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解码“数字孪生流域”建设,赋能水利发展——第二期数博思享会成功举办

  7月26日下午,以“解码‘数字孪生流域’建设,赋能水利发展”为主题的第二期“数博思享会”活动成功举办。本期数博思享会由数博会执委会主办,数据观(北京)传媒科技有限公司承办,软通智慧科技有限公司协办。(点击文章左下【阅读原文】查看直播回放)

  活动由中关村智慧城市产业技术创新战略联盟副秘书长石会昌主持,邀请中科院自动化研究所教授张文生、中国水利水电科学研究院减灾中心部门副主任柴福鑫、软通智慧科技有限公司CTO杨旭青,聚焦数字孪生流域建设,围绕数字孪生流域的提出背景、建设实施路径、科技创新、技术难点等相关话题进行交流和研讨。

  随着大数据、云计算、人工智能、物联网等新一代信息技术的快速发展,推动水利向数字化、网络化、智能化转变的需求越来越迫切。“十四五”规划明确提出要构建智慧水利体系,以流域为单元提升水情测报和智能调度能力;国家“十四五”新型基础设施建设规划明确提出,要推动大江大河大湖数字孪生、智慧化模拟和智能业务应用建设;今年2月,《水利部关于开展数字孪生流域建设先行先试工作的通知》印发,正式启动数字孪生流域先行先试工作。在推进数字孪生流域建设过程当中,科技创新如何助力数字孪生流域的建设?需要重点解决哪些关键技术难点?

中科院自动化研究所教授张文生

  中科院自动化研究所教授张文生认为,在数字孪生概念出现之前,数字孪生技术在工程领域已经得到了很好的积累,并在行业得到了较好的应用。随着技术的不断发展,数字孪生建设将从工程领域拓展、推进和应用到社会领域。如今,在国家治理和水利应用方面,数字孪生重点关注水利数据的采集、存储、共享,以及如何服务决策、造福人民、辅助经济发展。

  数字孪生流域建设具有综合性,涉及江河湖海及相应的气象、人口、经济发展。“目前,数字孪生建立的是包括数据、算法、算力的动态模型,除了存在局部数据采集‘孤岛’的难点,行业、部门之间仍存在壁垒,其建设仍不能满足中国区域性发展需求。”张文生总结到,数字孪生在宏观上是流域问题,在微观上是区域问题。大江、大海、大湖省份应参照每年的汛期、气象及经济发展情况,根据流域前期的变化规律提前预案,照顾相应工作,达到成本损失最小化。因此,各地区应从具体问题出发,建立具有代表性的、能解决国家重大需求的平台,再把平台连接起来,造福更多地区和人民。

中国水利水电科学研究院减灾中心部门副主任柴福鑫

  针对“数字孪生流域建设的实施路径”“数字孪生流域重点内容和难点问题”,中国水利水电科学研究院减灾中心部门副主任柴福鑫表示,在“十四五”规划提出构建智慧水利的背景下,数字孪生流域已成为智慧水利的重要核心之一,在技术的发展和催化下,其相关基础技术已经成熟。此外,水利行业治理能力的提升和系统、平台项目的逐渐完善,为数字孪生流域建设提供了较好支撑。在行业引领下,数字孪生流域私域功能建设和智能业务实现将得以提升,推动智慧水利体系的构建已成为实现水利快速发展的必然要求。

  当前,数字孪生流域进入大规模建设阶段,数字孪生技术不断为流域管理带来新的变革。柴福鑫介绍到,数字孪生流域仍属于“先行先试”的先期示范阶段,相关建设要在相应项目的基础上,遵循指导性文件的引领,按照总体规划布局和顶层设计,根据“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求,以提升数字化、网络化、智慧化为主线,以数字化场景、智慧化模拟和精准化的决策为最终路径。同时,要以“三算”(算据、算力、算法)来支撑整体数字孪生流域的建设,加快实施“四预”(预报、预警、预案、预演)能力的整体提升。

软通智慧科技有限公司CTO杨旭青

  软通智慧科技有限公司CTO杨旭青以公司近年来实施的水利项目为例,归纳出智慧水利的发展越来越依靠数据的特征。水利数据来源于新型传感,水利项目的数据分析业务因“数字孪生流域”概念而产生新的数据价值。

  从电子水池、水井传感器到测绘机器人,每部传感器在水利系统中都形成了信息渠道。如何有效利用这些信息渠道?他认为,在未来的智慧水利、数字孪生流域建设中,要打通感知系统,避免物联感知平台协议混乱,才能达到真正的数字孪生平台仿真和预演。因此,不同于其他民生项目,信息安全和自主可控对于水利工程非常重要。

  杨旭青总结到,数字孪生的最终目标是通过数据带来价值,数字孪生流域在很大程度上意味着仿真、推演并带来价值。水利数据具有区域性,即不同地区的地理环境、水文环境不同,其数据特征各有差异。因此,基于不同数据去做相应的学习和算法训练,才能让算法在区域形成迭代发展,促进地区发展,进而带动行业发展。

中关村智慧城市产业技术创新战略联盟副秘书长石会昌

  基于数字孪生领域建设的宏观背景,中关村智慧城市产业技术创新战略联盟副秘书长石会昌对“数字孪生流域建设”作出阐释,建设数字孪生流域就是要以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动,对物理流域全要素和水利治理管理全过程的数字化映射、智能化模拟,实现与物理流域的同步仿真运行、虚实交互的迭代优化。

  活动最后,与会嘉宾共同表示,水利工程来源于民生,服务于民生。数字孪生将会加速科技成果的转化、带动人才的复合性发展、让更多的优势企业共同拥抱水利建设、带来行业的巨大变革。因此,在数字孪生流域平台建设中,要充分地去开放、共享;在积累算据、算力、算法的前提下,相关部门要解决技术研发、融合、创新发展等复杂问题,充分调动企业、加大政策支持和资金投入、满足人才供给和数字技术应用,从而形成良好生态,让水利更好地服务于民。

  本期数博思享会的成功举办,为数字孪生流域建设提供了经验、贡献了智慧。作为数博会的品牌活动,数博思享会将会继续聚焦前沿数字经济领域,发挥数字经济重要交流窗口作用,同行业专家、业界代表共同交流研讨数字技术、数字产业的发展趋势、落地实践,助推数字经济发展建设。

责任编辑:蔺弦弦

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