推进国度水网监测系统建立,面向数字孪生国度水网安排营业模子和学问需求,沉点开展国度水网主要结点工程工情、流量、水质等要素正在线监测,推进调水工程水量监测,强化取水水源设备的水位、水质、流量,输水设备的流量、压力、变形、渗流、温度,以及调蓄设备的水位、进出口流量、淤积等调水工程全流程、全环节、全要素监测,完美取用水监测计量系统。开展河湖水资本和生态监测,持续推进全国沉点河湖生态流量和跨省主要断面江河水量常态化监测。强化农业灌溉面积、断流河道、萎缩湖泊遥感监测,加强集中式饮用水水源地水量水质监测。加强地下水监测能力扶植,完美全国地下水水位监测坐网,加大基于沉力卫星数据的地下水蓄变量监测阐发研究取使用,提拔取用水、河湖水资本、生态流量保障、饮用水平安、地下水资本等营业监测能力。
数字孪生水利具有高科技、高效能、高质量特征,成为水利新质出产力的显著标记和无力抓手。监测系统是数字孪生水利扶植的主要根本,天-空-地-水-工监测手艺根本前提不竭完整,卫星遥感、卫星互联网、斗极通导遥一体化、无人机、无人船、激光雷达、测雨雷达、声光电雷达、水下机械人、智能传感等现代空间不雅测、智能收集、智能建模等通用公用先辈手艺及配备为水利营业监测供给了先辈出产东西,并已正在水利行业逐渐获得无效使用,正分歧程度推进监测系统提档升级。数字孪生水利通过推进水利劳动者、出产材料、劳动对象及其优化组合进一步跃升来实现水利出产力的成长。开展“天空位水工”一体化监测系统扶植,可以或许推进以数据、消息、科技为焦点的新型出产材料的升级,推进由新期间水利劳动者、出产材料(监测数据)以及劳动对象(数字孪生营业系统)构成的水利新质出产力成长。
(1。水利部消息核心,100053,;2。水利部南京水利水文从动化研究所,210012,南京;3。黄河水利委员会黄河水利科学研究院,450003,郑州)。
出格是正在应对湖南团洲垸堤防决口险情期间,“天空位水工”一体化监测手艺手段阐扬了主要感化。收到“湖南岳阳市华容县团洲垸洞庭湖一线堤防发生管涌险情,告急封堵失败后堤坝决堤”的消息后,水利部针对团洲垸及周边区域告急搭建“天空位水工”一体化监测系统。
“地”:建立溃口表里应急坐,针对流量、水位、溃口长度等要素以小时级频次开展监测,7月6日12时,监测到溃口宽度增至225m摆布,垸表里水位根基持平。
监测是指通过各类传感器和配备对特定对象进行及时、长序列取丈量,进而各类要素消息时空变化环境,是实现物理世界数字化映照的环节手艺手段。数字孪生水利系统是以物理水利对象为单位、时空数据为底座、数学模子为焦点、水利学问为驱动,对物理水利全要素和水利管理办理勾当全过程进行数字映照、智能模仿、前瞻预演,取物理水利系统同步仿实运转、真假交互、迭代优化,实现对物理水利系统及时、发觉问题、优化安排的新型根本设备。高尺度的数字孪生水利需要高频次、高精度、及时正在线的监测系统进行支持,并络绎不绝地为数字孪生平台出格是水利专业模子计较供给动态监测数据,及时精准更新水利对象的形态。监测系统的科学扶植和高频甚至正在线运转是实现“孪生”的主要前提,是支持营业实现及时精准“四预”的保障。因而加速建立“天空位水工”一体化监测系统具有主要意义。
要沉点推进“天空位水工”一体化监测系统扶植,积极争取基建投资、财务资金和专项债券等其他相关渠道投入,按照“整合已建、统筹正在建、规范新建”的准绳操纵好各渠道资金,按照“两手发力”的要求积极摸索通过市场机制筹集资金。
