海洋热浪监测

守护香港的 珊瑚礁

ReefBeacon 融合 NOAA 卫星热应力数据与 20 余年 AFCD 珊瑚普查基线,在海洋热浪令珊瑚白化之前向保育团队发出预警。

9
个受监测的海岸公园与保护区
84
种造礁珊瑚(多于加勒比海)
80+
个 AFCD 普查站点(自 1997 年起)
每日
NOAA 5 公里卫星海面温度更新

为何重要

日尺度的威胁,月尺度的数据

香港拥有 84 种造礁珊瑚,生物多样性高于加勒比海。但随着海洋持续变暖,白化正从偶发事件转变为周期性威胁——而现有的监测节奏已无法跟上。

看不见的热浪

香港天文台按月发布海面温度(SST),但海洋热浪是日尺度的突发事件——一份月度数据根本无法捕捉持续数日的高温致死期。

错失急性事件

AFCD 自 1997 年起组织珊瑚普查,覆盖 80 多个站点——但每年仅由志愿潜水员在夏季执行一次。这套宝贵的基线,却会错失两次普查之间的急性白化。

白化已成为现实

2017 年香港发生显著白化事件;2024 年全球第四次大规模白化再次波及本地珊瑚。在气候变化背景下,对早期预警的需求比以往任何时候都更为迫切。

解决方案

确定性优先,AI 辅助

一个每日运行、可追溯、无需人工介入的预警闭环。所有阈值判断均由确定性代码完成(大语言模型从不参与算术),AI 仅负责流程编排与叙述生成。

两级风险分级

基于国际公认的度热周(DHW)阈值:DHW > 4 为「关注」,DHW > 8 为「白化高风险」。分级由代码严格判定,不可手工修改。

30 分钟内送达

一旦阈值被突破,结构化告警将在 30 分钟内通过邮件与站内通知送达协调员,并记录送达回执与审计日志。

每条告警均可追溯

每条告警都绑定一份原始数据快照与模型/阈值版本号。任何结论都能回溯至其依据的 NOAA 数据与判定规则。

工作原理

两条闭环,全年运行

  1. 01

    每日数据接入

    读取 NOAA CRW 卫星 SST / HotSpot / 度热周(DHW)产品,与 NOAA 门户逐项核对,零误差。

  2. 02

    确定性阈值分级

    由 TypeScript 代码应用 DHW > 4 / > 8 阈值,判定每个公园的热应力等级。

  3. 03

    AI 流程编排

    Gemini Flash 编排流程并撰写自然语言评估叙述——它从不执行数值计算。

  4. 04

    多渠道推送

    阈值突破即生成告警,通过邮件与站内通知送达协调员,并附送达回执。

年度离线闭环

  1. 01

    普查照片

    AFCD 年度普查拍摄的水下照片入库。

  2. 02

    多模态分级

    Gemini Pro 将照片中的白化程度分为轻度/中度/重度,并给出置信度;低置信度者自动标记为人工复核。

  3. 03

    事件库 + RAG

    分级结果汇入白化事件库;Gemini Embedding RAG 提供带引用的历史问答(覆盖 2017/2024 年事件)。

  4. 04

    季度趋势报告

    Gemini Pro 长上下文模型自动生成上一季度的白化趋势报告,标注数据时间窗口与来源。

核心功能

从每日预警到年度洞察

每日热浪检测

由 NOAA CRW 卫星产品驱动的度热周(DHW)日度分级,24 小时内产出每个公园的热应力等级。

自动两级告警

阈值突破时自动生成结构化告警,经邮件与站内双渠道在 30 分钟内送达,含送达回执与审计日志。

多模态照片分级

Gemini Pro 对普查水下照片进行白化分级(轻度/中度/重度)并给出置信度;低置信度者自动转入人工复核。

带引用的历史问答

覆盖 2017/2024 年白化事件的 RAG 问答——答案必须附带可追溯引用,信息不足时如实说明,绝不编造。

季度趋势报告

自动生成上一季度的白化趋势报告:热应力曲线、分级分布、分公园拆解,并标注数据来源。

一致的颜色分级地图

告警等级(关注/高风险/正常)在邮件标题、系统标签与地图图层三处以完全一致的颜色与文案呈现。

覆盖范围

9 个海洋保护区,持续守护

ReefBeacon 监测香港全部 9 个海岸公园与保护区,覆盖从东到西的主要珊瑚水域。

  • Hoi Ha Wan Marine Park海下灣海岸公園2.56 km²
  • Yan Chau Tong Marine Park印洲塘海岸公園6.41 km²
  • Tung Ping Chau Marine Park東平洲海岸公園3.79 km²
  • Sha Chau & Lung Kwu Chau Marine Park沙洲及龍鼓洲海岸公園13.45 km²
  • The Brothers Marine Park大小磨刀海岸公園10.01 km²
  • Southwest Lantau Marine Park大嶼山西南海岸公園6.57 km²
  • South Lantau Marine Park南大嶼海岸公園23.7 km²
  • North Lantau Marine Park北大嶼海岸公園24.75 km²
  • Cape D'Aguilar Marine Reserve鶴咀海岸保護區0.2 km²

† 鶴咀为海岸保护区,其边界暂为近似占位(已如实标注);其余 8 处均采用官方多边形边界。

服务对象

为四类用户而建

保育协调员

渔护署海洋保育科:接收热浪告警,决定是否启动保育预案,规划年度普查。

海洋研究者

香港大学海洋生态研究所/中文大学:获取长期生态数据,开展白化归因研究。

保育类 NGO

WWF 香港分会/海洋公园保育基金:为公众倡导与环境教育提供数据支撑。

公园管理者

渔护署海岸公园主管部门:决定是否发布临时保育通告、调整园区管理。

为何值得信赖

可解释、可追溯、可降级

  • 确定性优先:所有数值与阈值均由代码判定,大语言模型从不参与算术。
  • 每条告警都绑定原始数据快照与模型/阈值版本号——结论均可追溯。
  • 当 AI 不可用时,系统优雅降级为确定性/模板路径,绝不中断运行。
  • 凭据在任何事件发送至 Sentry 前均经脱敏处理,敏感信息绝不离开系统。

构建于

Google Gemini·PostgreSQL + PostGIS + pgvector·NOAA CRW·Next.js / NestJS