智慧水利感知體系建設(shè)思路初探

郭 華 儲(chǔ)夢(mèng)溪 何 莉

(1.深圳市東深電子股份有限公司，廣東 深圳 518057;2.深圳大學(xué)機(jī)電與控制工程學(xué)院，廣東 深圳 518060)

我國(guó)有龐大的七大水系,分別為松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江和珠江。水作為國(guó)家的自然資源和經(jīng)濟(jì)資源,對(duì)生態(tài)環(huán)境起到了至關(guān)重要的作用,是基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性的資源[1]。近年來(lái),洪水和干旱頻發(fā)并重,水資源衰減,水生態(tài)退化和水環(huán)境惡化,加快了國(guó)家推進(jìn)智慧水利建設(shè)的決定[2]。水利部2021年11月制定了《“十四五”期間推進(jìn)智慧水利建設(shè)實(shí)施方案》[3],方案指出,推進(jìn)智慧水利建設(shè)是推動(dòng)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的六條實(shí)施路徑之一,以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線,加快構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的智慧水利體系。通過(guò)建設(shè)數(shù)字孿生流域體系、“2+N”水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系、水利網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系、智慧水利保障體系,推進(jìn)水利工程智能化改造,建成七大江河數(shù)字孿生流域,建成智慧水利體系1.0版。

智能感知是智慧水利數(shù)字孿生系統(tǒng)構(gòu)建的重要基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐,但其在智慧水利中的建設(shè)及應(yīng)用水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。智能感知已得到廣泛應(yīng)用[4-5],無(wú)人駕駛利用智能感知技術(shù)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別與跟蹤[6],結(jié)合人造衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)傳感器等“天-空-地”技術(shù),在環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火預(yù)警、礦產(chǎn)資源開發(fā)等領(lǐng)域得到應(yīng)用[7-8]。智慧水利方面,智能感知被應(yīng)用于監(jiān)測(cè)江河湖泊水系的水環(huán)境、水利工程設(shè)施運(yùn)行狀態(tài),以及水利管理活動(dòng)的信息化建設(shè)等[9-10]?，F(xiàn)代智慧水利項(xiàng)目工程系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)在于找準(zhǔn)數(shù)據(jù)精度及傳感裝置相互間的平衡點(diǎn)。王亞權(quán)等在智能感知基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并構(gòu)建了復(fù)雜多源的信息采集、融合挖掘、智能決策及可視化展示體系,為珠江三角洲水資源配置工程提供決策輔助[11];耿磊等利用建設(shè)的基于空天地感知監(jiān)測(cè)手段的流域智慧指揮平臺(tái),開展了有效的流域水事管理,強(qiáng)化了水資源管理、河湖監(jiān)管、水旱災(zāi)害防御等方面的業(yè)務(wù)管理能力[12]。

當(dāng)前,智能感知設(shè)備在水利行業(yè)的應(yīng)用廣度和深度方面仍明顯不足,對(duì)水利監(jiān)督管理的支撐力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,距離解決水資源、水生態(tài)、水環(huán)境、水災(zāi)害四大水問(wèn)題實(shí)現(xiàn)透徹感知的要求相差甚遠(yuǎn)。因此,亟須建設(shè)好面向智慧水利的水資源智慧感知體系。本文從智慧水利深層內(nèi)涵及面臨的問(wèn)題出發(fā),針對(duì)智能感知基礎(chǔ)建設(shè)落后的現(xiàn)狀,主要從感知體系建設(shè)、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)解譯、智能感知建設(shè)途徑三個(gè)方面,提出建設(shè)“空-天-地-水”一體化體系,以期通過(guò)信息化技術(shù)的支撐,建立完善的智慧水利管理與服務(wù)系統(tǒng),為水利部門、公眾提供良好的智慧服務(wù)。