加速建立水利公用、公益性、军平易近融合、贸易等光学、雷达、沉力卫星等构成的水利遥感卫星使用星座,通过发射“水利一号”等遥感卫星,深化各方合做,推进水利监测手艺立异升级,及时供给动态遥感卫星数据办事。搭建无人机监测共享办事平台,实现无人机资本正在线办理和共享使用。沉点水利工程、河湖的环节部位视频全笼盖,共享利用中国铁塔高点视频、无人机等资本,协同成立水旱灾祸事务应急处相信息保障机制。基于斗极定位、、授时和短报文办事功能,保障雨水情、工情及时持续传输,根基建成基于斗极的数字孪生水利时空数据底座。推进智能监测新手艺设备使用,推进水利测雨雷达、激光雷达、智能芯片、高坝深水探伤、水文应急监测、冰下正在线测流、堤坝高精度电磁探测、分布式光纤等办事于数字孪生水利扶植的先辈手艺配备使用,为行业监测供给手艺配备根本。
钱峰,成开国,夏润亮,等。数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统建立取使用初探[J]。中国水利,2024(24):39-47?。
要正在实和中堆集、熬炼、培育复合型人才,攻坚克难,慎密环绕新质出产力要求,融合理论取实践,为“天空位水工”一体化监测系统扶植供给人才支持。
到2026年岁尾,以水利部、流域办理机构、省级水行政从管部分的数字孪生平台为依托,根基建成卫星、雷达、无人机、无人船、视频监测点、地面监测坐、水面水下监测点、水利工程监测坐等构成的“点线面体”监测收集,持续优化迭代升级,根基笼盖水利对象全要素和水利管理办理全过程,布局、密度、功能实现提档升级,监测手艺、、轨制、尺度等根本保障较着夯实,水旱灾祸防御、水资本办理取调配、水利工程扶植和运转办理、河湖长制及河湖办理、水土连结和农村水利水电等营业监测能力较着提拔,为具有“四预”功能的数字孪生水利系统供给全面、及时、精准、靠得住的算据支持。
天基、空基、地基、水基、工基监测五位一体,从水利行业监测全局出发,全面笼盖水旱灾祸防御、水资本办理取调配等水利“2+N”营业监测范畴。一体化监测,从系统不雅念出发,是对一个水利对象或一项水利营业的一体化监测,填补行业单一监测手段缺陷,多手段分析使用,全方位、全笼盖、全要素监测;同时是成立正在全国、流域、省级、工程办理单元共谋、共建、共用、共享根本上的一体化监测,实现系统完整、集约节约、不沉不漏;也是各个营业监测之间的一体化,共用如电力、通信、监测地址等根本设备,打通营业数据共享壁垒,采集面向水利对象全要素和水利管理办理全过程的监测数据,将水利监测数据正在时空、范畴、精度、频次等方面协同融合,通过消息网和水利云等进行通信传输和阐发存储,保障数字孪生平台中的模子平台和学问平台算据挪用,支持实现水利营业“四预”功能。
面向全国河湖长制办理消息系统以及河湖监管营业需求,提拔河湖库“天空位水工”一体化监测能力,面向河湖库监测消息量大类杂,单一遥感识别模子精度低、效率低,夜间、动态复杂前提下问题发觉识别难等问题,加强高分辩率卫星遥感(亚米级)、斗极、无人机、激光雷达、视频智能识别等监测手艺使用,开展水库工程办理和范畴上图,沉点河道、湖泊办理范畴内地物图斑变化按季遥感监测和人工智能识别,开展主要防洪水库库容侵犯监测。使用斗极手艺、船舶从动识别系统(AIS)、视频、无人机放哨等手艺,为全面办事河湖水域岸线空间管控和河湖库“清四乱”(清理乱占、乱采、乱堆、乱建)规范化常态化工做供给数据支持。
成立健全数据归集共享办理轨制,制定监测数据采集、归集、共享等方面的办理轨制和工做机制。加强监测尺度取计量支持,面向数字孪生水利扶植需求,建立恰当超前、相对不变、持续扩展、适用性强的数字孪生水利监测手艺尺度系统,成立健全监测计量系统,环绕流量、水位、雨量等环节要素加强计量尺度安拆扶植。
