2021年推进数字孪生流域建设工作会议和2022年全国水利工作会议明白准确地提出,数字孪生流域建设是推进智慧水利建设的关键和核心,必须快速推进,开展智慧水利建设,着重解决水利行业数据资源体系不完备、基础设施配套不完善、网络安全风险高、数据分析和支撑能力弱、保障体系不健全等明显问题,打通内部数据孤岛,释放数据价值,提升水利信息化资源共享、数据服务能力、分析计算、决策支撑、智能应用和可视化表达能力,提升水治理体系和治理能力现代化,非常必要和迫切.

  水是基础性自然资源和战略性经济资源，是生态与环境的控制性要素，水利工作关系国计民生，是经济社会持续健康发展的重要支撑，对保障水安全、推动经济社会高水平质量的发展具备极其重大意义。在我国历史上，古有灵渠、都江堰、京杭大运河，今有三峡、南水北调，每项水利工程都对造福百姓、促进社会持续健康发展起到了重大作用。当前，随着经济的加快速度进行发展、新技的不断涌现及融合应用，水利建设事业也进入了全新的发展阶段。

  2000 年前后，数字水利概念出现。数字水利，即采用包括 3S 技术在内的系列信息技术方法，对水利行业进行技术改造升级，让决策更科学、更合理，提升水利事业的效率与效能。数字孪生水利是在数字水利的基础上，融入云计算、物联网、大数据、移动互联网、人工智能等技术的综合应用，进一步实现对水利对象及水利活动的透彻感知、全面互联、深度共享、智能应用和泛在服务。

  数字水利到数字孪生水利，是新技术推进的结果，更是新时代发展的要求。在 2023 年全国水利工作会议上，水利部部长李国英强调，要大力推进数字孪生水利建设，实现水利业务“四预”（预报、预警、预演、预案）功能。数字孪生水利成为年度行业热词，受到多方关注。近两年国家先后发布的多项文件中，“数字孪生水利”一词多次出现。

  首先从建设背景开始，国家十四五规划立足流域整体和水资源空间均衡配置，加强跨行政区河流水系治理保护和骨干工程建设，强化大中小微水利设施协调配套，提升水资源优化配置和水旱灾害防御能力。坚持节水优先，完善水资源配置体系，建设水资源配置骨干项目，加强重点水源和城市应急备用水源工程建设。实施防洪提升工程，解决防汛薄弱环节，加快防洪控制性枢纽工程建设和中小河流治理、病险水库除险加固，全方面推进堤防和蓄滞洪区建设。加强水源涵养区保护修复，加大重点河湖保护和综合治理力度，恢复水清岸绿的水生态体系。党的二十大明白准确地提出了全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标，以中国式现代化全方面推进中华民族伟大复兴的中心任务。中国式现代化需要有力的现代化水利支撑保障，国家水安全保障能力是现代化水利支撑保障的核心，事关社会主义现代化国家建设和中华民族伟大复兴的基础性、全局性、战略性问题。水是万物之母、生存之本、文明之源。水安全保障是实现全体人民共同富裕的现代化的必然要求；是实现高水平质量的发展和经济体系现代化的必然要求；实现国家安全体系和能力现代化的必然要求；是实现人与自然和谐共生的现代化的必然要求。

  2021年底，水利部印发智慧水利建设指导意见和实施方案，提出以数字孪生流域为核心；2022年2月25日，水利部对数字孪生流域建设技术大纲、导则、要求等文件进行审核检查；5月18日，水利部组织并且开展数字孪生流域建设先行先试实施方案和数字孪生流域水利工程建设方案审核；6月17日，水利部启动七大江河“十四五”数字孪生流域建设方案审查；8月12日,《“十四五”数字孪生流域建设总体方案》通过水利部审查，数字孪生流域建设进入全方面实施阶段。

  2022以来，水利部先后提出数字孪生流域、数字孪生水利工程、数字孪生水网，共同形成水利数字孪生系列。流域、水网、水利工程三个物理实体的相互关系决定了数字孪生流域、数字孪生水利工程、数字孪生水网三者关系。

