智慧城市-智慧农业-智慧水利综合解决方案V2.0

智慧水利综合解决方案V2.0智慧水利服务民生场景二

业务系统建设⚫领导驾驶舱⚫水利工程信息化-智慧水库-智慧灌区-水工程管理系统-智慧工地⚫水文管理与防汛防涝-气象短临小尺度降雨预报-水文信息综合服务平台-水资源管理系统-防汛防涝系统⚫水生态水环境管理-河湖长制管理系统-水土保持管理系统⚫水监督管理系统⚫水政执法系统⚫原有系统整合升级场景三系统集成及服务⚫大坝安全监测⚫水库灌区智能化改造⚫水电站生态流量监测⚫遥感分析服务⚫水下地形测量技术⚫虚拟水文站技术场景一平台建设⚫智慧水利平台⚫数字孪生平台-数据底板-模型平台-知识平台⚫数字孪生业务赋能⚫GIS平台开发

应用场景介绍-

2

-场景一-模型平台-知识平台⚫数字孪生业务赋能⚫GIS平台开发平台建设⚫数字孪生平台-数据底板⚫智慧水利平台实现“全局一盘棋”的智慧水利综合管理，通过“一图、一库、一平台”结合水利大数据、数字孪生与人工智能，为水利工作提供有力的管理抓手，对水利行业各项业务均衡发展进行科学、先发、智能的管控与决策。

智慧水利平台-

4

-数字孪生平台主要包括数据底板、模型库、知识库、孪生引擎等构成，支撑防洪四预、城市防洪、水资源调度、河道监管、视频监控、河长管理等业务智能应用运行，持续推进模型耦合、校准调优，为智慧水利建设好大脑。数字李生平台

-

5

-数据底板为智慧水利提供“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、地理空间数据以及多维多时空尺度数据模型。主要是在全国水利一张图的基础上扩展升级，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。L3级L2级采用无人机倾斜

摄影、水下地形、

水利工程BIM数据地

理

空

间

数

据基

础

数

据监

测

数

据业

务

管

理

数

据跨

行

业

共

享

数

据无人机遥感影像、河湖管理范围矢量、测图卫星DEML1级高

分

卫

星

遥

感

影

像

、

水

利

一

张

图

矢量、

30米DEM、

局

部

测

图

卫

星

DEM数据维

数时型度数字孪生流域数字

孪生

平台多维多时空尺度数据模型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数字孪生平台-数据底板

业务应用物理流域信息基础设施网络

安全

体系保障

体系模型平台知识平台多

多

空尺

据模水资源管理与调配系统N项业务系统流域防洪系统水利云水利信息网水利感知网治理管理活动对象数字模拟仿真引擎水利知识引擎影响区域江河湖泊水利工程智能模型水利

专业模型可视化模型水利知识图谱历史场景模式业务

规则专家

经验数据

底板-

6

-【数据源】：GIS数据【解决方案】：•优选：具备时效性的GIS数据•备选：开源GIS数据+部分实拍调优【数据源】：斜扫、GIS数据、彩平图、建筑模型

【解决方案】：•优选：具备时效性的GIS数据+建筑模型(BIM、3Dmax等)•备选：开源GIS数据+街景图+实拍调优+库内模型替换【数据源】：设备模型及落位布置图、建筑模型【解决方案】：•优选：设备三维模型+建筑三维模型(BIM、3Dmax等)•备选：外景实拍+室内扫描建模特定水系沿岸近景俯瞰重点建筑/水利设备细节展示全域水系分布总览数字孪生平台-数据底板

数据需求-

7

-◆定标准：建立汇聚、服务、共享标准，统一标准规范。◆整数据：对数据汇聚、清洗整合，解决数据质量、融合问题。◆保质量：建立可靠的数据提升数据。◆管资源：创建资源账本，记录数据资源数量，数据来源，标准情况等。◆通服务：数据治理的目的是共享和应用，通过建设共享服务，提供给水利局及相关部门使用。◆