“天空位”一体化监测指借帮卫星平台、无人机平台以及地面设备设备实现立体化监测,填补单一监测手段缺陷,正越来越普遍使用于各行各业,如生态部提出“天空位一体化”生态质量监测收集,国度林草局构开国家公园“天空位”一体化监测系统,广西海洋坐扶植天空位海一体化监测示范工程——茅尾海生态立体智能分析监测等。数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统面向水利行业河湖水体和水利工程监测主要性以及监测对象内正在特点(如河湖水下地形、水体水质要素,以及水利工程渗流渗压、应力应变等要素),以营业为牵引,进一步聚焦跨营业、跨层级、跨技法术字孪生一体化监测需求,实现对水利对象全要素和水利管理办理全过程监测,可以或许更好办事数字孪生水利扶植,处理水利营业痛点难点。
正在“天空位水工”一体化监测网根本上,建立水利部本级-流域-省份-工程“纵向到底,横向到边”的数据归集平台,对接全国一体化政务办事平台,实现跨部委共享数据的同一归集取数据目次同步,整合水利部视频级联集控平台、水利部无人机监测共享办事平台、水利部卫星遥感监测平台等平台共享办事。成立水利部取流域办理机构、省级水行政从管部分、相关工程办理单元之间不变的数据传输链。正在水利一张图上建立“天空位水工”一体化监测专题图。环绕营业使用需求,开展多源、、多标准数据归集管理,保障水利根本对象逻辑分歧性、数据分歧性,确保数据“一数一源”。
平安靠得住,自从可控。全面提拔收集通信平安防护能力,传输、归集取使用。加速推进国产化手艺和设备研发使用,提拔设备设备集约性、靠得住性、不变性,实现全生命周期高效智能运维。
“水”次要操纵声、光、电、无人船等监测手艺配备实现对河湖库水体的水位、流速、水质、泥沙、水下地形、水生生物等水中水下要素的精准从动化监测。
水利部通过实施“天空位水工”一体化监测夯基提能步履,连系数字孪生水利扶植先行先试沉点,建立数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统。2024年7月,水利部印发《数字孪生水利“天空位水工”一体化监测夯基提能步履方案(2024—2026年)》,细化明白近3年内数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统的实现径,沉点提出夯实手艺设备、通信平安、数据归集、轨制尺度等四方面通用公用根本,提拔水旱灾祸防御、水资本办理取调配、水利工程扶植和运转办理、河湖长制及河湖办理、水土连结、农村水利水电等六方面营业监测能力,共计10个方面40项使命,赋能水利“2+N”营业使用,全面提拔水利对象全要素和管理办理全过程智能能力。
监测是数字孪生水利的前提和根本,加速建立数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统,将为提拔数字孪生水利高保实扶植运转效能、实现水利营业预告、预警、预演、预案“四预”精准化决策使用供给丰硕的数据根本。本文研究梳理了扶植数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统的意义,提出了总体思和实施径,浅析了典型使用场景,为全面开展数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统扶植供给了经验。然而因为物理水利系统和已有监测系统的复杂性,仍存正在数据汇集、数据质量节制、公用设备等大量涉及手艺攻关取办理机制等方面的问题需要处理。此后水利部将进一步组织指点各相关单元持续深切开展数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统扶植,并加强全过程、全链条指点,有组织开展手艺攻关和机制优化,通过成立数字孪生水利“天空位水工”一体化监测夯基提能步履台账和一张图,实施动态办理,督促“天空位水工”一体化监测各项扶植使命落实,加强“天空位水工”一体化监测系统扶植取数字孪生水利数据底板、模子平台、学问平台、水利范畴大模子等的融合集成,实现监测及时全笼盖,模子动态调算,学问矫捷更新,支持建立具有“四预”功能的数字孪生水利系统,为水利数字孪生扶植支持保障水平安,引领水利高质量成长供给强无力的前端支撑。
