隨著物聯(lián)網(wǎng)悔政、大數(shù)據(jù)汤徽、數(shù)字孿生等技術(shù)的蓬勃發(fā)展涵叮，利用新技術(shù)推進(jìn)水利工程運(yùn)行管理數(shù)字化坤邪、智能化已經(jīng)成為當(dāng)前水利工程信息化研究的熱點(diǎn)方向熙含。數(shù)字孿生作為實(shí)現(xiàn)物理世界和虛擬世界數(shù)據(jù)實(shí)時交互、融合的有效方法艇纺，引起了廣泛關(guān)注和重視怎静。
一、什么是數(shù)字孿生
數(shù)字孿生是克隆物理對象的虛擬仿真技術(shù)黔衡，集成多學(xué)科蚓聘、多物理量、多尺度盟劫、多概率的仿真過程夜牡，集成傳感器實(shí)時歷史等數(shù)據(jù)，集成全面數(shù)字化描述物理對象的全生命周期過程(包含行為特征)侣签。其基本特征架構(gòu)為構(gòu)建了物理空間與信息空間數(shù)據(jù)交互閉環(huán)通道塘装，實(shí)現(xiàn)了虛擬體與物理體之間的交互聯(lián)動，如下圖所示：
二影所、數(shù)字孿生技術(shù)的賦能價值
數(shù)字孿生是一種數(shù)字概念和技術(shù)手段蹦肴，基于數(shù)據(jù)和模型集成和核心，通過數(shù)字空間實(shí)時構(gòu)建物理對象精確數(shù)字映射猴娩。基于數(shù)據(jù)集成和分析預(yù)測模擬阴幌、驗(yàn)證勺阐、預(yù)測、控制物理實(shí)體生命周期過程裂七，最終形成智能決策優(yōu)化閉環(huán)皆看。其賦能價值包括以下幾個方面：
1、快速找到解決問題的辦法
2背零、提早預(yù)見問題
3腰吟、精準(zhǔn)預(yù)演隱形危險并能完全透明
4、系統(tǒng)性解決問題徙瓶、細(xì)致周到
5毛雇、壓實(shí)安全紅線
三、數(shù)字孿生流域建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐應(yīng)用
數(shù)字孿生流域建設(shè)是構(gòu)建智慧水利體系侦镇、實(shí)現(xiàn)四預(yù)的核心和關(guān)鍵灵疮。
建設(shè)目標(biāo)：利用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建一個“多尺度-分布式-多層次”的全面多維精細(xì)刻畫及動態(tài)模擬流域全景過程的模型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對流域的數(shù)字化管理與智能決策壳繁。
四震捣、遙感技術(shù)在數(shù)字孿生流域和水利工程中的應(yīng)用
遙感技術(shù)自20世紀(jì)80年代開始應(yīng)用于洪澇災(zāi)害監(jiān)測，目前已應(yīng)用到旱情監(jiān)測闹炉、水土保持監(jiān)測蒿赢、河湖監(jiān)管、水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測評價等業(yè)務(wù)中渣触。
1羡棵、地下水監(jiān)測
遙感技術(shù)在地下水中的應(yīng)用研究已有近半個世紀(jì)的歷史,但長時間以來一直應(yīng)用于通過地質(zhì)、地貌嗅钻、植被來找尋地下水方面皂冰。
GRACE重力衛(wèi)星可以提供全球尺度上階次數(shù)達(dá)到120、時間分辨率為1個月或1周的地球重力場模型時變序养篓，基于時變序列可以反演得到陸地水儲量變化值秃流，特別是對于數(shù)百km2和更大空間尺度，可以反演到平均小于1cm的陸地水儲量變化柳弄。
2剔应、水深監(jiān)測
地表水體面積并不是水資源量，除了有蓄水量语御、水位、面積關(guān)系曲線的水庫或重要湖泊外席怪，從面積轉(zhuǎn)換到水量還必須解決水深的問題应闯。
目前，就定性問題挂捻，例如同一水體深淺位置的問題碉纺，可以通過遙感技術(shù)來解決。就定量問題，水深在15米內(nèi)時骨田，遙感反演誤差能控制在1米以內(nèi)耿导。
遙感技術(shù)在水庫和湖泊的庫容曲線的建立、修正和更新方面都已有較長的歷史态贤，其快速舱呻、低廉和能滿足實(shí)用的精度具有很大的實(shí)用價值。
五悠汽、總結(jié)
“數(shù)字孿生流域建設(shè)”是2022年水利網(wǎng)信工作的重中之重箱吕，數(shù)字孿生與水的深化融合，是助力水文現(xiàn)代化的關(guān)鍵舉措柿冲。近年來茬高，云計算、大數(shù)據(jù)假抄、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)為水利發(fā)展向數(shù)字化怎栽、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變提供了技術(shù)支撐條件宿饱，水利信息化建設(shè)取得積極成效熏瞄，但網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力和運(yùn)行管理水平等方面仍有較大提升空間。未來刑棵，可通過加強(qiáng)數(shù)字孿生巴刻、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與水利業(yè)務(wù)的深度融合蛉签，充分發(fā)揮信息技術(shù)支撐驅(qū)動作用胡陪，大力提升水利決策與管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化碍舍、智能化水平柠座，進(jìn)而促進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè)。
