智慧水利數(shù)字孿生平臺

“十四五”時期，按照“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”總要求，以推動水利高質(zhì)量發(fā)展為主題，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線、以數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準化決策層為路徑，以網(wǎng)絡(luò)安全為底線，充分運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實、移動互聯(lián)和區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)，開展數(shù)字孿生流域建設(shè)，提高預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)防（“四預(yù)”）能力，加快構(gòu)建智慧水利體系，賦能水旱災(zāi)害防御、水資源集約節(jié)約利用、水資源優(yōu)化配置、大江大河大湖生態(tài)保護治理。

一、建設(shè)目標

為加快推進智慧水利建設(shè)，根據(jù)總體指導文件的階段性目標做出如下建設(shè)目標：

1、補齊水利信息化短板

穩(wěn)步提升水利行業(yè)采集等相關(guān)設(shè)備的智能感知程度和利用基礎(chǔ)信息主動采集能力。構(gòu)建天空地一體化監(jiān)測感知網(wǎng)，對于水利信息化產(chǎn)品進行查缺補漏，重點補齊短板，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)融合共享、數(shù)據(jù)深挖掘分析和關(guān)鍵業(yè)務(wù)智能應(yīng)用。

2、提升強監(jiān)管支撐能力

圍繞江河湖泊、水資源、水利工程、水土保持、資金、政務(wù)等重點監(jiān)管領(lǐng)域、充分運用先進信息技術(shù)，在已建信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行整合優(yōu)化完善，快速提升各系統(tǒng)的強監(jiān)管支撐能力。

3、提升重點領(lǐng)域智能化水平 

加強無人機、遙控船、機器人、高清視頻等新型監(jiān)測手段及衛(wèi)星、雷達等遙感技術(shù)在辦公自動化、洪水、干旱、水資源管理等重點領(lǐng)域的應(yīng)用普及，建成水資源，水生態(tài)水環(huán)境、水災(zāi)害、水工程、水監(jiān)督、水行政、水公共服務(wù)、綜合決策、綜合運維等九類智能應(yīng)用，支撐水利十大業(yè)務(wù)，支撐各級業(yè)務(wù)應(yīng)用。

4、建成智慧水利體系 

實現(xiàn)水利對象萬物互聯(lián)協(xié)同感知，水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施按需服務(wù)，水利信息資源共享，水利網(wǎng)絡(luò)安全有力保障，物聯(lián)網(wǎng)，人工智能，虛擬現(xiàn)實，移動互聯(lián)等新技術(shù)在水利行業(yè)深入應(yīng)用，水利大數(shù)據(jù)智能決策支撐各項水利業(yè)務(wù)。

二、建設(shè)內(nèi)容

01采集感知層：

只要對基礎(chǔ)信息和監(jiān)測信息進行采集，利用監(jiān)測設(shè)備采集監(jiān)測信息，包括氣象信息、雨量信息、水質(zhì)信息、水位信息、流量信息、視頻信息、遙感衛(wèi)星信息等；利用部門上報和人工外業(yè)的手段采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括水利工程信息、管理單位信息、監(jiān)測站點信息、水環(huán)境改造工程信息、河湖屬性、河長制信息等；此外，利用前置共享交換平臺采集氣象、國土、市政、交通及環(huán)保等相關(guān)部門的數(shù)據(jù)，并收集監(jiān)測數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)；實現(xiàn)感知信息采集。

02基礎(chǔ)設(shè)施層：

通過互聯(lián)網(wǎng)、政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)及控制專網(wǎng)，利用移動網(wǎng)絡(luò)、超短波VHF、衛(wèi)星通訊及光纖/綜合布線工程傳輸技術(shù)。

03數(shù)據(jù)中心層：

基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)框架，運用結(jié)構(gòu)化存儲、半結(jié)構(gòu)化存儲及非結(jié)構(gòu)化存儲等框架和離線計算、分布計算存儲、內(nèi)存計算及流式計算等計算框架，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，包括基礎(chǔ)庫、匯集庫、主題庫、產(chǎn)品庫、多媒體庫及共享庫等。通過數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)更新等管理平臺為智慧水利業(yè)務(wù)應(yīng)用提供思考與決策的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

04應(yīng)用支撐層：

是連接數(shù)據(jù)中心與業(yè)務(wù)應(yīng)用的橋梁，為業(yè)務(wù)應(yīng)用功能的實現(xiàn)提供技術(shù)支撐。有綜合服務(wù)（包括基礎(chǔ)公共服務(wù)、模型服務(wù)系統(tǒng)及監(jiān)控管理服務(wù)）、應(yīng)用集成平臺、應(yīng)用構(gòu)建平臺及中間件等內(nèi)容組成。

05應(yīng)用系統(tǒng)：

為用戶提供綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用，由河湖長制、防汛抗旱、水資源管理、水環(huán)境監(jiān)控、水工程建管、水土保持、農(nóng)村水利、河道采砂監(jiān)管、綜合運維、綜合決策及公共服務(wù)等業(yè)務(wù)組成，通過PC端和移動終端的方式，為用戶提供友好的界面展示效果和交互方式。

06門戶：

只要通過一體化平臺為水利管理部門、信息共享委局、涉水企業(yè)及社會公共提供業(yè)務(wù)服務(wù)。

07標準規(guī)范：

是保障智慧水利的各個組成部分能構(gòu)協(xié)調(diào)一致地工作，是保障各類信息互聯(lián)互通，是保障項目建設(shè)過程和運維管理的規(guī)范、有序、高校的重要基礎(chǔ)。通過充分利用已有國標和行標、參考國際上的先進標準，形成智慧水利標準規(guī)范體系。

總體采用“政府主導、互點協(xié)同、共建共享”的建設(shè)模式，遵循“加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、強化水利大腦建設(shè)、突出智能應(yīng)用效能、提升公眾服務(wù)質(zhì)量”的建設(shè)思路，水利信息化滿足近期需求并兼顧未來發(fā)展。

（1）加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

（2）強化水利大腦建設(shè)

（3）突出智能應(yīng)用效能

（4）提升公眾服務(wù)質(zhì)量