1 智慧水利的概念和內(nèi)涵

水利數(shù)字化是利用自動(dòng)化設(shè)備、儀器或裝備,測(cè)量感知水利相關(guān)空間要素、流域水情、設(shè)施設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、氣候氣象以及時(shí)空變化信息,進(jìn)行數(shù)字化建模、關(guān)聯(lián)分析、優(yōu)化調(diào)度以及可視化等,為水利設(shè)施正常運(yùn)行提供服務(wù),實(shí)現(xiàn)智慧水利的智能運(yùn)行、精準(zhǔn)管控和可靠運(yùn)維[13]。

智慧水利的本質(zhì)是將設(shè)施設(shè)備及其狀態(tài)數(shù)據(jù)都進(jìn)行數(shù)字化,再加載模型和算法進(jìn)行處理和分析,為流域管理、水庫(kù)調(diào)度、城市水務(wù)、農(nóng)田灌溉等提供支撐。傳統(tǒng)以數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)分析等為基礎(chǔ)發(fā)展形成的徑流分析、水電站優(yōu)化運(yùn)行模型及方法等,奠定了數(shù)字化水利的基礎(chǔ)。同時(shí),隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展,結(jié)合環(huán)境、氣象等先驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練,與測(cè)量感知數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,可以考慮更大地理范圍、更多類型數(shù)據(jù)和更小尺度數(shù)據(jù)來(lái)分析建模。近些年,十年、百年一遇的災(zāi)害天氣,特大洪水并不少見,水利行業(yè)預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案等功能顯得尤為重要。對(duì)于水庫(kù)、隧洞、泵站、閘門、閥門等設(shè)備的運(yùn)行和控制異常、安全事故,以及水庫(kù)水質(zhì)等診斷預(yù)警,可利用視頻識(shí)別、遙感反演、紅外熱像、多維數(shù)據(jù)綜合分析等多種手段,監(jiān)測(cè)監(jiān)視流域上下游、左右岸、地上地下的涉水過(guò)程,構(gòu)建針對(duì)流域特性的深度學(xué)習(xí)算法模型,主動(dòng)預(yù)測(cè)、發(fā)現(xiàn)和跟蹤流域問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)對(duì)江河湖泊、水利工程、管理活動(dòng)的重要事件、行為和現(xiàn)象的動(dòng)態(tài)感知能力[2,14]。

人工智能等新技術(shù)依賴大量先驗(yàn)數(shù)據(jù)和樣本,通過(guò)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)建立模型,大量樣本數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)量足夠大,且數(shù)據(jù)類型多和關(guān)系復(fù)雜,這對(duì)于智慧水利建設(shè)而言,要求的是建立完善的智能感知體系。

2 面臨問(wèn)題及解決途徑

水利信息化經(jīng)過(guò)多年建設(shè),初步建成了水利基礎(chǔ)設(shè)施云。水利感知網(wǎng)也初步形成從傳感器到二次采集、網(wǎng)絡(luò)通信、中央監(jiān)控等設(shè)備的完整產(chǎn)業(yè)鏈。但是,智慧水利的建設(shè)與智慧社會(huì)的需求仍存在較大差距。各種感知設(shè)備、處理方法、數(shù)據(jù)應(yīng)用都停留在具體范圍、簡(jiǎn)單模型分析上,與水利管理的動(dòng)態(tài)變化相互作用的事實(shí)不符。同時(shí),智慧水利具體需要哪些數(shù)據(jù),如何獲取這些數(shù)據(jù)都存疑問(wèn)。因此,智慧水利感知體系建設(shè)需要厘清這些基本問(wèn)題,進(jìn)而開展關(guān)鍵技術(shù)、方法和設(shè)備研究。這些問(wèn)題包括感知體系建設(shè)、數(shù)據(jù)管理與解譯以及智能感知建設(shè)途徑。

2.1 感知體系建設(shè)

智慧水利涉及對(duì)象有河流水系、湖泊、水利工程等,從功能、監(jiān)測(cè)指標(biāo),以及從不同角度和用途需求出發(fā),其數(shù)據(jù)需求的類型和要求不同,所需技術(shù)、精度、頻次也不同。而且,智慧水利建設(shè)應(yīng)用目標(biāo)趨于多元,所需信息復(fù)雜、多樣[2,15,16]。因此,感知體系與實(shí)際需求密切相關(guān),為實(shí)現(xiàn)真正的全面感知,建立良好的感知體系以滿足不同對(duì)象、不同場(chǎng)景和不同應(yīng)用的需求是智慧水利建設(shè)的首要問(wèn)題。