  感知能力方面：水利物联感知正逐步向“全要素、全方位、立体化”目标发展，但现阶段仍整体智能化程度低，监测手段自动化程度不高，智能摄像头、新型传感器、精确位置测量等应用不足，距离形成天空地一体化、支撑数字孪生流域的智能透彻感知体系还有较大距离。

  信息资源利用方面：内部整合不够，数据标准不一致，在不同业务和不同层级之间有“重采、重存”的现象；外部共享不足，业务联系紧密的别的行业有关数据还未能实现共享，对互联网数据应用也处于起步阶段。

  业务应用智能化方面：各层级水利主管单位建有多个水利业务应用系统，但系统独立分散、联动性一；信息技术和水利业务融合不深入，不能全流程支撑业务工作，综合分析和决策支持能力弱，距离能够在物理水利及其影响区域的数字化映射中实现“四预”功能差距较大。

  1、规模大，管理难：江河干流及支流等管理区域大，监测站点多，缺少全局管理一张图

  2、系统散，成本高：视频、传感器等数据分散在不同系统中，水文监控点数据查看花费大量人力、时间，投入成本高

  3、数据多，应用难：管理数据量多，包括雨情、河流量、水位、水库水情等，海量基础数据难以结合业务场景发挥出应有价值

  益豪数字孪生流域解决方案是基于YIHCIM，以云计算、BIM、CIM、大数据、物联网等技术为核心，数据底板依托统一数据标准规范和奥格水务物联技术，汇聚融合流域地理空间数据、基础数据、监测数据、业务管理数据、共享数据等多源异构数据，同时提供数据治理与数据服务功能；模型平台包括水利专业模型、智能模型、可视化模型和数字模拟仿真引擎，对水利业务过程进行模拟仿真及可视化呈现；知识平台收集历史水利知识、模型平台的仿真计算结果、数据底板产生的有关数据，经知识引擎处理形成水利知识图谱。在水利数字孪生平台基础上，开发流域“四预”防洪、水利工程安全运行管理等业务应用系统，通过数字化场景、智慧化模拟、精准化决策赋能智慧水利业务。

  利用CIM成熟的可视化模型引擎，为模拟仿真提供实时渲染和可视化呈现，服务于业务过程和决策支撑的仿真模拟需求。

  “几何+机理+数据驱动”定义数字孪生。语义模型是信息模型的核心，服务于高阶的机器学习算法训练。基于CIM平台构建融合几何、机理、数据驱动等多种数字模型，为模型平台和知识平台提供支撑。

  ●构建天地空一体化水利感知网：益豪“水况云”物联网平台，提供设备接入、设备管理、数据管理、接口服务管理等功能。为OT-IT两化融合提供基础，实现水务传感设备统一接入（支持多种网络方式、通信协议、标准规约）、感知数据标准建模、感知数据共享，为水务应用提供多维实时感知数据服务。从感知体系角度：扩大感知及监测范围，提供全覆盖、高精度、高时效、长时间序列的感知功能；从感知数据解译和管理的角度：在云边端一体化理念指导下，统一数据接入与汇集机制，制定统一通信规约，并建立数据之间的相互关系，实现数据分类分层管理。

  ●数据底板：包括外业采集、倾斜摄影建模（场地）、水利工程BIM建模、数字孪生流域建模。

  ●模型平台：为了便捷地在三维大场景上浏览海量的水利工程BIM模型构件组成，可视化模型引擎一定要具有BIM模型高效渲染和轻量化的能力，在融合集成水情、雨情、工情等智能感知信息的基础上，实现基于BIM的业务精细化管理。建立水务专题遥感解译模型，对河网水系、下垫面、防洪工程等数字化解译、要素更新与变化监测；建立水务专题AI模型，识别水尺水位、异物入侵、机器故障等问题，提升水务感知能力。

  ●2+N智慧应用：通过产品和定制开发相结合的方式，为水利行业基于“四预”功能的智慧应用。《水利业务“四预”基本技术方面的要求》精确指出：“四预”是数字孪生流域建设的出发点和落脚点，也是检验数字孪生流域建设成果的主要标准。

