吴晖-黄河流域数字孪生建设思考.pdf

1、P1黄河流域数字孪生建设思考黄河流域数字孪生建设思考吴晖黄河水利委员会信息中心副总工教高二零二二年七月P2P2背景背景1P31、背景1 1、水利信息化建设总要求是“需求牵引、应用至上”，目标是建立物理水利及其、水利信息化建设总要求是“需求牵引、应用至上”，目标是建立物理水利及其影响区域的数字化映射。目的是能够在物理水利及其影响区域的数字化映射实现影响区域的数字化映射。目的是能够在物理水利及其影响区域的数字化映射实现“四预”（预报、预警、预演、预案）。“四预”（预报、预警、预演、预案）。2 2、智慧水利要按照“大系统设计，分系统建设，模块化链接”原则建设。以“数、智慧水利要按照“大系统设计，分系

2、统建设，模块化链接”原则建设。以“数字化场景，智慧化模拟，精准化决策”为路径。建设内容要全面覆盖水利职能。字化场景，智慧化模拟，精准化决策”为路径。建设内容要全面覆盖水利职能。P4水利部印发关于大力推进智慧水利建设的指导意见、“十四五”智慧水利建设规划，明确指出建设数字孪生流域。水利部发布数字孪生工程建设技术导则和数字孪生流域技术大纲咨询稿，推进落实部署数字孪生流域建设。水利部召开数字孪生流域工作推进会，提出建设数字孪生黄河。1、背景P5P5黄河流域数字孪生建设规划黄河流域数字孪生建设规划2P6规划的空间范围是黄河流域，主要业务应用范围涵盖了水旱灾害防御、水资源管理与调度、河湖长制及河湖管理应

3、用、水土保持和水生态水环境保护、水利工程建设与运行管理、水政管理和政务管理、水利监督等2+N业务。规划统筹流域各省区及小浪底等水利工程运管单位。统一技术标准、加强数据共享，建设流域-省区协同的数字孪生体系。2、黄河流域数字孪生建设规划P7总体目标：充分运用新一代信息技术，建设黄河流域数字场景，构建业务模型体系，建成具有“四预”功能的数字孪生黄河，实现数字化场景、智慧化模拟、精准化决策，赋能水旱灾害防御、水资源管理与调配等核心业务，为黄河流域生态保护和高质量发展提供有力支撑和强力驱动。2、黄河流域数字孪生建设规划P8 黄河数字孪生平台是数字孪生黄河建设的核心与底座，业务应用会调用数字孪生平台中的

4、底板，模型、知识等资源。黄河信息基础设施是数字孪生黄河建设的基础，为业务应用提供感知、通信，控制，存储，计算支撑。业务应用是建设主要成果，网络安全和保障体系是重要技术和政策支撑。2、黄河流域数字孪生建设规划数字孪生黄河建设总体架构数字孪生黄河建设总体架构P9 黄河数字孪生平台主要包括数据底板、模型平台和知识平台三个主要部分。数据底板在水利部全国L1级数据底板基础上，黄委建设覆盖重点区域的L2级数据底板，统筹流域内省区水利部门建设L2级数据底板和工程管理单位建设特定范围内精细化数字地形、BIM数据的L3级数据底板，共同组成黄河流域L2和L3级数据底板。2、黄河流域数字孪生建设规划P10构建“2+

5、N”智慧黄河业务应用体系：通过数字孪生黄河平台和信息基础设施，调用数字孪生流域相关业务的算据、算法、算力等资源，结合黄河“2+N”业务，构建数字孪生业务应用，实现与原型黄河同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。2、黄河流域数字孪生建设规划P11完善数据底板：要在全国水利一张图基础上，细化流域水利专题图，定制水利工程实体场景。融合水利部建设的流域L1级数据底板，通过黄河流域重点区域、重点河段L2级数据底板和重要水利工程L3级数据底板建立时空多尺度数字映射，完善黄河数据底板。2、黄河流域数字孪生建设规划-主要建设任务P12P122、黄河流域数字孪生建设规划-主要建设任务L1级数据底板补充流域L1级数据

6、，主要是30米/2米精度的影像数据和30*30米网格地形L2级数据底板1、全流域数据底板：基于影像数据和地形数据，构建黄河全流域基础数据底板。2、重点河段：黄河干流下游河段、伊洛河下游河段（含夹滩）、沁河五龙口以下（含沁南、沁北）、渭河下游等支流河段。（0.2米影像和高程精度）3、重点区域：东平湖滞洪区，青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西等黄河流域国家级水土流失重点防治区，黄土高原侵蚀沟道集中分布区。4、其他河段：兰州河段、宁夏河段、内蒙河段。重要水利工程高精建模（小于5cm航摄/点云以及工程BIM）1、11个水