Page 49 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

The Application of Modern Surveying and Mapping Technology in Water Conservancy Engineering
现代测绘技术在水利工程中的应用

聚类分析等优化算法的实现以及数字化表达技术的广泛应用，数字孪生技术的理论研
究和应用领域逐渐趋向于多元化，应用阶段也由产品设计阶段向产品制造和运行管理
等阶段转移。水利工程运行管理涉及监测、监管、预警、调度、维护等众多业务环节，
水利信息化要求主要水利业务范围的主体信息资源采集、处理、传输、利用的全面规划，

在这个过程中需要建立水利数据模型，实现水利数据全生命周期的采集、存储、交换、
更新、共享等。由此看来，数字孪生的思想和实现水利信息化之间有着众多的共同点，
数字孪生能够为实现水利工程精细化管理提供许多理论和技术上的支持。从水利信息
化建设历程来看，其信息源丰富度、数据整合能力、开发利用效益等均存在若干问题，

但是随着信息技术、自动化技术和现代决策技术的迅速发展，使得水利工程运行管理
过程中所需要的对各类复杂情况的监测手段层出不穷，使得水利工程在运行过程中对
各种动态数据进行实时的采集、可靠与快速传输、存储、分析、决策、预测等成为可能，

通过建立水利数据模型，可以实现对水利工程的各种现象进行动态模拟，为实现水利
工程中的物理实体和信息空间的数据、信息实时交互融合提供了理论和技术上的支撑。
（三）数字孪生技术在水利工程运行管理现状
利用数字孪生技术，构建水利工程运行管理中的物理实体与虚拟空间中人、机、
物、环境、信息等要素的相互映射、实时交互、高效协同的管理系统，从而更加直观、

全面地反映水利工程运行管理过程全生命周期状态，能够更加有效地对水利工程中建
筑物各部位、闸门、机电设备、观测设施、通讯设施等进行全面的监管和检查。同时，
系统集成传感器数据、历史维护数据，以及通过挖掘而产生的相关派生数据，利用数

据挖掘、机器学习、聚类分析等数据分析处理技术，可以持续地预测装备或系统的健
康状况、剩余使用寿命，也可以预见关键安全事件的系统响应，通过与实体的系统响
应进行对比，揭示水利工程运行管理中存在的未知问题。利用数字孪生技术构建将物
理实体和环境精准映射到信息空间并进行实时反馈的智能系统，能够以统一标准更加

准确、快捷地完成对工程管理中各类资料的收集，实现对水利工程技术档案鉴定、整
理和归档全过程的数字化管理，解决跨部门跨业务领域信息的不一致、不完整以及对
象关系割裂和标识不统一以及纸质媒介传递、查询、统计、分析困难，且准确性和使
用效率低等问题。当前水利工程中的控制运用和管理流程处于一个单项操作的流程，

并且执行结果的反馈存在着延迟、不准确等问题，通过构建数字孪生的平台，能够对
整个流程的规划设计、执行过程进行模拟仿真、评估、优化、分析、决策和预测，实
现流程处置的闭环化和管理记录的电子化，从而产生最优化的处理方案。
（四）水利工程运行管理数字孪生体系构建

水利工程运行管理数字孪生体系将感知、计算、通信、控制等信息技术与水利工
程中的物理实体、管理者、运行环境等生产要素深度融合，将水利工程物理实体、运

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