  ①水利“一张图”轻量化汇聚展示地形级流域时空数据，实现数字化场景的综合展示。

  ②基于“四预”的防洪系统：基于”平战结合、洪涝兼治“的理念，包括气象雨水情、应急响应联动、防御保障、值班与信息报送、会商研判、调度指挥等功能模块，以模型平台与知识平台为支撑，实现洪水预报、预警发布、洪水预演、应急预案等”四预“功能。

  ③水利工程运行管理系统：基于BIM实现水利工程进行巡查巡检、维修养护、操作运用、标准化考核等业务进行信息化管理，为高层管理者提供科学决策的依据、为中层管理者提供实时的监管工具、为一线工作人员提供便捷的作业工具，提升水利工程运行管理的工作效率和工作质量，保障水利工程安全稳定运行。

  ④排水防涝管理系统：主要面向流域城镇非常态救灾场景，最重要的包含：当前态势——当前的雨情水情工情等态势；风险情况——设施隐患、历史内涝事件等；水情预报——未来的水情推演分析；综合分析——未来的风险、造成的危害等推演分析。

  第一，多源异构数据融合能力。融合多源异构数据的能力，实现水利对象（河道、水库、堤防、水闸、泵站等）地理空间数据、基础数据、监测数据、业务管理数据等流域全要素、全过程数据的集成与展示，建设基础数据统一、监测数据汇集、二三维一体化、三级贯通的数据底板。

  第二，高效的可视化模型轻量化解决能力。基于前端对表达模型加载要快、渲染要流畅、模型要美观的可视化表达要求，AgCIM Desktop利用多项自研的关键技术，实现对三维模型及BIM模型进行轻量化处理。

  第三，高逼真渲染能力。平台同时兼容WebGL、三维GIS和游戏引擎。其中游戏引擎基于云渲染技术以推送视频流的方式实现高逼真渲染，场景更逼真，提供游戏级体验的同时保证数据安全。

  关键技术的未来展望，因为流域仿真算法专业门槛高，仿真计算成果渲染难度大。而流域水文模拟是非常严肃的工作，要求可视化必须准确。现阶段仿真模型与渲染引擎仍然难以融合，尽管游戏引擎中强大的物理引擎已经解决了可视化的真实感问题，但是如何关联仿真结果实现可视化的准确性，仍是国际研究前沿迫切解决的问题。

  围绕水利系统数字化建设需求，打造水利系统基础数字支撑平台，建设水利系统产业数据中心，为水利系统各行各业发展提供云计算、云存储、大数据、人工智能、物联网等基础资源。

  以自然地理、干支流水系、水利工程、经济社会信息为主要内容，对物理流域进行全要素数字化映射，并实现物理流域与数字流域之间的动态实时信息交互和深层次地融合，保持两者的同步性、孪生性。实现水利系统数字资源整合、数据互通、数据共享，加快统一服务支撑体系构建，实现政务管理集约化高效化。

  数字孪生流域是智慧水利建设的核心与关键，以水利感知网、水利信息网、水利云等为基础，运用大数据、人工智能、虚拟仿真等技术，以物理流域为单元、多维时空数据为底板、水利模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程进行数字化映射、智能化模拟，支撑实现流域防洪、水资源管理与调配“四预”以及N项水利智能业务应用。

  ①数字孪生平台。主要由数据底板、模型平台、知识平台等构成。各组成部分功能与关联为：

  数据底板汇聚水利信息网传输的各类数据，为智慧水利提供“算据”，包括基础数据、监测数据、业务管理数据、跨行业共享数据、地理空间数据及多维多时空尺度数据模型。主要是在全国水利一张图基础上扩展升级，为各级水利部门提供统一的时空数据基础，细分为3级数据底板。

  模型平台利用数据底板成果，以水利专业模型分析物理流域要素变化、活动规律和相互关系，通过智能识别模型提升水利感知能力，利用模拟仿真引擎模拟物理流域的运作时的状态和发展的新趋势，并将以上结果通过可视化模型动态呈现，为智慧水利提供“算法”，包括水利专业模型、智能识别模型、可视化模型和模拟仿真引擎。

