“数字孪生流域建设

是推进智慧水利建设的关键和核心”

自2021年“数字孪生流域”概念提出以来

大禹慧图科技贯彻落实国家政策

迅速组建研发团队

进行数字孪生技术在水利行业的应用研究

脚踏实地 不断创新

在这三年当中

将数字孪生技术与水利业务深度融合

逐步做深、做实

切实做到以孪生技术

支撑具有“四预”功能的智慧水利体系建设

▍水利数字孪生起源

2021年，水利部正式启动数字孪生流域建设工作。

2022年，水利部启动数字孪生流域建设先行先试项目，先后提出数字孪生水利工程、数字孪生水网并进行顶层设计，数字孪生流域、数字孪生水网和数字孪生水利工程共同形成水利数字孪生系列。

▍慧图孪生业务发展

三年来，慧图科技从探索研究到落地应用，逐步把数字孪生业务做到了从“零”到“有”、从“有”到“优”。

依托在水利信息化行业的多年经验，慧图科技结合新一代信息技术，构建具有“四预”功能的数字孪生体系，包含数据汇集、数据底板、模型平台、知识平台、TopMap Earth三维平台等多个模块。

数据汇集

从应用的实际需求为出发点，对各类数据与相关业务处室的数据进行统一整合、清洗、甄别和校核，形成数据的唯一性、权威性及共享性，通过标准化数据交换接口，为各水利部门提供分级分层数据共享服务。通过慧图科技数据汇集交换系统，某省数据中台建设完成后，数据库存储数据12.7亿条，数据量达到245G。

数据底板

时空数据底座集“空间数据、监测数据、基础数据、用水数据、视频数据”为一体，已建项目数据量已达到7-8T。慧图科技具备三维实景模型及BIM三维模型数据搭建能力，在整合基础信息、监测信息等数据基础上采用倾斜摄影技术，在多个灌区数字孪生项目中进行了地形图数据采集，重点区域精度可达3CM。

模型平台

以洪水预报调度模型、水资源调配模型、洪灾损失评估模型、工程安全分析模型、水动力模型等10多类模型为基础的模型平台，集模型管理、方案管理、任务管理、在线计算、成果管理等功能为一体，解决模型数据差、共享难、计算慢等问题。

知识平台

知识平台融合了水利关联、业务规则、专家知识库以及知识图谱等多种应用，为灌区数字孪生提供智能内核，支撑正向智能推理和反向溯因分析，为决策分析提供知识依据。

TopMap Earth三维平台

以自主研发的三维地理信息系统平台 TopMap Earth 为基础，结合高效的3D渲染引擎，实现了高精度的三维场景模型和多种水文计算模型的动态耦合，完美地将水文模型演进数据无缝接入到三维场景模型进行展示。

▍慧图孪生业务应用

三年来，慧图科技数字孪生解决方案在持续探索中全面起势，渐成体系，覆盖领域越来越广，技术水平也越来越精，频频走进项目建设，在疏勒河流域、欧阳海灌区、元谋灌区丙间片、西安水旱灾害监测预警、黑龙江山洪“四预”等多个项目的数字孪生建设中取得了显著成效。

- 数字孪生灌区 -

数字孪生疏勒河流域将独特的“从源头到地头”、“一竿子插到底”的水资源管理模式与数字孪生技术相结合，助力疏勒河流域水资源调度管理模式从供给型向需求型转变，实现水资源利用效益最大化。甘肃省副省长李刚调研指导数字孪生疏勒河流域建设时指出，疏勒河流域的数字孪生建设工作已走在全国前列，为流域水利事业的高质量发展奠定了坚实基础。

- 数字孪生工程 -

数字孪生欧阳海灌区以“提升灌区管控能力和水资源优化调度能力”为切口开展数字孪生欧阳海灌区建设。

- 数字孪生山洪四预 -

数字孪生黑龙江山洪“四预”建设具有精准化预报、自动化预警、可视化预演、场景化智能预案的“四预”功能的流域智慧防洪系统。

- 数字孪生防灾减灾 -

数字孪生西安水旱灾害防御通过建设可视化平台、水灾害防御系统、移动应用，实现数字流域与监测信息、基础信息、业务信息的孪生体状态同步映射，赋能监测预警、防洪四预、联合会商、值班值守等核心业务。

▍孪生成果深受认可

行业主管部门

2022年，由慧图科技独立承建的“数字孪生欧阳海灌区水利工程”、“数字孪生渠系智能配水和闸群联合调度”两个工程入选水利部《数字孪生流域建设先行先试应用案例推荐名录（2022年）》，被评为优秀应用案例，形成了可复制、可推广的应用成果。

2023年，慧图科技自研的“灌区水资源配置调度模型”入选水利部《第一批数字孪生灌区模型推荐清单》，得到了行业主管部门和业内专家的认可。

各界媒体

随着慧图科技数字孪生业务的不断推进，受到了各界媒体的广泛关注，曾被人民日报、新华社等多个主流媒体宣传报道。

推广培训

三年来，慧图科技数字孪生业务逐步应用到全国各地，多次“亮相”行业展会，多视角、多方位地展现了慧图孪生业务的技术与成效。

▍孪生方案研究方向

数字孪生在水利行业的应用是一个逐步推进、逐步完善的过程。慧图科技将持续强化自主创新，加强孪生技术攻关。在模型研究上深入发力，探索提升分布式模型及大型计算的速度和效率；打造水利元宇宙，在三维场景和可视化应用上增加对虚拟现实的应用研究，除对物理世界的工程和场景进行模拟外，增加现实世界不存在的工程元素，实现虚拟工程和水利模型之间的计算耦合。

水利数字孪生

道阻且长 未来可期

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