长江行蓄洪空间数字孪生实景三维模型构建研究

数字孪生是流域数字化转型的重要技术手段,为有力支撑数字流域孪生中数据底板的构建,以长江中下游三洲联垸行蓄洪空间为研究对象,利用飞马无人机D200获取测区五视角影像,基于Context Capture软件全自动构建实景三维模型,并利用野外量测的检查点对模型精度进行评定。研究表明:基于倾斜摄影构建的实景三维模型平面误差和高程误差分别为0.104 m和0.121 m,均在3个像素以内,满足1∶500比例尺测图要求。基于高精度实景三维模型构建的三维数字场景,可为行蓄洪空间在实时调度模拟分析中的运用提供参考。

县级国土空间基础信息平台及关键技术研究

本文按照《国土空间基础信息平合建设总体方案》、《省级国土空间基础信息平台建设要求》,结合县级国土空间规划的业务与功能需求,确定县级国土空间基础信息平台的设计和功能模块,完成了包含一张图、资源中心、分析评价、指标模型、管理中心和个人中心等模块的研发,解决了:个性化指标评价模型构建、国土空间规划模型库建立、二三维地图服务一体化管理、海量数据管理、云服务资源管理等系列关键技术。基础信息平台的应用,为县级国土空间规划各类业务的高效开展提供基础支撑。

“天空地”协同技术在三峡库区消落区“四乱”监管中的应用

针对传统河湖“四乱”监管采用人工巡查方式监管时效性低、覆盖范围不全等问题,将卫星遥感技术、无人机航拍摄影、人工地面监测等多元监测手段与“四乱”目标监管进行深度融合,从整体到局部再到重点区域构建“天空地”协同的“四乱”目标立体监管模式,可快速、准确获取大范围水域岸线“四乱”问题等信息。选取三峡库区消落区上、中、下3段11个区县的重点河段作为示范应用对象,对研究区内2022年3—5月存在的违规建设、耕种、开挖等“四乱”行为进行监测及分析,监测结果可全面、直观地为三峡库区消落区发现和解决“四乱”问题提供决策依据和技术支撑。

附加先验信息约束的BDS-3精密授时算法

考虑到高性能原子钟的高稳定性及对应站钟钟差序列历元间强相关等特点,对接收机钟差附加先验信息约束进行精密单点定位授时测试。基于BDS-3的B1C/B2b观测信息测试结果表明,相比于传统授时模型,附加先验信息的精密授时模型具有更高的授时性能,尤其是短期稳定性提升效果可达60%。此外,BDS-3的B1I/B3I和B1C/B2b组合观测值PPP精度基本相当,均可获得水平方向优于0.5 cm、高程方向约2 cm的定位精度;得益于B1C/B2b更高的观测数据质量,其定位精度较B1I/B3I组合提高13.8%。

BDS基准网处理技术在大坝安全监测中的应用

为准确了解大坝安全状态,减少传统大坝安全监测受气候、环境等因素的影响,基于BDS基准网处理技术实现了大坝安全监测自动化。在BDS基准网处理中,采用双差基线解算模型,并构建大气延迟修正算法,开发了BDS基准网处理软件。通过该软件在国内某大型水利大坝开展BDS安全监测应用测试,并将测试结果与商用软件TBC+COSA进行对比。结果表明,该软件在实验区域内的监测精度与商用软件相当,基于BDS-3和BDS-2/BDS-3两种模式下的水平定位精度均能达到±1 mm,说明该软件的解算成果可靠,也充分说明基于BDS-3的基准网处理技术可满足高精度自动化大坝安全监测的要求。

测绘行业高技能人才培养模式初探——以长江空间公司为例

本文以长江空间公司高技能人才培养为例进行分析,介绍高技能人才培养的主要做法,并对加快企业高技能人才培养提出了建议。

基于贴近摄影技术的旭龙水电站高陡边坡精细实景三维重建

旭龙水电工程坝址区河段谷坡高陡,工程建设后左岸将形成坝肩高边坡。针对高陡边坡围岩落石等突发性安全问题,提出一种基于贴近摄影的泊松重建改进算法,对边界点的深度值和权值作调整,根据三角网所构成曲面的局部曲度变化来精简TIN,再与纹理影像进行配准和贴图,得到测区实景三维模型。结果表明:贴近摄影相比倾斜摄影数据能够明显提高实景三维模型的坐标精度与精细程度,泊松重建改进算法能够改进重建模型表面棱角不够突出、平面不够平整的问题。该方法不仅能大大提升三维模型地形结构的完整性,还能为工程后期施工图设计提供精确的参考资料,可为旭龙水电工程坝址区及类似工况地区的地质灾害预防提供重要依据。