  知识平台汇集数据底板产生的有关数据、模型平台的分析计算结果，经水利知识引擎处理形成知识图谱服务水利业务应用。最重要的包含对象关联关系图谱、预报方案库、业务规则库、调度方案库、历史场景库和水利知识引擎。

  ②信息化基础设施。主要由水利感知网、水利信息网、水利云等构成。各组成部分功能与关联为：水利感知网负责采集数字孪生流域所需各类数据；通过水利信息网将数据传输至数字孪生平台数据底板；水利云平台负责提供数据计算和存储资源。

  需求牵引。从水利部门职责出发开展需求分析，掌握水利业务目标、流程、功能、数据等，以此作为智慧水利规划设计、建设管理基本依据。

  应用至上。业务部门要善于用数据说话、用数据管理、用数据决策，会用、善用智慧水利系统为水利治理管理和决策提供支撑；网信部门要确保建成的系统管用、实用、好用。

  数字赋能。推动新一代信息技术与水利业务深层次地融合，推动水利业务智能化，发挥数字化、网络化、智能化对水利现代化加速器、催化剂作用，推进水利决策科学化、水利治理管理精细化、水利公共服务高效化。

  提升能力。在“四预”功能支撑下，实现水利工程的实时监控、优化调度，提升水旱灾害防御、水资源集约节约利用、水资源优化配置和大江大河大湖生态治理保护等能力。

  数字化是把物理世界在计算机系统中进行虚拟仿真，利用数字技术驱动模式创新、流程再造。

  网络化是利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来，按照一定网络协议相互通信以达到全用户可以共享软件、硬件和数据资源。

  智能化是使对象具备灵敏准确的感知功能、正确的思维与判断功能、自适应的学习功能、以及行之有效的执行功能而进行的工作。智能化是从人工、自动到自主的过程。

  数字化奠定基础，实现数据资源的获取和积累；网络化构造平台，促进数据资源的流通和汇聚；智能化展现能力，通过多源数据融合分析呈现信息应用的类人智能，帮助人类更好认知事物和解决问题。

  构建数字化场景。以自然地理、干支流水系、水利工程、经济社会信息为主要内容，对物理流域进行全要素、水利治理管理活动全过程数字化映射，并实现物理流域与数字孪生流域之间动态、实时信息交互和深层次地融合，保持两者同步性、孪生性。重点是构建数字流场，主要任务是建设数据底板，为智慧水利提供海量数据支撑。

  开展智慧化模拟。在数据底板的基础上，构建水利专业模型、智能识别模型、可视化模型和模拟仿真引擎等组成的模型平台，以及水利对象关联关系、预报调度方案、业务规则、历史场景、专家经验和知识引擎等组成的知识平台，为智慧水利提供细化、量化、动态、直观的计算分析等功能。重点是支撑模拟仿真，主要任务是建设模型平台和知识平台，为智慧水利提供算法驱动。

  实现精准化决策。在防洪调度、水资源管理与调配、水生态过程调控等预演的基础上，生成决策建议方案。重点是制定最优化方案，主要任务是科学制定预案，以便最大限度提前规避风险、提高效益、减少损失。

  算据是物理流域及其影响区域的数字化表达，是构建数字孪生流域的基础，包括自然地理、干支流水系、水利工程基础数据，监测数据，业务管理数据，地理空间数据，经济社会信息等各类数据。

  算法是物理流域自然规律的数学表达，是构建数字孪生流域的关键，包括水利专业模型、智能识别模型、可视化模型以及水利对象关联关系、预报调度方案、业务规则、历史场景、专家经验等内容。

  算力是数字孪生流域高效稳定运行的重要支撑，包括计算资源、存储资源、网络通信资源、会商环境等。

  “预警”是前哨，对各类危害及次生灾害的预警信息指导水利工作一线，为启动预演提供指引。

  “预演”是关键，在数字孪生流域中对典型历史事件场景下的水利工程调度进行精准复演，确保所构建的模型系统准确，对设计、规划或未来预报场景下的水利工程运用进行模拟仿真，及时有效地发现问题，科学制定和优化调度方案。

