Page 40 - 水利水电工程施工管理概论

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

时空范围和精度，不利于多要素、多过程的耦合，亟须发展并行计算技术。硬件
架构（多核 CPU、GPU 和计算机集群等）的发展和并行环境（MPI、Open MP、
CUDA 和 Hybrid 等）的逐步完善，为流域模型并行化研究提供了软硬件支撑。
（6）模型沉浸可视化

传统的数字流域平台在地理空间元素的真实可视化和流域管理的强大决策支
持方面存在局限性，需要开展数字孪生模型沉浸式可视化研究。主要研究流域场
景管理、场景重构以及场景输出等场景控制技术；利用场景与模型的耦合机制，
实现流域场景与流域模型的有效融合，通过将不同尺度的流域模型运算与结果展

示构建到真三维的虚拟环境上，实现从宏观到微观多尺度流域现象展示、分析与
预测；融合数据索引与加速技术构建多感知数据分离与调度引擎，实现不同感知
数据的识别、分离、调度与同步，针对不同设备性能、网络带宽条件上可视化流
畅性需求，自适应地调整输出内容、输出格式与绘制质量；最终实现专业虚拟现

实环境、高性能工作站、移动设备以及三维显示器、三维鼠标、漫游 / 触感头盔
等多感知设备的协同运作，实现沉浸式、多感知交互的虚拟流域环境的表达与人
机交互。
3. 数字孪生流域实时连接交互关键技术

在物理流域与虚拟流域模型、数据、知识和服务的连接中，物理流域对象的
识别、感知和跟踪至关重要。因此，RFID（Radio Frequency Identification）、传
感器、无线传感器网络和其他物联网技术至关重要。数据和知识的交换需要统一
的通信接口和协议技术，包括协议解析和转换、接口兼容性和通用网关接口等。

由于人类在物理和虚拟世界中都与数字孪生交互，因此人与计算机的交互技术，
如 VR（Virtual Reality）、AR（Augmented Reality）、MR（Mixed Reality），以
及人与机器的交互协作都应纳入考虑。鉴于模型的多样性，模型和数据、知识的
连接需要通信接口、协议和标准技术，以确保虚拟模型和数据、知识之间的稳定

交互。同样，服务和虚拟模型之间的连接也需要通信接口、协议、标准技术和协
作技术。最后，必须合并安全技术（如设备安全、网络安全、信息安全）以保护
数字孪生流域的安全。
（1）实时连接

主要用于确保数字孪生流域不同部分之间的实时交互。当前，接口、协议和
标准的不一致是数字孪生流域连接的瓶颈。有必要研究通用的互联理论、标准以

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