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智慧城市网 企业关注】 在长江水利委员会(简称长江委)的顶层规划指导下，长江委水文局正积极推进数字孪生与业务应用的深度融合，旨在构建一个高效、智能的防洪系统。这一系统不仅整合了现有的水文监测资源，还通过统筹在建项目和规范新建技术，实现了多源信息的聚合与智能模拟，为长江流域的防洪调度提供了有力支持。
在算据层面，系统充分利用了“空天地水工”一体化的监测数据，这些数据涵盖了从空间到水下的全方位信息。通过与孪生体的映射，长江委水文局联合长江委网信中心，构建了包括不同精度影像、地形数据以及倾斜摄影、水下地形、BIM等多种类型数据的长江流域空间数据底板。这一数据底板为后续的模拟与分析提供了坚实的基础。
在算法层面，系统构建了全流域的分布式水模拟，将流域划分为超过1万2千个计算单元，实现了任意单元的流量输出。此外，还构建了正逆向互馈演算，能够根据实时数据自动生成调度方案，大大提升了防洪调度的智能化水平。流域智慧防汛大脑作为系统的核心，通过集成先进的水文模型和算法，实现了对流域洪水态势的精准感知和预测。
在业务应用方面，系统聚焦防洪业务，夯实了“四预”(预报、预警、预演、预案)功能，为调度决策提供了有力支撑。其中，流域水模拟体系动态构建技术能够支持流域水流动态映射的预报体系在线敏捷搭建，实现物理现实与孪生体系的实时同步。无缝隙渐进式定量降水预报技术则构建了多时间尺度嵌套的定量降水预报体系，实现了流域定量降水预报的全覆盖。
此外，系统还构建了预报调度一体化技术，覆盖了干支流控制性节点488个，各类模型方案1200多套，为全流域的预报调度模拟提供了有力保障。轻量化数字孪生技术则通过设计宏观和微观视角，实现了对流域洪水态势的全方位感知和重点区域洪水风险的细致分析。通过叠加视频流数据，系统还能够实现虚拟场景与视频场景的虚实互映，进一步提升了防洪调度的准确性和实时性。
正逆向互馈预演体系作为系统的又一亮点，实现了正向预演防洪风险、逆向推演洪量分配以及双向互馈计算等功能，为调度方案的智能化生成提供了有力支持。在方案对比方面，系统构建了多场景多视角多尺度的方案可视化对比功能，使得调度人员能够直观地比较不同方案的优劣。在库区水面线风险分析方面，系统集成了三峡库区效益风险分析模型，构建了库区基于高程的淹没风险库，为三峡库区的防洪调度提供了更加精准的风险评估。
综上所述，数字孪生长江智慧防洪系统的探索与实践，不仅提升了长江流域的防洪调度能力，还为其他流域的防洪减灾工作提供了有益的借鉴和参考。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，数字孪生技术将在防洪减灾领域发挥更加重要的作用。
本文据长江水文情报预报中心、长江水文网信息整理编辑
