「智慧水利」水利行业与数字孪生的结合

经过多年的发展和建设，中国各流域已建成由水库、堤防、蓄滞洪区、涵闸泵站等组成的复杂工程体系，流域管理已逐步从建设专项运行管理进入后工程管理时期。为响应水利部加强智慧水利建设工作的号召，水利行业引入其他行业的先进技术提升传统水利的管理手段，加强数字映射、数字孪生、仿真模拟等信息技术的应用。

“数字孪生”是真实世界的复制，是对真实世界进行深度数字化的分析和模拟，目前在城市建设与工业领域使用广泛。水利行业与数字孪生的结合尚处于初级阶段，目前应用主要集中于通过地理信息、感知测量等实现水流状态的映射以及对工程构造的虚拟模型建设，实现水场景的可视化展现。但在流域预报、工程调度等涉及演算与决策过程的业务工作领域未见深入应用，主要体现在缺少基于数字孪生思维的水利业务建模概念，缺乏相关问题建模及模拟运行的支撑技术。

平台将水利专业模型、计算机业务流程技术、可视化搭建技术等多种技术有机结合，动态映射与搭建实际决策问题，建立可维护的水利业务作业过程。

总体服务体系主要包含：水利业务对象配置、水利业务模型配置、水利业务方案配置、水利业务应用配置以及驱动配置生效的解析与智能组装服务。各项配置内容覆盖了一项水利业务所需的基本要素，能够实现面向不同应用场景、应用环节与范围的动态决策响应，按需快速搭建业务应用。

水利业务对象配置与水利业务模型配置，为对应业务所涉及的水利对象、计算模型等提供实例化注册及管理服务，为搭建复杂应用提供基础元素。水利业务方案配置，面向用户在实际业务中所需要计算分析的问题，通过可视化的界面，对问题所涉及的对象、模型、水利拓扑、计算关系等进行设置，类似于建立水利模型计算运行的说明。水利业务应用配置，针对向用户呈现的业务应用及交互展示界面，以可视化、图形化的方式，通过画板设计并绘制出所需的界面布局及展示交互内容。水利业务配置解析及智能组装服务，是根据上述配置服务，智能解析配置说明信息并组装基础元素，自动化发布实际应用功能实例，最终呈现的服务即为提供用户使用的应用操作界面以及实际业务运行流程。

水利业务数字孪生建模平台可以替代传统手段耗时长、工作量大的定制化系统开发工作，通过水利业务数字孪生建模的成果可快速响应未来决策变化、按需调整，在长江流域水工程防灾联合调度示范系统的业务应用建设及运行中提供支撑服务。

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源自：《水利业务数字孪生建模平台技术与应用》