空间智能赋能数字孪生水利解决方案 GISTC 智 慧 水 利 发 展 趋 势 分 析 7 空间智能赋能数字孪生水利 工 I-1 日 B B xY 数字孪生水利案例经验分享 目 录 contents 智 慧 水 利 发 展 趋 势 分 析 P3 单机化 数字化 网络化 智能化 智 慧 水 利 发 治理管理活动对象 影响区域 水利部智慧水利总体架构 物理到孪生、感知到决策 孪底 板生 水 利 智 能 中 枢 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 业 务 应 用 数字 孪 生 流域 物理 流域 GISTC 水利知 历史场 业务 识图谱 景模式 规则 水利知识引擎 流域防洪 水资源管理与调配 融合水文机理模型、人工智能模型实现孪生场景下的预测。 实时感知能力 ( 眼、手 ) 结合物联传感实现对现实观测数据的实时感知。 孪生转化能力 ( 躯干 ) 对现实世界物理模拟，提供一个真实的空间仿真本体。 数字孪生水利重点解决的三个问题 孪生、感知、决策 GISTC P6 智能决策能力：经验模型、机理模型、人工智能模型 … 主要利用机理模型模拟水利物理系统的物理属性、 状态 变

无线经济作为数字经济的关键构成，是创新活力最盛、增长势 头最猛、辐射范围最广的领域之一，在强化数字经济发展新动能、 夯实发展韧性、推动经济实现良性循环方面作用显著，更是推动产 业深度转型、拓展经济增长空间的重要依托。回顾 2024 年，我国无 线经济整体规模持续攀升，在移动通信、低空经济、卫星互联网、 智能网联汽车、具身智能等领域成果丰硕，从技术创新到产业落地， 无线经济正以多元场景应用推动数字经济与实体经济深度融合，在 无线电管理为无线经济发展保驾护航，以无线技术演进助推经济社 会发展，打造低空经济、商业航天等新增长引擎。作为数字经济的 关键构成，无线经济的高质量发展持续激活市场创新活力，拓展经 济增长新空间，助力各领域数字化转型进程加速推进。 来源：中国信息通信研究院 图 1 “无线之树”示意图 无线经济发展研究报告（2025 年） 2 一、无线经济是数字经济发展的重要引擎之一 在全球科技 产业创新能力正不断增强，当前无线技术与人工智能等新技术深度 结合，推动消费电子、智能装备、智能网联汽车、行业智能等领域 新产品、新应用发展提速。无线产业边界正不断拓展，具身智能、 低空经济、海洋经济等领域成为产业发展新空间。无线基础设施的 智能底座作用正不断加大。5G 网络作为新型基础设施，至 2025 年 7 月末，我国 5G 基站总数已达 459.8 万个，覆盖范围持续扩大，广泛 支撑 5G 在 86 个国

2012 NASA 提出数字孪生技 术 路线图 GISTC 技术准备期 1980 二维绘图工具 AutoCAD 问世 2017 企业级应用、基于数字孪生 技术的物联网解决方案 2011 美空间提出数字孪生技术， 比国内应用于战斗机维护 2023-2030 智慧城市、数字政府、全 球化领域拓展 1969 NASA 推出第 一 代 CAE 软件 2003 数字孪生概念提出 算法核心 2406 米 数字孪生孟底沟 √ 孟底沟水电站导流洞孪生安全管理 GISTC P16 数字孪生小浪底 数字场景 业务数据共享 分析成果推送 空间数据共享 空间分析支撑 可视能力支持 专业应用系统 数字孪生平台 P17 GISTC 智 能演练 精准决策 数字孪生青衣江 > 水利专业模型 · 河湖管理风险预测模型 · 生态流量模型 数字孪生项目的成败，取决于业务理解、技术的融合以及负责到底的态度。 数字孪生平台建设的重点，是空间对象、模型算法与业务应用的有机结合。 可视化的关键是如何让应用落到实处，而不是空谈可视化。 GIS 赋予孪生平台空间能力，含空间数据管理、呈现、分析能力。 水利水电行业，信息化已作为单独章节进入设计编规，市场空间巨大。 工作协调方面，相关单位需要按照职责分工进行共建，按照业务履职需要开展共享。 P22