  “预案”是目标，确定工程调度运用、非工程措施和组织实施方式，确保预案的可操作性。

  “十四五”期间建成全国统一、及时来更新的数据底板以及多级协同的模型平台和知识平台，迭代提升信息化基础设施，建成七大江河数字孪生流域并在重点防洪地区实现“四预”，在跨流域重大引调水工程、跨省重点河湖基本实现水资源管理与调配“四预”，N项业务智能应用水平大幅度提升，数据共享和网络安全防护能力显著地增强，为新阶段水利高水平质量的发展提供有力支撑和强力驱动。

  到2023年年底完成数字孪生流域建设94项先行先试任务并取得预期成果。到2025年年底基本建成具有“四预”功能七大江河数字孪生流域。

  最重要的包含建设数字孪生平台、信息化基础设施、水利智能业务应用以及网络安全体系等四部分内容。

  数据底板。水利部本级建设覆盖全国的L1级数据底板，主要包括全国陆域范围的30m空间分辨率的数字高程模型（DEM）、2m空间分辨率的数字正射影像图（DOM）、30m空间分辨率的流域下垫面地表覆盖数据及局部重点区域数字表面模型（DSM）。流域管理机构和省级水行政主任部门建设覆盖大江大河大湖及其主要支流江河流域重点区域的L2级数据底板，长度约5万km，面积约18万km2。此外，水利部本级制定统一的水利数据模型和水利网格模型，并与各流域管理机构和省级水行政主任部门协同建设数据引擎。

  模型平台。水利部本级组织各流域管理机构共同建设水文、水力学、泥沙动力学、水资源、水土保持、水生态、水利工程安全等7大类水利专业通用模型，各流域管理机构和省级水行政主管部门依据具体需要建设流域特色模型；水利部本级建设遥感识别、视频识别、语音识别等3类智能识别模型，以及自然背景、流场动态、水利工程、机电设施等4类可视化模型。水利部本级与各流域管理机构和省级水行政主任部门协同建设模拟仿真引擎。

  知识平台。水利部本级建设通用知识库和水利知识引擎，各流域管理机构和省级水行政主管部门依据需要定制扩展具有流域特色的水利知识库和水利知识引擎，并实现服务调用和共享交换。水利部本级编制水利知识库建设标准规范以及全国65条主要河流323个重要断面的预报方案库、水利对象关联关系图谱等知识库。流域管理机构建设约40场次历史大洪水场景库以及预警规则库、调度预案库等知识库。

  水利感知网。水利部本级建设感知数据汇集平台、视频级联集控平台和水利遥感服务平台，并牵头开展陆地水资源卫星工程建设项目建设。各流域管理机构和省级水行政主任部门建设流域、区域感知数据汇集平台，扩展定制视频级联集控平台流域节点、区域节点和水利遥感服务平台流域节点、区域节点，升级改造各类监测站，并装备无人机、无人船等。

  水利信息网。水利部本级、各流域管理机构和省级水行政主任部门优化调整网络结构，推进IPv6规模部署和应用，扩大互联网带宽。此外，水利部本级建设北斗水利短报文服务平台，升级水利卫星通信网。各流域管理机构和省级水行政主任部门组织相关的单位建设水利工程工控网等。

  水利云。建设一级水利云水利部本级节点和7个流域管理机构节点，其中水利部本级节点包括500台基础计算服务器资源、100PB存储资源、300台高性能计算服务器资源、30台人工智能并行计算服务器资源；各流域管理机构节点共包括540台基础计算服务器资源、32PB存储资源、70台高性能计算服务器资源、45台人工智能并行计算服务器资源；省级水行政主任部门依托政务云、自建云等建设二级水利云。

  流域防洪。水利部本级、各流域管理机构和省级水行政主任部门在国家防汛抗旱指挥系统工程、中小河流水文监测预警系统、山洪灾害防治等项目建设成果基础上，基于数字孪生平台，搭建“1+7+32”的流域防洪“四预”业务平台。

