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1、單擊此處編輯母版標題樣式單擊此處編輯母版標題樣式地理信息賦能智慧水利建設的路徑思考040302從水利一張圖說起新要求與老問題方向及路徑愿景01匯報提綱城市概況城市區位01從水利一張圖說起32020年7月27日，水利一張圖空間信息服務規范的發布標志著全國水利系統開展水利一張圖的組織、設計、建設、管理與應用有了統一標準，進一步規范水利一張圖建設，在技術層面對水利一張圖總體架構、數據組織、信息表達、服務提供、服務訪問、數據更新和信息安全等內容進行約定。一圖勝千言1.1全國水利一張圖構建了基礎地理、遙感影像、水利基礎、業務共享和經濟發展多源數據體系，包括河道、堤防、水庫、蓄滯洪區、水閘、泵站、水文站，2、以及實時水雨情、工情、旱情、視頻監控等水利信息，圖上共計有55類超過1600萬對象的基礎信息，為智慧水利的建設提供著重要基礎支撐。一圖勝千言1.1在各地智慧水利建設實踐中，基礎地理信息對水利信息化起著重要的支撐作用，各流域機構和省、市構建起區域水利一張圖應用平臺，全面支撐各類水利業務應用。數據獲取方式1.2天空地水一體化的空間地理信息采集支撐了一張圖的構建和更新主機設備預測性維護數字化移交運維一體化管理施工模型轉換施工動態模擬動態化數字施工管理可視化交底數字化交付正向協同設計采測傳集一體化數字化內業數字化測繪123456789101112BIM數據生產1.2水利工作涉及的河流湖泊、水庫大壩等各3、類對象大多都具有明顯空間位置特征，防汛、水資源管理、河湖管理、工程管理、水土保持等諸多水利業務對測繪地理信息和地圖服務的需求也日益迫切，各類水利信息系統紛紛圍繞電子地圖展開建設和應用，地圖服務在各項水利工作中的應用日益廣泛。一張圖應用1.3 綜合信息門戶 防汛減災 水資源調配 視頻監控 河湖管理 設施運行02新要求與老問題水利部工作要求2021年3月3日 李國英專題研究水利信息化工作李國英：2月28月,全國人大常委會任命我為水利部部長，這是任命之后第一家聽取的專題匯報，研究信息化工作。我想用這種實際行動來告訴大家我們對推動智慧水利建設的高度重視。2021年12月23日李國英：“各級水利部門特別4、是流域管理機構要把數字孿生流域建設列入重要議事日程，明確任務分工、時間節點，實行清單管理、掛圖作戰，加強督促檢查和考核，確保各項任務按時保質完成。要在統一指揮下開展數字孿生流域建設，確保建成標準化、規范化、系統化的體系。流域管理機構、地方水利部門、工程建管單位要各負其責，有力有序有效推進項目建設。2021年10月水利部：推進智慧水利建設是實現新階段水利高質量發展的重要路徑之一。要按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”要求，以數字化、網絡化、智能化為主線，以數字化場景、智慧化模擬、精準化決策為路徑，全面推進算據、算法、算力建設，加快構建具有預報、預警、預演、預案功能的智慧水利體系。要堅持5、系統觀念，做好頂層設計，從數字孿生流域、數字孿生工程、水利業務應用、網絡安全體系等方面構建標準統一、模塊鏈接、互為融通、共享共用的總體框架，全面覆蓋各項水利業務應用，全面提升推動新階段水利高質量發展的能力和水平。水利部工作要求智慧水利總體架構智慧水利由數字孿生流域、業務應用、網絡安全體系、保障體系等組成。數字孿生流域是智慧水利建設的核心與關鍵，包括數字孿生平臺和信息化基礎設施；流域防洪、水資源管理與調配以及其他業務調用數字孿生流域提供的算據、算法、算力等資源。流域級三維地理場景（L3）流域級三維地理場景（L2）流域級三維地理場景（L1）工程級數字孿生底座數據底板建設依賴三維空間下地理信息的全面6、支撐數據層面應用層面l 區域分割l 項目驅動l 資源分散l 共享困難l 協作不足l 圖層化展示l 無法映射動態信息l 查詢為主l 外觀形態固化l 專業數據缺失老問題03方法與路徑1973年，諾蘭(Nolan)提出了信息系統發展的階段理論，被稱為諾蘭模型。諾蘭模型所表達的是信息系統在個組織機構中投入應用，經過從初級到成熟，逐步成長、逐步擴散和逐步完善的一般性演進規律。當前水利行業大致處于第四個階段。1973年，諾蘭(Nolan)提出了信息系統發展的階段理論，被稱為諾蘭模型。諾蘭模型所表達的是信息系統在個組織機構中投入應用，經過從初級到成熟，逐步成長、逐步擴散和逐步完善的一般性演進規律。