数字孪生智慧水务总体功能架构简介：智慧水利大数据理论与方法

随着新时期治水方针的逐步落实，水利现代化、智能化建设已全面开启，综合运用数字孪生等新技术，为智慧水务体系的搭建提供了技术保障，正在成为新时代的治水新思路。

数字孪生智慧水务

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于创新性的“视频孪生（实时实景数字孪生）”技术研发与应用。目前，智汇云舟依托自研“孪舟”数字孪生专属引擎，推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速融咖啡”视频孪生一体机及视频孪生行业解决方案等多个产品线。

数字孪生智慧水务

凭借领先的技术基础，智汇云舟持续助力水利行业数字化转型，数字孪生以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设，应用领域涉及智慧城市、数字乡村、智慧园区、工业生产、交通、水利、电力、军事、应急、场馆等全行业场景。

一、智慧水务内涵

站在水务管理部门的视角，智慧水务即紧密围绕水安全、水资源、水环境、水工程、水事务、水公共服务6大核心业务的需求，融合云计算、大数据、物联网、人工智能、数字孪生等新一代信息技术，推进涉水业务智能应用，提升信息整合共享和业务智能管理水平，全面驱动和支撑水务治理体系和治理能力现代化。

数字孪生智慧水务

二、总体功能架构

智慧水务建设可按照“四横两纵”总体架构进行，数字孪生即基础设施、水务大数据中心、应用支撑平台、智能应用，以及机制保障、技术保障。基础设施包括水务智能感知网和基础运行环境。

数字孪生智慧水务

1、 水务智能感知网

水务智能感知网即运用无人机、无人船、物联网、5G 等新一代技术，通过构建“空天地水”一体化监测感知网，实现水务要素全感知，区域感知全覆盖、感知手段全应用，全面支撑水务工作。智能感知网需要在传统水雨情、水资源、工情监 测站点基础上，强化无人机、无人船等技术的综合应用，丰富采集种类、加密采集覆盖、整合采集站点、规范采集数据，进一步加强水文、水资源、水环境、水工程、农村水利等方面的信息采集，提高信息的完备性、真实性和时效性，满足精细化水务业务管理应用要求。广义上说，水务智能感知网包括河道监测站网、人饮工程监测站网、在建水利工程监测站网、水库及水电站监测站网。

2、基础运行环境

1）水务大数据中心。建设水务大数据中心，数字孪生可最大程度丰富数据中心资源，实现各部门数据资源整合共享，提升数据共享和服务能力。

数字孪生智慧水务

2）水务专业模型。基本的公共服务基础模型，方便应用软件开发时在其上层更加快捷地搭建业务应用流程和构造信息门户，水务专业模型为应用层提供统一的支撑服务。应用支撑平台为应用层提供统一的支撑服务，是实现水务事件推理、水务事件协同、水务实景仿真、水务时空分析、 水务行政服务等公共服务的基础平台。智慧应用为基于专业模型构建的应用，包括水安全专题、水资源优化专题、水环境保护专题等，配合综合决策大屏、移动应用平台 和统一门户使用。

3）机制体制保障。标准规范的机制建设是工程建设重要的基础性工作，是实现智慧水务运行管理的目标，保证信息交换、共享和应用支持有效性和可行性的重要前提。

4）数字孪生技术保障。技术应用是系统运行的支柱，贯穿于整个体系架构各层的建设过程中。

数字孪生智慧水务

三、应用功能展示

1、数字孪生水务事件推理能力

可分为洪水预报模型、水库来水及调度模型、视频图像分析模型等。洪水预报模型的构建是为了实现将实时或预报水雨情数据作为输入，通过预报模型，来实现对流域内重要节点的洪水过程的预报。水库来水预报及调度模型则通过选取水库并运用相关建模技术，搭建水库来水预报模型、工程调度模型、水资源优化配置模型。视频图像分析模型即由具备视频智能分析功能的摄像设备组成的智能监控系统，可以按需求监控。

2、数字孪生 水务事件协同能力

通过搭建一个统一的综合集成门户，在实现统一认证、单点登录的同时，可以根据登录用户的身份，确定用户的权限，自动呈现不同的功能界面。另外，将应用及展示需求通过界面整合集成到门户中，如将水务数据中心、水务一张图、水务综合决策大屏、水安全科学保障专题、水资源优化配置专题、水环境生态保护专题、水工程精细调度专题、水事务高效管理专题和水公共服务专题集成在一起。

数字孪生智慧水务

3、 水务实景仿真能力

可分为实景及数字孪生等，实景即通过 720°全景摄像技术对各场景点进行多角度环视拍摄取景，使用软件进行图片拼合等处理，数字孪生将平面照及计算机图变为全景，用于虚拟现实浏览。数字孪生为新一代信息技术，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成精准映射、虚实交互，为水务业务管理呈现可视化场景，辅助水务管理决策。

4、 水务时空分析

通过搭建 GIS 平台，为业务管理提供地图信息的操作、浏览和管理等功能。

数字孪生智慧水务

5、 水务行政服务

主要包括门户和智能问答等，门户可通过分权分域设置，对不同角色、不同级别、不同岗位用户所关注的信息做不同呈现，数字孪生做到千人千面。智能问答面向内部工作人员和社会公众用户，以问答形式，定位用户所需要的提问知识，为用户提供个性化的信息服务。