良好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是智慧水利建設(shè)的基礎(chǔ),感知體系應(yīng)確保獲取完備的數(shù)據(jù)。感知體系以智慧水利分析體系為輸入,智慧水利分析體系輸出的是指標(biāo)體系,指標(biāo)體系要從感知端獲得的良好數(shù)據(jù)作為計(jì)算評(píng)價(jià)依據(jù)。

當(dāng)前,“空-天-地”一體化體系正在逐步構(gòu)建,對(duì)于水利管控單個(gè)設(shè)施設(shè)備對(duì)象,如大壩、閘門、出水口等,要求其健康狀態(tài)數(shù)據(jù)在時(shí)間和空間上具有連續(xù)性,如時(shí)間上連續(xù)的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),空間上連續(xù)的周期性檢測(cè)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)往往數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)精度高,處理結(jié)果反映某個(gè)節(jié)點(diǎn)局部現(xiàn)象,此類技術(shù)相對(duì)成熟,也得到了推廣應(yīng)用。目前,感知全面性還有待提高,如水庫(kù)安全監(jiān)測(cè),幾乎所有小型水庫(kù)都沒有實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)設(shè)施,大部分小型水庫(kù)甚至沒有水情監(jiān)測(cè)報(bào)汛設(shè)備,要全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地收集水利信息,需要擴(kuò)大感知及監(jiān)測(cè)范圍,充實(shí)水文、水質(zhì)、地下水位、水環(huán)境監(jiān)測(cè)站網(wǎng),以及江河湖泊水系的監(jiān)測(cè)范圍,提升水利工程安全及運(yùn)行監(jiān)測(cè)設(shè)施,擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍。

隨著感知技術(shù)的提升,水面及水下監(jiān)測(cè)都逐漸被重視。水利工程則要求大范圍的安全數(shù)據(jù),如工程地理范圍的大范圍變形監(jiān)測(cè)、環(huán)境變化檢測(cè),這類技術(shù)發(fā)展快,部分已經(jīng)得到實(shí)際應(yīng)用,如GNSS邊坡變形監(jiān)測(cè)、INSAR技術(shù)的大范圍變形監(jiān)測(cè)等,但技術(shù)本身的可靠性、穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性還需要完善;對(duì)于流域,由于其地理范圍廣、地理環(huán)境復(fù)雜、設(shè)施設(shè)備繁多,除了監(jiān)測(cè)流域水資源的水位、流速、水質(zhì)等通常參數(shù),還需要監(jiān)測(cè)沿線氣候、環(huán)境等相關(guān)因素,如上游暴雨會(huì)導(dǎo)致一段時(shí)間后下游的災(zāi)情,流經(jīng)山體水土保持水平下降加快匯水速度導(dǎo)致隱患等。常用參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)方法成熟,但是對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)困難較大。

面向智慧水利建設(shè)的新使命,需要擴(kuò)大感知及監(jiān)測(cè)范圍,提供全覆蓋、高精度、高時(shí)效、長(zhǎng)時(shí)間序列的感知功能,獲取有效數(shù)據(jù)以保障流域智能運(yùn)行、精準(zhǔn)管控和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。利用遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型及物理對(duì)象3DMAX模型進(jìn)行融合處理,構(gòu)建工程區(qū)域數(shù)據(jù)底板,通過(guò)加載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與場(chǎng)景實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),集成到構(gòu)建級(jí)模型單元,打造與物理工程孿生的數(shù)字化場(chǎng)景,構(gòu)建水利對(duì)象的數(shù)字化映射,形成對(duì)水利對(duì)象的時(shí)空變化態(tài)勢(shì)的整體性認(rèn)識(shí)。建立基于云計(jì)算的智慧水庫(kù)信息系統(tǒng)模型,并采用相適應(yīng)虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)度技術(shù),集合數(shù)字孿生水利工程計(jì)算存儲(chǔ)需求,采用私有云、行業(yè)云、政務(wù)云、獨(dú)立服務(wù)器等形式,構(gòu)建數(shù)字孿生基礎(chǔ)服務(wù)支撐體系,實(shí)現(xiàn)信息高效存儲(chǔ)與管理。

