文章來源：中國水利報

2023年6月7日，千尋位置網絡有限公司（以下簡稱“千尋位置”）在2023中國水博覽會暨第十八屆中國（國際）水務高峰論壇上正式發布北斗時空智能水利數字孿生解決方案（以下簡稱“時空智能方案”）。

（圖示：現場展會圖）

圍繞水利工程安全監測、水環境管理、流域防洪、城市防澇等領域，千尋位置以北斗精準時空感知能力為核心，推進“全域、高精度、動態”的水利數字孿生建設，為構建具有預報、預警、預演、預案功能的智慧水利體系提供技術支撐。

“時空智能方案以云、端、圖一體化的產品體系為支撐，根據各類應用場景，有針對性地打造數字孿生空間數據底板、水利工程北斗自動化變形監測、中小水庫雨水情測報與大壩安全監測、防汛防澇、水環境智慧化管理等多項功能。”千尋位置相關負責人介紹。

據了解，時空智能方案核心能力已在廣西龍灘水電站北斗自動化監測、湖北鄂州小型水庫雨水情測報與大壩安全監測、安徽長江干流堤防工程安全監測、浙江紹興市上虞區治水大腦、安徽銅陵市智慧防汛系統等全國多個項目實踐中得到成功印證。

千尋位置是國家北斗地基增強系統的建設與運營方，成立于2015年8月。公司基于北斗衛星系統（兼容GPS、GLONASS、Galileo）基礎定位數據，利用遍布全球的地基增強站網、自主研發的定位算法及大規模互聯網服務平臺，已經為超過15億用戶提供厘米級定位、毫米級感知、納秒級授時的時空智能服務。

（圖示：構建數字流域時空基準示意）

（圖示：千尋位置基于北斗時空智能的水利數字孿生解決方案架構）

打造具備精準時空標簽的數據底板

北斗衛星導航系統是我國著眼于國家安全和經濟社會發展需要，自主建設運行的全球衛星導航系統。隨著我國加速構建智慧水利體系，北斗時空智能成為其中的關鍵技術。

“水的流動、調蓄，大壩、堤防等水利工程建設管理運行監測都具有明顯的時空屬性，要匹配精準的時間、空間，才能在數字世界真正映射出現實中的物理流域。”千尋位置技術專家表示。

具有精準時空標簽的數據底板，因此成為構建數字孿生流域的第一步，同時也是最關鍵的一環。

千尋位置備提供統一時空基準的服務能力，通過建立流域級的工程統一空間坐標框架，將地理空間數據、監測和預報數據、業務數據等不同類型的數據融合，實現與數字孿生場景的空間位置、時間標簽等精準匹配。

由于流域尺度要素復雜，不僅包括既有的歷史水文氣象、地形地貌等數據，還包括流域建筑物分布、植被情況等，數據底板的建設十分復雜。“傳統的數據底板三維建模手段主要適用于外形規則的物體，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，“千尋位置基于高時空分辨率的快速現實重構技術，結合時空智能、無人機（船）、圖像智能、云計算能力的融合，可以在短時間內建立大范圍的、厘米級分辨率的三維地理空間數據模型，融合其他專業數據，搭建具備精準時空標簽的數據底板，為水利數字孿生打下良好基礎。”

（圖示：空間數據底板產品和服務體系示意）

北斗時空智能方案已在全國多地實踐

北斗的時空感知能力能夠有效提升數字孿生構建的精確度和實時運行效果，通過多場景、全覆蓋的智能監測，賦能智慧水利建設。

以水庫大壩變形監測為例，水庫大壩是優化配置水資源、防御水旱災害的重要基礎設施，傳統監測需要人員到現場測量、分析、報表、上報，層層環節都可能出現紕漏和滯后。尤其在臺風、地震等極端環境下，傳統監測很難提供及時的數據支持，存在安全隱患。

基于北斗高精度定位技術，千尋位置研發的“基于北斗/GNSS（全球導航衛星系統）的云端一體安全監測系統”技術，可實現對水庫大壩、防洪工程等水利基礎設施的自動化監測，在高山 峽谷場景下的監測精度優于2毫米。2022年8月，該技術成功入選水利部《2022年度水利先進實用技術重點推廣指導目錄》，并應用于浙江天荒坪抽水蓄能電站、四川大渡河沙坪二級水電站、西藏那曲地區索縣強雄水庫、山西云竹水庫、安徽長江干流堤防工程等，累計落地的工程項目超過200個。

MR02Pro（北斗時空智能監測終端）

目前，千尋位置提供的北斗時空智能水利數字孿生解決方案，正圍繞水利工程安全監測、水環境管理、流域防洪、城市防澇等領域發揮北斗精準時空感知帶來的獨特價值。

在湖北省鄂州市，千尋位置對10余座水庫大壩開展安全監測建設及運維服務，搭建水庫雨水情測報和安全監測平臺，通過“GIS（地理信息系統）一張圖”將各設備狀態信息、實時數據、預警信息進行集中展示，保障水庫的適度蓄水和安全運行，實現水庫的數字化管理。 通過水庫雨水情測報和安全監測平臺，工作人員能實時掌握汛期水庫雨水情動態數據，精準地監測和研判水庫的實際運行情況，及時掌握水庫大壩的雨水工情各項動態信息，為工程安全和防汛抗旱等工作提供有力保障。

（圖示：雨水情測報和安全監測系統）

在浙江、重慶，通過北斗高精度定位、無人機自主巡檢、無人船實時水質采集和視覺識別技術，千尋位置助力實現水環境智慧化治理。目前，浙江省紹興市上虞區全區水域巡檢覆蓋率提升80%，22個市級以上考核斷面達標率從往年的95.5%提升至100%。

（圖示：無人機水域巡檢示意，千巡翼X4無人機& K01機庫）

“當前，北斗應用與產業化發展已經全面進入技術融合、應用融合、產業融合的新階段，北斗在水利水電的深化應用已納入我國‘十四五’發展規劃。水利行業推進北斗大規模深化應用，已經成為數字孿生建設發展的內在需求。”千尋位置相關負責人表示，“我們將不斷開拓更多的創新應用場景，通過時空智能賦能水利數字孿生，為推動新階段智慧水利高質量發展提供有力支撐。”

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