摘要:

摘要:

摘要:2022 年 3 月 30 日，水利部印发《数字孪生水利工程建设技术导则(试行)》，以指导数字孪生水利工程建设。从数字孪生水利工程建设的重要性、内涵、框架，以及数据底板、模型库、知识库、孪生引擎、监测感知、通信网络、工程自动化控制、工程安全智能分析预警、网络安全体系、运维体系等数字孪生水利工程重点内容进行解读，并对建设指标适用情况和共建共享要求进行说明。

摘要:2022 年 3 月，水利部印发《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》，明确了数字孪生流域的具体建设内容，细化了技术要求。介绍数字孪生流域建设背景，以及定义、建设范围及目标、建设原则等建设内涵，阐明智慧水利总体框架和数字孪生流域建设框架，进一步厘清相互关系。详细说明数据底板、模型平台、知识平台等组成的数字孪生平台，以及水利感知网、水利信息网、水利云等组成的信息化基础设施两大组成部分的主要建设任务，对涉及的具体功能要求和技术要点进行详细解析，就数字孪生流域建什么、达到什么标准及需要重点把握的技术环节等问题进行解读，并对数据孪生流域建设过程中涉及的数据安全特别是地理空间数据安全应用等重要问题和集成共享相关要求进行说明。

摘要:水利业务“四预”是智慧水利建设的重要组成部分，为大力推进智慧水利建设，水利部出台《水利业务“四预”基本技术要求(试行)》。流域防洪是水利“2 + N”业务中最为核心关键的业务，防洪“四预”功能也相对成熟，以防洪业务为例，剖析防洪“四预”关系，其中预报是基础、预警是前哨、预演是关键、预案是目的；对预报、预警、预演、预案的技术要求和要点分别进行解读，其中预报要点在延长预见期、提高预报精度、提升作业预报效率，预警的要点是及时将预警信息直达水旱灾害防御工作一线、直达受影响区域社会公众，预演要点在于正向、逆向预演和轻量化展示，预案的要点在可操作性和执行。本文件的解读将为防洪“四预”的建设提供借鉴参考。

摘要:为提高重点河湖生态流量动态监管能力，针对各地服务支撑生态流量监管业务系统与数字孪生流域建设提出的“四统一”不相适应，以及生态流量监测预警、统计分析、流量预测、成因分析、调度方案预演、预警响应等全过程监管能力不足等问题，围绕业务管理需求，提出生态流量监管总体方案及“四预”业务应用总体架构。分析包括数据底板、模型库、知识库等内容的数字孪生平台建设思路，以及基于图数据库的生态流量预警知识图谱构建技术，提出包括监测告警、预测预警、水量调度预演、会商服务等功能的应用系统模块建设思路，梳理生态流量监管“四预”业务流程，可为当前数字孪生流域建设先行先试和水资源管理与调配系统中的生态流量监管业务“四预”能力建设提供参考和借鉴意义。

摘要:为保护黄河三角洲湿地生态系统，掌握湿地变化趋势，以 1986—2018 年间 15 a 卫星遥感影像为数据源，通过 ERDAS 9.0 和 ArcGIS 10.3 平台开展黄河三角洲湿地遥感解译，建立土地利用转移矩阵，分析黄河三角洲湿地面积和分布格局及变化特征。结果显示：湿地是黄河三角洲主要生态系统类型，主要分布在沿海区域， 与 20 世纪 80 年代相比，黄河三角洲湿地面积整体下降，其中自然湿地萎缩严重，人工湿地增长迅速，湿地面积和结构均发生较显著变化，而区域土地资源开发是湿地结构变化的主要因素。研究成果表明：基于遥感解译，采用 ERDAS 9.0 和 ArcGIS 10.3 平台能快速获取较多湿地类型信息，提高提取精度，可为大范围土地利用分类研究提供方法参考。

摘要:针对传统外业测量水库库容估算方法易受地形、气象条件影响，存在危险性高、效率低等问题，以仑山水库为研究对象，采用机载 LiDAR 技术估算水库面积及水量变化。通过实地数据采集，利用 KD- 树算法剔除点云中的粗差点，并采用渐进加密不规则三角网(PTIND)滤波分离出地面点，完成 LiDAR 点云数据的预处理；根据点云数据建立精细化数字高程模型(DEM)，提取不同水位的水库水面面积；最终利用积分和传统棱台体积估算方法对比分析不同水位水量差值变化。结果表明：与高程实测值相比，DEM 高程反演值满足高程精度要求，基于机载 LiDAR 的水量估算受库底坡度变化的影响，估算值低于传统估算方法的估算值，估算结果更为精确，可为监测水库水量变化提供科学依据。