智慧水利感知體系建設(shè)需要綜合考慮設(shè)施設(shè)備感知、工程環(huán)境感知、地理環(huán)境感知等方面,從空間和時(shí)間維度出發(fā),綜合考慮感知技術(shù)、指標(biāo)體系、網(wǎng)絡(luò)傳輸,并結(jié)合智慧水利指標(biāo)體系統(tǒng)籌建設(shè)“空-天-地-水”的感知體系,形成時(shí)間和空間維度上的連續(xù)觀測(cè)。從而為人工智能分析、建模、預(yù)測(cè)預(yù)警提供足夠多和高質(zhì)量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為保障、知識(shí)為引導(dǎo)、算法為核心的智能計(jì)算模式,從而實(shí)現(xiàn)水利感知、認(rèn)知和決策。

2.2 數(shù)據(jù)管理與解譯

智慧水利感知涉及多種感知傳感器,數(shù)據(jù)有可見光圖像、紅外圖像、衛(wèi)星影像、數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)等多種形態(tài),多源、異構(gòu)、多尺度數(shù)據(jù)是智慧水利感知數(shù)據(jù)的自然結(jié)果。這些數(shù)據(jù)中,對(duì)于典型靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)大部分時(shí)間沒有變化,長(zhǎng)久保持或?qū)崟r(shí)傳輸意義不大;對(duì)于具有動(dòng)態(tài)特性的如大壩、邊坡等變形數(shù)據(jù),則具有非常強(qiáng)的動(dòng)態(tài)時(shí)效,需要及時(shí)計(jì)算并實(shí)時(shí)上傳。邊緣計(jì)算是近年興起的技術(shù),智慧水利感知設(shè)備中,對(duì)于時(shí)效要求低的靜態(tài)數(shù)據(jù)可以采用邊緣計(jì)算處理,回傳有意義的數(shù)據(jù)以降低網(wǎng)絡(luò)需求,同時(shí)具有較好的時(shí)間響應(yīng)。對(duì)于具有動(dòng)態(tài)時(shí)效的數(shù)據(jù),也可以利用邊緣計(jì)算提高時(shí)間響應(yīng),在網(wǎng)絡(luò)允許的情況下回傳數(shù)據(jù)。邊緣站點(diǎn)實(shí)行統(tǒng)一管理,無(wú)須值守。河道沿線、水庫(kù)無(wú)網(wǎng)無(wú)電場(chǎng)景組網(wǎng),支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)靈活組網(wǎng),解決無(wú)網(wǎng)場(chǎng)景可靠傳輸問(wèn)題,能適用于低照度和極端天氣條件,且滿足無(wú)光弱光場(chǎng)景的視頻需要,使得水利感知系統(tǒng)變得更加高效、智慧,且更易于以緊湊、可靠的形式實(shí)施。利用邊緣計(jì)算、NB-IoT、3G/4G/5G、AI視頻智能識(shí)別、傾斜攝影等新一代通信技術(shù),在云邊端一體化理念指導(dǎo)下,建設(shè)水聯(lián)網(wǎng)[17]、網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、視聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)流域范圍內(nèi)河流水系、水利工程和水利管理活動(dòng)等水管理對(duì)象的全域全時(shí)空立體感知監(jiān)管監(jiān)控、智能預(yù)報(bào)預(yù)警。

