數(shù)字孿生“亮真招”
□本報記者 鄭浩偉 通訊員 趙昱婷
清晨，太陽的微光突破烏云，武漢迎來暴雨后的晴空。
在漢口江灘公園，3級大平臺中海拔最低的25米平臺已沒入江水中，江面離28米平臺還有一定距離。“江水湍急，請勿靠近”的警示牌提醒著市民，長江2024年第1號洪水仍在演進(jìn)，要遠(yuǎn)離危險區(qū)域，防范溺水。
“7月1日23時40分，漢口水文站水位漲至27.31米，超警戒水位0.01米，這是2020年8月以來該站首次超警?！眲倓偨Y(jié)束測流作業(yè)的漢口水文站工作人員江海力告訴記者。
目前，長江中下游干流洞庭湖入江口以下全線超警。與水文人的緊張工作狀態(tài)形成鮮明對比的是，眾多市民游客在漢口江灘安全標(biāo)志線外欣賞江景。
城市生活從容的背后，是長江水文人深入踐行習(xí)近平總書記“兩個堅持、三個轉(zhuǎn)變”防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)理念，貫通雨情、汛情、險情、災(zāi)情“四情”防御，強化預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”措施，利用數(shù)字孿生水文站平臺，通過空天遙感技術(shù)，實戰(zhàn)支撐洪水監(jiān)測，有力防御長江編號洪水。
AI推流提供實時數(shù)據(jù)支撐
在漢口水文站二樓水情分中心大屏上，各類實時感知數(shù)據(jù)正源源不斷地匯聚到數(shù)字孿生平臺。其中，在線測流數(shù)據(jù)、智水AI（人工智能）推流、報汛流量，每5分鐘更新一次。
“在線測流數(shù)據(jù)是兩個航標(biāo)船上定點垂直式ADCP（聲學(xué)多普勒流速剖面儀）測得的流速數(shù)據(jù)，可以實時傳送到平臺內(nèi)?！遍L江委水文局中游局漢口分局負(fù)責(zé)人陳靜在數(shù)字孿生水文站平臺演示航標(biāo)船的在線數(shù)據(jù)情況，“智水AI推流，是我們通過自主研發(fā)的人工智能模型，根據(jù)上下游水位、漢口站本站水位以及斷面情況，利用大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等新一代信息技術(shù)推算的實時流量，為洪水防御工作提供重要參考。”
實測流量是水文人用走航式ADCP等裝備實測得到的數(shù)據(jù)。“7月2日8時14分，實測流量為5.3萬立方米每秒，在線測流流量為5.19萬立方米每秒，智水AI推流流量為5.27萬立方米每秒，與實測流量非常接近?！标愳o指著大屏上的數(shù)據(jù)逐個解釋。
在人工智能等技術(shù)加持下，人工測驗與AI推流有機融合、互為補充，通過不斷優(yōu)化算法模型，使推流方法更智能、結(jié)果更精準(zhǔn)。6月18日入梅以來，隨著水位不斷上漲，漢口水文站測流頻次加密至每日不少于兩次，為防汛決策提供了更加精準(zhǔn)的水文數(shù)據(jù)支撐。
預(yù)報預(yù)警輔助科學(xué)決策
在長江流域綜合調(diào)度系統(tǒng)中，有個閃爍著超警標(biāo)識的水文站引起了記者注意，這就是有著洞庭湖及長江流域水情“晴雨表”之稱的城陵磯水文站。
“今年5月底，城陵磯數(shù)字孿生水文站平臺正式上線，數(shù)字孿生技術(shù)在這次防洪中發(fā)揮了重要作用?！遍L江委水文局中游局岳陽分局負(fù)責(zé)人唐聰介紹水文站數(shù)字孿生建設(shè)情況。
城陵磯數(shù)字孿生水文站構(gòu)建了一套以水文站點“人、事、物”為基礎(chǔ)，通過算法、算力建設(shè)與算據(jù)驅(qū)動，構(gòu)建數(shù)字化場景、開展智慧化模擬、支撐精準(zhǔn)化決策，打造實體水文站的數(shù)字孿生智能體，大幅度提高業(yè)務(wù)與管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，展現(xiàn)了“百年老站”的深厚底蘊與現(xiàn)代風(fēng)貌。
“數(shù)字孿生水文站平臺中的預(yù)報功能，能夠提前2～3天獲得洪水水位變化的信息，為我們合理安排人員、車輛和儀器設(shè)備爭取充足的時間；通過預(yù)警功能，我們能夠快速下發(fā)指令，一鍵傳達(dá)至相關(guān)人員的手機，提高工作效率?！碧坡斀榻B。
當(dāng)看到數(shù)字孿生水文站平臺中的“水文巡查”模塊，記者腦海中浮現(xiàn)出乘坐水文測量船的場景——寬闊的江面上，江水挾帶著雜物向下游快速涌動。
“這個模塊具有漂浮物識別、無人機巡航識別等功能，接入水文站視頻監(jiān)控集群，植入圖像智能識別功能，對異常狀況發(fā)出預(yù)警和提醒，有力保障測驗安全、船舶安全。”唐聰一邊演示一邊介紹，“除此之外，‘水文大腦’模塊中的流量、泥沙測驗測次布置提醒和水位流量關(guān)系自動定線功能，也為指導(dǎo)開展測驗工作提供了技術(shù)支撐，讓測驗更加智能、更加高效。”
水文站數(shù)字孿生平臺的運用，實現(xiàn)了傳統(tǒng)水文監(jiān)測業(yè)務(wù)的智能化升級，體現(xiàn)了“數(shù)實融合、智慧決策”的鮮明特征。數(shù)字孿生水文站的建立進(jìn)一步加強了向水利部、長江委實時進(jìn)行數(shù)據(jù)歸集、成果共享，為防洪調(diào)度提供即時、準(zhǔn)確、有力的支撐。長江2024年第1號洪水的演進(jìn)，既是對水利部門防汛調(diào)度智慧的考驗，也是對長江流域水文站數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用的實踐檢驗。
汛情依然復(fù)雜，防汛不容懈怠。水文“智慧尖兵”正在努力，全力以赴應(yīng)對防汛大考。
作者：鄭浩偉 趙昱婷
責(zé)任編輯：王瑜
