流域四預防洪平台建設的一(yī)項重要工(gōng)作就是數字孿生(shēng)流域建設,并在數字孿生(shēng)流域的基礎上實現防洪業務應用。數字孿生(shēng)流域實現物(wù)理流域的精準映射,實現數字流域和物(wù)理流域的虛實交互,通過智能幹預實現流域防洪調度的智能化決策。本項目綜合運用GIS、物(wù)聯網、大(dà)數據、人工(gōng)智能、數字孿生(shēng)等各項新技術,實現數字孿生(shēng)流域智慧防洪“四預”體(tǐ)系建設。
1、預報
預報是基礎,通過對降水、水位、潮位、氣象數據等要素實現短期預報,通過對曆史數據及實測數據的學習和識别,利用人工(gōng)智能算法實現對未來雨水情的預測。
2、預警
預警是前哨,預警工(gōng)作赢得先機,預警是前哨,通過預警爲預演工(gōng)作提供指引。科學設置風險阈值指标及預警發布機制,預警信息及時精準、預警對象全面覆蓋、預警渠道直達一(yī)線,構建水災害預警體(tǐ)系。
根據預警不同量級、發展态勢以及可能造成的危害程度,明确預警等級,依托預警發布平台,及時發布預警信息。
3、預演
預演是關鍵,通過預演爲預案制定提供支撐。在數字孿生(shēng)流域和數字孿生(shēng)水利工(gōng)程基礎上,對規劃、設計或未來預測預報的場景進行前瞻預演,既可以根據預報預警結果,“正向”預演出風險形勢和影響,及時發現問題,以在萌芽之時、成災之前發現問題、提出措施
4、預案
預案是目的,通過“四預”環環相扣、層層遞進,提升流域治理管理的數字化、網絡化、智能化水平,爲增強國家水安全保障能力提供信息快速感知(zhī)、智能分(fēn)析研判、科學高效決策的強大(dà)技術驅動。在預演結果基礎上進行分(fēn)析評估,滾動調整水工(gōng)程運行、應急調度、人員(yuán)防災避險等應對措施
1、 高精度的數字化場景
通過高精度的DEM、BIM模型等數據支撐。沿河傾斜攝影和水利工(gōng)程BIM模型等構建了流域的數字底闆。除了加載上述高精度的數字底闆數據構建三維場景以外(wài),還利用粒子技術模拟降雨、洪水演進等虛拟現實效果,滿足了當前階段洪水場景的虛拟現實需求。虛拟現實是數字孿生(shēng)的核心技術之一(yī),直接承載着各類防洪“四預”應用,提升用戶使用體(tǐ)驗最重要的部分(fēn),适應範圍更廣、更加逼真、渲染效率更高的數字化場景技術。
2、 洪水演進智能決策
在數字流域中(zhōng)利用預測數據(如降雨數值預報)進行超前的洪水推演,工(gōng)作人員(yuán)對可能出現的洪澇災害提前采取應對措施,從而最大(dà)限度地避免洪災帶來的損失。
3、 專業算法模型支撐
由中(zhōng)國水利水電科學研究院提供專業算法模型,模型系統自動分(fēn)析分(fēn)洪對河道水位的影響,通過一(yī)維模拟河道洪水漫堤水位變化,二維模拟洪水淹沒區域,提高模拟精度和可靠性。