黄诗峰-遥感技术在数字孪生流域建设中的应用.pdf

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1、P1遥感技术在数字孪生流域建设中的应用遥感技术在数字孪生流域建设中的应用黄诗峰中国水利水电科学研究院2022.7P21 背景2 数字孪生与数字孪生流域3 遥感技术在数字孪生流域中的应用4 未来展望目录P3P3背景背景1P4 国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出了“构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”1 背景P51 背景2021年3月，李国英部长在信息化专题会议中提出了“建立物理水利及其影响区域的数字化映射，实现预报、预警、预演、预案的信息化目标，要求按照“大系统设计、分系统建设、模块化链接的思路实现数字化场景、智慧化模拟、精准化决策；2021年6月，在“三对标、

2、一规划”专项行动总结大会上，李国英部长强调，智慧水利是水利高质量发展的显著标志，并将推进智慧水利建设作为推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一，提出“以数字化、网络化、智能化为主线，构建数字孪生流域，开展智慧化模拟，支撑精准化决策，全面推进算据、算法、算力建设，加快构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系”P6 水利部提出了“智慧水利是水利高质量发展六条实施途径之一”1 背景2021年10月12日，李国英部长主持召开部务会议，会议强调：推进智慧水利建设是实现新阶段水利高质量的重要路径之一。要按照需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力要求，以数字化、网络化、智能化为主线，以数字化场景

3、、智慧化模拟、精准化决策为路径，全面推进算据、算法、算力建设，加快构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系。要坚持系统观念，做好顶层设计，从数字孪生流域、数字孪生工程、水利业务应用、网络安全体系等方面构建标准统一、模块连接、互为融通、共享共用的总体框架，全面覆盖各项水利业务应用，全面提升推动新阶段水利高质量发展的能力和水平P7 2021年10月，水利部印发关于大力推进智慧水利建设的指导意见 智慧水利建设顶层设计“十四五”智慧水利建设规划,对当前和今后一段时期智 慧水利建设进行了部署；2022年3月31日水利部印发数字孪生流域建设技术大纲（试行）数字孪生水利工程建设技术导则（试行）等四个

4、文件，明确数字孪生流域建设内容与技术要求；2022年4月，水利部印发数字孪生流域先行先试工作方案数字孪生流域建设先行先试台账，共确定56家单位的94项任务先行先试。1 背景P8P8数字孪生与数字孪生流域数字孪生与数字孪生流域2P92.1 数字孪生数字孪生是一种数字化理念和技术手段，它以数据与模型的集成融合为基础与核心，通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射，基于数据整合与分析预测来模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程，最终形成智能决策的优化闭环。其中，面向的物理对象包括实物、行为、过程，构建孪生体涉及到的数据包括实时传感数据和运行历史数据，集成的模型涵盖物理模型、机理模型和流程

5、模型等。【数字孪生体技术白皮书(2021)】P102.1 数字孪生数字孪生四个典型的技术特征:虚实映射。数字孪生技术要求在数字空间构建物理对象的数字化表示，现实世界中的物理对象和数字空间中的孪生体能够实现双向映射、数据连接和状态交互。实时同步。基于实时传感等多元数据的获取，孪生体可全面、精准、动态反映物理对象的状态变化，包括外观、性能、位置、异常等。共生演进。在理想状态下，数字孪生所实现的映射和同步状态应覆盖孪生对象从设计、生产、运营到报废的全生命周期，孪生体应随孪生对象生命周期进程而不断演进更新。闭环优化。建立孪生体的最终目的，是通过描述物理实体内在机理，分析规律、洞察趋势，基于分析与仿真对

6、物理世界形成优化指令或策略，实现对物理实体决策优化功能的闭环。P11数字孪生包括三个主要部分：物理空间的实体；虚拟空间的数字模型；物理实体和虚拟模型之间的数据和信息交互系统。万物皆可数字孪生！2.1 数字孪生数字孪生制造数字孪生城市P122.1 数字孪生数字孪生发展历程沿革P132.2 数字孪生流域数字孪生流域（DTB,Digital Twin Basin）是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理流域的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础