数字高程数据：水河流域◆实景模型及正射影像：水河流域◆BIM模型：水利工程◆

基础数据：各类水利对象特征属性◆监测数据：监测感知手段获取的状态属性◆

业务管理数据：水利业务中产生的有关数据◆

外部共享数据：上级水利部门、地方政府等机构共享数据-

8数字孪生平台-数据底板

SETP1:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师STEP3：多维分级适配

空间底板建设根据管理需求及不同类型空间数据模型特性，实

现主河道及影响区域、水文水环境、生产建设活

动的仿真。汇集各类应用系统数据资源的基础上开

展数据治理；Step2:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师Step3:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师、算法工程师、水利专家主要包括“定标准、整数据、保质量、管资源、通服务”等五大部分。；◆数字高程模型◆卫星遥感影像◆无人机倾斜摄影测量◆

BIM模型STEP2：资源目录建设资源建设空间底板建设STEP1

：数据汇集治理数据汇集-模型平台为智慧水利提供“算法”，

包括水利专业模型、可视化模型、智能模型和数字模拟仿真引擎。对水利治理管理活动进行智能化模拟，提供模拟仿真功能，支撑精准化决策，主要构建水利专业模型、智能模型、可视化模型和数字模拟仿真引擎，实现数字孪生与物理实体实时同步仿真运行。数字孪生平台-模型平台

建设水利专业模型利用水利模型库装配能力，灵活组装生成新模型，构建与集成自主可

控的水文模型、水力学模型、泥沙动力学模型、水资源模型、水环境模型、水利工程安全模型等。建设仿真可视化模型构建仿真可视化模型，实现自然背景、流场动态、水利工程、水利机电设备等水利要素和超前预报、警戒预警、实时预演、全息预案等场景的可视化。建设水利智能算法构建语音识别、图像与视频识别、遥感识别、自然语言处理等智能模型，分类、回归、推荐、搜索等学习算法。建设数字模拟仿真引擎利用数值模拟的方式，结合数字孪生流域各类数据，精准、快速仿真模型计算结果，建设模型管理、场景配置、仿真设计等功能。业务应用物理流域信息基础设施网络

安全

体系保障

体系多维多时空尺度数据模型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水资源管理与调配系统流域防洪系统N项业务系统水利信息网水利云水利感知网治理管理活动对象水利工程江河湖泊影响区域水利知历史场业务专家识图谱景模式规则

经验水利

模型专业模型数字

孪生

平台数字

孪生

流域数字模拟仿真引擎水利知识引擎可视化

模型知识

平台数据

底板-

9

-智能模型平台水库安全预警及模拟洪水、溃坝及城区淹没分析

模型(算法中心)展示城区洪涝(结合排水)分析水生态调度管理-

10

-◆国外软件使用的基本情况如下：MIKE(郑州、深圳城规院、深圳发展研究中心)、ICM(武汉、无锡、扬州)、TUFLOW(长沙)、SWMM(各地的海绵城市设计)，欧洲的伦敦、柏林、汉堡、布鲁塞尔、马德里等城市根据自身的需求采用ICM、MIKE等软件开展城市洪涝模拟。◆北京城市洪涝模型采用了中国水科院的城市洪涝模拟模型，实现了城市降雨产流-坡面汇流-管网汇流-河网汇流-水体调蓄-

防洪排涝工程调度全过程耦合计算，有效解决了国

际主流Mike、ICM、SWMM等商业模型在复杂构筑物、雨篦子物理交换等

方面普遍存

在的过度概化导致的与实际排水运动过程不符、局部计算结果失真的问题。-

11

-

模型原理和依托软件城市雨水产汇流物理过程城市洪涝模拟模型结构图IFMS/Urban(IWHR-Integrated

Flood

ModelingSystem)填补了国内洪水分析软件的市场空白，总体上处

于国内领先、国际先进水平，能满足国内几乎所有洪涝模拟与分析的业务需求。已在北京市中心城区、成都市中心城区、深圳河湾片区、内蒙古呼和浩特市、辽宁省大辽河左岸、山东省泗河南片保护区等20多个洪水风险分析评估或实时洪水系统研发项目中得到应用。IWHR/FFRS洪水预报调度软件，集成30余个产汇流模型，并耦合调度模型、一维及二维水动力模型和实时校正模型，实现流域多维、多尺度、全过程洪水模拟与预报，并具有流域实时滚动自动预报功能。可对梯级水库、河流断面等进行洪水预报，水位预报，可接入预见期降雨进行洪水预报；支持模块的排列组合与模型的灵活搭建

