智慧水利數字孿生平臺

“十四五”時期，按照“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”總要求，以推動水利高質量發展為主題，以數字化、網絡化、智能化為主線、以數字化場景、智慧化模擬、精準化決策層為路徑，以網絡安全為底線，充分運用物聯網、云計算、大數據、人工智能、虛擬現實、移動互聯和區塊鏈等新一代信息技術，開展數字孿生流域建設，提高預報、預警、預演、預防（“四預”）能力，加快構建智慧水利體系，賦能水旱災害防御、水資源集約節約利用、水資源優化配置、大江大河大湖生態保護治理。

一、建設目標

為加快推進智慧水利建設，根據總體指導文件的階段性目標做出如下建設目標：

1、補齊水利信息化短板

穩步提升水利行業采集等相關設備的智能感知程度和利用基礎信息主動采集能力。構建天空地一體化監測感知網，對于水利信息化產品進行查缺補漏，重點補齊短板，實現網絡互聯、數據融合共享、數據深挖掘分析和關鍵業務智能應用。

2、提升強監管支撐能力

圍繞江河湖泊、水資源、水利工程、水土保持、資金、政務等重點監管領域、充分運用先進信息技術，在已建信息系統基礎上進行整合優化完善，快速提升各系統的強監管支撐能力。

3、提升重點領域智能化水平 

加強無人機、遙控船、機器人、高清視頻等新型監測手段及衛星、雷達等遙感技術在辦公自動化、洪水、干旱、水資源管理等重點領域的應用普及，建成水資源，水生態水環境、水災害、水工程、水監督、水行政、水公共服務、綜合決策、綜合運維等九類智能應用，支撐水利十大業務，支撐各級業務應用。

4、建成智慧水利體系 

實現水利對象萬物互聯協同感知，水利信息化基礎設施按需服務，水利信息資源共享，水利網絡安全有力保障，物聯網，人工智能，虛擬現實，移動互聯等新技術在水利行業深入應用，水利大數據智能決策支撐各項水利業務。

二、建設內容

01采集感知層：

只要對基礎信息和監測信息進行采集，利用監測設備采集監測信息，包括氣象信息、雨量信息、水質信息、水位信息、流量信息、視頻信息、遙感衛星信息等；利用部門上報和人工外業的手段采集基礎數據，包括水利工程信息、管理單位信息、監測站點信息、水環境改造工程信息、河湖屬性、河長制信息等；此外，利用前置共享交換平臺采集氣象、國土、市政、交通及環保等相關部門的數據，并收集監測數據的歷史數據；實現感知信息采集。

02基礎設施層：

通過互聯網、政務內網、政務外網及控制專網，利用移動網絡、超短波VHF、衛星通訊及光纖/綜合布線工程傳輸技術。

03數據中心層：

基于大數據基礎框架，運用結構化存儲、半結構化存儲及非結構化存儲等框架和離線計算、分布計算存儲、內存計算及流式計算等計算框架，構建數據庫，包括基礎庫、匯集庫、主題庫、產品庫、多媒體庫及共享庫等。通過數據匯集、數據治理、數據管理及數據更新等管理平臺為智慧水利業務應用提供思考與決策的數據基礎。

04應用支撐層：

是連接數據中心與業務應用的橋梁，為業務應用功能的實現提供技術支撐。有綜合服務（包括基礎公共服務、模型服務系統及監控管理服務）、應用集成平臺、應用構建平臺及中間件等內容組成。

05應用系統：

為用戶提供綜合業務應用，由河湖長制、防汛抗旱、水資源管理、水環境監控、水工程建管、水土保持、農村水利、河道采砂監管、綜合運維、綜合決策及公共服務等業務組成，通過PC端和移動終端的方式，為用戶提供友好的界面展示效果和交互方式。

06門戶：

只要通過一體化平臺為水利管理部門、信息共享委局、涉水企業及社會公共提供業務服務。

07標準規范：

是保障智慧水利的各個組成部分能構協調一致地工作，是保障各類信息互聯互通，是保障項目建設過程和運維管理的規范、有序、高校的重要基礎。通過充分利用已有國標和行標、參考國際上的先進標準，形成智慧水利標準規范體系。

總體采用“政府主導、互點協同、共建共享”的建設模式，遵循“加快基礎設施建設、強化水利大腦建設、突出智能應用效能、提升公眾服務質量”的建設思路，水利信息化滿足近期需求并兼顧未來發展。

（1）加強基礎設施建設

（2）強化水利大腦建設

（3）突出智能應用效能

（4）提升公眾服務質量