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党 的二十大和二十届二中、三中全会精神，深入落实全国新型工业 化推进大会要求，完整、准确、全面贯彻新发展理念，统筹发展 和安全，聚焦产业特色，完善空间治理，培优企业主体，汇聚创 新要素，深化实数融合，推动绿色发展，扩大开放合作，引导工 业园区特色化、集约化、数智化、绿色化、规范化发展，加快提 质增效升级，为推进新型工业化、发展新质生产力提供有力支撑。 局，推动场景建设和开放，促进技术创新迭代，积极培育壮大新 赛道新动能。 （二）完善园区空间治理 4. 加强土地集约利用。探索长期租赁、先租后让、弹性年 期出让等方式优化园区土地供给。以协商收回、协议置换、费用 奖惩、使用权转让等方式盘活园区存量土地，做好低效用地再开 发。在符合规划、确保安全等前提下，探索“工业上楼”、立体仓 储建设等新方式，拓展产业发展空间。强化土地效益评价考核和 结果运用，优先保障符合产业发展方向的优质企业用地需求。 结果运用，优先保障符合产业发展方向的优质企业用地需求。 — 3 — 5. 优化园区空间布局。依据国土空间规划，因地制宜调整 优化园区生产和生活空间布局。聚焦主导产业，科学合理建设道 路交通、环保安全、仓储物流、能源保障等基础设施，完善研发 创新、生产制造、商务生活等配套设施。加强园区与周边地区的 联动合作，探索与社区的协同发展，为园区企业和员工提供医疗、 教育、文化、娱乐、体育等公共服务。 （三）培优园区企业主体

，与现有水文系统无缝对接。 l 维修简单方便 高度集成化插拔式收发组件 信号处理器 故障实时响应 到达设备现场 2 小时内恢复工作 P12 技术成果： 延长预见 期 融合短临预报和实测数据的降水空间分布计算方法 提出了耦合深度学习和时空地理加权回归的数据融合方法（ GTWR-LSTM ） ； 融合站点观测数据与雷达回波反演或模式短临预报数据 ，提供精细化降水时空数据； 降低短临预报平均绝对误差减小 和 地 形 指 数 的 动 态 响 应 关 系 ， 降 低 了 产 流 模 型 的 空 间 尺 度 依 赖 性 ， 实 现 了 不 同 空 间 尺 度 的 高 效 模 拟 。 实现了不同空间尺度的高精度产流模拟 ， 200m 、 500m 和 1000m 尺度峰值流量 的 平均误差分别下降 10.3% 、 18.8% 、 32.0% [1] Chen G, Zhao X, Zhou 综合考虑流域不同土地利用类型、 地形差异和建模精度要求 ，建立了基于空间异质性的自适应水 文 单元划分方法； 建立了产流模式时空动态转换的判别方法 ，在不同降水场景下动态匹配产流模型 ， 实现了大范围 精 细化产流模拟。 技术成果： 提高模拟精 度 考虑流域空间异质性的组合水文预报模 型 组合水文预报模型 产流空间异质性规律 P15 将水文学原理和数据驱动模型相耦合 ，构建物理函数约束的深度学习模型

析和提醒等。企业监管 包含面向企业使用的信息采集端与企业数据分析和管理端。平台对接主要包含 与其他系统对接。大数据深度挖掘包含吸毒人员关系分析和人员信息分析两部 分。 一是实现“大数据算法+空间大数据算法”相结合的深度挖掘应用；二是实现 对人员的深入挖掘关联，脉络梳理；三是实现对大数据查询发现目标人员、信 息情况综合态势总览及分析；四是实现对数据资产的综合治理和标签、模型等 成果配置 现对计算、存储等资源动态分配、引入多线程任务的概念，增强系统架构对上 层服务和应用功能的基础支撑能力，增强系统对各类应用功能，各类用户不同 应用资源的合理分配。确保有力支撑在网络负载、计算能力、存储空间等方面 的所有应用需求，确保并发用户数、响应时间、计算速度等符合系统建设性能 15 指标。 2.3.1.1 网络负载扩容 网络带宽使用光模块，各设备之间网络通信带宽至少 10GB。满足各设备 设备、安全设备三方面，提高网络传输效率和性能。 2.3.1.2 存储容量扩容 通过新增分布式数据计算节点存储，将整体数据容量从600T 扩充至 SPB， 以满足结构化、非结构化、多媒体类型数据存储及计算物理空间需求。 2.3.1.3 计算节点规划 根据需要分析的数据量引用支撑引擎，对业务应用的功能进行基础能力支 撑，通过新增大数据计算存储节点以扩充系统实时计算、离线计算、分布式计 算能力，满足针对

每个厂商专做一块，碎片化严重 众多厂商无序竞争，同质化严重 没有行业平台服务，服务界面散 建筑业“大而不强”，信息化上升空间广阔 智慧工地快速增长， 20 某省市场规模将达 120 亿 全国上百万个工地，均自行选购，独立安装，资源利用重复低效 单个工地预算有限，选择空间小，变更成本高 技术更新越来越快，有些项目刚安装完即已经落后 智慧工地的内容和服务对象 智慧工地 面向管网门站设备，服务于一 接入管理 设备管理 应用使能 数据管理 数据中台 业务中台 AI 原子算法库 AI 某省市 音视频管理 边缘设备管理 一体化 资源层 安全设备 网络交换机 UPS 制冷系统 服务器 共享存储空间 AI 算力单元 物联网平台 AI 云平台 智慧工地驾驶舱 应用管理 应用订购 计费结算 租户与权限管理 应用集成管理 运输安装问题 供电问题 联动问题  不同应用对于部署位置、环境 都有不同的要求 边缘云柜为满足边缘计算前置环境部署，而定制的一款 产品。通过可灵活插拔式选配架构，可某著名企业便捷快速 部署，来满足不同场景不同功能使用要求。 边缘云柜基础硬件包括：标准安装机架空间，电源管理 单元，手摇式升降杆挂载单元，收纳存储。 拓展应用包括：环境监测、声光告警、无线组 网、 LoRa 应用、智能用电管理、 LED 字体显示等。 特点