相关模型-IFMS/Urban-

12

-

相关模型-精细化多维耦合洪涝计算模型自主研发模型：精细化多维耦合洪涝计算模型地表、管网、河道耦合-

13

-68%主要积水点计算误差在10cm以内高度建成区一

维水动力学二

维水动力学◼城市洪涝淹没过程模拟：

采用自主研发的水动力学模拟软件对主要河道和城市洪涝淹没过程进行模拟，

获取各河流洪水流量过程和城区内涝淹没过程及淹没水深。

相关模型-城市洪涝数值模型城市洪涝数值模型耦合-

14

-基于流域洪涝模拟模型，构建污染负荷计算以及管网、箱涵、河流、湖库等水质模型，实现流域水质水量模拟与预测。地表、管网、箱涵、河道耦合

相关模型-水质模型-

15

-SWMM模型研究和应用工作：◆按照防洪的要求，通过模拟设计排水系统中的单元尺寸；◆对于已有的排水系统，可以通过模拟确定滞留设施的大小(如蓄水池、污水或雨水处理设施等)，以满足防洪和保护水体水质的目的；◆模拟自然沟渠系统的洪水淹没过程；◆设计使得合流制管道系统溢流量最小的控制策略方案；◆评估城市排水系统溢流对地下水的影响；◆计算城市非点源污染负荷的大小；◆评估非点源控制策略(如：BMPs)对减少暴雨径流污染的效果。SWMM模型特征：◆水文模型特征◆水力模型特征◆水质模型特征SWMM模型是美国环境保护署为解决日益严重的城市排水问题所推出的暴雨径流管理模型，此模型可以对城市排水管网系统进行长期或者短期的模拟分析，目前在世界各国被广泛用于城市排水管网系统的模拟分析。SWMM对雨水管道、污水管道、合流制管道、自然排放系统都可以进行水量水质的模拟，考虑了地面径流、污水入流、排水管网输送、贮水处理等因素的影响，如下图所示。

相关模型-SWMM模型算法SWMM模拟示意图-

16

-主要用于河口、河流、灌溉系统和其他内陆水域的水文学、水力学、水质和泥沙传输模拟，

在防汛洪水预报、水资源水量水质管理、水利工程规划设计论证均可得到广泛应用。

相关模型-MIKE11重金属分析模块(WQHM)

水工结构分析模块(SO)

溃坝分析模块(DB)

洪水预报模块(FF)

降雨径流模块(RR)

水动力学模块(HD)

对流扩散模块(AD)

泥沙输运模块(ST)

水质模块(WQ)

GIS模块

-

17

-MIKE21是专业的二维自由水面流动模拟系统工程软件包，适用于湖泊、河口、海湾和海岸地区的水力及其相关现象的平面二维仿真模拟。MIKE21采用标准的二维模拟技术为设计者提供独特灵活的仿真模拟环境。主要用于河口、河流、海洋、水库等地表水体流动、波浪、水环境变化、泥沙运移等二维水利专业工程软件。

相关模型-MIKE21

二维水动力模型

水质运移模型

泥沙运移模型

富营养模型

波浪模型

-

18

-URBAN是模拟城市排水，污水系统的水文水力学和水质等集成工程软件,它集成了城市下水系统中的表面流,明渠流,管流,水质,和泥沙传输等模型。URBAN的典型应用包括合流下水道溢出研究(CSO)，生活污水管溢出(SSO)，复杂RTC计算和分析，分析和诊断

