在全球气候变化导致北极快速变暖的背景下，东北航道的通航潜力显著增强，然而极地复杂多变的环境条件仍对船舶冰区航行安全构成严峻挑战。现有北极航线规划模型普遍存在对局部海域环境动态变化响应不足的缺陷，难以实现复杂极地条件下的实时航线优化与调整。针对这一科学问题，中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室研究人员研发了第二代航线规划系统RouteView 2.0。

新系统RouteView 2.0从三个方面提升了极地船舶航行服务的智能化水平。在船舶航行前方独立浮冰实时监测方面，该系统突破了传统千米级冰情数据的粗分辨率限制，构建了次公里级独立浮冰在线计算框架，实现了东北航道浮冰分布的实时动态解析，显著提升了浮冰信息提取的时效性与灵活性（250米分辨率）。在船舶航行前方海雾模拟预警体系方面，该系统基于Polar WRF数值模型，实现了对船舶航行前方海雾的精准反演（6小时间隔、5千米分辨率），为低能见度航行提供了实时预警支持。在数字孪生驱动的智能决策方面，该系统构建了北极航道船舶及航行环境的三维实景模型，实时接入浮冰、海雾等模型计算数据，实现了东北航道局部海域船舶航行的沉浸式展示，形成一种新的航线规划可视化手段。

实验验证表明，新系统RouteView 2.0创新性地集成了多源环境要素实时监测技术，可精准识别船舶前方500公里范围内的独立浮冰分布、海雾能见度及海浪飞沫结冰等风险因子，并通过动态路径优化算法实现航线的自适应规划与实时调整，显著提升了船舶航行安全与决策效率及极地航行决策的时效性和可靠性，为北极复杂环境下的航线规划提供了可靠的技术支撑和科学依据。

该研究成果以RouteView 2.0: A Real-time Operational Planning System for Vessels on the Arctic Northeast Passage为题发表在Environmental Modelling & Software期刊上。西北研究院高级工程师吴阿丹为论文第一作者，车涛研究员为论文通讯作者。该研究获国家自然科学基金、甘肃省科技重大专项和冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室自主部署项目的资助。

该团队研发的航线规划系统RouteView 1.0于2023年正式发布，成果分别以A ship navigation information service system for the Arctic Northeast Passage using 3D GIS based on big Earth data和RouteView: An Intelligent Route Planning System for Ships Sailing Through Arctic Ice Zones Based on Big Earth Data为题先后发表在Big Earth Data和International Journal of Digital Earth期刊。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2025.106464

航线实时规划系统界面（基于实时提取的浮冰、海雾及船舶结冰分布，评估船舶通航风险，实现船舶航行前方航线的精准规划与优化调整）

航行场景实时模拟