香港珊瑚礁白化與海洋熱浪監測

守護香港的 珊瑚礁

ReefBeacon 融合 NOAA 衛星熱應力數據與 20 餘年 AFCD 珊瑚普查基線,在海洋熱浪令珊瑚白化之前向保育團隊發出預警。

9
個受監測的海岸公園與保護區
84
種造礁珊瑚(多於加勒比海)
80+
個 AFCD 普查站點(自 1997 年起)
每日
NOAA 5 公里衛星海面溫度更新

為何重要

日尺度的威脅,月尺度的數據

香港擁有 84 種造礁珊瑚,生物多樣性高於加勒比海。但隨著海洋持續變暖,白化正從偶發事件轉為週期性威脅——而現有的監測節奏已無法跟上。

看不見的熱浪

香港天文台按月發布海面溫度(SST),但海洋熱浪是日尺度的突發事件——一份月度數據根本無法捕捉持續數日的高溫致死期。

錯失急性事件

AFCD 自 1997 年起組織珊瑚普查,覆蓋 80 多個站點——但每年僅由義務潛水員在夏季執行一次。這套寶貴的基線,卻會錯失兩次普查之間的急性白化。

白化已成現實

2017 年香港發生顯著白化事件;2024 年全球第四次大規模白化再次波及本地珊瑚。在氣候變化背景下,對早期預警的需求比以往任何時候更為迫切。

解決方案

確定性優先,AI 輔助

一個每日運行、可追溯、無需人工介入的預警閉環。所有閾值判斷均由確定性代碼完成(大語言模型從不參與算術),AI 僅負責流程編排與敘述生成。

兩級風險分級

基於國際公認的度熱週(DHW)閾值:DHW > 4 為「關注」,DHW > 8 為「白化高風險」。分級由代碼嚴格判定,不可手工修改。

30 分鐘內送達

一旦閾值被突破,結構化警報將在 30 分鐘內經電郵與站內通知送達協調員,並記錄送達回執與審計日誌。

每條警報均可追溯

每條警報都綁定一份原始數據快照與模型/閾值版本號。任何結論都能回溯至其依據的 NOAA 數據與判定規則。

運作原理

兩個閉環,全年運行

  1. 01

    每日數據接入

    讀取 NOAA CRW 衛星 SST / HotSpot / 度熱週(DHW)產品,與 NOAA 門戶逐項核對,零誤差。

  2. 02

    確定性閾值分級

    由 TypeScript 代碼應用 DHW > 4 / > 8 閾值,判定每個公園的熱應力等級。

  3. 03

    AI 流程編排

    Gemini Flash 編排流程並撰寫自然語言評估敘述——它從不執行數值運算。

  4. 04

    多渠道推送

    閾值突破即生成警報,經電郵與站內通知送達協調員,並附送達回執。

年度離線閉環

  1. 01

    普查照片

    AFCD 年度普查拍攝的水下照片入庫。

  2. 02

    多模態分級

    Gemini Pro 將照片中的白化程度分為輕度/中度/重度,並給出置信度;低置信度者自動標記為人工複核。

  3. 03

    事件庫 + RAG

    分級結果匯入白化事件庫;Gemini Embedding RAG 提供帶引用的歷史問答(覆蓋 2017/2024 年事件)。

  4. 04

    季度趨勢報告

    Gemini Pro 長上下文模型自動生成上一季度的白化趨勢報告,標註數據時間視窗與來源。

核心功能

從每日預警到年度洞察

每日熱浪偵測

由 NOAA CRW 衛星產品驅動的度熱週(DHW)日度分級,24 小時內產出每個公園的熱應力等級。

自動兩級警報

閾值突破時自動生成結構化警報,經電郵與站內雙渠道在 30 分鐘內送達,含送達回執與審計日誌。

多模態照片分級

Gemini Pro 對普查水下照片進行白化分級(輕度/中度/重度)並給出置信度;低置信度者自動轉入人工複核。

帶引用的歷史問答

覆蓋 2017/2024 年白化事件的 RAG 問答——答案必須附帶可追溯引用,資訊不足時如實說明,絕不編造。

季度趨勢報告

自動生成上一季度的白化趨勢報告:熱應力曲線、分級分佈、分公園拆解,並標註數據來源。

一致的顏色分級地圖

警報等級(警戒/高風險/正常)在電郵標題、系統標籤與地圖圖層三處以完全一致的顏色與文案呈現。

覆蓋範圍

9 個海洋保護區,持續守護

ReefBeacon 監測香港全部 9 個海岸公園與保護區,覆蓋從東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

† 鶴咀為海岸保護區,其邊界暫為近似佔位(已如實標註);其餘 8 處均採用官方多邊形邊界。

服務對象

為四類用戶而建

保育協調員

漁護署海洋保育科:接收熱浪警報,決定是否啟動保育預案,規劃年度普查。

海洋研究者

香港大學海洋生態研究所/中文大學:獲取長期生態數據,開展白化歸因研究。

保育類 NGO

WWF 香港分會/海洋公園保育基金:為公眾倡導與環境教育提供數據支援。

公園管理者

漁護署海岸公園主管部門:決定是否發布臨時保育通告、調整園區管理。

為何值得信賴

可解釋、可追溯、可降級

  • 確定性優先:所有數值與閾值均由代碼判定,大語言模型從不參與算術。
  • 每條警報都綁定原始數據快照與模型/閾值版本號——結論均可追溯。
  • 當 AI 不可用時,系統優雅降級為確定性/模板路徑,絕不中斷運行。
  • 憑據在任何事件發送至 Sentry 前均經脫敏處理,敏感資訊絕不離開系統。

構建於

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