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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

一是面向全流透彻感知的水利数据感知要素少。空天信息技术迅猛发展为不
同类型、不同尺度及不同精度的数字孪生流域数据采集奠定了基础。然而，随着
流域透彻感知的需求，水利数据感知要素亟需丰富，这就要求用于数据采集的设
备类型、通信性能与感知要素都要有所提升。例如，由水库大坝形变监测逐渐由

原来基于北斗/GNSS技术的形变监测走向基于北斗/GNSS与In SAR融合的“点—
面”结合监测模式，在时间和空间上提升水利工程大坝形变监测频次和精度。
二是海量的水利数据感知频次低且容易挤占有限通信资源。高精度、大范围、
实时全流域透彻感知要求采集多源异构的数据，如文本数据、无人机航迹数据、

监测站点数据、遥感影像数据及视频数据等。如此海量且结构各异的数据对单一
的信息传输通道提出了巨大挑战。在没有地面网络的偏远地区，需采用卫星通信、
通信杆塔等方式进行接力通信，以进行数据的实时、全程及全时传输。另一方面，
在洪涝灾害救援现场，由于救援单位、人员及设备众多，卫星通信信道极有可能

被现场众多同类设备挤占，并导致通信不畅，数据无法及时有效地回传。
三是多源水利数据标准体系不完善导致传输不及时。多源水利数据融合是实
现预报、预警、预演及预案（“四预”）关键步骤之一，然而，在数字孪生流域
建设领域，基于卫星通导遥技术的数据采集基础设施、融合方法及水利业务应用

领域差异较大，缺乏统一的数据融合标准与完善的技术体系。具体而言，首先，
各类型的时空数据采集缺乏统一的标准，导致多源数据无法在元数据层面进行融
合，更无法进行更高层面的数据融合和集成，例如，因传感器及其搭载平台的不
同，采集的多模态遥感影像时空基准各异，信息融合难度大；其次，不同的数字

孪生流域平台之间采用数据格式和通信协议也不尽相同，数据缺乏必要的融合，
导致传输效率不高。
因此，为了解决当前数字孪生流域建设面临的数据采集和传输等实际问题，
需要统筹卫星通导遥资源与应用技术，构建统一的卫星通导遥应用框架，建立卫

星通导遥融合的新型水利信息系统，以支撑数字孪生流域透彻感知和仿真模拟。
2. 基于卫星通导遥融合的新型水利信息系统
（1）卫星通导遥融合的数字孪生流域框架
为应对卫星通导遥在数字孪生流域建设面临的问题，本文提出卫星通导遥融

合的数字孪生流域框架，设计基于卫星通导遥融合的新型水利信息系统，分别构
建空天地一体化水利感知网和宽窄融合星地一体化通信网两个子系统，提升全时

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