在构建数字孪生水利体系的宏伟蓝图中，监测感知数据扮演着无可替代的前提和基础角色。为了推动物理流域监测系统的科学布局与高频乃至在线运行，我们必须致力于提升水利对象的全面要素及治理管理全过程的智能监测感知能力。此举旨在为数字孪生水利的高保真建设与运行提供坚实的数据支撑，从而有力支撑具备“预报、预警、预演、预案”（简称“四预”）功能的数字孪生水利体系的构建，引领水利事业迈向高质量发展新篇章。

一、总体架构概览

数字孪生水利“天空地水工”一体化监测感知网，是一个融合多元监测技术装备的先进网络。它通过时空、范围、精度、频次等多维度的协同融合，实现了对水利对象全要素及治理管理全过程的智能监测感知。

“天”域监测：依托光学遥感、SAR、重力、气象卫星、北斗等技术，实现对流域下垫面、河湖水体、洪涝灾害及工程面貌等大尺度全局的精准监测。

“空”中监测：利用无人机、高塔等设施，搭载激光雷达、天气雷达等，对水域岸线、蓄滞洪区等关键区域进行中小尺度、高精度的动态监测。

“地”面监测：通过雨量站、地下水站等地面设施，对雨情、蒸发、地下水位等关键要素进行精准实时的监测。

“水”下监测：运用声、光、电、无人船等技术，对河湖库水体的水位、流速、水质等要素进行自动化监测。

“工”程监测：利用渗压计、光纤光栅等手段，对水利工程如水库大坝、堤防等的渗流渗压、位移形变等进行精细监测。

图 1 “天空地水工”一体化监测感知示▲

此一体化监测感知网，作为数字孪生水利的核心组成部分，通过信息网与水利云等通道，实现监测数据的通讯传输、分析存储，为数字孪生平台中的模型与知识平台提供算据支持，进而支撑水利业务的“四预”功能实现。

图 2 “天空地水工”一体化监测感知网▲

二、核心目标展望

至2026年底，我们旨在依托水利部、流域管理机构及省级水行政主管部门的三级数字孪生平台，构建由卫星、雷达、无人机等组成的“点线面体”全方位监测网络。此网络将持续优化升级，全面覆盖水利对象及治理管理全过程，实现结构、密度与功能的显著提升。同时，我们也将夯实监测感知技术、环境、制度及标准等基础保障，大幅提升水旱灾害防御、水资源管理等业务的监测感知能力。最终，为具备“四预”功能的数字孪生水利体系提供全面、实时、精准、可靠的算据支撑，推动水利事业高质量发展。

来源：数字化转型工作室