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水利水电工程施工管理概论
Introduction to the Construction Management of Water Conservancy and Hydropower Projects

利工程建设和运行管理能力显著提升。

四、数字孪生流域的演化路径

为了指导数字孪生流域工程实践，结合已有研究成果，将数字孪生流域构建

和应用过程分为流域数字感知、流域数字映射、流域数字认知、流域数字模型、
流域数字投影和流域数字孪生6个阶段。需要指出的是，6个阶段不是严格孤立的，
而是存在循环迭代的关系。
（一）流域数字感知
基于流域水资源、水生态、水环境、水灾害的科学研究和业务管控需求，将

全面掌握以流域为单元自然—社会二元水循环的“降水 - 坡面 - 河道 - 水库”和
“取水—供水—用水—排水”的全空间、全链条、全环节的时空要素信息作为目
标，遵循流域“水资源—社会经济—生态环境”耦合组成复杂系统的演变特征和

规律，兼顾流域机理研究、科学计算与精准决策的要求，基于空天地一体化的思
路，构建具有全域、立体、精准、异构、多元内涵以及泛在、共享、互操作、动
态实时、自治、可扩展、灵活、智能等特征的综合感知网。该综合感知网是万维
网应用于流域科学的新型网络物理时空信息基础设施，能够实现对各种传感资源

的集成和共享管理、获得实时或近实时的时空连续数据、进行互操作和在线流域
科学数据处理和分析以及提供基于网络的流域科学信息和知识的聚焦服务，实现
“以虚感实”。
（二）流域数字映射

目前，实践应用中偏重于数字孪生的可视化特点研究且将其作为首要的研究
目标，在追求视觉美感的同时忽略了数字孪生的真实性特点，这就类似于追求人
的外貌而忽略了个体本身所附带的教育、文化、技能等内涵。数字映射首先要保
持流域自然背景、流场动态、水利工程及设施设备的真实性，参考河流实体模型

试验的研究和实践经验，通过在虚拟空间上构建物理流域对象子单元的几何、结
构、属性、关系等相适应的数字映射镜像，利用数据组织模型对各种物理对象子
单元进行聚合构造，形成真实性的流域数字对象，进而将数字感知的实时信息赋
予物理对象，从而使数字对象“鲜活”起来，实现“以虚映实”。

（三）流域数字认知
基于试验、理论演绎、仿真模拟以及数据分析方法，对流域系统演变规律及

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