2019-10-23 16:13:04
智慧水利借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等先進技術(shù)，對水利信息進行全面感知、傳輸、分析和處理，實現(xiàn)水利業(yè)務的智能化管理、科學決策以及高效服務的現(xiàn)代化水利發(fā)展模式。
綜合應用衛(wèi)星、雷達、機器視覺、高光譜、多光譜、聲音、光纖等多維感知手段，以及人工智能、物聯(lián)大數(shù)據(jù)等技術(shù)，構(gòu)建覆蓋水利對象全要素和水利治理管理活動全過程的“天空地水工”一體化監(jiān)測感知體系，提檔升級監(jiān)測感知測站布局結(jié)構(gòu)、密度和功能，全面提升水旱災害防御、水資源管理與調(diào)配、水利工程建設(shè)和運行管理、河湖管理、水土保持管理和農(nóng)村水利水電管理等業(yè)務監(jiān)測感知能力，為具有“四預”功能的數(shù)字孿生水利體系提供全面、實時、精準、可靠的算據(jù)支撐。
智慧水利數(shù)字孿生流域平臺
以水利感知網(wǎng)、水利業(yè)務網(wǎng)、水利云等為基礎(chǔ)，通過運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、A1、虛擬仿真等技術(shù)，以物理水利為單元、時空數(shù)據(jù)為底板、水利模型為核心、水利知識為驅(qū)動，對流域全要素和流域治理管理活動全過程進行數(shù)字化映射智慧化模擬，實現(xiàn)與物理流域的同步仿真運行、虛實交互、迭代優(yōu)化，支撐精準化決策。
數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)
傳感器監(jiān)測系統(tǒng)：包括水位傳感器、流量傳感器、水質(zhì)傳感器、氣象傳感器等，用于實時采集流域內(nèi)的水文、水質(zhì)、氣象等數(shù)據(jù)。
衛(wèi)星遙感系統(tǒng)：通過衛(wèi)星遙感獲取大范圍的流域地形、土地利用、水體分布等信息，以及監(jiān)測洪水、干旱等災害的范圍和程度。
無人機航測系統(tǒng)：利用無人機對流域進行低空飛行測量，獲取高分辨率的地形地貌、水利工程設(shè)施等圖像和數(shù)據(jù)，可用于應急監(jiān)測和精細化測量。
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：采用 5G、4G、NB-IoT、光纖等通信技術(shù)，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)和遙感、航測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。
數(shù)據(jù)處理與存儲系統(tǒng)
大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：對海量、多源、異構(gòu)的數(shù)據(jù)進行清洗、轉(zhuǎn)換、集成和分析，挖掘數(shù)據(jù)中的規(guī)律和價值，為后續(xù)的應用提供支持。
云計算系統(tǒng)：提供強大的計算能力和存儲資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理、模型運算和服務的彈性擴展，滿足平臺對高并發(fā)、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理的需求。
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：建立關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫等，對各類水利數(shù)據(jù)進行分類存儲和管理，方便數(shù)據(jù)的查詢、調(diào)用和共享。
模型構(gòu)建與仿真系統(tǒng)
水文模型系統(tǒng)：如分布式水文模型、集總式水文模型等，用于模擬流域內(nèi)的降雨徑流過程、產(chǎn)匯流計算，預測洪水、干旱等水文事件的發(fā)生和發(fā)展。
水動力模型系統(tǒng)：基于流體力學原理，對流域內(nèi)的水流運動進行數(shù)值模擬，包括河道水流、水庫水流、河口水流等，分析水流的流速、水位、流量等變化情況。
水質(zhì)模型系統(tǒng)：模擬污染物在水體中的擴散、遷移、轉(zhuǎn)化過程，評估水質(zhì)狀況和污染程度，為水環(huán)境治理和保護提供決策依據(jù)。
生態(tài)模型系統(tǒng)：考慮流域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，模擬水生生物、濕地生態(tài)等的變化，評估水利工程和水資源開發(fā)利用對生態(tài)環(huán)境的影響。
應用系統(tǒng)
防洪減災系統(tǒng)：實現(xiàn)洪水的實時監(jiān)測、預報預警、風險評估和防洪調(diào)度指揮，通過數(shù)字孿生模型預演洪水演進過程，制定科學的防洪方案。
水資源管理系統(tǒng)：對水資源的量、質(zhì)、用水情況進行監(jiān)測和分析，進行水資源的優(yōu)化配置和調(diào)度，實現(xiàn)水資源的科學管理和可持續(xù)利用。
水利工程運行管理系統(tǒng)：實時監(jiān)控水利工程設(shè)施的運行狀態(tài)，進行安全監(jiān)測、故障診斷、維修養(yǎng)護和調(diào)度管理，保障工程的安全運行和效益發(fā)揮。
水環(huán)境監(jiān)測與管理系統(tǒng)：監(jiān)測水質(zhì)變化，進行水污染溯源和預警，制定水環(huán)境治理措施和監(jiān)管方案，保護流域水環(huán)境質(zhì)量。
水生態(tài)修復與保護系統(tǒng)：評估水生態(tài)狀況，制定水生態(tài)修復方案，監(jiān)測修復效果，促進流域生態(tài)系統(tǒng)的恢復和平衡。
可視化與交互系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)（GIS）：將地理空間數(shù)據(jù)與水利數(shù)據(jù)相結(jié)合，以直觀的地圖形式展示流域的地形地貌、水系分布、水利設(shè)施等信息，提供空間分析和決策支持功能。
三維可視化系統(tǒng)：構(gòu)建流域的三維數(shù)字模型，實現(xiàn)對流域地形、水利工程等的三維可視化展示，支持用戶進行多角度、多層次的觀察和分析。
虛擬現(xiàn)實（VR）/ 增強現(xiàn)實（AR）系統(tǒng)：通過 VR/AR 技術(shù)，讓用戶身臨其境地感受流域的真實場景，實現(xiàn)虛擬巡檢、工程方案虛擬展示等功能，提高決策的直觀性和準確性。
人機交互系統(tǒng)：提供友好的用戶界面，包括 Web 端、移動端應用程序等，方便用戶進行數(shù)據(jù)查詢、模型操作、分析結(jié)果展示和業(yè)務流程處理，實現(xiàn)人與平臺的高效交互。
