Page 46 - 网络电信2021年10月刊下
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解   决  方  案


            实现流域管理“四预”，支撑流域管理工作的精准化决策。                           工程运用BIM+GIS、数字孪生技术建立数字映像，并接入实时监
                                                                 测设备，能够对重点工程对象实现实时监控。通过打造水利工
                二、提升感知能力，夯实数字映射基础                                程数字孪生体，实现重要数据的精准映射，实现三维场景的仿
                数字孪生的基础是数据，智慧流域建设的基础也是数据。当                       真模拟，辅助以无人机倾斜摄影等技术能够进一步提升数字孪
            前，感知不足仍然是智慧流域的短板，由于感知不足导致流域的                         生体更加逼真。
            数字化映射不够，难以满足智慧流域的需要。李国英部长指出，                             2. 建立可能影像区域的数字地形
            要强化科技引领，推进建立流域洪水“空天地”一体化监测系                              下垫面信息对于产汇流影响较大，防洪影响重点区域的信息
            统。为了解决感知不足的问题，必须从以下几个方面加强监测体                         对于防洪影响分析至关重要。因此，必须实现下垫面地形信息的
            系建设，提升信息采集能力，夯实数字映射的数据基础。                            数字化，必须将防洪影响区域的信息数字化才能为智慧流域打下
                1. 完善流域江河湖泊和水工程监控体系                              坚实的基础。要基于3S等技术，获得高精度的水上水下一体化的
                一是完善江河湖泊感知体系建设。水文水资源信息是实                         数字地形数据，影像分辨率由米级向亚米级提升，高程DEM数据
            现流域数字映射的基础信息，涉及水量、水位、流量、水质、                          应向高精度地形数据转变；防洪重点区域可采用实景三维模型方
            泥沙、降雨量等信息。应优化行政区界断面、取退水口、地下                          式进行数据采集，为洪水预演提供可视化数据支撑。
            水、生态用水（含地下水）等监测站网布局，实现全要素的实                              3. 加强“流域一张图”应用
            时在线监测，提升信息捕捉和感知能力；要通过高分辨率航                               “一张图”能够实现空间数据和属性数据的一体化展示、
            天、航空遥感技术和地面水文监测技术的有机结合，推进建立                          二维数据和三维数据一体化展示与应用，是智慧流域的重要平
            流域洪水“空天地”一体化监测系统，提高流域洪水监测体系                          台和应用入口。要基于“流域一张图”实现数字流域的虚拟空
            的覆盖度、密度和精度；要优化山洪灾害监测站网布局，将雷                          间与物理空间真实对应，实现空间分析、大数据分析、仿真结
            达纳入雨量常规监测范畴；要确保该监测的断面均纳入监测范                          果等可视化，将地形地貌以及包括人员分布、生产力分布在内
            围，需要视频监测的部位部署视频监测设施；要提高采集信息                          的经济社会状况注入数字地形图并实时更新。
            源数据的准确度，摸清水资源取、供、输、用、排等各环节的                              4. 以虚拟仿真、增强现实(AR)等技术手段实现动态模拟
            底数。                                                      通过对流域进行数据可视化、打造三维可视化展示系统，
                二是完善水利工程设施感知体系建设。水利工程信息是                         在数据接入以及3D高仿真场景之上，对流域的水文数据、水利
            流域数字映射的重要内容，涉及水库（含水电站）、泵站、水                          工程的运行状态、重点区域等进行实施监控，实现数字流场的
            闸、堤防、灌区、蓄滞洪区等各类水利工程。针对流域内的水                          虚拟环境和物理环境的真实对应，达到三维可视化拟真展示的
            利工程，利用视频、监测设施、BIM等技术，实现水工程建设                         效果，为管理者提供直观、高效、精准、便捷、完善的精细化
            全过程数据采集和管理；完善流域内水利工程建筑物、机电设                          运营管理解决方案。要开展流域大场景三维环境的快速构建、
            备运行工况在线监测。对于新建、改扩建和除险加固工程，要                          基于虚实场景实时精确融合的增强呈现技术和面向防洪减灾指
            从前期工作和设计阶段加强自动化监控设施和智慧管理系统设                          挥决策、流域综合调度的增强现实原型系统等技术研究，为流
            计，确保自动化监控经费，为实现数据采集打下较好基础。                           域综合管理提供技术支撑。
                2. 加强新技术应用提升监测技术水平
                一是加强3S智能感知技术手段应用。使用卫星、雷达等遥                           四、不断完善仿真模拟，提升智慧化水平
            感监测手段实现大尺度的动态监测预警；运用智能视频监控，                              智慧流域和数字孪生的核心是多学科、多物理量、多尺
            通过图像智能分析，实现自动识别、智能监视与自动预警；根                          度、多概率的仿真过程。李国英部长指出，要建设数字流域，
            据监测感知需要使用无人机、无人船、机器人等监测手段；根                          为防洪调度智慧提供科学的决策支撑。建立覆盖流域的物理水
            据网络传输需要推进5G、物联网等新技术应用。                               利及其影响区域的数字化映射，就是要实现仿真模拟提升智慧
                二是创新监测设施设计。针对“一杆通”等新型监测设                         化，最终为决策支撑服务。
            施，要加大试点推广力度，推动监测设施改革创新。                                  一是集成并提升模型系统。研究完善现有流域降雨产流、
                3. 提升涉水相关行业信息的挖掘利用                               流域汇流、洪水演进、河口演变、地下水运动、水质扩散、土
                要进一步健全气象、地灾、人口分布、生产力布局等信息                        壤侵蚀、水文预测预报等模型系统，提高防洪推演模型计算精
            的共享机制，实现行业外数据与水利信息的有效整合利用，为                          度和运行效率。依托数据中心，预测未来流域水位、水量、水
            打造智慧流域建立完善的数据基础。                                     质状况、水资源开发利用情况，提出流域水资源调配方案，通
                                                                 过多方案比选和评估，供防洪减灾调度和水资源管理会商决
                三、通过建立全要素精准映射，支撑智慧流                              策。通过不同调度方案的模拟，为流域防洪减灾处理、水资源
            域建设                                                  调控、保护预警和水污染事件应急处置提供决策支持。
                实现数字空间与物理空间的一一映射，是数字流域可视化                            二是推进人工智能技术应用。通过集成人工智能、大数据
            展现、智能计算分析、仿真模拟和智能决策的基础。                              分析技术将存储管理好大数据并从大体量、高复杂的数据中提
                1. 打造水利工程的数字孪生体                                  取价值，借助大数据处理工具在很短的时间内就能完成海量数
                对流域重要的水库、堤防、蓄滞洪区、水闸、泵站等水利                        据的处理，缩短数据分析的时间，提高数据分析的准确度，为


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