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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
流域模型构建提供了有效防范。水利部较早建成的卫星通信水利专网,具备覆盖
面积大、传输容量大、机动灵活等优势,在防汛抗旱异地会商、应急通信、水文
数据传输等方面发挥了极大的作用。以北斗为代表的全球导航(GNSS)具有定位、
导航、授时以及短报文等四大功能,在水利工程安全形变和水雨情安全传输方面
已经推广应用。国产高分卫星遥感在资源生态环境管理、水环境监测、水土保持、
水利工程监测、防洪抗旱等水利业务中广泛应用。尽管通信、导航和遥感卫星在
水利行业中发挥重要应用,但大多为单独系统应用,数据之间存在“孤岛”现象,
如何面向新时期智慧水利数字孪生流域建设的需求,开展“通导遥”信息采集和
高效传输,是数字孪生流域新型水利感知网建设需要解决的关键问题之一。
综上,面向数字孪生流域信息采集和高效传输需求,本节梳理卫星“通导遥”
技术在水利业务中的应用现状,分析数字孪生流域建设中卫星通导遥融合应用面
临的挑战,设计基于卫星通导遥融合的新型水利信息系统,该系统主要包括空天
地一体化水利感知网与宽窄带融合星地一体化水利通信网两大子系统,支撑全要
素、高频次、高精度的数字孪生流域透彻感知和动态仿真模拟;以某市数字孪生
水库建设为例,开展了卫星通导遥融合在数字孪生水库“四预”中初步实践与探索。
1. 卫星通导遥技术在水利行业的应用现状和面临的挑战
(1)应用现状
随着航空航天技术的成熟,我国在轨卫星数量显著增加,涵盖了通信、导航、
遥感等卫星三大体系,卫星通导遥技术已经深入应用到水利行业各业务领域中。
在卫星通信方面,我国已建成较为完备的由通信广播卫星、宽带通信卫星和移
动通信卫星等组成的通信卫星体系。通信卫星在服务水利业务及抢险救灾中具备
全域覆盖、通信无盲区,部署灵活、建设周期短,抗毁能力强等突出优势。1994
年水利部率先建设水利卫星通信网并经历两代升级扩容,目前已建成以信息中心
卫星主站为核心,7 个流域、29 个省为分中心,卫星固定站、车载卫星站、便携
卫星站为主体覆盖全国的大型卫星通信专网,支持水雨情数据报汛、防汛抗旱异
地会商、应急处置等业务内容。
在卫星导航方面,我国已建成北斗三号系统在亚太地区提供区域短报文通信、
星基增强、精密单点定位、地基增强等四种服务。水利部北斗卫星系统应用始于
2002 年,短报文与精准定位功能为数据感知、传输提供了有效途径。水利部下
属的中国水利水电科学研究院正在开展北斗水利推广示范应用,已经在病险水库、
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