摘要:针对提高侧扫雷达测流系统河流表面流速测验精度，关键在于确定影响侧扫雷达流速测验不确定度因素的情况，结合雷达系统理论设计，分析侧扫雷达产生不确定性的理论原因，包括收发宽波束带来的天线方向展宽效应、河面随机起伏及系统参数设计引起的不确定度等。对侧扫雷达实测数据进行分析，证实系统不确定度的产生对雷达数据频谱的影响，验证不确定度在测流时对测量信号谱宽的影响效应。针对采样不确定度，采用基于点模式的数据采集方法和分析策略，通过配置不同采样的数据集，有效降低测流不确定度，提高雷达数据质量。测站侧扫雷达系统的实测流速数据分析表明：按照相关理论对应要求设置参数，侧扫雷达可取得较好的表面流速测验精度和稳定性，能够满足水文测验的要求，更好地服务于水文测报工作。

摘要:悬移质泥沙在线测量一直是一个难以解决的问题，红外光的测量技术是一种快速、有效和简便的悬沙在线观测方法，对于低含沙量河流应用前景广阔。设计基于红外光传感器的泥沙在线监测系统，介绍系统的测量原理、安装位置选择、防雷设计措施等。从黄桥水文站的大断面和泥沙整编资料对其含沙量横向分布进行分析，确定在线监测位置的代表性，实现悬移质泥沙在线监测。通过 1 个汛期的数据采集，结合人工实测含沙量结果进行统计分析，探索出该方法在实际水域中应用的可行性。从 2019 年 8 月—2020 年 4 月率定和运行结果看，在一定边界条件下，该方法所测数据基本符合测验有关规范要求，且数据畅通率达到 98.79%，在新仪器新设备推广方面有一定指导意义。

摘要:为提高河湖管理效率，针对无人机遥感技术观测范围广、获取空间信息速度快等优点，在分析无人机遥感技术工作原理基础上，根据河湖水域岸线监管不同需求，从目前无人机的多种监测方式入手，结合岸线监管应用，分析适用于河湖监管的 3 种监测方式。具体应用结果表明：1)低空摄影技术适合于小面积河湖岸线日常巡察，获取航拍照片。2)常规摄影测量技术是将外业获取的影像、POS、控制点数据，采用 PhotoScan 软件生成高分辨率正射影像和数字表面模型，结合 GIS 软件，快速生成一些专题图，适合于中小型涉水侵占行为监测。3)倾斜摄影测量技术适合于大型涉水建筑监测，对涉水建筑构建真三维模型，精准获取违建区域面积、侵占防洪库容等几何信息。无人机遥感技术用于河湖岸线监测，能够有效制止侵占岸线的行为，为河湖岸线安澜提供技术支撑。

摘要:目前水利统计信息系统收录了全国各省市、自治区的农业灌溉、供用水、水土保持、水利建设投资、 农村水电、水文站网等行业数据，这些数据来源渠道广、涉及维度多、信息量级大，传统的数据分析手段已经很难满足水利业务分析的需要。为解决水利统计数据体量大、类型多、分析慢的问题，基于大数据技术提出包含从数据接入到业务应用的架构体系，设计综合展示、空间分析、智能分析及多维分析等功能模块，建立基于大数据技术的水利统计查询分析系统。结果表明：大数据水利统计查询分析系统不仅能够满足水利统计业务分析的需要，而且可以统筹分析不同类别、频率的数据，为水利统计查询分析业务提供平台支撑，同时也为大数据技术应用于其他行业提供参考。

摘要:实景三维技术的发展为生态环境监测提供更加快捷、有效的技术手段。对水质自动监测站地理空间环境进行三维影像采集，在影像数据批量提取及三角测量解析、几何校正及平差处理后，获取水站及周边厘米级的垂直和倾斜三维影像。以莲花山水质自动监测站倾斜实景三维建模为例，逐步建立水站实景三维模型，构建三维影像数据库并实现业务化应用，其中数据采集过程航线的旁向重叠率一般需要达到 65%，航向重叠率一般需要达到 75%。处理后的矢量照片进行自动密集匹配处理，生成包含矢量信息的白模，最后构建 TIN 模型映射 3D 纹理。功能除了强大的可视化功能，如放大、缩小、旋转、多角度展示外，还具有空间测量、数据融合和分析研判功能，提高水站的可视化应用水平。

