馮志剛-數(shù)字孿生淮河防洪“四預(yù)”建設(shè)實踐與發(fā)展思考

數(shù)字孿生淮河防洪“四預(yù)”建設(shè)實踐數(shù)字孿生淮河防洪“四預(yù)”建設(shè)實踐與發(fā)展思考P1二、數(shù)字孿生二、數(shù)字孿生一、背景現(xiàn)狀一、背景現(xiàn)狀三、建設(shè)實踐 P3背景現(xiàn)狀淮河流域北鄰黃河、南連長江，通江達(dá)海，是長三角一體化、長江經(jīng)濟(jì)帶、大運(yùn)河文化帶、淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶等國家重大戰(zhàn)略高度重疊區(qū)域，在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展大局中具有十分重要地位。國家重大戰(zhàn)略高度重疊區(qū)域河淮江長河淮P4背景現(xiàn)狀u淮河是新中國第一條全面、系統(tǒng)治理的大河。u1951年毛澤東主席發(fā)出“一定要把淮河修好”的偉大號召。u黨的幾代最高領(lǐng)導(dǎo)人都曾親臨淮河視察，對淮河治理作出重要指示。20082008胡錦濤總書記視察淮河王家壩毛澤東主席親筆題詞“一定要把淮河修好”鄧小平總書記視察梅山水庫江澤民總書記胡錦濤總書記視察淮河王家壩毛澤東主席親筆題詞“一定要把淮河修好”鄧小平總書記視察梅山水庫江澤民總書記察看淮河災(zāi)情毛澤東主席兩個月內(nèi)四次對淮河治理作出批示P5P6背景現(xiàn)狀P7背景現(xiàn)狀水利部組織編寫的《深入學(xué)習(xí)貫2023年7月由人民出版社出版，在全本書以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，分專題闡述了習(xí)近平總書記關(guān)于治水重要論述的時代背景、思想脈絡(luò)、重大意義、豐富內(nèi) P8P9數(shù)字孿生和數(shù)字孿生水利數(shù)字孿生（DigitalTwin）是物理實體在虛擬空間中交互映射，反映全生命周期演變過程。數(shù)字孿生水利通過大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等最新信息技術(shù)和水利業(yè)務(wù)深度融合，將江河湖泊、水利工程實時映射到數(shù)字世界，精準(zhǔn)預(yù)報，超前預(yù)警，快速預(yù)演，制定預(yù)案，為防洪、水資源管理等水利工作提供智慧“大腦”。P10數(shù)字孿生——數(shù)字孿生流域數(shù)字孿生流域是以物理流域為單元、時空數(shù)據(jù)為底座、數(shù)學(xué)模型為核心、水利知識為驅(qū)動，對物理流域全要素和水利治理管理活動全過程的數(shù)字映射、智能模擬、前瞻預(yù)演，與物理流域同步仿真運(yùn)行、虛實交互、迭代優(yōu)化，實現(xiàn)對物理流域?qū)崟r監(jiān)控、發(fā)現(xiàn)問題、優(yōu)化調(diào)度。P11數(shù)字孿生——數(shù)字孿生流域按照“按照“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”要求，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線，以數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為路徑，整合建設(shè)全國統(tǒng)一、及時更新的數(shù)據(jù)底板，構(gòu)建多級協(xié)同的模型平臺和知識平臺，迭代提升信息化基礎(chǔ)設(shè)施，至“十四五”末期，建成水利部和七大江河數(shù)字孿生流域，在重點防洪地區(qū)實現(xiàn)流域防洪“四預(yù)”，在跨流域重大引調(diào)水工程、跨省重點河湖基本實現(xiàn)水資源管理與調(diào)配“四預(yù)”，N項業(yè)務(wù)智能應(yīng)用水平大幅提升，數(shù)據(jù)共享和網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力明顯增強(qiáng)，為新階段水利高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐和強(qiáng)力驅(qū)動。完成94項先行先試建設(shè)任務(wù)基本建成水利部數(shù)字孿生平臺??建成具有“四預(yù)”功能的水利部完成94項先行先試建設(shè)任務(wù)基本建成水利部數(shù)字孿生平臺???發(fā)布全國L1級數(shù)據(jù)底板?大江大河大湖實現(xiàn)防洪“四預(yù)”2025年?汛期初步應(yīng)用防洪“四預(yù)” 數(shù)字孿生——數(shù)字孿生流域P12 P13P14建設(shè)實踐——數(shù)據(jù)底板10米分辨率的高精度DEM數(shù)據(jù)1米分辨率的DOM10米分辨率的高精度DEM數(shù)據(jù)1米分辨率的DOM數(shù)據(jù)精度0.1米點云高程數(shù)據(jù)臨淮崗樞紐傾斜攝影像利用GF-1、GF-2、GF-6等衛(wèi)星級開展點云密度為4點/m2的機(jī)載激光雷達(dá)量工程的BIM模型建P15建設(shè)實踐——專業(yè)模型P16建設(shè)實踐——專業(yè)模型淮河分布式模型淮河分布式模型P17建設(shè)實踐——專業(yè)模型通用型一維水動力學(xué)模型P18建設(shè)實踐——專業(yè)模型二維水動力學(xué)模型二維水動力學(xué)模型P19建設(shè)實踐——“三道防線”預(yù)報第二道防線，雨量站網(wǎng)第二道防線，雨量站網(wǎng)，構(gòu)成“落地雨”監(jiān)測預(yù)報防線。對“第一道防線”的預(yù)報進(jìn)行精進(jìn)調(diào)整第三道防線，水文站網(wǎng)，構(gòu)成“洪水演進(jìn)”監(jiān)測預(yù)報防線。該防線是兜底措施，具有底線防守的功能。第一道防線，氣象衛(wèi)星和測雨雷達(dá)系統(tǒng)，構(gòu)成“天基”和“空基”監(jiān)測預(yù)報防線。實現(xiàn)關(guān)口前移、防線外推的重要舉措。P20建設(shè)實踐——暴雨移植P21建設(shè)實踐——全鏈條“四預(yù)”應(yīng)用P22建設(shè)實踐——全鏈條“四預(yù)”應(yīng)用P23建設(shè)實踐——全鏈條“四預(yù)”應(yīng)用各斷面以多模型方式展示“總量—洪峰—過程—P24建設(shè)實踐——全鏈條“四預(yù)”應(yīng)用P25建設(shè)實踐——全鏈條“四預(yù)”應(yīng)用P26建設(shè)實踐——全鏈條“四預(yù)”應(yīng)用 P27P28發(fā)展思考——數(shù)據(jù)驅(qū)動與模型驅(qū)動相結(jié)