长江水文积极探索数字孪生长江智慧防洪关键技术
长江水文积极探索数字孪生长江智慧防洪关键技术
长江水利委员会水文局积极探索数字孪生技术在防洪领域的应用，通过整合多源信息、构建智能模拟模型和深化业务应用，初步打造了数字孪生长江智慧防洪系统。该系统在算据、算法和业务应用三个层面实现了关键技术突破，为长江流域防洪调度提供了有力支持。
按照长江委数字孪生长江顶层设计“整合已建、统筹在建、规范新建”的要求，长江委水文局积极探索数字孪生与业务应用的融合技术，聚焦防洪调度业务，在数据底板层面实现多源信息聚合，在模型算法层面实现流域智能模拟，在业务应用层面深化设计，构建了一个通用化、三维化的数字平台，初步打造了数字孪生长江智慧防洪系统雏形。
在算据层面
系统融合了“空天地水工”一体化的监测数据，并实现与孪生体的映射。
长江委水文局联合长江委网信中心，通过整合空间数据资源，构建了长江流域空间数据底板，包括L1~L3级不同精度的影像和地形数据，以及倾斜摄影、水下地形、BIM等类型数据。
长江流域空间数据底板
重要淹没风险点的倾斜摄影模型
控制性水库外观BIM
水下地形
在算法层面
构建了全流域的分布式水模拟，将流域划分为1万2千多个计算单元，实现任意计算单元的流量输出。在调度方面构建正逆向互馈演算，实现调度方案自动生成。
流域智慧防汛大脑
全流域分布式水文模型
在业务应用方面
聚焦防洪业务，夯实“四预”功能，支撑调度决策。
1
流域水模拟体系动态构建技术
围绕四预业务应用，构建了能够支持流域水流动态映射的预报体系在线敏捷搭建工具，将物理现实映射到孪生体系中，能够快速概化流域河系、高效配置计算节点、自动率定模型参数，从而实时反馈物理世界的变化。
2
无缝隙渐进式定量降水预报技术
构建了短临、短期、中期、延伸期以及长期多时间尺度嵌套的定量降水预报体系，通过滚动跟踪及渐进分析，实现流域定量降水预报全覆盖。
落地雨监测
3
预报调度一体化技术
围绕全流域预报调度模拟，构建了覆盖干支流控制性节点488个，各类模型方案1200多套。
河道演算
演进模拟
4
轻量化数字孪生技术
为了使系统贯穿数据-模型-业务，考虑到长江流域特点，设计了宏观视角和微观视角，宏观关注流域洪水态势感知，微观聚焦重点区域洪水风险评估分析。
宏观视角
微观视角
同时，通过叠加视频流数据，可以和孪生场景中水面进行实时比对，做到虚实互映。
虚拟场景与视频场景虚实互映
5
正逆向互馈预演体系
实现正向预演防洪风险、逆向推演洪量分配，双向互馈计算等功能，进一步推动调度方案生成的智能化。
在方案对比方面，构建多场景多视角多尺度的方案可视化对比功能。
多方案对比
在库区水面线风险分析方面，集成了三峡库区效益风险分析模型，构建了库区基于高程的淹没风险库，对三峡库区重点河道淹没进行细致分析。
长寿附近淹没
本文原文来自腾讯新闻