现有雨水和生活污水管系统问题。⚫下水道系统的退水时间？⚫超负荷载的主要原因？⚫是否需要替换有问题的下水道,安装新的水槽和堰等？⚫运行规则的改变对环境将产生怎样的长期影响？⚫沉淀物会滞留在下水道中的什么位置,为什么会滞留？⚫暴雨之后,在溢流堰和污水处理厂的污染物状况？

相关模型-MIKE

URBAN-

19

-纯视觉运动递推2、裂缝破损识别方案裂缝破损影像几何特征提取算法主要步骤包括：影像灰度校正，裂缝破损检测，几何参数提取。裂缝破损检测使用多尺度策略裂缝破损检测模型，该模型将影像分成三个级别分别为像素级影像、单元级影像和块级影像，并通过两次计算过程对影像进行分割。计算可能包含裂缝的像素范围。管道检测胶囊随管道内水(流)体的流动在管道内运动，利用高清摄像技术实现管道顶部和两壁图像采集，同时通过影像序列辅助惯导定位技术实现管道内精确定位，利用图像分析技术实现管道破损和病害分析。1、管道定位方案采用低成本视觉摄像头与低成本MEMS惯导(ARHS航姿参考仪)进行组合定位，可以充分利用视觉与惯导之间的互补性。

相关模型-管道胶囊监测正俯视图-

20

-三维效果图俯视图◆准确、全面掌握流域水文水动力条件及变化规律◆支撑流域洪水预报、洪水演进及淹没分析预警◆体模型的建模范围按实际需求

进行划分◆基础地理资料◆河流水系数据◆水文资料◆水利工程信息◆防洪重点保护对象数字孪生平台-模型平台

◆洪水风险图模型◆洪水预报模型◆洪水演进模型◆洪水淹没分析模型◆面向流域管理的时空态势模型构建◆基于多源信息融合的动态土壤含水量场构建◆洪水预报网格化管理构建◆…◆实现将水利专业模型计算和

业务应用系统开发相融合◆模型系统采用模块化设计◆实现水利专业模型的整合计

算和标准化服务封装◆

并采用WebService组件、API、SDK等方式实现与业务应用系统的交互使用。SETP5:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师、算法工程师、水利专家SETP4:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师、算法工程师、水利专家SETP3:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师、算法工程师、水利专家SETP1:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师、算法工程师、水利专家SETP2:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师、算法工程师、水利专家◆历史实测资料并进行质量控制◆选择合理的模型算法◆可控的边界条件◆合理的初始条件实现对水利专业模型的率定验证，保障参数调整、模拟计算；通过调用基础数据库和监测数据库等方式获取设计与开发；STEP4：模型率定STEP3：模型内容STEP2：模型数据STEP5：模型调用STEP1：建模范围实现专业模型和业务应用系统耦合。模型内容模型调用模型率定模拟范围为流域范围；模型数据建模范围水利专业模型；-

21

-知识图谱：法律法规、技术标准、专业术语等历史场景模式：历史大洪水、历史台风等业务规则：流域洪水防御方案、防洪调度方案、

水量调度方案等专家经验：防洪专家经验、水利工程安全生产专家经验等智能引擎：管理和驱动水利知识及智能算法，

包括知识表示、机器推理和机器学习等。知识平台包括水利知识和水利智能引擎。水利知识包括知识图谱、历史场景模式、业务规则、专家经验等，智能引擎主要是管理和驱动水利知识，包括知识表示、机器推理和机器学习等功能。数字孪生平台-知识平台

智

能

引

擎➢➢➢➢➢业务应用物理流域信息基础设施网络

安全

体系保障

体系多维多时空尺度数据模型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N项业务系统流域防洪系统水资源管理与调配系统水利感知网水利信息网水利云治理管理活动对象水

利

知

识水利工程江河湖泊影响区域水利知历史场业务专家识图谱景模式

规则经验水利模型

专业模型数字

孪生

平台数字

孪生

流域数字模拟仿真引擎水利知识引擎可视化模型知识

平台数据

底板-

22

-智能模型平台构建知识平台实现知识“收集->沉淀->共享->创新”