需求牵引,使用至上。聚焦处理现实水利营业问题,面向数字孪生水利模子输入,面向水利学问平台和范畴大模子锻炼取决策的数字孪生监测需求,以实现数字化映照、聪慧化模仿、前瞻性预演为导向,避免锐意逃求“天空位水工”品种全笼盖而轻忽营业实和适用。以支持数字孪生模子动态计较和营业仿实决策为牵引,处理行业痛点难点,如山害监测应沉点加强测雨雷达的使用,以实现耽误洪水预见期和提拔预告精度的无效同一;水利工程平安监测应沉点强化水库大坝平安自诊断和坝外设备研发使用,及时精准监测水库大坝位移变形、渗流渗压、应力应变等工情险情要素;高含沙河道管理监测应沉点加强含沙量、河势和滩区的地形监测,以更好地支撑浪荡性河段河道模仿仿实。正在满脚营业需求的环境下,做到应设尽设、应测尽测、应正在线尽正在线,贯通前端、平台归集、消息使用全过程,支持“四预”功能。
以流域为单位,统筹布局、密度、功能及系统集成,加速建立雨水情监测预告“三道防地”。推进洪涝灾祸遥感监测,实现洪涝灾祸卫星遥感监测从动化、营业化、规范化。加强山害监测预警,强化蓄畅洪区协同动态监测,精准控制蓄畅洪区容积及其布局消息,动态控制蓄畅洪区内栖身生齿变化环境。推进卫星遥感、无人机、固定和挪动视频旱情一体化监测,面向数字孪生水利模子平台水文水动力、水库安排等水利专业模子和水利大模子决策需求,实现降雨、河流来水、库塘蓄水、土壤墒情、凌情相关目标及时按需更新,提拔水旱灾祸防御监测能力。提拔极端灾祸应急监测能力,实现正在极端灾祸导致断网、断电、断“三断”环境下的主要防洪对象雨水情、工情、险情监测消息采集和数据传输。
聚焦农田灌溉用水计量精准化、办理运维智能化、灌溉体例高效化,加强灌区水情、工情、墒情、农情等消息监测,弥补完美灌区监测计量、沉点泵坐近程设备设备,因地制宜奉行无人机巡渠、近程量测水、闸门从动节制等手艺配备,实现沉点区域典型大中型灌区水情、工情、农情等正在线监测计量。通过鞭策实现对规模化供水工程水量、水质、水压、取用水计量等环节参数和水泵、药剂投加等次要设备设备的正在线,实现一批千吨万人及以上规模供水工程的取用水监测。通过对根本前提较好的小水电坐试点开展物联网扶植,实现发电机组、雨水情、视频、巡检系统等及时数据的链接、传输、存储和阐发。
提拔数据通信效能和韧性,升级水利卫星通信网从架构,分析使用卫星互联网及斗极手艺实现通信应急双备份,扩展水利营业网网带宽,添加专线弹性带宽,处理偏僻地域“最初一公里”数据传输难题,强化沉点区域、点位的韧性扶植,保障断网、断电、断风险下的通信。强化收集平安防护,对前端设备、传输收集和后端领受处置平台进行全面平安防护,沉点强化设备本身平安、身份辨别、准入节制等办法,并通过等保测评。强化数据平安防护,全面推进商用暗码使用,建立暗码办事根本设备,保障监测数据平安。