基于遥感智能解译技术的围堰溃决洪水淹没分析--以旭龙水电站为例

水电站围堰溃决洪水突发性强且非常规,应急调查时效性要求高。为分析水电站围堰溃决洪水风险,以旭龙水电站为例,提出了一套基于遥感智能解译技术的溃堰洪水淹没分析方法用于实物指标应急调查,并选取与居民财产安全密切相关的建筑物为典型对象,通过构建U-Net卷积神经网络模型,对旭龙水电站下游区域进行建筑物提取。结果表明:该方法可有效识别出建筑物分布情况,F-score指标精度在93%以上,在算法效率上也明显优于人工解译。

流域防洪场景可视化仿真优化关键技术

为满足流域防洪可视化仿真需求,提出了适用于不同尺度下防洪要素表达及其性能优化的关键技术。研究了如何构建大范围的轻量化三维仿真场景,针对宏观、中观、微观多尺度下的不同水系关键要素,提出相应的表达方式与性能优化技术思路,如宏观下流域海量水系矢量表达内存优化技术,中微观场景下集成一维与二维水文水动力学模型成果的仿真技术,探索了虚拟仿真VR设备与防洪场景的同步联动。通过以上方式实现流域场景下防洪成果的一体化仿真呈现,有助于在防洪工作中快速获得准确直观的决策辅助信息。

数字孪生汉江流域建设先行先试关键技术探讨

针对汉江流域水工程种类多样、体量庞大、预报调度任务复杂且艰巨、水资源管理与调配业务信息化程度不足的现状,选取汉江流域作为数字孪生建设先行先试工作试点,重点围绕防洪调度和水资源管理与调配业务需求,开展数字孪生平台及预报、预警、预演、预案“四预”功能建设。目前,数字孪生汉江流域已初步构建与流域实体孪生的数据底板,搭建统一且通用的模型平台和微服务化的知识平台,融合专业模型、知识图谱与业务应用,基于水工程联合调度规则库、水位目标控制的水库调度方式优化、行蓄洪空间防洪调度知识图谱等关键技术,形成防洪调度和水资源管理与调配智慧应用。建设过程中在可视化技术、孪生平台、知识图谱等方面凝练相关技术成果,可为其他数字孪生建设提供支撑参考。

水利数字孪生平台三维模拟仿真技术研究与应用

三维模拟仿真技术是水利数字孪生平台建设的重要基础,为水利要素及水利治理管理过程的数字化映射、智能化模拟提供关键支撑。为进一步驱动各类水利模型的协同高效运算,推进对流域和水利工程管理活动的智慧化模拟,需对水利三维模拟仿真的流程框架和关键技术进行研究和应用。其中,基于IFC、CityGML等标准,将多种主流BIM平台数据模型与水利GIS场景数据进行深度对接融合,并实现融合数据与不同尺度数字化场景的关联映射,构建形成GIS+BIM多源融合、多维度、多尺度的水利数字孪生场景。基于基础空间分析功能,进一步接入水利专业模型,实现各种定制水利业务的三维模拟仿真,并结合云渲染技术提升三维可视化的保真度和质量。研究成果初步形成了水利数字孪生三维模拟仿真全链条解决方案,并通过多个数字孪生项目实例展示了其应用效果。结果表明,所提出的水利三维模拟仿真技术能够为智慧水利建设提供有力支撑与技术驱动。

三维地理信息技术在智慧水利建设中的应用研究

智慧水利建设在数据获取实时化、信息处理自动化、服务应用智能化等环节存在诸多难题。鉴于此,阐述了国家战略对信息化建设的要求、智慧水利建设的内容以及水利+GIS融合内在驱动,分析了三维GIS赋能智慧水利的路径和手段,搭建了三维地理信息平台,重点阐述了三维地理信息技术在信息感知与传输、信息存储与集成、信息调度与可视、信息分析与决策等方面赋能智能化服务。同时结合水利业务需求,在监测、地下管网、工程、流域等典型业务上助力智慧化管理。研究成果对水利行业空间信息科技研究和工程实践有一定的借鉴意义。