助力业务发展与创新1.数据/知识收集专家经验、实施/操作经验、领域知识、标准/规范、经典案例、灵光一闪的文字或问题、图片/文本/音频/视频

…【显性知识、隐性知识】【集体智慧、个人智慧】3.知识复用/共享已经解决的问题、典型案例、先鉴经验能被其他人快速搜到、借鉴。新来的人能迅速获得必备信息、先鉴资料、专业知识和业务难题能相互交流、探讨2.知识沉淀数据知识化，构建领域知识体系、业务知识体系等。建立人、业务、

知识映射【兼顾效率与准确】4.业务提效/创新关键指标预测、最短路径洞察、公共目标分析、核心因素分析…【知识与数据深度挖掘、应用】数字孪生平台-知识平台【跨时间、跨地域、跨项目/部门】【避免重复研究、重复投入】【避免集体智慧丧失】-

23

-数字孪生平台-知识平台

平台提供一条面向业务人员的、完整的知识获取->构建->管理->运维工具链，知识沉淀更加高效、规范。•本体构建

•增删改查•实体构建•关系构建•

•

••知识审核•知识监测与分析知识层•结构化知识采集/导入/清洗•非结构化知识采集/导入•数据标注/抽取•

自动打标签•经验/规则等录入

知识应用

知识图谱构建流程及所需工具支撑◼外圈：业务专家的知识构建流程◼内部：支撑业务专家的知识构建工具知识获取知识存储知识运维知识体系构建知识编辑•搜索/推荐/问答•业务指引/文档自动化•

统计分析/预测分析…知识融合知识覆盖知识追加知识消歧-

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-利用机器学习等技术感知水利对象和认知水利规律，建设水利知识平台，为数字孪生提供智能内核，

支撑事件正向智能推理和反向溯因分析，满足数据分析、专业模型、机器视觉、学习算法等不同应用场景需求，

支撑水利业务应用创新。建设具有水利知识表示、水利知识抽取、水利知识融合、水利知识推理、水利知识存储功能的水利知识引擎。⚫构建水利领域基础本体和业务本体，实现陈述性和过程性知识表示；⚫构建实体—关系—属性三元组知识，完成水利知识抽取过程；⚫构建实体连接、属性映射、关系映射等融合能力，实现不同知识的融合⚫构建水利推理性知识⚫实现超大规模数据存储，对接上层业务应用。⚫建设知识图谱。完成水利知识表示、抽取、融合、推理以及知识存储等建设。⚫建设业务规则库。完成规则抽取、规则表示、规则管理等建设。⚫建设历史场景模式库。包括调度执行方案数字化和暴雨洪水特征挖掘等。⚫建设专家经验库。包括重点流域历史场景预报调度经验挖掘、过程再现、经验验证、经验修正等。数字孪生平台-知识平台

SETP1:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师Step2:资源投入说明：工种：系统架构师、开发工程师STEP1：水利知识库STEP2：水利知识引擎-

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-水利智能化核心能力全新人机交互模式提升可视化效果物理建模创新应用算法/人工智能、时间多维数据融合跨系统、跨专业、跨部门数字孪生核心业务能力整体设计系统集成数据获取数据处理数据传输远程控制业务管理视觉呈现数据驱动多维融合数字孪生业务赋能-总体规划

各子系统各专业职能部门、管理机构、企业公司融合赋能数据赋能视觉赋能面板开发动画演示反演演进仿真模拟……接口服务……单体模型业务场景渲染服务建筑模型……数字底板-

26

-数字孪生业务赋能-业务应用

水利监督水土保持水利行政水行政执法搭建防洪“四预”业务平台搭建取用水管理政务服务与调配综合平台智慧水利管理水利公共服务河湖长制及河湖管理水利工程建设和运行管理南水北调工程运行与监管水文管理…….节水管理与服务农村水利水电流域防洪数字孪生技术赋能水资源调度N项业务预报预警预演预案-