面向全国现代化水库运转办理矩阵平台扶植需求以及水利工程扶植和运转办理孪生模仿需求,加强已建水库大坝平安监测,沉点环绕水库大坝、2级及以上堤防、大中型水闸等平安运转及办理实施“天空位水工”一体化监测扶植。新建改建水利工程按规模和功能科学布设监测传感器,持续推进已建大中型水库视频、大坝平安监测、智能巡检及从动化监测全笼盖,推进小型水库雨水情监测及视频设备全笼盖、大坝平安监测设备应设尽设,推进水库库区覆没区实物查询拜访。推进堤防水闸位移形变斗极监测,推进2级及以上堤防环节断面水位等监测全笼盖,强化堤防渗漏、管涌、滑坡、崩岸、白蚁风险等险情监测手艺、配备研发使用,精准控制堤内河滩地形、河槽水下地形、高秆做物、碍洪动物和建立物分布环境和经济社会消息,及时阐发预测河势变化及行洪能力。推进大中型水闸闸前水位、闸后水位、过闸流量从动监测,以及沉点部位视频、位移变形、渗流渗压监测设备等扶植。
立异驱动,提标提档。加速研发和使用智能化监测手艺、配备、方式,推进新一代消息手艺取水利监测深度融合,推进数据采集、传输、处置、阐发及使用全链条数字化、收集化、智能化。按照具备“四预”功能要求,对现行水利监测手艺尺度进行全面评估和修订完美,推进已建监测设备设备数智化提档,正在建和新建工程监测网建立应适度超前。
摘要:监测是数字孪生水利的前提和根本。单一监测手段已难以满脚全面提拔水利对象全要素和水利管理办理全过程智能能力需求。建立数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统,是成长水利新质出产力的必然要求,是数字孪生水利提质增效的根基要求。引见了“天空位水工”一体化监测系统的总体框架、根基准绳取扶植方针,从夯实手艺设备、通信平安、数据归集、轨制尺度等四方面通用公用根本,提拔水旱灾祸防御、水资本办理取调配、水利工程扶植和运转办理、河湖长制及河湖办理、水土连结、农村水利水电等六方面营业监测能力两个大类,梳理了“天空位水工”一体化监测系统实施径,以及强化组织带领、资金保障、科技立异、人才支持等保障办法。阐发了湖南团洲垸堤防决口险情应对的监测系统使用案例。研究可以或许为全面建成“天空位水工”一体化监测系统,支持具有全要素高保实“四预”功能的数字孪生水利供给参考。
“空”次要操纵无人机、高塔等设备设备搭载激光雷达、气候雷达、测雨雷达等监测仪器,实现对水域岸线、蓄畅洪区、山害易发区等沉点区域的地形、雨情等要素的中小标准高精度动态及时监测。
强化统筹,分工协做。系统谋划江河湖泊管理、水利工程扶植、水利管理办理勾当等坐网布设、监测要素选择和手艺配备设置装备摆设,分析考虑常规取应急监测需求,统筹建立集约化一体化立体监测网和数据归集平台,系统设想“天空位水工”一体化监测结构,确保“天空位水工”各类监测手艺互相连系,空间范畴无机互补,营业系统集成复用。加强国度水行政从管部分、流域办理机构、处所水行政从管部分、水利工程办理单元和水利规划设想、科学研究、监测计量等单元分工协做,按照职责范畴和使命分工成立健全协同工做机制。
数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统,是数字孪生水利的主要构成部门,分析使用“天空位水工”多种监测手艺配备方式,建立支持水利多营业的一体化监测网,此中“天”“空”“地”为广义的监测手艺手段,“水”特指对河湖库水体水中水下水利要素的监测,“工”特指对水利工程内部外部要素的监测。
要落实工做义务,加强组织带领,建立营业、网信、手艺、办理等部分协同推进的长效机制,强化各项使命的全生命周期监视办理,按需开展安排会商,及时研究处理“天空位水工”一体化监测系统扶植过程中发觉的各类问题,推进使命有序无效开展。
尺度同一,无机互补。建立“天空位水工”一体化监测尺度系统,全面推进天、空、地、水、工手艺一体化互补,空间一体化笼盖,监测对象营业一体化共享。通过同一尺度设想实施,充实操纵已建水利网,确保“天空位水工”集约高效化扶植。
