Page 69 - 水利水电工程施工管理概论

第一章 水利水电工程智慧管理——以数字孪生流域建设为例

术可以利用遥感技术获取的数据，进行可视化表达和展示，也可以利用地理信息
系统进行数据处理和分析，实现对流域内的各种要素和现象的可视化表达和交互
探索。

第四节 数字孪生流域亟须发展的方向

一、发展趋势

数字孪生流域作为流域治理管理所需的感知、数据、知识、模型、服务等核
心的绝佳载体，为“大云物移智链”技术与流域治理管理融合的潜力释放创造了
有利条件。网络化是感知单元、数据单元、知识单元、模型单元、服务单元等打

破孤岛、协同联动激发更大价值的发展趋势。随着感知网、数据网、知识网、模
型网和服务网形态的构建，数字孪生流域才能真正在流域治理管理中具有增值效
益，为流域（元宇宙在流域治理管理中的应用）或水利元宇宙或更大尺度的元水

圈发展奠定基础，循序推进智慧流域建设。
（一）感知网
中国已形成了地面站网体系，以水利部门为例，截至 2020 年底，中国县级
以上水利部门各类信息采集点达 43.4 万处，其中，水文、水资源、水土保持等

各类采集点共约 20.9 万处，大中型水库安全监测采集点约 22.5 万处。目前，中
国智能手机用户已超过 10 亿。另外中国对地观测卫星初步建成了包括气象、海洋、
资源、环境和减灾、高分等较为完善的对地遥感器和卫星系统及应用系列卫星体

系。未来流域感知体系的发展趋势就是构建具有感知、计算和通信能力的传感器
网络与万维网结合而产生的空天地集成化观测网络，构建智慧流域的综合感知基
站，对物理流域各种状态进行立体、即时和准确感知，通过一系列接口提供观测
数据与空间信息服务，从而在正确的时间、正确的地点将正确的信息传递给正确

的人或物的 4R 灵性服务，为流域资源优化配置、生态环境等综合管理提供数字
化基础。
（二）数据网

2010 年 3 月 Science 的文章指出科学技术的发展正在变得越来越依赖数据，
图灵奖获得者 Gray 也指出数据密集型科学发现将成为科技发展的第四范式，中

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