关羽回到荆州后，整日在府中踱步沉思。他深知此次战败不仅关乎个人荣辱，更关乎荆州安危以及刘备大业。以往他凭借武力和谋略屡战屡胜，却在这一次因科学知识的匮乏而栽了跟头。

他首先下令，在荆州城内张贴告示，广纳贤才，尤其是精通天文、地理、物理等方面的能人异士。短短数日，便有不少人前来应募。其中有一位名叫郑玄的老者，虽已年逾古稀，但在天文地理方面颇有造诣。关羽亲自接见了他，虚心请教有关磁场以及如何防范磁场干扰的知识。

郑玄捋着胡须说道：“将军，这地磁之理，深奥非常。那曹军能利用磁石干扰罗盘，我们亦可反制。可寻得一种名为‘司南珠’的宝物，此物不惧寻常磁石干扰，将其置于战船之上，即便罗盘受扰，亦能指明方向。”关羽听后大喜，当即命人四处寻找司南珠。

与此同时，关羽对荆州的防御工事进行了全面升级。他下令在长江沿岸的了望塔上，增设了烽火台与信号旗。烽火台每隔十里一座，一旦发现曹军战船，便立刻点燃烽火，相邻烽火台依次响应，可迅速将消息传至荆州城内。信号旗则根据不同的颜色和形状，代表不同的敌情，让水军能够迅速做出反应。

在战船改造方面，关羽召集了荆州最好的工匠，对战船的龙骨进行加固，增加了船舷的高度，以抵御曹军的火箭攻击。同时，在战船两侧安装了可活动的挡板，遇到曹军的冲撞时，能够放下挡板进行防护。

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在曹军阵营，张辽并未因一时的胜利而沾沾自喜。他知道关羽必然会有所行动，于是与曹操麾下的一众谋士商议对策。谋士郭嘉提出：“关羽此次受挫，必定加强防御。我们可采取声东击西之计，先在荆州北部制造大规模进军的假象，吸引关羽的主力部队前往支援，然后趁机从水路偷袭荆州。”

张辽采纳了郭嘉的建议，开始在荆州北部集结兵力，打造攻城器械，制造出一副即将攻城的态势。同时，他秘密挑选了一批精锐水军，藏于长江下游的隐蔽港湾，等待时机。

为了确保计划顺利实施，张辽还派出了大量斥候，深入荆州境内，刺探关羽的部署和动向。这些斥候伪装成普通百姓，混入荆州城，甚至混入关羽的军营，获取了不少重要情报。

关羽得知曹军在荆州北部集结兵力后，心中十分警惕。他一面派出张飞率领部分陆军前往荆州北部，加强防御；一面亲自率领水军，在长江水域巡逻，防止曹军从水路偷袭。

一日，关羽的斥候传来消息，称在长江下游发现了曹军的战船踪迹。关羽立刻率领水军顺流而下，准备迎战。当双方战船接近时，关羽发现曹军战船的数量并不多，心中不禁生疑。