2024年年初，水利部在全国水利工作会议上明确了今年的八大重点工作，其中第五条强调了“大力推进数字孪生水利建设，坚持需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力，加快构建数字孪生水利体系，为水利治理管理提供前瞻性、科学性、精准性、安全性支撑。”会议强调了水利监测感知能力提升、数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程的全面建设工作。
水利数据底板的构建是数字孪生水利的基础内容，也是构建数字孪生平台、提供全方位算据、支撑水利“四预”及“2+N”智能业务应用的重要工作。
全流程环节示意
完善数据资源体系
提供全面算据支撑
数据资源体系可以分为两大类：一是静态地理空间数据，提供各类水利应用场景的可视化场景底图和地理空间尺度算据支撑。二是动态业务数据，提供各类业务专题分析应用基础数据，包括监测数据、基础数据、业务管理数据和跨行业共享数据。
依据相关规范要求，数字孪生流域底板中地理空间数据分为L1、L2、L3数据分级，同时明确了对应的建设范围、技术要求和更新频率。
南方测绘遵循规范需求，构建了全空间一体化地理空间数据采集生产的测绘装备和技术服务体系，提供针对流域、重点区域和水利工程等场景的多尺度、室内外采集建模能力，已在多个流域、水电站、水库大坝数字孪生建模项目中得到应用和实践。
L1级流域：L1级是针对数字孪生流域中低精度面上建模，主要包括全国范围的DOM、DEM、DSM基础成果数据。
L2级重点区域：L2级是针对流域重点区域进行精细化建模，在L1级底板的基础上，提高数据精度并进一步丰富数据内容，主要包括重点河段的高分辨率DOM、高精度DEM/DSM、倾斜摄影影像/激光点云、水下地形等数据。
南方测绘采用固定翼和多旋翼无人机搭载镜头和激光雷达，以及无人船搭载多波束测深仪等水上水下全空间新型基础测绘装备完成规模化采集处理，提供高时空分辨率的底座数据。
L3级具体工程：L3级是针对流域重要实体场景和水工建筑进行建模，主要包括水利工程相关范围的高分辨率DOM、高精度DEM、倾斜摄影影像/激光点云、水下地形等数据，以及重点设施设备、建构筑物的BIM模型数据。
南方测绘结合常规航测、激光扫描、BIM参数化建模等方式，构建了一系列精细化建模工艺，实现智能高效的内外部实体和机电设备的精细化建模。
动态业务数据，即提供各类业务专题分析应用基础数据，包括监测数据、基础数据、业务管理数据和跨行业共享数据。
监测数据（水利感知网）：围绕水利部“天空地”一体化监测感知夯基提能行动，南方测绘基于北斗监测、物联集成、大数据分析、人工智能应用、新型基础测绘等技术的积累和整合能力，结合了传统和新型水利监测装备与技术，构建了面向各水利场景集感知、分析、展示、应用一体化的“天空地水工”立体监测感知体系。
基础数据：接入河流、湖泊等水利对象的主要属性数据和空间数据，并实现动态更新，如水系流域的地图、遥感图等。
业务管理数据：接入流域防洪、水资源管理调配等业务应用系统的管理数据，实现协同共享，包括水流量、库容量等水资源专题数据。
跨行业共享数据：汇聚跨行业专题数据，为防洪调度、水资源调配等水利智慧应用提供决策支撑，如人口经济分布专题数据、土地利用专题数据、气象雷达专题数据等。
构建数据运转引擎
激活水利数据价值
南方测绘基于水利资源体系中多源异构数据，构建全链条的数据引擎，覆盖数据汇聚、治理、挖掘、服务等环节，成功实现水利数据的高效运转和智慧管理，最大化激活水利数据价值。
南方测绘与云南省水文水资源临沧分局联合研发的“水文数字孪生地理数据底板管理系统”被成功列入《云南省2023年度水利先进实用技术（产品）推广指导目录》，成为2023年度云南省水利厅25项重点推广水利先进实用技术（产品）之一。
水文数字孪生地理数据底板管理系统，基于南方自主研发的三维可视化平台，全面融合水文测站、河道地形等多源成果数据并进行轻量化处理，实现全域场景智慧化、可视化的，提供任意河道的流域提取、淹没分析等功能应用，有力支撑数字孪生水文测站的调度决策。
针对水利实体对象关系模型，系统构建“一码多态”的空间数据组织与表达，根据各类水利管理主题场景，包括水库调度主题、洪水演进主题、指挥调度主题、应急抢险主题等，以主题场景为对象向各个应用提供数据服务，实现业务应用按需搭建、一站推送。
空间数据治理融合
数据服务推送
强化专题分析能力
驱动运管智慧应用
紧贴水利各管理部门治理活动的实际需求，通过数据底板的构建和数据引擎的驱动，提供场景化、可视化、智慧化的专题分析能力，提升运行管理的综合效能和现代化水平。
一体化建模及库容曲线复核
南方测绘提供的数据底板构建整体解决方案为数字孪生水利建设、洪水风险图编制、防洪应急指挥调度等应用场景，提供多来源、多尺度、多层级、立体化的算据支撑，服务水利业务科学化决策和智慧化应用。
未来，南方测绘将不断提升综合实力和服务水平，持续为数字孪生水利建设及水利行业的高质量可持续发展提供助力。
来源：项目应用事业部
编辑：关晓晴
审核：袁小荣
