UNTAMED
DATA Logger
更聪明的海洋划艇：让横渡更安全、更快速的全新航线优化模型
划艇横渡印度洋，是一场与瞬息万变的大自然的较量。风向难以捉摸，洋流不断变化，漫长的航程充满未知，因此周密的规划至关重要。为此，西澳大学（University of Western Australia，UWA）的Rick de Kreij和Phil Watson开发了一套海洋航线优化模型：一个旨在让海洋划艇更聪明、更安全、更高效的决策支持工具。
Rick de Kreij是UWA的博士研究生，致力于开发基于卫星的洋流预测工具。Phil Watson是UWA的Shell冠名教授、ARC TIDE Hub主任，在海洋工程领域拥有数十年经验。两人希望结合各自的专长，共同开发这套航线优化模型。
该模型独特地将天气预报与历史海洋数据结合起来，用于优化航线。为此，他们基于三个关键因素模拟船只的运动：
• 划桨表现
• 风
• 洋流
模型假设浪向与风向一致，并将划桨表现设定为对风浪条件高度敏感：强劲的顶风或侧风会显著增加难度并降低船速。
航线优化分两步计算：
1. 预报步骤：利用最多10天的天气和海洋预报，模型从实时位置出发模拟一系列可能的航向，并评估应该划行、休息还是抛出海锚。由此生成一棵不断分叉的潜在航线树，并随着新数据的到来持续更新。
2. 回报步骤：由于预报的时效有限，模型还利用了20年的历史回报（hindcast）数据。从预报步骤中每一个可能的终点出发，模型针对数据集中的每一年模拟直达目的地的航线。
这一两步流程不仅能找出最快的航线，还能找出经受住二十年历史条件检验的最可靠航线，为这类高难度横渡提供重要的安全余量。
模型利用不同天气条件下的实际划桨表现进行校准。此外，一台新型船载数据记录器通过IMU采集了风、GPS和船体动态的高分辨率数据，为了解船只在这些天气条件下的表现提供了新的视角。
整个横渡期间，该系统始终全速运转：以我们的实时位置作为输入，持续更新并提供未来数日的详细航线计划，为划手们提供便捷的实时指引。
这套海洋航线优化模型让海洋划手在地球上最具挑战性的水域中，能够做出更安全、更具战略性的决策。
Rick de Kreij, Phil Watson, The University of Western Australia (UWA), School of Earth and Oceans, and the Oceans Institute, Perth, WA 6009, Australia（通信邮箱：[email protected]）