  水资源管理与调配。水利部本级基于数字孪生平台，整合国家水资源信息管理系统、国家地下水监测工程建设成果等，对接省级水资源管理与调配系统，扩展水资源调配“四预”等功能，搭建国家水资源管理与调配系统。各流域管理机构和省级水行政主任部门在此基础上结合流域特点整合相关系统、扩展功能、接入数据，搭建流域和区域水资源管理与调配系统。

  N项业务。水利部本级在已有信息系统基础上，结合国家水利综合监管平台，整合升级改造水利工程建设与运行管理、河湖管理、水土保持、农村水利水电、节水管理与服务、南水北调工程管理、水行政执法、水利监督、水文管理、水利行政、水利公共服务等业务应用。各流域管理机构和省级水行政主任部门在国家水利综合监管平台基础上，结合流域和区域业务特点整合相关系统、扩展功能、接入数据，搭建流域、区域N项业务系统。

  水利部本级在网络安全防护体系建设基础上，强化数据安全防护，逐步加强重要数据保护和地理空间数据安全使用；建立健全水利行业关键信息基础设施网络安全监测预警制度，建设水利关键信息基础设施安全保护平台。各流域管理机构和省级水行政主任部门在现有安全体系建设基础上，提升纵深防御、监测预警、应急响应等网络安全防护能力，重点保护水利关键信息基础设施。

  按照“突出重点、急用先建”原则布局，“十四五”期间主要覆盖大江大河大湖及其重要支流的重要水利设施，包括长江、黄河、淮河、海河、珠江、松花江及辽河、太湖等大江大河大湖干流，以及180条主要支流及其他重点河流、20个重点湖泊、98个行蓄滞洪区、123个重点水库、140个重点水闸、14个重要引调水工程、47处其他水利工程等。

  业务上按照“大数据、大平台、大安全”原则布局，底层数据通过数字孪生平台横向贯通，业务应用层相对独立，涵盖流域防洪、水资源管理与调配和N项业务。各级水行政主任部门之间按照“三级部署、多级应用”原则布局，部署在水利部本级、流域管理机构和省级水行政主任部门三级，支撑各级水行政主任部门业务应用。

  数字孪生流域建设涉及上下游、左右岸、干支流及地表地下，量大、面广，单靠一个单位是没办法完成的，必须推进共建共享。

  以流域为单元、空间为边界、制度标准为依据，水利部本级、流域管理机构、省级水行政主任部门的三级数字孪生平台建设为依托，数字孪生流域资源共享平台为抓手，打牢数据底板共建共享重点，突破模型平台共建共享难点，开展知识平台共建共享试点，兼顾算力资源共建共享，构建整体谋划、协同推进的整合集约共建机制，完善统一标准、联通共融的高效可控共享机制，推进数据、模型、知识、算力等资源共建共享。

  构建全国统一的数字孪生流域资源共享平台，制定统一的数据、模型、知识等资源服务封装、接口调用、运行监控、质量评估、异常反馈等标准，开发注册、维护、下载、调用、监控、运营以及用户、权限、评估等功能，逐步支持水利行业内外用户实现算据、算法、算力等资源的共建共享。

  数据底板方面，水利部本级、流域管理机构和省级水行政主任部门按照统一的水利数据模型标准构建数据引擎，按照各自共享清单将数据资源注册到数字孪生流域资源共享平台并负责维护，用户可通过数据引擎绑定服务接口或下载一次性数据资源产品集等方式实现数据调用。

  模型平台方面，水利部本级、流域管理机构和省级水行政主任部门按照兼容性要求构建模拟仿真引擎，按照各自共享清单将模型资源注册到数字孪生流域资源共享平台并负责维护，用户可下载模型映像到本地或采用在线调用模型服务接口等方式实现模型调用。

  知识平台方面，水利部本级组织各流域管理机构和省级水行政主任部门构建统一的水利知识引擎，按照各自共享清单将知识资源注册到数字孪生流域资源共享平台并负责维护，用户可采用知识引擎绑定服务接口等方式实现在线.开展以数字孪生流域建设为核心的先行先试

