面向流域水工程防災聯合智能調度的數字孿生長江探索

黃 艷，喻 杉，羅 斌，李榮波，李昌文，黃 衛

（1.水利部長江水利委員會，湖北 武漢 430010；2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司，湖北 武漢 430010；3.長科科學院，湖北 武漢 430010）

1 研究背景

1.1 數字孿生概念及發展 數字孿生技術為充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中反映物理實體的全維度、全生命期過程［1-2］，其本質是以數字化的形式在虛擬空間中構建與物理世界一致的模型，并通過信息感知、計算、場景構建等技術手段，實現對物理世界狀態的感知評估、問題診斷以及未來趨勢預測，從而對物理世界進行調控［3-4］。作為實現數字化轉型和促進智能化升級的重要技術，數字孿生技術在工業產品研發制造［5］、電力系統［6］、智慧城市［7］等領域建立了相對成熟的理論技術體系，并已逐步走向實用階段。如何在水利等傳統行業領域普及與推廣，提升行業管控能力，是數字孿生技術發展建設所需要關注的重點與難點［8］。在當前我國各產業領域強調技術自主和數字安全的發展階段，數字孿生技術具有的高效決策、深度分析等特點，將有力推動數字產業化和產業數字化進程，加快實現數字經濟的國家戰略［9］。

1.2 數字孿生流域概念及發展 數字孿生流域是智慧水利的核心，最初始于數字流域的建設和應用。早在1990年代至本世紀初，我國長江、黃河等流域已經有了較低版本的數字流域，包括，采用水位自記儀、流速……