国家数据局在2024中国国际大数据产业博览会上发布了首批50个数字中国建设典型案例。案例涉及数据基础设施、数据资源、数字技术创新、数字政府、数字经济、数字社会、数字文化、数字生态文明等领域，集中反映了近年来数字中国建设的实践和成效。
数字孪生水利防汛抗旱“四预”建设
案例单位：水利部信息中心
近年来，伴随全球气候变暖，水旱灾害趋多趋频趋强趋广。加强灾害预报、预警、预演、预案（“四预”措施），是水旱灾害防御的关键。水利部以数字化、网络化、智能化为主线，推进数字孪生水利防汛抗旱“四预”建设，助力“四预”能力提升，支撑打赢现代化防汛抗旱主动战攻坚战。
水利部秉承“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”原则，锚定“延长预见期与提高精准度有效统一”目标，统筹推进现代化雨水情监测预报体系建设，初步构建了“天空地水工”一体化监测感知体系、具有“四预”功能的数字孪生水利体系，为水旱灾害防御、突发事件处置等提供有力支撑。
图1 水利业务“四预”技术框架
一是构建一体化监测感知体系，夯实数据基础。水利部汇集更新基础数据、监测数据、业务管理数据、跨行业共享数据、地理空间数据等5大类数据资源，涉及水库、河道及堤防、蓄滞洪区等55类1600多万个水利对象；实时汇集“天基”23颗遥感卫星，“空基”2500架无人机，“地基”15.5万个报汛站点（8.2万个雨量站）、1.5万个视频监控点，初步形成了“天空地水工”一体化监测感知体系，全覆盖、全要素、全天候、全周期感知雨水情态势，以丰富数据支撑防汛抗旱“四预”。
图2 “天空地水工”一体化监测感知
二是创新“四预”模型，提升防御能力。通过加强降雨预报模型、产汇流水文模型、洪水演进水动力学模型创新及应用，建设多源空间信息融合的洪水预报平台，初步形成了贯通“云雨水”、覆盖“天空地水工”的完整监测预报链条，支撑精准超前预报；构建预报预警、短临预警和实况预警等多阶段递进式预警体系，根据实际需求，制定预警指标、动态调整阈值、拓宽预警发布渠道，及时把预警信息直达防御一线和受影响区域的社会公众，实现快速直达预警；自主创新研发河网水动力预报系统，支撑多维水动力学模型快速建模，可第一时间开展洪水演进预报，模拟预演灾害风险，有力支撑前瞻科学预演；攻关复杂水工程多目标优化调度技术，构建洪水预报调度一体化系统，在数字流场中推演流域水工程运用次序、运用时机、运用规模，实现“一个流量、一方库容、一厘米水位”精准调度。
2021年以来，水利部门强化“四预”措施，滚动开展作业预报177.5万站次，累计发布水情预警10277次，为防御2021年黄河海河罕见秋汛、2022年珠江流域性洪水及长江特大骤旱、2023年海河“23·7”流域性特大洪水、2024年湖南团洲垸堤防决口等水旱灾害提供坚实保障，降低了因灾害造成的直接经济损失和间接社会成本。
往期回顾：
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