摘要:针对水务信息化建设存在的业务系统之间相互孤立、数据烟囱式存储等问题，为整体提升智慧水务对业务管理的支撑能力，结合深圳市水务信息化建设现状，探索深圳市智慧水务建设总体工作框架和战略思路。 构建“两维 + 四步”智慧水务建设总体框架，在理清各建设阶段组织、业务、流程关系的基础上，明确支撑业务活动的信息化工具，按照现状问题盘点、业务全景梳理、业务流程再造、数据流程匹配 4 个步骤，提出定目标、定框架、定内容“三步走”的战略思路，推进智慧水务建设。实践表明：智慧水务建设须以业务场景梳理为基础，以未来场景应用为核心，以数据治理为关键，强化智慧水务顶层设计，分阶段逐步推进。

摘要:为掌握大兴新凤河水务网络实际情况，及时发现网络线路存在的问题和隐患，对新凤河流域综合治理工程智慧水务控制系统网络进行分析。结合网络总体结构分析网络的业务规模，网络通过河道自建局域网、4G 无线 RTU、4G 无线 VPN、宽带有线 VPN 4 类节点传输相关数据；阐述网络设备的选用分布、VLAN 规划、数据安全等内容；从建设期和运营期，结合河道网络特征，分析组网设备选择、无线网桥使用、支流和沿线施工的影响，以及网络监测、线路管理的管理办法及要点。分析结果表明：为保证新凤河智慧水务控制系统网络的稳定运行，应对设计、施工、运营各阶段共同考虑分析，各阶段的分析成果和经验，可为类似河道流域水环境治理工程的网络应用提供借鉴和参考。

摘要:为实现水利工程联合运行、水污染联合防控探索，推进跨区域水生态补偿，形成河湖水环境治理良性发展机制，江苏省市际断面水文监测系统项目应运而生。采用水文现状调查与信息研究相结合的方法，设计基础设施、数据资源、应用支撑、业务应用 4 个层面，以及信息安全和标准规范两大体系的总体框架，分析基于数据汇聚平台与实验室数据资源的数据资源层、应用支撑层、业务应用层的主要建设内容，从而构建省域、市域、县域边界重要河段水量水质统一监测与监控系统。江苏省市际断面水文监测系统的设计与研究，不仅为江苏省流域的精密监测、精细管理、精准调度提供有力支持，也为省内外类似水文监测系统建设提供参考和借鉴。

摘要:针对水文基本建设项目空间跨度大、设备占比高、行业特殊性强的特点，利用 WebGIS 和物联网等技术，开发基于 WebGIS 的水文基本建设项目管理平台。在分析设计理念的基础上，采用 B/S 模式，设计包含采集传输层、数据管理层、应用支撑层、业务服务层 4 层内容的总体架构，通过信息展示、跟踪管理、信息查询和系统管理等服务功能，实现从规划设计、项目实施、工程验收到运行管理的全生命周期智能化管理，突出水文建设项目的行业特点，满足智能化管理的要求，实现水文建设信息的实时共享。平台在工程进度实时统计分析、仪器设备全过程管理及档案资料规范化管理等应用场景上取得明显效果，可有效提升水文基本建设项目的管理效率和信息化水平。

摘要:为解决排水业务中面临的数据分散孤立、标准不一、不能共享，主管部门无法进行及时科学监管， “云上扬州”基础数据库缺失排水行业数据等问题，利用云平台、视频监控、城市排水模型等技术，经过实地调研，多方座谈，制定数据标准，采用互联网、专线、电子政务网混合组网的网络方案，汇聚泵站、污水厂在线数据及实验室检测数据，集成气象、水利、排水管线、CCTV 检测结果、排水户等基础信息，开发 1 套智慧排水安全综合监管平台。平台具备接入多元异构数据、查询统计、水质管理、预报预警、模拟仿真、数据共享、 应急处理、远程调度指挥等功能，为主管单位提供数据和功能支撑，实现监管体系标准化，从线下监管转变为线上监管，从人工监管转变为智慧监管，从各自为政的监管转变为跨地域协同联动的监管。

摘要:近年来，水生态环境遭到巨大破坏，建立和完善系统的、专业的水环境监测与评价系统，对水体污染的控制与防治起重要指导作用。设计并开发水环境监测与评价系统，通过报表、图表等，结合在线和离线分析技术，对水质数据变化趋势进行直观展示。将机器学习运用到水质评价中，提高运算的效率及准确度。针对水质时间序列数据的不确定特性建立水质预测模型，对水质中参数在未来一段时间中的含量进行预测，解决水质时间序列多元性、时变性、非线性、耦合性等特点所导致的预测建模困难和管理难度增加的问题，并得到较高的预测精度。该系统集水质数据监测、管理、预警功能为一体，在长泰枋洋水利枢纽得到应用，取得良好的效果。