数字孪生+AI:长江流域-智慧防洪调度,应急安全管理
摘要:长江流域防洪系统通过数字孪生技术构建三维场景底座,集成气象、水文等多源数据,实现洪水演进模拟和智能预警。该系统支持精准降水预报、汛情风险研判、预案动态优化等功能,提升防洪调度的科学性和响应效率。项目价值体现在降低预报误差、增强跨区域协同能力,推动防洪治理从被动响应转向主动防控。相关技术方案还可拓展至水资源管理等综合场景。
工程推演|流域管理|气象监测|态势感知
长江是亚洲和中国的第一大河,世界第三大河,是中国水量最丰富的河流,具有重要的生态、经济和文化价值。长江全长约6300千米,自西而东横贯中国中部,总计经过19个省级行政区,流域面积达180万平方千米,约占中国陆地总面积的1/5。(以下内容均来源于《数字孪生+AI:行业最佳实践白皮书》,感兴趣的朋友可以点击下载完整版。)
业务挑战
1. 随着气象、水文、水情等多源数据规模的快速增长,长江流域防洪抗旱工作的难度也在持续增加,传统依赖二维图表与静态信息的会商方式已无法快速、精准的剖析气象变化趋势,但核心的水文水利模型对复杂物理过程的模拟还不够精细,难以支撑相关业务部门协同研判的管理需求。
2. 长江的干支流交错、水利工程众多,流域面积治理复杂,防洪调度需要多省协同。也就意味着所涉及的统一规划和联合调度的流程环节十分复杂,运营调度效率低,管理方案实行迟缓。
3. 全球气候的频繁变化导致长江流域极端天气频发,洪涝干旱等灾害风险加剧,依赖历史经验和人工排查已难以应对安全风险,容易拖慢整体运营效率,导致风险决策滞后。
建设方案
精准预测实时水情,仿真赋能指挥决策
充分利用现有各类信息化资源和流域建设成果,构建全长江流域的三维场景底座。基于防洪调度的实际业务应用需求,汇聚地形地貌、水文监测、气象背景、水库工情、模型预报等核心要素,实时叠加河道水位、水深、流量变化等水动力学数据,实现数字工程与物理工程同步仿真运行、虚实交互和迭代优化。通过模型算法智能模拟现实流域的发展趋势,构建数字孪生长江智慧防洪系统,实现对长江流域重点防洪区域的精细化管理。为应对可能的洪水灾害提供了有力的技术保障,为流域防汛业务提供直观、高效、可交互的会商分析环境,为细粒度的水利管理和防洪调度提供决策支持。
建设内容
实时监测气象变化,精准预报雨量信息
集成雷达、风场、气温、湿度等维度的气象数据,将实况降雨和预报降雨分级云层渲染,构建了多时间尺度嵌套的定量降水预报体系。通过滚动跟踪及渐进分析,以不同色彩和透明度直观反映降雨强度与分布范围,全方位监测预报气象卫星、雷达数据、雨量站和水文站点的实时数据,实现流域定量降水预报的全面覆盖。能够在三维场景中直观配置与管理预报流程,融合气象网格精细化的预报成果,便于直观分析气象要素的动态变化,为防洪决策提供更加全面的气象参考,从而提升防洪减灾的能力。
汛情风险联动告警,应急调度智能研判
以实时监测数据为基础,叠加水文站、水库、蓄滞洪区等关键预报节点信息,结合告警指标及灾情数据,智能分析研判汛情风险,构建了一套集气象、雨情、水情、库容分析与预警的综合系统。AI智能体能够推演展示预警信息以及淹没影响,并根据告警的危急程度和危害范围,自动向受灾区域传递预警信息,支撑防洪调度和应急管理决策,进一步提高防汛指挥决策水平。
动态模拟洪水演进,科学支撑方案决策
将物理现实映射到孪生体系中,针对重点防洪区域的场景模型进行精细化淹没分析,动态演示不同调度方案下洪水的蔓延过程与影响范围。利用水动力学模型精准模拟各防汛方案下河道洪水的演进过程,即时开展多方案仿真预演与比选,为洪水灾害损失评估与洪水演进分析提供理论支持,确保防汛调度决策的科学性与有效性。
全时追踪预案进展,动态优化关键步骤
能够直观查看和追踪预案执行的关键环节步骤,实现对防汛预案的全生命周期管理,有利于及时发现并解决预案执行中的问题,确保预案高效实施。同时支持根据汛前消落、汛期浮动、汛末蓄水等不同时期的流域情势,智能评估、计算、分析灾情的风险区域和影响程度,辅助工作人员优化调整调度方案,全面提升应急响应能力。
项目价值
建成物理空间与数字空间互馈的数字孪生工程体系,为长江流域防洪安全构筑了更全面、更精准、更坚实的数字屏障,助力水利治理从“被动响应”转向“主动防控”。集监测预警预报、灾害风险评估、应急响应启动、抢险救灾调度等功能为一体,降低洪水预报误差,提升防洪预案的精准度,跨区域协同支撑流域统一指挥与多部门联动,实现防汛防台工作全过程周期性智慧化管理。不仅全面提升了防洪调度的智能性、前瞻性和科学性,还有助于重塑流域防洪的治理模式,可以迁移拓展至水资源管理、水生态保护等综合场景。
易知微基于多年在数字孪生及数据可视化领域丰富实践,沉淀了诸多经验成果,欢迎大家互相交流学习:
《数字孪生+AI:行业最佳实践白皮书》下载地址:https://easyv.cloud/references/detail/135.html/?t=yzwsm
《数字孪生视觉语言白皮书》下载地址:https://easyv.cloud/references/detail/127.html/?t=yzwsm
《数字孪生世界白皮书》下载地址:https://easyv.cloud/references/detail/51.html/?t=yzwsm
《数字孪生行业方案白皮书》下载地址:https://easyv.cloud/references/detail/120.html/?t=yzwsm
《港口数智化解决方案》下载地址:https://easyv.cloud/references/detail/121.html/?t=yzwsm
想申请易知微产品免费试用的客户,欢迎点击易知微官网申请试用:易知微 - 数字孪生仿真渲染引擎与可视化应用
更多推荐

所有评论(0)