  水利建设体系庞大、任务繁重、时间紧迫，需要按照顶层设计和有关技术文件要求，总体谋划、科学组织、多方协同、合力推进。其中数字孪生流域建设是一项技术难度大、实施复杂的系统工程，有必要进行技术攻关和试点建设。

  以数字孪生流域建设为主线，以数字孪生水利工程建设为切入点和突破口，以实现水利业务“四预”功能为目的，在大江大河重点河段、主要支流及重要水利工程开展数字孪生流域建设先行先试，示范引领数字孪生流域建设有力有序有效推进，加快构建智慧水利体系。

  开展数字孪生流域建设，着重解决水利行业数据资源体系不完备、基础设施配套不完善、网络安全风险高、数据分析和支撑能力弱、保障体系不健全等明显问题，打通内部数据孤岛，释放数据价值，提升水利信息化资源共享、数据服务能力、分析计算、决策支撑、智能应用和可视化表达能力，提升水治理体系和治理能力现代化，非常必要和迫切。

  遥感作为多维、多时空分辨率、高时效性“算据”的核心来源技术，在数字孪生流域建设中将发挥重大作用，同时数字孪生流域建设也为水利遥感发展指明了方向。遥感涵盖卫星、无人机、视频、激光扫描等天空地一体化遥感技术领域，在流域、区域、重点工程等多尺度多维下垫面高时效性数据获取方面具有独特优势，在数字底板、数字化场景构建、数字流场、数字孪生等数字孪生流域建设关键环节中都可发挥及其重要的作用。国内外遥感技术发展迅速，高时空分辨率数据获取能力逐步的提升，在水旱灾害、水文水资源、水土保持、河湖长制等水利领域的应用逐渐深入，取得了良好效果，但更多的是作为一种数据获取手段，具备数据规划获取、数据快速预处理、数据高效融合、专题信息快速识别反演、变化信息智能快速提取、水利专题产品生产发布等水利遥感体系化服务的能力尚未形成。数字孪生流域建设遵循“需求牵引，应用至上，数字赋能，提升能力”要求，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，全方面推进算据、算法、算力建设，加快构建具有预报、预警、预演、预案功能的智慧水利体系。数字孪生流域建设的思路和要求也为水利遥感技术发展和应用指明了方向，首先水利遥感技术发展和学科建设要紧密结合水利事业发展需求，应用至上，力求解决水利行业问题；第二要强化数据源，主要基于现有国内外卫星资源，构建水利遥感卫星星座，获取高时空分辨率多类型卫星影像数据，保障下垫面信息提取与变化监测需求；第三要强化新技术新装备应用，通过多源卫星与数据融合、无人机、目标识别、图像分割、AI智能模型、BIM（Building Information Modeling）、激光扫描、多波束等多类型新技术新装备应用，提升多模态数据处理、信息反演和变化智能检验测试能力；第四要强化水利遥感数据产品生产和发布服务能力。遥感技术应用贯穿数字底板建设、数字场景构建、智能模型构建与水利专业模型参数获取、知识平台建设等数字流域建设的多个环节，可为建设具有“四预”功能的流域防洪应用等“2+N”智能业务系统提供精度更高、时效更强、覆盖更广、信息更精准的一体化遥感智能服务

  多源异构水利数据全渠道、全基础、全维度融合上图，打破时间、空间局限性，全方位复现水利综合运行态势。

  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”。

  “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、泵站运作时的状态，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” 。

  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，给水装置动态监测，运行数据实时分析。水质问题及时有效地发现，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。

  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。

  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。

  水利部6月20日在黄河小浪底水利枢纽召开数字孪生水利建设现场会，检视数字孪生水利建设阶段进展，发布数字孪生平台暨全国水利一张图2023版。

  小浪底水利枢纽是黄河中下游防洪及水沙调控体系的关键性控制工程，也是水利部数字孪生水利建设的首批试点工程。记者在采访中了解到，实现预报、预警、预演、预案“四预”赋能，是数字孪生小浪底建设的主要目标，目前已经初步建成防汛调度和工程安全“四预”应用，小浪底水利枢纽管理中心计划加强完善工程安全“四预”功能，开展库区管理和发电运行业务应用建设。