文章來(lái)源：中國(guó)水利報(bào)
2023年6月7日，千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“千尋位置”）在2023中國(guó)水博覽會(huì)暨第十八屆中國(guó)（國(guó)際）水務(wù)高峰論壇上正式發(fā)布北斗時(shí)空智能水利數(shù)字孿生解決方案（以下簡(jiǎn)稱“時(shí)空智能方案”）。
（圖示：現(xiàn)場(chǎng)展會(huì)圖）
圍繞水利工程安全監(jiān)測(cè)、水環(huán)境管理、流域防洪、城市防澇等領(lǐng)域，千尋位置以北斗精準(zhǔn)時(shí)空感知能力為核心，推進(jìn)“全域、高精度、動(dòng)態(tài)”的水利數(shù)字孿生建設(shè)，為構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的智慧水利體系提供技術(shù)支撐。
“時(shí)空智能方案以云、端、圖一體化的產(chǎn)品體系為支撐，根據(jù)各類應(yīng)用場(chǎng)景，有針對(duì)性地打造數(shù)字孿生空間數(shù)據(jù)底板、水利工程北斗自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)、中小水庫(kù)雨水情測(cè)報(bào)與大壩安全監(jiān)測(cè)、防汛防澇、水環(huán)境智慧化管理等多項(xiàng)功能。”千尋位置相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。
據(jù)了解，時(shí)空智能方案核心能力已在廣西龍灘水電站北斗自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、湖北鄂州小型水庫(kù)雨水情測(cè)報(bào)與大壩安全監(jiān)測(cè)、安徽長(zhǎng)江干流堤防工程安全監(jiān)測(cè)、浙江紹興市上虞區(qū)治水大腦、安徽銅陵市智慧防汛系統(tǒng)等全國(guó)多個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐中得到成功印證。
千尋位置是國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)方，成立于2015年8月。公司基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)（兼容GPS、GLONASS、Galileo）基礎(chǔ)定位數(shù)據(jù)，利用遍布全球的地基增強(qiáng)站網(wǎng)、自主研發(fā)的定位算法及大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)，已經(jīng)為超過(guò)15億用戶提供厘米級(jí)定位、毫米級(jí)感知、納秒級(jí)授時(shí)的時(shí)空智能服務(wù)。
（圖示：構(gòu)建數(shù)字流域時(shí)空基準(zhǔn)示意）
（圖示：千尋位置基于北斗時(shí)空智能的水利數(shù)字孿生解決方案架構(gòu)）
打造具備精準(zhǔn)時(shí)空標(biāo)簽的數(shù)據(jù)底板
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。隨著我國(guó)加速構(gòu)建智慧水利體系，北斗時(shí)空智能成為其中的關(guān)鍵技術(shù)。
“水的流動(dòng)、調(diào)蓄，大壩、堤防等水利工程建設(shè)管理運(yùn)行監(jiān)測(cè)都具有明顯的時(shí)空屬性，要匹配精準(zhǔn)的時(shí)間、空間，才能在數(shù)字世界真正映射出現(xiàn)實(shí)中的物理流域。”千尋位置技術(shù)專家表示。
具有精準(zhǔn)時(shí)空標(biāo)簽的數(shù)據(jù)底板，因此成為構(gòu)建數(shù)字孿生流域的第一步，同時(shí)也是最關(guān)鍵的一環(huán)。
千尋位置備提供統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)的服務(wù)能力，通過(guò)建立流域級(jí)的工程統(tǒng)一空間坐標(biāo)框架，將地理空間數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等不同類型的數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)與數(shù)字孿生場(chǎng)景的空間位置、時(shí)間標(biāo)簽等精準(zhǔn)匹配。
由于流域尺度要素復(fù)雜，不僅包括既有的歷史水文氣象、地形地貌等數(shù)據(jù)，還包括流域建筑物分布、植被情況等，數(shù)據(jù)底板的建設(shè)十分復(fù)雜。“傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)底板三維建模手段主要適用于外形規(guī)則的物體，比如建筑物、道路等，但不適用于流域要素，如兩岸山體、植被、溝渠、橋梁、閘壩等。”千尋位置智慧水利解決方案專家表示，“千尋位置基于高時(shí)空分辨率的快速現(xiàn)實(shí)重構(gòu)技術(shù)，結(jié)合時(shí)空智能、無(wú)人機(jī)（船）、圖像智能、云計(jì)算能力的融合，可以在短時(shí)間內(nèi)建立大范圍的、厘米級(jí)分辨率的三維地理空間數(shù)據(jù)模型，融合其他專業(yè)數(shù)據(jù)，搭建具備精準(zhǔn)時(shí)空標(biāo)簽的數(shù)據(jù)底板，為水利數(shù)字孿生打下良好基礎(chǔ)。”
（圖示：空間數(shù)據(jù)底板產(chǎn)品和服務(wù)體系示意）
北斗時(shí)空智能方案已在全國(guó)多地實(shí)踐