智慧水利在不同的管理層級(jí)所需要的數(shù)據(jù)并不一致,也就是說(shuō),有些數(shù)據(jù)對(duì)于具體某個(gè)管理需求是特定的,如大壩安全監(jiān)測(cè),對(duì)于大壩安全管理非常重要,需要有長(zhǎng)時(shí)間序列的安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并進(jìn)行安全預(yù)測(cè)預(yù)警,但對(duì)于水資源調(diào)度,需要更多關(guān)系水庫(kù)庫(kù)容情況、大壩間關(guān)系等宏觀數(shù)據(jù)。因此,需要建立感知數(shù)據(jù)的分層管理機(jī)制。各種云資源、分布式數(shù)據(jù)管理和微服務(wù)結(jié)構(gòu)為這種應(yīng)用提供了良好的解決方案,這使得相關(guān)人員可以專注于具體需求的具體數(shù)據(jù)。

2.3 智能感知建設(shè)途徑

傳統(tǒng)各自為政的點(diǎn)式離散感知難以支撐智慧水利建設(shè),智能感知體現(xiàn)在傳感器的智能、感知方式的智能、感知數(shù)據(jù)解譯的智能等方面。

從感知傳感器角度,要求對(duì)各種需求有較好的適應(yīng)性,支持加載多種傳感器,實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)采集、良好的擴(kuò)展性。新的感知需求要求新的技術(shù),需要從原理、材料、技術(shù)和設(shè)備方面展開研發(fā);同時(shí),水利管理對(duì)象點(diǎn)多面廣,且高度分散,尤其郊區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū),無(wú)電場(chǎng)景多,無(wú)光纖,無(wú)通信信號(hào),導(dǎo)致取電取網(wǎng)成本高、人力巡檢效率低、維護(hù)難、智能化水平低、維護(hù)成本高甚至監(jiān)管空白等問(wèn)題,這要求傳感器要做到遠(yuǎn)程可維護(hù)或免維護(hù),具體體現(xiàn)在機(jī)房模塊化設(shè)計(jì),降低運(yùn)維成本,通過(guò)遠(yuǎn)程、寬環(huán)境、快速部署,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化定位和智能化、高可靠、免維護(hù);支持加載多種傳感器、多維數(shù)據(jù)采集和良好擴(kuò)展性等方面。

從感知方式角度,要形成“空-天-地-水”綜合感知,如圖1所示。利用北斗衛(wèi)星通信和定位、5G、IPv6等技術(shù)[18-19],進(jìn)行大范圍感知,提供宏觀的環(huán)境變化、氣候變化、基本地理數(shù)據(jù)獲取等能力,開展水文監(jiān)測(cè)、河湖監(jiān)管、大壩位移監(jiān)測(cè)及閘泵站等水利工程遠(yuǎn)程控制、防洪排澇等業(yè)務(wù)應(yīng)用;對(duì)于流域河湖存在的分布隱蔽、地形復(fù)雜等問(wèn)題,利用無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)具有的分辨率高、數(shù)據(jù)質(zhì)量好以及快速機(jī)動(dòng)等優(yōu)勢(shì),可進(jìn)行無(wú)人機(jī)高效、連續(xù)的智能巡河,提高監(jiān)管效率;對(duì)于需要長(zhǎng)期觀測(cè)的項(xiàng)目,如水質(zhì)分析,利用衛(wèi)星遙感視點(diǎn)高、視域廣的優(yōu)勢(shì),開展不同時(shí)期同區(qū)域遙感數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)成果的對(duì)比分析,實(shí)現(xiàn)水質(zhì)遙感分析;利用無(wú)人船等裝備獲取水面上下及水下地形等數(shù)據(jù),從而形成多層次多方位的感知。

