智慧水利的基础-数字流域

智慧水利的基础-数字流域

智慧社会的发展引起高度重视

智慧社会建设引发新思考？习近平指出，大数据是信息化发展的新阶段, 实施国家大数据战略 加快建设数字中国。十九大报告中指出： 加强应用基础研究，拓展实施国家重大科技项目，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑。

水利信息化发展现状

国家或行业层面都明确提出了对水利行业在自动化、信息化技术的建设和应用要求，努力实现 “以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”的技术进步发展步骤。

数字流域平台在智慧水利建设中的重要作用

国家大数据战略、水十条、水资源管理三条红线、水功能区划、水资源承载力保障、河湖长制等，推进管理科学化

高科技手段

遥感（RS）数据收集系统 （DCS）全球定位系统 （GPS）地理信息系统 （GIS）模型计算 三维技术 多媒体技术   移动通信技术

流域自然环境要素：地质、地貌、气候、水文、土壤、植被等流域人文环境要素人口、经济发展、产业布局人类活动及影响土地利用、水环境质量状况、流域排水排污、流域涉水工程

透彻感知流域信息流域大数据管理模式应用服务整合，业务协同丰富决策手段，提高决策水平

数字流域建设思路

（天）遥感监测（空）无人机监测（地）地面监测、无人船监测（智能）以高海拔无人化自动感知+物联网云化感知相结合

大数据

整合流域内各级各类相关数据，建立流域信息资源目录，实现流域信息资源共享交换，流域信息资源的深度应用。

大地图

空间数据萃取：提取水系数据、居民地数据、交通数据等，空间数据分析，动态可视化展示

大模型

机理关系：水循环，洪水形成过程，生态水文过程演变等模型集合：水文计算模型、水动力模型、水质模型、流域生态演变模型、

风险评估模型……以空间多级流域精细化管理为业务单元，以全业务动态模块化管控为技术方向，以解决管理中实际落地问题为导向，建设区-市-县联动云化、管理运维一体的智慧应用

数字流域平台在智慧水利建设中的重要作用

数字流域建设目标

感知水-分析水-模拟水-预测水

结合区域经济发展，考量水利可持续发展，有效支持流域生态环境保护，管理实现多级流域科学化管理流域监测感知化

流域资源共享化，流域业务一体化，流域决策科学化，流域监控规范化，流域信息可视化

数字流域建设初步构架

技术为业务服务

解决：信息资源匮乏，基础薄弱，水资源禀赋差，超载严重，水环境承载能力低，污染严重生态空间不足，功能退化部分河段防洪能力不足，隐患犹存，区域协同管理能力薄弱，亟待加强

数字流域--大地图：实现时空立体地图大数据支撑平台

大地图：结合区域空间分布的实际情况，建设涉水空间数据的集成，可实现图属一体化，支撑水量、

水质、水生态等要素信息的多维可视化，让每一处水体都立体呈现，构建数字化立体沙盘

原始采集：遥感影像数据、倾斜影像数据、外业观测数据、文本资料……

加工处理：DEM、DOM、三维模型……

解译提取：洪涝淹没范围、旱情分布、土壤侵蚀因子、蓄水量、水质参数……

空间数据可视化，应用展示接口，模拟仿真推演服务

让流域业务员管理每一处水，都有模型计算，辅助流域管理智能化

流域地貌形态特征

流域几何特征分布，河流类型与分布特征,湖泊形成与演变规律,物质、能量演化规律等,流域土壤类型与分布,流域泥沙运动规律

地表侵蚀过程

流域自然地理过程

流域内地貌、植被、土壤和地质等的演变流域内降水、蒸发、气温、日照、水循环规律、水环境、河流的演变流域物质降解规律

,流域合成与分解代谢,生态水文过程

人地关系

人类活动对流域各种问题的影响规律,流域地理环境对人类可持续发展的作用,流域土地利用模式,流域水土流失过程,流域代谢功能演变过程,环境水文过程,生态水文过程.

数字流域--大模型：实现流域尺度智能化分析的中枢

建立业务深度融合模型、方法和分析核心层建设：和构建数据、算法业务模型融合体系，通过数据挖掘、信息融合、模拟分析、虚拟现实、场景分析、深度学习等手段，构建集知识发现、评估评价、预测预警、业务融通、科学决策为一体、快速响应的智慧水利大脑。