“数字黄河”下一步

时间:2022-06-01 10:08:06

“数字黄河”下一步

(寇怀忠楚楠王博)下一步,数字模型建设将是“数字黄河”工程的核心和重点,黄河流域的各类模型都将整合到模型库中,形成一套完整的模型库。

“数字黄河”工程建设是黄河治理工作的一项战略举措,是黄河治理现代化、信息化可持续发展的重要保障; 同时,也需要长期滚动式的开发。随着计算机技术、“3S”技术、通信与远程监控技术、虚拟现实技术、海量存储技术等现代高新技术的发展和成熟,在“数字黄河”工程中数据采集、传输、存储、处理与分析过程中,这些高新技术的应用将越来越广泛,在黄河治理中发挥越来越显著的作用。

在今后的“数字黄河”工程建设中,通过采用系统科学方法、仿真技术手段、多维度耦合技术等,加强多分辨率、多尺度、多维度分布式黄河流域各业务领域的数学模型研发,充实完善“数字黄河”工程的综合决策会商平台,为黄河治理、开发和管理提供更加强大的决策支持。

创新特点

“数字黄河”工程建设取得丰富的创新成果,主要体现在以下几点:

1. 首次提出了“数字黄河”的理念及其体系构架,开创了流域水利信息化建设的新模式,有效地指导了工程实践,并对水利信息化的行业发展起到了很大的促进作用。

2. 从资源整合和信息共享出发,提出并建立了黄河流域信息化标准及规范体系,为大规模信息化系统成功建设和运行奠定了基础。

3. 按照“数字黄河”的总体构架,实现了数据采集、传输、存储的一体化及六大应用系统的综合集成,建立了“数字黄河”统一的共享应用服务平台,提高了系统的整体技术水平。

4. 针对现有许多模型及设备难以适用于黄河的多泥沙问题,自主研发了适用于黄河的水沙联合调度、水沙演进、产汇流和水资源调度等数学模型; 研制发明了一批适合多泥沙河流的自动化数据采集仪器和设备,填补了多泥沙河流的多项测验空白。

5. 综合各类先进的虚拟现实技术实现了决策会商的可视化。在丰富的黄河空间地理数据、社会经济数据和各类专业数据的支撑下,通过采用3D、GIS及虚拟实现等技术,运行相应的数学模型,在高速宽带通信网、计算机网络构成的平台上,开发了黄河下游三维视景系统,可以模拟再现历史洪水演进和给定水文、河流边界条件模拟预测可能发生的洪水过程等。

工程展望

下一步,数字模型建设将是“数字黄河”工程的核心和重点,随着数学模型研究和开发的标准化、规范化,黄河流域的各类模型都将整合到模型库中,将形成一套完整的专为解决黄河流域各类问题的模型库。随着分布式水文模型、防洪防凌调度模型、基于GIS的黄河下游二维水沙演进模型、水土流失分析预测模型、干流污染物迁移转化规律及水质模型等关键数学模型应用的深入,可以在信息采集技术的支持下,将黄河流域从降雨、降水、径流、洪水演进到防洪调度方案,进行模型运算,对实际情况进行模拟; 通过建立的水质预警预报数学模型,可对黄河干流的污染物扩散进行模拟,为管理部门提供决策支持; 在水土保持领域,利用水土流失分析预测模型库,可进行不同区域、不同尺度水土流失定量分析和验证,为水土保持管理工作提供支持。

在应用服务平台、三维视景可视化平台以及应用系统的基础上,进一步完善综合决策会商支持中心,加强对流域宏观问题与战略问题的决策、协调各专业应用系统的领域决策冲突、处理重大突发事件以及涉及多个业务领域的重大事件决策等,从而保证在黄河流域整体范围内宏观和重大问题决策的一致性。

通过大力推进“数字黄河”建设,可以加速黄河治理开发与管理的现代化进程,支持黄河流域及其相关地区经济社会的可持续发展,实现黄河的长治久安。

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