圖1 “空-天-地-水”一體化感知體系

從感知數(shù)據(jù)解譯角度,智慧水利感知數(shù)據(jù)多源異構(gòu),同時(shí)存在多尺度問(wèn)題,其關(guān)鍵問(wèn)題是如何進(jìn)行良好的數(shù)據(jù)融合處理,而可靠的時(shí)空基準(zhǔn)是前提,GNSS提供了好的解決方案,對(duì)于部分受限場(chǎng)景,結(jié)合視覺、慣性、里程等傳感器也能提供好的技術(shù)路線,基于GNSS時(shí)間基準(zhǔn)方法,在輸配電網(wǎng)絡(luò)、水利、能源等領(lǐng)域得到了良好應(yīng)用,對(duì)于更高頻率的需求,可以GNSS結(jié)合晶振等方式進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊,從而建立良好的時(shí)空基準(zhǔn),為智慧水利多源數(shù)據(jù)解譯提供基礎(chǔ)。水利設(shè)施以及流域地理范圍廣,環(huán)境復(fù)雜,傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)來(lái)源多,類型復(fù)雜,通信標(biāo)準(zhǔn)不一,為實(shí)現(xiàn)互連互通和不同數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)換,應(yīng)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入與匯集機(jī)制以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系,制定傳感網(wǎng)絡(luò)信息標(biāo)準(zhǔn)及傳輸標(biāo)準(zhǔn),如通過(guò)HTTP協(xié)議訪問(wèn)各關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),并建立數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系,對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)分類管理,為感知網(wǎng)絡(luò)智能服務(wù)奠定基礎(chǔ)[20]。

3 智能感知網(wǎng)建設(shè)的思考

我國(guó)地勢(shì)總體上西高東低,呈階梯狀分布,這意味著我國(guó)河流走向大都由西向東。從我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)看,東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)明顯好于西部地區(qū),西部有著更多的水源和地理覆蓋面積,經(jīng)濟(jì)一般,東部有著優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)條件,用水需求大。事實(shí)上,大部分水利信息化都在東部發(fā)達(dá)地區(qū)實(shí)施,對(duì)于流域相關(guān)的智慧化水利而言明顯不合理。

考慮到水利建設(shè)的公益屬性,智慧水利智能感知建設(shè)需要國(guó)家統(tǒng)籌考慮并兼顧地區(qū)差異。因此,智能化感知需要重點(diǎn)研究推進(jìn)智慧水利建設(shè)的機(jī)制,包括研究相關(guān)的政策法規(guī)、創(chuàng)新機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等,為實(shí)現(xiàn)智慧水利建設(shè)提供宏觀指導(dǎo)。鼓勵(lì)高科技企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的新技術(shù)、新裝備研發(fā)和跨領(lǐng)域跨學(xué)科技術(shù)轉(zhuǎn)化,并從系統(tǒng)考慮角度開展示范,進(jìn)行推廣應(yīng)用,初步形成規(guī)模和可行模式。

加強(qiáng)信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為智慧水利的發(fā)展保駕護(hù)航;加快水利云平臺(tái)建設(shè),采用分布式部署,使用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的接口通信,降低模塊間耦合度,定期維護(hù)及評(píng)估感知設(shè)備,減少維護(hù)成本。綜合應(yīng)用新型技術(shù),提出可落地、可推廣、可迭代的技術(shù)應(yīng)用手段和解決方案。持續(xù)升級(jí)感知系統(tǒng)軟、硬件性能,加快建設(shè)“空-天-地-水”一體化的立體感知體系,為智慧水利的感知、數(shù)據(jù)服務(wù)提供支持。

4 結(jié) 語(yǔ)

智慧水利建設(shè)是認(rèn)真落實(shí)國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要的重要工作,是實(shí)現(xiàn)水資源和水工程科學(xué)利用、高效管理和有效保護(hù)的基礎(chǔ)和前提。當(dāng)前和今后一段時(shí)期的工作重點(diǎn)是要完善智能感知網(wǎng)環(huán)境,提升智慧水利網(wǎng)絡(luò)安全態(tài)勢(shì)感知和應(yīng)急處置能力。本文從傳感器的智能、感知方式的智能、感知數(shù)據(jù)解譯的智能等角度出發(fā),提出了“空-天-地-水”一體化的立體感知體系建設(shè)思路,以期為智慧水利數(shù)字孿生平臺(tái)的構(gòu)建提供支撐,為智慧水利的建設(shè)提供科學(xué)參考。