数字孪生流域GIS智慧水利Web3D可视化决策系统

Posted 2022-10-24

建设背景

水利兴则五谷丰，山水清则城乡靓。水利作为国家重要资源，不仅有防洪减灾、农业灌溉、城市供水调水、渔业外贸、旅游航运、生态环境等综合应用，水电资源也是至关重要的可持续能源之一。国家相继出来了不少政策推动智慧水利的快速建设，水利部印发了 《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》 (以下简称《指导意见》) 《智慧水利建设顶层设计》《“十四五”智慧水利建设规划》 等系列重要文件，明确提出要全面部署智慧水利建设，并将数字孪生流域、数字孪生水利工程建设作为构建智慧水利体系、实现“四预”的核心和关键。

系统概述

智慧水利三维可视化信息决策系统，面向水利工程建设规划、水利资源监督管理等部门，利用云计算、物联网、人工智能、大数据、AI、IoT、移动互联网等新ICT技术，围绕城市防洪排涝、河湖水环境监管和保护、水库管理、灌区管理、综合运行指挥中心等业务场景，以云为基础，AI为核心，通过云网边端协同，构建立体感知、全域协同、精准研判和持续演进、开放的智能系统。

系统功能

智慧水利信息化系统平台融合防汛、灌区、供水、河湖、水资管理模块，物联感知网全域覆盖，综合态势一屏掌握，构建“智慧化、集约化、安全化、可持续化”的智慧水利管理体系。

综合态势监测

以GIS为基础，支持对江河湖泊流域、水库、电站、设备等管理要素进行综合监测;支持对水文气象信息监测、调度业务管理、清洁能源、防洪等各业务领域关键指标进行多维可视分析，实现水利管理综合运营态势一屏掌握。

智慧防汛系统

接入雨量、气象、水位、监控实时物联感知数据，精准定位测站位置，全局掌握降雨量时空分布、水位走势，打造数智防汛大脑，智能辅助分析预警，全面赋能智慧防汛，筑牢防汛安全“生命线”。

智慧灌区系统

“一张图”可视化灌区设备设施、渠系建筑物，实时获取灌区水雨情、取水、用水量，动态感知阀门、泵站运行状态，助力水资源优化配置，推动灌区“透彻感知、全面互联、科学管控” 。

智慧供水系统

供水系统海量数据、物联设备“一站式”管理，管网分布整体呈现，供水设备动态监测，运行数据实时分析。水质问题及时发现，管网压力异常自动预警，构建“智慧化、集约化、安全化、可持续化”的供水管理体系。

智慧河湖系统

集成水质、水位监测数据，河流水系全覆盖，视频监控应急联动，辅助河长实时掌握河湖态势,事件快速处置，推动水生态环境保护，河湖可视化、智能化治理，数字赋能助力幸福河湖迭代提升。

智慧水资系统

水电站、淤地坝、水库、取水口数据全上图，各方水资源统筹管理，地下水位、水质全天候监测，超限自动报警，打造“可视化、可控化、智慧化”水资管理。

智慧水库系统

支持基于数字孪生技术，对库区、地形地貌、坝体、水情、设备等要素信息进行真实复现和实时监测，同时结合专业模型算法、AI应用，对各领域关键指标进行多维度分析和智能预警告警，为水库防洪“四预”精准决策和研判提供智能化支持。

智慧采砂系统

对采砂船、挖掘机和工程车辆进行识别、采砂实时报警、报警事件查询，满足超远监控距离，日夜全天候监控，对河道、河床采砂行为实现自动告警。

……

开发平台

基于数维图科技自研Sovit2D、Sovit3D可视化平台，采集现场照片与数据，同步BIM建模导入，利用数字孪生技术，对江河湖泊流域、水库、电站、重要水电基地、关键流域控制测站等进行3D建模，实现可视化直观的全场景管理。可交互式的 Web 流域三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。

建设价值

智慧水利三维可视化决策系统通过对防汛、灌区、河湖、水库、采砂监管、水利工程监管、河湖水环境的智能监管，完成对实时水雨情信息的实时采集和展示，对非法采砂行为进行全时段监控及智能预警，对水工程安全生产和安全运行的全时段监管，对造成河湖污染的行为进行监管和智能预警的功能需求。

总结

智慧水利建设是新阶段水利高质量发展的最显著标志和六条实施路径之一，全国各地正大力推进智慧水利建设，而数字孪生流域、数字孪生水利工程建设，则是推进智慧水利建设的核心和关键。

本文主要介绍了Sovit2D和Sovit3D在水利化智慧化系统开发中的实践应用，从智慧水利三维可视化决策系统的Web组态、三维可视化等多方面，进行快速高效的可视化开发，构建数字孪生流域/工程、建设水利智能业务应用体系和完善水利网络完全体系，积极践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，认真落实“十四五”规划纲要的要求，加快推进智慧水利建设，驱动新阶段水利高质量发展。