冯志刚-数字孪生淮河防洪“四预”建设实践与发展思考.pdf

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1、P1冯志刚淮河水利委员会水文局（信息中心）2024年6月26日数字孪生淮河防洪“四预”建设实践与发展思考P2一、背景现状二、数字孪生三、建设实践四、发展思考目录P3P3背景现状01P4背景现状 淮河流域北邻黄河、南连长江，通江达海，是长三角一体化、长江经济带、大运河文化带、淮河生态经济带等国家重大战略高度重叠区域，在我国社会经济发展大局中具有十分重要地位。国家重大战略高度重叠区域淮淮河河淮淮河河长长江江P5背景现状u淮河是新中国第一条全面、系统治理的大河。u1951年毛泽东主席发出“一定要把淮河修好”的伟大号召。u党的几代最高领导人都曾亲临淮河视察，对淮河治理作出重要指示。毛泽东主席两个月内四

2、次对淮河治理作出批示毛泽东主席亲笔题词“一定要把淮河修好”邓小平总书记视察梅山水库19501951196019912008江泽民总书记察看淮河灾情胡锦涛总书记视察淮河王家坝2020P6背景现状2020年，习近平总书记先后视察淮河流域王家坝和江都水利枢纽，对行蓄洪区调整、现代化防洪救灾体系建设等作出重要指示。P7背景现状 水利部组织编写的深入学习贯彻习近平关于治水的重要论述一书，2023年7月由人民出版社出版，在全国发行。本书以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，分专题阐述了习近平总书记关于治水重要论述的时代背景、思想脉络、重大意义、丰富内涵、精神实质、实践要求。P8P8数字孪生02P9数字

3、孪生和数字孪生水利 数字孪生（Digital Twin）是物理实体在虚拟空间中交互映射，反映全生命周期演变过程。数字孪生水利通过大数据、云计算、人工智能等最新信息技术和水利业务深度融合，将江河湖泊、水利工程实时映射到数字世界，精准预报，超前预警，快速预演，制定预案，为防洪、水资源管理等水利工作提供智慧“大脑”。P10数字孪生数字孪生流域 数字孪生流域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的数字映射、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，实现对物理流域实时监控、发现问题、优化调度。P11数字孪生数字孪

4、生流域2022年2023年2025年 发布全国L1级数据底板 汛期初步应用防洪“四预”完成94项先行先试建设任务 基本建成水利部数字孪生平台 大江大河大湖实现防洪“四预”建成具有“四预”功能的水利部和七大江河数字孪生流域 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、智慧化模拟、精准化决策为路径，整合建设全国统一、及时更新的数据底板，构建多级协同的模型平台和知识平台，迭代提升信息化基础设施，至“十四五”末期，建成水利部和七大江河数字孪生流域，在重点防洪地区实现流域防洪“四预”，在跨流域重大引调水工程、跨省重点河湖基本实现水资源管理与调配“四预

5、”，N项业务智能应用水平大幅提升，数据共享和网络安全防护能力明显增强，为新阶段水利高质量发展提供有力支撑和强力驱动。P12数字孪生数字孪生流域 数字孪生流域包括信息化基础设施和数字孪生平台；水利业务应用调用数字孪生流域的算据、算法、算力等资源，支撑流域防洪、水资源管理与调配等业务应用。其中，数据底板、模型平台、知识平台等主要是新建。水利感知网、水利云、数据资源、水利专业模型等主要是升级改造。P13P13建设实践03P14建设实践数据底板建设项目建设内容拟采用的数据源（方法）及数据标准全流域数字场景高空间分辨率遥感影像利用GF-1、GF-2、GF-6等卫星数据建立流域遥感影像数据集，能够为全流域

6、提供2m和0.8m分辨率的卫星影像全流域数字高程模型（DEM）采用资源三号卫星数据与建模技术生产流域尺度5m空间分辨率的数字高程模型数据土地利用与作物分布遥感数据以高空间分辨率多光谱遥感影像为数据源，拟利用CNN深度学习方法对流域范围的土地利用与作物种植分布进行监测分类，数据分辨率为米级流域水体淹没范围遥感数据以高空间分辨率多光谱与雷达卫星影像为数据源，应用水体指数漂移算法提取水体淹没范围空间数据，数据分辨率为米级重点河道精细化数字场景高空间分辨率数字高程模型数据生产开展点云密度为4点/m2的机载激光雷达航空摄影以及1m空间分辨率的 DEM制作高精度水下