Page 50 - 现代测绘技术在水利工程中的应用

第一章 水利工程施工技术应用

行环境和调度过程的状态、特征、行为与变化过程精准地映射到虚拟空间并进行实时
反馈，能够作用于水利工程物理实体、调度运行、安全监测的全生命周期，能够不断
深化，改变传统水利工程运行管理方式。在这个过程中构建的与现实中的物理实体在
外表、内容和性质相同的虚拟产品叫做水利工程数字孪生体，它是在物理实体整个生

命周期中相对应的完全一致的虚拟模型，该模型建立了物理空间和虚拟空间的联系，
能够仿真物理实体在物理世界中的状态、行为、性能与活动等。水利工程运行管理数
字孪生体系是集成了多学科、多物理量、多尺度、多概率的对水利工程运行管理中的
物理实体、调度过程、运行环境进行数字化表达，从而反映其全生命周期的过程，它

具备高度的智能性、系统性、动态性、精确性和完整性。而水利工程数字孪生体针对
不同层次的物理实体有着不一样的虚拟数字模型，突出了水利工程数字孪生体的层次
性和集成性，同时它对于几何模型、物理模型、变化过程有着超写实性的表达。水利

工程数字孪生体对物理实体的整个生命周期进行了精确性表达，突出了它的广泛性和
一致性。
1. 构建目标
根据水利工程运行管理的现状以及数字孪生技术应用的特点，确定水利工程运行
管理数字孪生体系建设的目标主要有以下：

虚实融合，以实映虚，以虚控实。一方面，水利信息化要求围绕水利中心工作，
整合水利信息化资源，优化水利信息化配置，深化水利信息资源开发利用与共享，强
化信息技术与水利业务深度融合。另一方面，水利工程运行管理所面临的环境、状态、

行为、特性等都有很大的不确定性和不稳定性，要求物理空间与信息空间中人、机、物、
环境、信息等要素保持高度一致，就必须构建相互映射、适时交互、高效协同的复杂
系统，实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。
全要素、全流程、全业务集成融合。水利工程运行管理全要素集成与融合，通过

物联网、互联网等先进的信息技术，将水利工程中的人、机、物、环境等各种生产要
素在信息空间进行全要素重建及数字化映射，在可共享的统一空间进行统一用户管理、
统一数据交换，实现了各个要素的互联互通和数据共享。水利工程运行管理全流程的
集成与融合，使得水利工程数字孪生体能够对水利工程运行管理过程中的每一个环节

进行实时的监测，并且能够依据实时的仿真数据、实时运行数据和历史数据来对水利
工程运行管理的过程进行评估、优化及预测等。水利工程运行管理全业务的集成与融
合，将涉及水利业务和行政应用全局的水利对象基础数据，以及水利对象空间和业务
关系等数据，进行整合，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

割裂和标识不统一等问题，提供更完整、更全面的信息共享服务。全要素、全流程、
全业务的集成与融合为水利工程运行管理提供了更加可靠与更高效率的信息服务。

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