摘要:数字孪生灌区主要是以物理灌区为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对物理灌区全要素与建设运行全过程进行数字映射、智能模拟...
推动数字孪生灌区先行先试,应在哪些方面着重发力?

从发展阶段来看,灌区信息化方面的建设大体可分3个阶段:
一是信息化阶段,通过数据入库上图,重点实现查询、浏览和监视等功能;
二是数字孪生阶段,通过数字化赋能,实现灌区水资源优化配置、需水实时感知、供水精准调度及应急处置等功能,强化“四预”(预报、预警、预演、预案)能力;
三是智能智慧化阶段,实现自我判断、自我决策与自我执行,实现无人值班、少人值守。
数字孪生灌区主要是以物理灌区为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对物理灌区全要素与建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演,与物理灌区同步仿真运行、虚实交互、迭代优化,实现对物理灌区的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。数字孪生灌区建设包含信息化基础设施、数字孪生平台、业务应用平台、网络安全体系、运行维护体系等层面。从数字孪生灌区的定位看,重点是提高灌区用水管理的精准决策能力,建设重点是算据、算法和算力层面的协同提高。
在算据层面,灌区应基于地形条件和管理需求,运用3S、物联网、人工智能、5G等现代信息技术,汇集各种类型的传感终端,构建灌区涉水信息透彻感知体系。与此同时,灌区应当按照基础数据、地理空间数据、监测数据、业务管理数据、外部共享数据的分类方式,依据统一数据标准对多源异构数据进行调整,全面建设灌区数据底板。在算法层面,灌区用水的供、输、配、灌、耗、排全过程是一个整体联动的水循环过程,涉及到来水预报、需水预测、水资源配置、输配水调度、田间灌排及水旱灾害防御等诸多专题模型。从以往灌区信息化建设情况来看,专题模型开发是明显短板。但是,专题模型建设是数字孪生灌区的核心,是支撑灌区“四预”功能的关键。在算力层面,计算、通信、会商等资源是数字孪生灌区高效稳定运行的重要支撑。依据数据处理、模型计算的需要,充分考虑自建云、共享行业云和政务云等方式,建设高效快速、安全可靠的算力支撑。