2019-10-23 16:13:04
智慧水利借助物聯(lián)網、大數據、云計算、人工智能等先進技術，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)大數據等技術，構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)測感知測站布局結構、密度和功能，全面提升水旱災害防御、水資源管理與調配、水利工程建設和運行管理、河湖管理、水土保持管理和農村水利水電管理等業(yè)務監(jiān)測感知能力，為具有“四預”功能的數字孿生水利體系提供全面、實時、精準、可靠的算據支撐。
智慧水利數字孿生流域平臺
以水利感知網、水利業(yè)務網、水利云等為基礎，通過運用物聯(lián)網、大數據、A1、虛擬仿真等技術，以物理水利為單元、時空數據為底板、水利模型為核心、水利知識為驅動，對流域全要素和流域治理管理活動全過程進行數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。
數據采集與傳輸系統(tǒng)
傳感器監(jiān)測系統(tǒng)：包括水位傳感器、流量傳感器、水質傳感器、氣象傳感器等，用于實時采集流域內的水文、水質、氣象等數據。
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、水利工程設施等圖像和數據，可用于應急監(jiān)測和精細化測量。
數據通信系統(tǒng)：采用 5G、4G、NB-IoT、光纖等通信技術，將傳感器采集到的數據和遙感、航測數據傳輸到數據中心。
數據處理與存儲系統(tǒng)
大數據處理系統(tǒng)：對海量、多源、異構的數據進行清洗、轉換、集成和分析，挖掘數據中的規(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)數據的快速處理、模型運算和服務的彈性擴展，滿足平臺對高并發(fā)、大規(guī)模數據處理的需求。
數據庫管理系統(tǒng)：建立關系型數據庫、非關系型數據庫等，對各類水利數據進行分類存儲和管理，方便數據的查詢、調用和共享。
模型構建與仿真系統(tǒng)
水文模型系統(tǒng)：如分布式水文模型、集總式水文模型等，用于模擬流域內的降雨徑流過程、產匯流計算，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，對流域內的水流運動進行數值模擬，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。
水質模型系統(tǒng)：模擬污染物在水體中的擴散、遷移、轉化過程，評估水質狀況和污染程度，為水環(huán)境治理和保護提供決策依據。
生態(tài)模型系統(tǒng)：考慮流域內的生態(tài)系統(tǒng)結構和功能，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、風險評估和防洪調度指揮，通過數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、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）：將地理空間數據與水利數據相結合，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)：構建流域的三維數字模型，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，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，方便用戶進行數據查詢、模型操作、分析結果展示和業(yè)務流程處理，實現(xiàn)人與平臺的高效交互。