當前水利行7、業大致處于第四個階段。從數據底板構建開始水利對象分類 水利對象分類與編碼規則為有效解決智慧水利建設中出現的水利對象編碼標準不一、共享困難等問題，為統一數據目錄和數據共享奠定基礎。一物一碼：為所有水利對象賦“身份證“，形成唯一標識為各系統之間的數據交換提供保障，以唯一編碼為橋梁，實現不同系統之間的同一對象數據調用水利一張圖數據底板管理水務對象編碼標準構建水利對象數據治理平臺工具20當前數據組織地質圖層供水管網圖層排水管網圖層DEM圖層流域圖層河流圖層水庫圖層大壩圖層水閘圖層引調水圖層基礎數據監測數據業務數據數據庫水務一張圖BIM圖層西麗水庫BIM西麗水庫孿生體.USD西麗水庫數據加工數據治理模型8、+大沙河孿生體.USD西麗-南山引水孿生體.USD+。+大沙河流域孿生水網.USD單體數據模型數字孿生體構建數據異常反饋數據完善數字孿生體構建流域全要素精細化數字孿生場景0.2m影像5m地形區域基礎場景01重要設施建模04河道中心線兩側各外擴500m范圍內河道建模02地下管網三維模型集成管網類別、埋深、標高、管徑、材質、坡度、長度、流向，關聯檢查井位置等信息供排管網建模03多層級場景融合融合河道實景模型、地下管網三維模型、重要設施三維模型，構建數字孿生流域場景。流域全要素精細化數字孿生場景多維多時空數據融合是數據底板構建的關鍵，涉及地形數據融合、影像數據融合、傾斜與BIM數據融合等內容。工程壩9、址區地形與水下地形場景構建多源數據的水陸一體場景構建全流域基礎場景重點區域精細模型局部實體超精細模型萬家寨數字孿生體構建萬家寨壩體傾斜模型水上水下地形融合龍口樞紐BIM模型請樂旻截圖萬家寨樞紐BIM模型警戒水位保證水位水岸城梳理業務數據構建應用場景高保真場景防汛知識圖譜數據治理引擎增加專業模型n 積水深度n 積水時間n 積水點位n 積水總量n 分布式n GPU加速并行計算n 全過程緊耦合模型n 全要素求解算法04愿景數字孿生地球 黃河設計院歷時10余年從底層自主研發了數字孿生模擬仿真引擎云河地球，建設黃河流域數字底板，深度整合了多尺度、多種類、多空間、多時態時空數據，構建了GIS+BIM+VR10、+數學模型的數字孿生場景，為防汛減災、水資源調度、工程運行管理等提供了全空間、全過程、全要素、智能化的決策支持環境。構建水利工程全生命周期數字孿生流域數據管理機制一模多用，數據傳遞、匯聚、共享，全生命周期應用，支撐流域精細化運營產生的數據BIM概念模型BIM方案模型BIM工程模型BIM竣工模型BIM運維模型BIM+CIMBIM交易模型發改立項規劃報建設計審查抽查招投標工程建設竣工歸檔運維管理流域管理數據資產化BIM勘察設計模型BIM數據資產用地規劃許可批復工程規劃許可批復規劃驗收記錄確權登記記錄發改批復意見各類立項指標指標調整記錄消防審查合格意見書抗震審查合格意見書圖紙及清單一致性證明工程概算11、清單中標通知及清單開標清標記錄合同備案保證金憑證施工許可人料機數據質量安全資料采購合約數據運維移交資料空間資產資料設備巡檢資料維保信息資料竣工驗收記錄工程歸檔資料工程決算資料質量安全資料采購合約數據一致性證明時空基礎數據資源調查數據規劃管控數據工程項目數據公共專題數據物聯感知數據數據資產目錄數字孿生管理平臺產生的模型數字孿生工程、水網、流域關聯關系建立工程設計流域規劃建筑物/設施房間構件關系屬性室內室外施工建造建筑設施運維建設行業及相關企業、政府住建部門流域建造流域管理公共服務智慧城市跨行業政府、企事業、市民（一網統*）流域房間構件關系國家/城市/園區關聯融合關聯融合其他多源異構數據智能感知I12、OT數據底板業務需求BIM2/3DGISIOTAI大數據小流域供排水網工程設施影響范圍防洪決策應用小禹智能防汛機器人未 來Intelligent Robot for Flood Control利用人工智能、大數據等新技術等新手段，研發具備語音問答、防汛值班、智慧分析等功能的防汛智能機器人。旨在解決防汛工作強度大、防汛知識范圍廣、防汛指揮決策難等多方面問題，為防汛調度指揮提供決策服務。科 技小禹智能防汛機器人p 防汛問答小禹智慧防汛系統可通過語音問答或文字交互方式實現對防汛業務中所關注的雨情、水情、工情及水庫、蓄滯洪區等各類工程的重要防汛特征指標、歷史防汛數據、防汛圖表、調度文檔進行多源數據綜合檢索及統計分析。百問不倒、少問多答、模糊問精確答以圖、數據、表、文字等多種方式答通過語音調用其它應用系統城市概況城市區位謝謝34