科技日报记者乔迪

“面对日益频繁的自然灾害，建设智慧防洪工程，以科技赋能水防灾变得越来越紧迫！ ”经理、教授级高级工程师安新代8月14日在接受科技日报记者采访时表示，随着物联网、大数据、移动互联网、云计算、人工智能等技术的全面应用，通信和存储技术不断改进。 ，防汛信息化将迎来广阔的发展应用前景，为防汛减灾赋予更多现代“智慧”，实现科学减灾。

他表示，防汛信息化要围绕“数字场景、智能模拟、精准决策”，构建泛在的天地水一体化感知系统、便捷的防汛服务平台和数字孪生平台。科学预报预警演练方案耦合系统，加强防洪智能化研发和应用。

构建泛在天地水一体化传感系统

以监测等智能监测设备为手段，基于数据挖掘、数据融合、数据协同等关键技术、数据同化、图像识别和三维模拟。涉水情况、险情、灾情等信息相互融合，全面反映防洪现状和发展趋势。其规模大、全天候、全天、全要素的优势，可以为防汛建立稳定、全面的数据保障。

在这些方面，黄河设计院做了很多探索，比如黄河洪水控制遥感监测系统，结合黄河冰冻汛期洪水的演变和黄河冲水情况的发展过程，开发了洪水面遥感信息解译、洪水主槽解译、洪水淹没等功能分析等，实现对洪涝灾害的动态监测和评价，可以监测黄河干流的演变。预测和评估河势演变对滩区河道治理工程和防洪安全的影响。利用卫星遥感实时监测下垫面，动态调整流域产流汇合参数，可以大大提高洪水预报的准确性。

黄河设计院开展的天基监测主要采用无人机、近程遥感和雷达监测等手段，对中尺度范围内的物体进行快速测量。地基监测主要是在传统水文监测的基础上，结合信息技术的最新发展趋势，开发新型监测传感设备和技术。黄河设计院在堤防渗漏自电智能监测、综合智能拖曳渗漏监测、工程边坡变形图像识别、翘曲坝变形监测等领域积累深厚，应用领先。黄河设计院在水下根岩探测、水下建筑、水体沉积物等方面进行了深入研究和应用。小尺度GPS-RTK实时定位技术和GGA通信方式，获取底部基本高程、上部根系淤积厚度、根系坡度、根系在水中基于水下根岩检测技术，通过地面深度和沉积物下埋深，可以有效监测根岩流失情况，掌握河情变化的第一手数据。

打造便捷的防汛服务平台和数字孪生平台

防汛服务平台是对数据资源和算法资源进行综合分析整合，构建标准化统一的资源服务系统，并形成跨虚拟化的现代化技术统一资源池，提供信息共享、互联互通、安全保密、实用便捷的计算资源、存储资源、网络资源等基础设施环境，对外提供统一的资源调度接口，并按需动态分配各种资源。并在云平台上构建时空大数据的基础框架。

数字孪生平台是一个虚拟地球，利用BIM、斜摄影、激光点云、物联网、虚拟现实、人工智能等技术，构建多时相、多尺度、多描述真实物理世界模拟环境的级虚拟地球。

黄河设计院历时10余年，自主研发数字孪生平台云河地球，从底层聚焦水利行业应用，在基础数据、渲染效果等方面进行深度优化、运行性能等，可承载国内2m影像和30m地形、0.5m影像图和黄河流域5m地形等，深度融合多尺度、多类型、多空间、多时态数据，并构建GIS+BIM+VR+数学模型数字孪生环境可为防汛减灾、水资源调度、工程项目提供全空间、全流程、全要素、智能化的决策支持环境运行管理。

构建科学预报预警预演预案耦合系统

安新代表示，构建科学预报预警预演预案耦合系统，首先是天地一体化。地面多源、多维度、多尺度时空数据，基于数字孪生盆地，利用GIS+BIM技术，以图表、视频、动画等形式实时动态展示天气情况，河流、水库、堤防、危险的施工条件等因素，为区分当前水旱灾害的防御形势提供了直观有效的技术支持。

二是建立综合考虑地形、土壤、植被等因素的分布式洪水预报模型。

三是实现雨、水、工况、险情等分级分类的快速及时预警。

四是在三维场景中实现对不同水工程调度方案的洪水演变和洪水淹没情况的预览，并可视化洪水流向、洪水深度、持续时间的特征洪涝灾害对人口的影响，以及可能造成的经济损失的时空分布。

第五，要根据排练结果，自动生成可编辑的预案稿，提高应对洪水预案的针对性和有效性，建立不同预案之间的关系，智能推送相关计划。

加强防洪智能化研发与应用

黄河设计院积极探索人工智能、大数据等技术在防洪工作中的应用，开发防洪工程以控制智能机器人为核心，构建基于人工智能和大数据分析的水利防汛大脑，通过深度整合多源数据资源，结合实时监测预警预报，深度挖掘水、雨、工况等历史数据，研究判断洪水形势、隐患，预测灾害发展趋势，科学制定调度方案，打造基于情景分析和态势判别的智能决策支持系统。

文章来源：《船舶工程》 网址: http://www.cbgczzs.cn/zonghexinwen/2021/0816/732.html

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