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-预报预演预警预案数字孪生业务赋能-防洪“四预”

•终端数据采集•趋势变化分析•结果直观可视•四预循环管理•模型算法训练搭建防洪“四预”业务平台防洪“四预”-

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-数字孪生业务赋能-水资源调度

•

水资源分布一览•

水资源调度模式•上下游设备管理•水质源头管理•水系流向交叉水资源调度-

29

-河湖管理巡检养护水利工程建设运行设备监控数字孪生业务赋能-其它应用

30

--GIS系统是集空间地理信息点、线、面数据采集、存储、处理及展示应用于一体的开发管理服务平台，支持基于web的地图搭建及开发应用，支持

基于SaaS的快速无安装应用，并与大数据及数字孪生技术进行深度融合，提供开放式的基础GIS开发及GIS应用开发能力。

GIS平台开发-开发能力介绍

水利工程设施设施矢量化基础GIS开发监测设备设施的矢量化GIS应用开发GIS开发管理平台精准定位及规划基础GIS地图开发江河湖泊流动要素矢量化……空间数据分析时空要素渲染……大数据平台数字孪生平台-

31

-无缝集成现有的电子地图数据、GPS数据、遥感RS数据等，并可对矢量CAD文件进行GIS转换，提供丰富的GIS工具组件，实现基于地理空间信息的矢量化图形图像配置及要素展示，提供空间地理数据分析、精准定位及路线规划、位置位移计算、三维地图展示、图层要素标注、

时空信息渲染等功能。-

32

-工具组件服务图层管理网点管理区域管理管网管理设备设施管理建筑物管理……数据管理数据采集与处理

GIS平台开发-平台架构

统一配置管理平

台

支

撑GIS地图调用空间信息共享空间数据库地理模型库GIS数据

(ArcGIS/SuperGIS/MapGIS)数据集成GIS适配文档转换RS数据GPS数据CAD文件精准定位及路线规划图层要素标注空间数据分析实时地图编辑位置位移计算时空要素渲染三维地图展示......数据源……应用服务用户管理角色管理权限管理安全管理界面管理日志管理精准定位及规划/位置位移计算空间数据分析/三维地图展示图层要素标注/时空要素渲染

GIS平台开发-GIS开发及应用场景

GIS开发及应用

场景其它GIS开发及应用……

水位/积水标注、渲染、展示易涝点/污染点定位查询

流量流向标注、渲染、展示距离测量、路线规划

雨水情数据渲染、展示水利工程信息GIS展示街道及建筑GIS展示管网GIS分析-

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-场景二-智慧灌区-水工程管理系统-智慧工地⚫水文管理与防汛防涝-气象短临小尺度降雨预报-水文信息综合服务平台-水资源管理系统-防汛防涝系统⚫水监督管理系统⚫水政执法系统⚫原有系统整合升级⚫水生态水环境管理-河湖长制管理系统-水土保持管理系统业务系统建设⚫水利工程-智慧水库⚫领导驾驶舱-

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-基于真实地形地理环境生成的地形和静态环境数据，依据真实的河床高度、地形高差以及枢纽设施、水位高低、天气等定义环境参数，在静态场景中注入水位、水流参数等实时真实数据。实现雨水工情信息接入与动态展示，即主要断面信息集成，实现

在水系拓扑基础上断面信息、河道基础信息、水位特征信息、监测站点的孪生场景的标绘展示。⚫全域场景展示⚫河湖划界信息展示⚫雨情监视信息展示⚫水情监视信息展示⚫工情监视信息展示⚫视频监视信息展示⚫气象预报信息展示⚫城市防洪信息展示⚫“四乱”行为信息展示⚫水质异常断面调水分析展示⚫电排站监管信息展示

