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數字孿生長江：智慧防洪系統的探索與實踐
2025年01月27日 10:05:47來源：長江水文網點擊量：32465
導讀在長江水利委員會的頂層規劃指導下，長江委水文局正積極推進數字孿生與業務應用的深度融合，
　　【智慧城市網 企業關注】 在長江水利委員會(簡稱長江委)的頂層規劃指導下，長江委水文局正積極推進數字孿生與業務應用的深度融合，旨在構建一個高效、智能的防洪系統。這一系統不僅整合了現有的水文監測資源，還通過統籌在建項目和規范新建技術，實現了多源信息的聚合與智能模擬，為長江流域的防洪調度提供了有力支持。
 
　　在算據層面，系統充分利用了“空天地水工”一體化的監測數據，這些數據涵蓋了從空間到水下的全方位信息。通過與孿生體的映射，長江委水文局聯合長江委網信中心，構建了包括不同精度影像、地形數據以及傾斜攝影、水下地形、BIM等多種類型數據的長江流域空間數據底板。這一數據底板為后續的模擬與分析提供了堅實的基礎。
 
　　在算法層面，系統構建了全流域的分布式水模擬，將流域劃分為超過1萬2千個計算單元，實現了任意單元的流量輸出。此外，還構建了正逆向互饋演算，能夠根據實時數據自動生成調度方案，大大提升了防洪調度的智能化水平。流域智慧防汛大腦作為系統的核心，通過集成先進的水文模型和算法，實現了對流域洪水態勢的精準感知和預測。
 
　　在業務應用方面，系統聚焦防洪業務，夯實了“四預”(預報、預警、預演、預案)功能，為調度決策提供了有力支撐。其中，流域水模擬體系動態構建技術能夠支持流域水流動態映射的預報體系在線敏捷搭建，實現物理現實與孿生體系的實時同步。無縫隙漸進式定量降水預報技術則構建了多時間尺度嵌套的定量降水預報體系，實現了流域定量降水預報的全覆蓋。
 
　　此外，系統還構建了預報調度一體化技術，覆蓋了干支流控制性節點488個，各類模型方案1200多套，為全流域的預報調度模擬提供了有力保障。輕量化數字孿生技術則通過設計宏觀和微觀視角，實現了對流域洪水態勢的全方位感知和重點區域洪水風險的細致分析。通過疊加視頻流數據，系統還能夠實現虛擬場景與視頻場景的虛實互映，進一步提升了防洪調度的準確性和實時性。
 
　　正逆向互饋預演體系作為系統的又一亮點，實現了正向預演防洪風險、逆向推演洪量分配以及雙向互饋計算等功能，為調度方案的智能化生成提供了有力支持。在方案對比方面，系統構建了多場景多視角多尺度的方案可視化對比功能，使得調度人員能夠直觀地比較不同方案的優劣。在庫區水面線風險分析方面，系統集成了三峽庫區效益風險分析模型，構建了庫區基于高程的淹沒風險庫，為三峽庫區的防洪調度提供了更加精準的風險評估。
 
　　綜上所述，數字孿生長江智慧防洪系統的探索與實踐，不僅提升了長江流域的防洪調度能力，還為其他流域的防洪減災工作提供了有益的借鑒和參考。隨著技術的不斷進步和應用場景的拓展，數字孿生技術將在防洪減災領域發揮更加重要的作用。
 
　　本文據長江水文情報預報中心、長江水文網信息整理編輯
關鍵詞 智慧防洪數字孿生
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