9月30日,国务院新闻办举行"开局起步'十五五'"系列主题新闻发布会。水利部部长李国英介绍,"十五五"时期将加快构建四大体系,第四项是数字孪生水网。数字孪生水网包含三套系统,排在第一位的是"天空地水工"一体化监测感知系统。"空"被写进了国家水网的任务清单,它是感知链条里的一环,不是一条独立赛道。

1、"天空地水工"一体化监测感知系统
李国英对"十五五"防洪形势的判断是,我国极端洪涝灾害呈现"一增加三随机":极端暴雨洪水事件增加,发生的地点随机、时间随机、强度随机。为了应对越来越多的不确定性,靠的是把监测做密、把预报做长。发布会给出的方向是按"补空白、加密度、提能力"原则优化水文监测站网的布局、结构、功能和系统集成,形成贯通"云雨水"的完整监测预报链条。
"补空白"意味着仍有监测不到的地方,"加密度"意味着现有站网还要加,"提能力"意味着现有监测精度及准确度还有提升空间。因此,对于从事水利工程监测的企业来说,"天空地水工"一体化监测感知系统战略是一个机遇。
2、一体化监测感知系统建设要求
(1)实现“四全”监测:推进实现全覆盖、全空间、全要素、全天候的水利监测感知,从“点状部署”走向“系统集成”,实现水利对象全要素和治理管理全过程的智能监测感知。
(2)实现“四贯通”:贯通数据采集、传输、处理、共享全链条,深化监测感知数据与数学模型耦合联动,为水利业务“四预”(预报、预警、预演、预案)提供算据支撑。
(3)天空地水工监测网络技术要求
①天基(天)监测:依托光学遥感、SAR(合成孔径雷达)、重力、气象卫星、北斗等技术,实现大尺度、全局、全天候监测,覆盖流域下垫面、河湖水体、洪涝灾害、工程面貌等。
②空基(空)监测:利用无人机、高塔等设备,搭载激光雷达、测雨雷达、天气雷达等,实现中小尺度、高精度、动态及时监测,覆盖水域岸线、蓄滞洪区、山洪灾害易发区等重点区域。
③地基(地)监测:利用雨量站、蒸发站、地下水站、土壤墒情站、视频监测站等,实现关键区域点位的精准、实时、全天候监测,覆盖雨情、蒸发、地下水位、墒情等要素。
④水基(水)监测:利用声、光、电、无人船等设备,实现河湖库水体的水位、流速、水质、泥沙含量、水下地形、水生生物等水中水下要素的精准自动化监测。
⑤工基(工)监测:利用渗压计、光纤光栅、应变计、震动仪、测量机器人、水下机器人等,实现水库大坝、堤防、水闸、隧洞等水利工程内外的渗流渗压、位移形变、应力应变等工情险情要素的实时精细监测。
3、中交路桥科技水利工程检测服务
中交路桥科技基于AI技术,融合物联网、大数据、5G、视频、三维建模等技术,聚焦水旱灾害、水资源管理、水利工程结构、河湖水位监测、气象监测等核心场景,覆盖多项关键监测因子,建立了水利工程"天空地水工"一体化监测感知系统,实现了全流程智能化管控,助力水利部门构建“快速实时感知、精准预警研判、高效及时处置”的管理体系,硬件及软件核心均为自研技术,保障数据安全与自主可控。
目前,已完成多个水利工程项目的监测,为水利工程装上智慧大脑。利用光学遥感卫星,实现了地表水体变化分析、日常监管与生态评估;利用InSAR卫星,实现了全天候透视灾害与毫米级形变监测;利用重力卫星,实现了干旱评估、超采与水资源的长期变化趋势预测;利用气象卫星,实现了面雨量、台风路径、冰雪覆盖等信息的综合分析;利用北斗卫星,实现了工程形变监测及厘米级定位;多星协同,共筑智慧水利天基感知网!