“天”:操纵卫星遥感影像对洞庭湖进行滚动监测阐发,基于7月5日18时的遥感影像发觉湖南省岳阳市华容县团北村附近一处堤防溃口,宽度190。38m,形成疑似覆没范畴1。05km²,至7月8日22时44分影像显示,溃口已完全封堵;从决口发生、封堵到排水共计开展86次持续监测,初期最高监测频次达小时级,后续每日监测排涝进展、团洲平安区和钱团间堤平安情况。
推进数字孪生水利扶植是成长水利新质出产力的显著标记,是鞭策水利高质量成长、保障我国水平安的主要径。水利部深切贯彻习总关于收集强国的主要思惟、习总“节水优先、空间平衡、系理、两手发力”治水思和关于治水主要阐述,认实落实党的二十大和二十届三中全会,按照数字孪生水利扶植顶层设想要求,“需求牵引、使用至上、数字赋能、提拔能力”准绳,针对算据不敷全面、及时、精确、智能、规范等凸起问题,提出健全数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统,为数字孪生水利的高保实扶植运转供给算据保障,支持建立具有预告、预警、预演、预案“四预”功能的数字孪生水利系统,驱动引领水利高质量成长。
正在全球天气变化布景下,极端强降水、洪涝灾祸事务呈现趋多趋广趋强态势,给人平易近群命财富平安带来严沉。2024年,全国大江大河创记载发生26次编号洪水,超警河道数量一度达到常年同期的260%,水利部汛期发布预警4600余次,区域性极端暴雨洪水导致多起稀有严沉灾祸事务。连系河南“21·7”特大暴雨洪水、海河“23·7”流域性特大洪水、2024年7月湖南团洲垸一线月老哈河堤防溃口等极端洪涝灾祸形成的险情可以或许看出,仅靠地面坐单一监测手段已无法满脚雨水情和灾情全面、及时、精准监测预警的要求,出格是雨水情、工情险情监测消息采集以及断网断电断“三断”环境对数据传输提出了更高要求,火急需要“天空位水工”一体化监测数据及时通顺、中转一线,为人员撤离,水库、蓄畅洪区等启用以及防御预案的生成等决策批示供给无力数据支持,建立消息一体化互补的防洪营业全链条,补齐监测短板,削减天然灾祸给人平易近群命财富平安带来的丧失。
算据是数字孪生水利扶植的根本,丰硕一体的监测系统是及时获取算据的保障,没有及时精准的算据支持就无法实现数字孪生水利动态计较、及时调优、迭代优化的效能,如流域下垫面动态数据支持精准的洪水预告,工程BIM数据支持精准的工程布局应力取溃坝风险阐发,蓄畅洪区地形等数据支持精确的分洪决策。水利部已初步建立涵盖23颗遥感卫星、2500架无人机、1。5万处视频点位、15。5万个地面水文报汛坐、万万级工程平安监测点位的水利消息分析采集系统,但仍然存正在监测手段单一、笼盖范畴不脚、监测要素不全、全量程全过程监测能力衰、数据质控不脚、跨营业跨层级协同难等问题,全体上智能化、从动化程度不高,新手艺使用不脚,距离透辟、及时、精准方针存正在较大差距,限制着数字孪生水利真假交互以及水利营业精准“四预”功能实现。加速建立数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统,是夯实算据支持、驱动算法动态计较、合理设想算力保障、充实阐扬数字孪生水利效能的根基要求。
立异科技攻关机制,加强“天空位水工”一体化监测相关的推广使用,摸索“揭榜挂帅”机制,以及营业部分担任“出题”并指点相关科研攻关工做,科研机构、高档院校及企业“答题”,市场“阅卷”的新型产学研用连系等模式。