领导驾驶舱-

36

-水库信息化平台建设，实现包含水库业务实时监测、巡检管理、工程管理、综合预警、数据填报等业务应用功能组成的水库管理综合业务统一门户。

水利工程-智慧水库智慧灌区监控管理系统实现了灌区水量计量自动采集、气象监测、闸门监控、土壤墒情监测、水质监测、视频实时监控和泵站远程监控等多种监控数据实时采集监测功能，使灌区管理人员实时了解灌区整体状况，给灌区用水调度提供数据支撑，达到科学、高效灌区管理和节约灌溉用水的目的。水利工程-智慧灌区智慧灌区监控管理系统主要功能-

37

-围绕项目建设管理、建设市场监管、工程运行管理、工程运维等重点工作，强化工程建设综合管理，强化运行全过程监管、推进建设全流程管理、加强建设市场监管，构建水工程智能应用，支撑水利工程建设与安全运行。水利工程建设管理水利工程运行管理水利工程-水工程管理系统

产品功能-

38

--

39

-水利工程建设具有地理位置偏僻、自然环境复杂、施工工序繁琐、风险隐蔽性强、人员流动频繁等特点。加强各水利工程的智慧化建设水平，以全过程、全方位、立体化的数字化管理手段，在节约成本的前提下真正实现“科技引领、智慧建造”的目的，为项目建设战略决策、科学管理、创新发展提供强有力支撑。

项目基本情况

劳务管理

视频监控

数字工地

危大工程监测

人员定位

扬尘噪音监控

车辆冲洗监测

......

水利工程-智慧工地主要功能-

40

-以天气雷达探测为基础，集合了高效组网融合、准确风场合成、实时风场反演等先进技术手段，提供三维强度场、三维风场、相态识别、0-2小时临近灾害天气分类预报、

小尺度降雨预报、冰雹-大风-龙卷

等强天气新型临近预警指数等产品。

水文管理与防汛防涝-气象短临小尺度降雨预报-

41

-水文信息综合服务平台建设，充分应用物联网、移动互联、大数据、云计算等新兴信息技术，加强信息资源的整合与共享。构建水文信息化新格局，打造智慧水文新模式，全面提升了水文信息化水平，服务“智慧水文”应用。主要功能

综合业务

水情会商

水文监测预警平台

站网管理

在线资料整编

墒情旱情

地下水情

综合值班

蒸发气象

专线网络监控

省市数据交换

水情信息

......水文管理与防汛防涝-水文信息综合服务平台应用系统的建设是在深入进行水资源管理业务需求分析的基础上，基于水资源专业模型技术，综合运用联机事务处理技术、组件技术、地理信息系统(GIS)、决策支持系统(DSS)等技术，与水资源专项业务相结合，构建先进、科学、高效、实用的水资源管理业务处理信息系统。水资源信息服务水资源业务管理水资源应急管理⚫三条红线监督预警服务⚫实时监测信息服务⚫综合信息服务⚫用水总量控制管理⚫用水效率控制管理⚫水功能区限制纳污管理⚫支撑保障管理⚫应急信息服务⚫应急预案管理⚫应急调度水文管理与防汛防涝-水资源管理系统-

42

-实现气象水文耦合，及时准确预报、基于规则和风险的全面精准预警、人机互动的同步仿真预演、动态优化的精细数字预案，提高调度的自动化程度和管理水平，为安全度汛、供水、发电与水生态等综合效益充分发挥提供技术支持。-

43

-1)降雨预报统计分析2)短期水情预报3)中长期水情预报4)预报精度评估5)预报成果管理6)预报方案管理7)模型率定8)模型接口针对河流域业务需求，进行综合分析研判，根据洪水和干旱预警指标体系发布相关预警信息；应用知识库及智能算法库，进行当前场景与历史相似场景分析、风险影响评估等分析，识别当前场景下的风险分布、风险程度；利用预警信息及风险分布进行动态时空展现，为预演做出初步分析判断。1)调度目标配置2)调度规则配置3)调度方案生成4)调度仿真模拟5)方案对比评估河流点线面洪水预报预报影响区域预报调度仿真模拟预演影响区域洪水预警发布预警水工程联合防灾调度方案优选预案

