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    “密云區(qū)大黃巖河溝道站點(diǎn)，一鍵上電。”今年8月9日降雨期間，北京市智慧水務(wù)院感知與自動(dòng)化研究所工作人員輕點(diǎn)鼠標(biāo)，檢驗(yàn)了該院自主研究的山洪溝道洪水識(shí)別模型的準(zhǔn)確度。作為數(shù)字孿生建設(shè)應(yīng)用場(chǎng)景的一部分，該模型為水務(wù)管理和防災(zāi)減災(zāi)提供了更智能化的技術(shù)支持。記者從北京市水務(wù)局獲悉，目前，北京市水務(wù)數(shù)字孿生建設(shè)正有序推進(jìn)，將進(jìn)一步提升水旱災(zāi)害防御、水資源管理等工作的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平。

    用科技手段為水務(wù)治理插上“智慧翅膀”

    據(jù)了解，基于北京“23·7”特大暴雨洪澇災(zāi)害災(zāi)后恢復(fù)重建總體規(guī)劃，遵循“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”的要求和“統(tǒng)建共用、分建通用”原則，本市持續(xù)推進(jìn)水務(wù)數(shù)字孿生建設(shè)。目前，結(jié)合數(shù)字孿生項(xiàng)目建設(shè)與智慧水務(wù)1.0建設(shè)成果，初步形成了北京水務(wù)數(shù)字孿生體系，用科技手段為水務(wù)治理插上“智慧翅膀”。

    北京市智慧水務(wù)院感知與自動(dòng)化研究所高涵介紹，構(gòu)建較為精準(zhǔn)的模型，需要進(jìn)行大量樣本收集，包括晴天、陰天、雨天、白天、黑夜等不同場(chǎng)景的圖片和視頻樣本。通過輸入樣本，讓模型學(xué)習(xí)水域和產(chǎn)流特征。“只有樣本場(chǎng)景越多樣、數(shù)量越多，模型‘訓(xùn)練’效果才會(huì)越好。到8月9日降雨測(cè)試時(shí)，樣本數(shù)量已達(dá)2.4萬多張，當(dāng)天檢測(cè)的密云、懷柔19個(gè)溝道站點(diǎn)，準(zhǔn)確率達(dá)89%。”

    高涵介紹，平時(shí)，溝道攝像頭處于休眠狀態(tài)，當(dāng)想了解某條溝道在降雨中是否產(chǎn)流時(shí)，一鍵即可上電喚醒，水務(wù)視頻服務(wù)平臺(tái)接收到上電狀態(tài)后，數(shù)字孿生水旱災(zāi)害防御平臺(tái)自動(dòng)調(diào)用視頻平臺(tái)接口，判斷溝道是否有水，為決策者提供技術(shù)支撐。目前，該模型已在數(shù)字孿生水旱災(zāi)害防御平臺(tái)上線，進(jìn)一步提升了山洪洪水預(yù)報(bào)能力。

    水務(wù)管理對(duì)象全部“上圖”

    除了山洪溝道洪水識(shí)別模型之外，北京市水務(wù)部門依托雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的“三道防線”，針對(duì)不同流域單元、不同災(zāi)害類型，結(jié)合氣象水文預(yù)報(bào)成果，驅(qū)動(dòng)包括洪水預(yù)報(bào)模型、山洪預(yù)報(bào)模型、城市積水內(nèi)澇預(yù)報(bào)模型在內(nèi)的北京模型，對(duì)流域洪水、山洪災(zāi)害、積水內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行提前研判，為精準(zhǔn)決策和有效防范提供堅(jiān)實(shí)支撐。

    打開北京市水務(wù)數(shù)字孿生基礎(chǔ)底座平臺(tái)，點(diǎn)擊永定河流域，映入眼簾的是栩栩如生的三維立體效果。只需輕輕移動(dòng)鼠標(biāo)，便能直觀地看到水流、閘門、馬路等圖像信息，視覺表達(dá)的層次感和真實(shí)感大大增強(qiáng)。北京市智慧水務(wù)院軟件與數(shù)據(jù)研究所主管楊樸介紹，北京市水務(wù)相關(guān)場(chǎng)景的地形等數(shù)據(jù)是數(shù)字孿生建設(shè)的基石，只有這些數(shù)據(jù)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)一致，才能搭建不同的模型運(yùn)算產(chǎn)品。依托智慧水務(wù)1.0，目前已建成具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)匯聚、存儲(chǔ)、分析、服務(wù)能力的水務(wù)大數(shù)據(jù)中心，初步實(shí)現(xiàn)各級(jí)水務(wù)數(shù)據(jù)的一數(shù)貫通，水務(wù)管理對(duì)象全部上“水務(wù)圖”，為水務(wù)數(shù)字孿生建設(shè)提供有力支撐。

    楊樸表示，截至目前，已累計(jì)匯聚結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約14.6億條，文檔、圖片等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約833萬項(xiàng)，為37家單位提供了701項(xiàng)數(shù)據(jù)服務(wù)，數(shù)據(jù)共享服務(wù)保障率為100%。

    構(gòu)建北京水務(wù)“智慧大腦”

    在總體框架的基礎(chǔ)上，北京市水務(wù)部門統(tǒng)籌數(shù)字孿生流域、工程、水網(wǎng)建設(shè)，形成了“4+1”數(shù)字孿生類項(xiàng)目建設(shè)。其中，北京市數(shù)字孿生流域山洪洪水預(yù)報(bào)調(diào)度能力提升項(xiàng)目，側(cè)重空間數(shù)據(jù)底板與洪水預(yù)報(bào)模型建設(shè)，將為防洪減災(zāi)提供有力支撐；密云水庫數(shù)字孿生流域建設(shè)項(xiàng)目為數(shù)字孿生水利工程試點(diǎn)，將成為水利工程數(shù)字化的先鋒；永定河數(shù)字孿生流域建設(shè)項(xiàng)目為數(shù)字孿生流域試點(diǎn)，將引領(lǐng)流域治理新方向；水旱災(zāi)害防御平臺(tái)升級(jí)改造項(xiàng)目，搭建起一個(gè)個(gè)流域防洪核心業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

    這些項(xiàng)目共同構(gòu)成北京水務(wù)數(shù)字孿生體系，協(xié)同組成北京水務(wù)的“智慧大腦”。目前，永定河、密云水庫、南水北調(diào)等數(shù)字孿生流域、工程和水網(wǎng)建設(shè)正在穩(wěn)步推進(jìn)中。

來源：水利信息化和水文監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)