综上所述,数字孪生水利“天空位水工”一体化监测系统,是数字孪生水利的主要构成部门,对水利对象全要素和水利管理办理全过程的监测数据通过消息网和水利云等进行通信传输和阐发存储,保障数字孪生平台中的模子平台和学问平台算据挪用,支持实现水利营业“四预”。现阶段数据扶植的空间范畴和扶植精度均和已有工做有所分歧,为科学完美监测坐网、升级监测设备,更好地规范卫星遥感、无人机、视频等“点线面体”多源、、多模态异构数据的采集、传输、归集等过程,为数字孪生水利模子平台、学问平台以及水利范畴大模子供给高效融合的算据支持,亟须加速建立“天空位水工”一体化监测系统,支持数字孪生水利扶植高保实扶植运转要求及水利营业“四预”功能实现。
提拔报酬水土流失遥感监测能力,基于多源卫星遥感数据,开展笼盖全国范畴的水土连结遥感监管,提拔违法违规扰动、面积和水土流失风险发觉的及时性。操纵无人机遥感数据,识别弃渣场选址变化、水土连结办法落实等环境,为精准实施现场监管供给支持。通过全面实施国度水土连结监测坐点优化结构工程,实现对国度水土连结监测坐点监测数据的智能化采集、及时传输、从动入库和大数据办理。开展全国水土流失年度动态监测,控制水土流失情况、分布及变化环境。以雨量监测、水位监测、视频为从,持续推进下逛有居平易近点和主要设备的中型以上淤地坝平安监测设备全笼盖。
“工”次要操纵渗压计、光纤光栅、应变计、震动仪、丈量机械人、水下机械人等手段实现对水库大坝、堤防、水闸、隧洞等水利工程表里的渗流渗压、位移变形、应力应变等工情险情要素的及时精细监测。
截至团洲垸决堤处合龙时,共计添加应急监测坐点10处,协调中国铁塔视频15处、遥感影像24幅。该系统的扶植为团洲垸堤防决口洪水预告预演供给了无力的数据支持。按照告急搭建的“天空位水工”一体化监测系统,及时更新监测消息,快速建立团洲垸堤表里应急监测坐点洪水预告方案,发布预告,并建立二维水动力学洪水演进模子,操纵团洲垸洪水模仿取遥感和铁塔视频实况进行验证,复现团洲垸覆没过程。假设最高水位时钱团间堤北部亏弱堤段、南部亏弱堤段别离溃堤,建立赋税湖南垸内悦来河西岸、东岸、省道等多套防守方案,分析阐发需抢建子堤长度10。7km,估计土方量需求68。6万m³,为会商决策和抢险安排供给无力支持。
“地”次要操纵雨量坐、蒸发坐、地下水监测坐、土壤墒情坐、视频监测坐等地面监测设备设备,实现对环节区域点位雨情、蒸发量、地下水水位、墒情等要素的精准及时监测。
“水”:开展洞庭湖区域应急水文监测,并依托全国水利一张图组织开展洪水演进预告公用下垫面DEM和堤防数据收集处置、阐发及集成。
“空”:无人机搭载热红外相机监测决口流速,协调利用中国铁塔视联平台高点视频点位,及时查看现场影像。
基金项目:国度沉点研发打算“流域多营业融合的学问平台建立手艺”(2023YFC3209203);2023年度水利人才成长赞帮项目“基于AI大模子和水利专业模子融合的流域洪水预告安排手艺研究”(JHYC202309);中国水利经济研究会2024年度赞帮课题“数字孪生水利产物研制取价值阐扬模式研究——以水利部数字孪生模子平台取AI大模子为例”(CSWEZZ2024-07)。
“天”次要操纵光学遥感、SAR(合成孔径雷达)、沉力卫星、景象形象卫星、斗极等手艺配备实现对流域下垫面、河湖水体、洪涝灾祸、工程面孔等大标准全局监测。
正在2024年“七下八上”防汛环节期,针对大江大河26次编号洪水,湖南团洲垸、湘江主流涓水、河下逛、辽河主流王河、西辽河主流老哈河等多处堤防决口险情,四川汉源和康定、湖南资兴等地山洪地质灾祸,水利部迅即启动严沉水旱灾祸事务安排批示机制,统筹安排卫星遥感、无人机航摄、视频级联、铁塔高点视频资本,并取地面水文坐、应急监测、工况融合,初步构成“天空位水工”一体化监测系统,滚动洪水演进,精准洪水态势,为控制险情发生、堤防决口宽度、洪水演进动态、覆没影响范畴等供给了全笼盖、全要素、全天候、全周期的数据支持。