异构存储：支持磁盘、SSD 和内存等存储介质和热、温、冷等多种存储策略  安全机制： 访问控制：支持 RBAC 模型，支持任意多个用户组，不同用户组有不同访问权限 配额管理：可针对目录和文件设置数量限额和存储空间的限额  多租户机制： 数据源：划分数据源的专有目录，通过访问控制来实现源数据的安全访问 租户：每个租户会划分自有的数据存放目录，通过配额管理来实现租户的存储 管理 3.5.2 数据处理和分析 模型：支持按用户、用户组、其他用户的读写执行控制权 限。  细粒度 ACL 访问控制模型：Hadoop2.4 支持 RBAC，支持任意多个用 户组，不同用户组有不同访问权限。  管理员可为目录设置文件数量限额和存储空间的限额，无用户级限额机 制。  Hbase 权 限 控 制 粒 度 为 表 和 列 族 ： READ 、 WRITE 、 CREATE、ADMIN。  Hive 提 供 用 户 、 组 存储资源控制，每个租户独立一个文件跟目录，设置文件目录大 小； db2 的存储资源控制，对每个租户独立一个表空间，设置表空间大小； 说明：hadoop 存储控制采用的是操作系统的目录大小的控制。缺陷是无 法高度自动共享可用空间。即一个目录大小分配出去之后，意味其就占有了这 个空间。因此一般做法是由小到大慢慢分配空间。 4.1.2.8.4 数据权限分配与控制 在开发管理平台进行对数据权限的分配。根据分配的结果在数据平台进行

物理模型规范化处理，主要包括表名、索引名等命名规范和数据格式定义规 范。 2) 逻辑模型实体名变为物理表名，属性名转换为列名，确定列的属性。 3) 确定数据仓库索引创建方案。 4) 确定数据存放位置、存储策略、容量规划和分配存储空间。 5) 创建数据库实例，生成脚本并执行。 8.6. 概念模型设计 8.6.1. 模型设计思路 1) 通过前期的调研摸底，充分了解目前的业务应用系统数据。在数据模型的实 施过程中，重点调研 文本度量值 度量一般为数值型，但在理论上可以是文本形式的。 文本度量可以是某种事物的描述。但是设计者应该尽量将文本度量转换成维度， 原因在于维度能够与其他文本维度属性更有效关联起来，并且消耗少的多的空间。不 能将冗余的文本信息存放在事实表内。 例如对某商品的评价维度度量，可以是“很好吃，快递小哥也很给力”等文本方式 的评语，但需要尽量转换成质量、口味、快递等不同维度的“1/2/3/4/5 星”级评度量。 事务事实表 事务事实表用于承载事务数据，任何类型的事件都可以被理解为一种事务，比如 商家在交易过程中的常见订单、买家付款，物流过程中的揽货、发货、签收，退款中 的申请退款。 因此，事务事实表一行对应空间或时间上某点的度量事件。原子事务粒度事实表 是维度化及可表达的事实表，这类健壮的维度确保对事务数据的最大划分片和分块。 事务事实表可以是稠密的，也可以是稀疏的，因为仅当存在度量时才会建立行。 8

《数字化城市管理信息系统第 8 部分：立案、处置和结 案》（GB/T30428.8-2020） 16. 《城市市政综合监管信息系统技术规范》（CJJ/T106- 2010） 17. 《城市地理空间框架数据标准》（CJJ/T103-2013） 18. 《建设领域应用软件测评通用规范》（CJJ/T116-2008） 19. 《城市运行管理服务平台技术标准》（CJJ/T312-2021） 20 市智慧城市和数字政府建设 2021 年 工作要点》深政数〔2021〕48 号提出：“强化跨部门应用场景 建设”、“创新民生诉求办理模式”、“构建能力中枢基本框架， 集约化建设通用基础服务能力”，“加快可视化城市空间数字平台 建设和应用”等。 《XX 区数字政府“十四五”规划》和《XX 区加快实 施数字化转型打造数字中国典范城区实施方案（2021—2023 年）》聚焦数字化发展新趋势，激活数据要素新潜能，深化 协同”，助力城市治理体系和治理能力现代化。 2022 年 XX 区制定出台“1+4”系列文件，全面启动全域治 全域治理物业城市一网统管数字平台项目 1 0 理。XX 通过全域治理，将全力破解超大型城市中心城区治理中 存在的空间分割、条块分割、部门分割、层级分割、“政—企— 社”分割、线上线下分割等顽症难题，牢固树立全周期管理意识， 持续推动城区治理手段、治理模式、治理理念创新，逐步实现 全方位、全过程、全链条、全要素闭环管理，系统提升城市治