北斗的時(shí)空感知能力能夠有效提升數(shù)字孿生構(gòu)建的精確度和實(shí)時(shí)運(yùn)行效果，通過(guò)多場(chǎng)景、全覆蓋的智能監(jiān)測(cè)，賦能智慧水利建設(shè)。
以水庫(kù)大壩變形監(jiān)測(cè)為例，水庫(kù)大壩是優(yōu)化配置水資源、防御水旱災(zāi)害的重要基礎(chǔ)設(shè)施，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)需要人員到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、分析、報(bào)表、上報(bào)，層層環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)紕漏和滯后。尤其在臺(tái)風(fēng)、地震等極端環(huán)境下，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)很難提供及時(shí)的數(shù)據(jù)支持，存在安全隱患。
基于北斗高精度定位技術(shù)，千尋位置研發(fā)的“基于北斗/GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）的云端一體安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)大壩、防洪工程等水利基礎(chǔ)設(shè)施的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，在高山 峽谷場(chǎng)景下的監(jiān)測(cè)精度優(yōu)于2毫米。2022年8月，該技術(shù)成功入選水利部《2022年度水利先進(jìn)實(shí)用技術(shù)重點(diǎn)推廣指導(dǎo)目錄》，并應(yīng)用于浙江天荒坪抽水蓄能電站、四川大渡河沙坪二級(jí)水電站、西藏那曲地區(qū)索縣強(qiáng)雄水庫(kù)、山西云竹水庫(kù)、安徽長(zhǎng)江干流堤防工程等，累計(jì)落地的工程項(xiàng)目超過(guò)200個(gè)。
MR02Pro（北斗時(shí)空智能監(jiān)測(cè)終端）
目前，千尋位置提供的北斗時(shí)空智能水利數(shù)字孿生解決方案，正圍繞水利工程安全監(jiān)測(cè)、水環(huán)境管理、流域防洪、城市防澇等領(lǐng)域發(fā)揮北斗精準(zhǔn)時(shí)空感知帶來(lái)的獨(dú)特價(jià)值。
在湖北省鄂州市，千尋位置對(duì)10余座水庫(kù)大壩開(kāi)展安全監(jiān)測(cè)建設(shè)及運(yùn)維服務(wù)，搭建水庫(kù)雨水情測(cè)報(bào)和安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)，通過(guò)“GIS（地理信息系統(tǒng)）一張圖”將各設(shè)備狀態(tài)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息進(jìn)行集中展示，保障水庫(kù)的適度蓄水和安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)的數(shù)字化管理。 通過(guò)水庫(kù)雨水情測(cè)報(bào)和安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)，工作人員能實(shí)時(shí)掌握汛期水庫(kù)雨水情動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)和研判水庫(kù)的實(shí)際運(yùn)行情況，及時(shí)掌握水庫(kù)大壩的雨水工情各項(xiàng)動(dòng)態(tài)信息，為工程安全和防汛抗旱等工作提供有力保障。
（圖示：雨水情測(cè)報(bào)和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）
在浙江、重慶，通過(guò)北斗高精度定位、無(wú)人機(jī)自主巡檢、無(wú)人船實(shí)時(shí)水質(zhì)采集和視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，千尋位置助力實(shí)現(xiàn)水環(huán)境智慧化治理。目前，浙江省紹興市上虞區(qū)全區(qū)水域巡檢覆蓋率提升80%，22個(gè)市級(jí)以上考核斷面達(dá)標(biāo)率從往年的95.5%提升至100%。
（圖示：無(wú)人機(jī)水域巡檢示意，千巡翼X4無(wú)人機(jī)& K01機(jī)庫(kù)）
“當(dāng)前，北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)全面進(jìn)入技術(shù)融合、應(yīng)用融合、產(chǎn)業(yè)融合的新階段，北斗在水利水電的深化應(yīng)用已納入我國(guó)‘十四五’發(fā)展規(guī)劃。水利行業(yè)推進(jìn)北斗大規(guī)模深化應(yīng)用，已經(jīng)成為數(shù)字孿生建設(shè)發(fā)展的內(nèi)在需求。”千尋位置相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“我們將不斷開(kāi)拓更多的創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景，通過(guò)時(shí)空智能賦能水利數(shù)字孿生，為推動(dòng)新階段智慧水利高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。”
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