Page 31 - 水利水电工程管理与测量技术控制

水利水电工程管理与测量技术控制

署的明确要求，是适应现代信息技术发展形势的必然要求，是强化流域治理管理
的迫切要求。
在工业领域，数字孪生技术并不是一种全新的技术，它是系统建模与仿真应

用的重要形式，是在物联网技术提供了便捷采集和可靠传输能力、大数据技术提
供了海量数据存储分析能力、云计算技术提供了强大的计算能力、人工智能技术
提供了强大的推理分析能力的技术背景下，系统建模与仿真应用技术发展的新阶
段。数字孪生技术通过数字化的手段构建一个与物理世界同样的虚拟体，从而实

现对物理实体的了解、分析、预测、优化、控制决策。对于运维阶段的水利工程
数字孪生技术来讲，信息化系统提供了工程的运行状态信息，例如气象水情信息、
闸阀开关状态、水质信息、结构应力应变信息等，这些信息在一定程度上反映了
真实世界中的水利工程的运行状态。而基于工程建设阶段的设计资料，例如水工

建筑物设计图、闸泵站结构设计图，利用经典的水文、水利、水质分析理论，并
借助地理信息（GIS，Geographic Information System）、建筑信息模型（BIM，
Building Information modeling）等技术，则可在计算机中搭建物理实体对应的虚
拟体。基于虚拟体，可对物理实体的变化规律进行预测，并验证、优选调度运行

决策。构建数据孪生流域具体的做法包括以下方面：
1. 完善数据底板——智慧水利的“算据”
在全国水利一张图的基础上，通过完善时空多尺度数据映射，扩展三维展
示、数据融合、分析计算、动态场景等功能，形成基础数据统一、监测数据汇集、

二三维一体化、跨层级、跨业务的数据底板。要锚定构建数字化场景的目标，建
立天空地一体化水利感知网，构建全国统一、及时更新的数据底板，保持与物理
流域交互的精准性、同步性、及时性。
2. 构建模型平台——智慧水利的“算法”

建成的数据模型要满足标准统一、接口规范、分布部署、快速组装、敏捷复
用的要求，能够实现在数字空间对水利治理管理活动进行智慧化模拟，为数字孪
生流域提供模拟仿真功能。要锚定智慧化模拟的目标，推进水利专业模型技术攻
关，构建水利业务知识库，建设水利业务智能模型，确保数字孪生流域模拟过程

和流域物理过程实现高保真。
主要通过利用机器学习等技术感知水利对象和认知水利规律，为数字孪生流
域提供智能内核，支撑事件正向智能推理和反向溯因分析，满足数据分析、专业

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