水文管理与防汛防涝-

“四预”综合调度应用1)应急响应2)调令下达

3)物资调配

4)人员疏散

5)执行监控-

44

-充分利用物联网技术及专业模型、大数据建模分析建立全新的基于人工智能技术的城市防洪体系，以可视化的技术手段作为重要支撑，全面提升城市防洪管理的效率和效能，提高城市防洪应急指挥决策能力。

水文管理与防汛防涝-城市防洪应用·

洪水演进过程直观模拟

·

洪水淹没分析·

精准气象预报

·

洪水预报河湖岸线“四乱”监管提供基本信息、河长名录、巡河员、监测信息、问题台账、多媒体信息的编辑、导入、导出、查询、统计等操作。结合每季度一期影像、河湖水域岸线划界和涉河建设项目等基础数据，作为河湖岸线监管的工作基础，通过人工解译，发现乱堆、乱占、乱采、乱建等四乱行为，对现场进行核查、整改，恢复河湖水域岸线生态功能，实现河湖常态化、规范化监管。以“一项目一档”的方式对已取得审批的涉河建设项目进行管理，对项目的方案信息、建设状态、监管单位、监管记录、违规、执法记录、信用记录等进行管理。在现有遥感解译的基础上，开展定位督查、对遥感督查违法信息进行现场核查，确定其合规性，并及时发现遥感漏判、误判地块，提升“四乱”督查的技术性与全面性；同时将移动巡查系统作为现场核查的辅助工具，更加高效快捷的完成核查工作。对督查稽查、舆情监控和群众举报的问题进行督察督办。在PC和移动端同步支持“一张图”，提供任务创建、分发、跟踪、通知、整改上报功能。参照水利部河湖长制管理信息系统建设技术指南，

围绕河长制核心业务需求，

建设应用系统河湖档案、河湖巡

查、督察督办、涉河建设项目管理、河

湖岸线“四乱”监管、河湖监管APP等

功能模块。

水生态水环境管理系统-河湖长制涉河建设项目管理河湖监管APP河湖巡查河湖档案督察督办45

--水土保持管理系统可实现数据资源融合与集成、业务数据管理和增量更新、业务数据快速查询与统计，建立水土保持“一键分析”分析模型，实现任意区域内水土保持相关信息的即时查询，将项目成果共享于水利地理信息服务平台，实现、满足水利行业共用“一张图”的目标和要求。产品功能

水生态水环境管理系统-水土保持水土保持监测管理水土流失综合治理-

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-水监督管理平台强化监督考核功能，建立覆盖全业务、实时监察职责履行的效能监察管理体系，促进工作规范性、提前发现管理缺陷，保证各项水利业务实施的质量，促进业务流程完善，提高公众满意度，确保各项任务落实到位，实现监管的“监管”。

水监督管理系统产品功能-

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-以水政执法业务应用的地图服务内容为要素，提供基于二维/三维地图的水政执法可视化管理，并进行地理信息服务能力扩展和个性化定制改造，开发信息采集系统、水行政执法管理系统、督查督办系统、采砂管理系统和综合信息服务等应用系统，构建水政执法一张图，为水政执法业务管理、指挥决策提供统一服务。

水政执法系统水利应用门户

河长制河湖管

理地理信息平

台

防汛抗旱指挥系统协同办公平台业务数据域共享用户采集填报硬件设备获取山洪灾害防治监测预警信息综合服务平台农村水电站生态泄流省级在线监测平台堤防注册系统小水电清理整改管

理平台业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报一数多源业务系统、决策系统针对基础数据进

行差异结构存储，后

再次进行共享，实时

性问题导致一数多源。数据孤岛业务系统、决策系统同时也在产生基础数据，易造成数据孤岛的情况。-

49管理困难系统间烟囱式的架构易造成服务及数据孤岛，且不统一的共享模式徒增生产成本，造成管理困难。

原有系统整合升级业务数据域共享

用户采集填报

硬件设备获取业务数据域共享

用户采集填报

硬件设备获取科学决策

展示分析域业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务数据域共享基础数据域共享用户采集填报业务