国土空间规划下水利基础设施信息管理平台设计

加快建立国土空间规划体系并监督实施是党中央、国务院做出的重大部署,而水利基础设施空间布局对促进各类空间布局与水资源承载能力、防洪安全保障水平相适应,预留水利基础设施建设空间具有重要作用。为有效对接国土空间规划编制工作,结合实际需求,研究并建立水利基础设施空间布局管理的标准、规范和体系,完成水利基础设施空间数据库的设计,并研究离线瓦片存储和Lucene全文检索引擎技术。在.Net框架的Visual Studio集成开发环境中,利用ArcGIS Engine组件开发水利基础设施信息管理平台,实现地图浏览、空间数据管理及数据质检分析功能,为统一水利空间用途管控、规划编制审批、实施监督管理提供数据支撑,也为下一步构建基础设施空间布局一张图管控平台提供坚实的基础与保障。

基于B-IBI的长江源生态健康评价

基于底栖动物完整性指数(B-IBI)对长江源各个河段进行生态健康评价分析,可为长江源河流管理提供参考依据。根据2022年8月(丰水期)和10月(枯水期)对长江正源沱沱河和长江南源当曲7个典型断面的大型底栖无脊椎动物调查监测的结果,经判别能力分析和冗余度分析,选取了总分类单元数、摇蚊个体数百分比、优势类群个体数百分比和粘附者个体数百分比4个参数计算了B-IBI。基于该指数,构建了长江源生态健康的评价指标体系和标准,并对其进行了评价。结果显示:长江源总体处于健康状态,局部评分较低,尤其是波陇曲汇入口至唐古拉山镇河段受损较为严重。初步推断该段经过人口较为密集区域,污染物负荷较大导致。建议对受损河段重点关注,并有针对性地开展生态修复整治。

多源异构数据在水利监测信息化中的应用

在水利工程监测的工作中,随着自动化、信息化等技术的发展渗透,带来了愈发多样及更高精度的数据源,对多源数据进行综合处理分析并进行有效整合,是提高数据利用效率、实现大坝监测快速处理与反应的关键手段之一。通过研究基于多源数据融合的大坝监测技术,根据数据类型和内容的差异,建立标准化的数据管理框架,研究多源数据融合及应用方向,消除信息孤岛,打通信息壁垒,提高多源异构数据感知及利用效率。为大坝监测管理工作探索了更加方便的信息感知汇集、数据分析处理等新的手段及方向,为相关工程和应用提供有益参考。

智慧城市三维地理数据共享技术的探讨

随着中国城市化进程的加快,城市人口迅速增加。公共服务、城市福利和环境保护正变得越来越困难。智慧城市已经在世界范围内出现,是未来城市发展的必然趋势。地理信息系统在智慧城市中的应用提供了所有的好处。通过计算机技术,政府和自动数据处理,可以收集有关该地区的大量信息和数据。为该地区的运营创建不同的基础信息,基于我多年的工作经验,提高智能政府的运营效率和质量,本文主要考察地理信息系统在智慧城市中的应用,希望对智慧城市建设起到参考作用,同时对行业的前进起到一定的促进作用。

信息化测绘时代工程测量发展的建议

近年来,在国家经济快速发展的时代背景之下,各项科学技术所取得的成就极为明显。其中,在建筑行业中,尤以信息化测绘技术的优势最为明显。将其和各项工程建设工作进行有机融合,可以在提升工程建设信息科学性、标准性的基础之上,进一步加快工程建设和发展速度。为此,本篇文章在综合了相关调查和研究之后完成,希望能够给相关工作人员一定启示,以便更好地促进工程建筑事业的高质量发展。

移民实物指标采集技术在移民安置规划中的应用

工程建设征地移民实物指标调查的主要任务是查清实物对象的类别、数量、质量、权属和其他有关属性。为了真实反映移民实物指标信息,基于遥感和地理信息技术,开发了实物指标采集系统,并应用到乌东德工程移民实物指标调查之中。系统的应用表明,实物采集数据准确、快捷,且精度高,大大提高了调查成果质量和工作效率,实现了人口、房屋、土地、专项等主要调查数据的采集、入库和管理全过程。为乌东德水库移民规划设计与实施奠定了良好的基础。

三维遥感解译技术在移民调查中的研究与应用——以乌东德水电站移民调查为例

为满足移民调查与规划编制对于移民实物指标采集的高标准、高要求,在乌东德水电站移民实物指标调查中引入了三维遥感解译技术。该技术以真彩色高分辨率航空影像为主要数据源,在三维立体环境下进行遥感解译,可获取高比例尺精度的城市集镇与农村土地、房屋建筑物等移民实物指标信息,并以获取的遥感解译成果来辅助实物指标现场调查,使实物指标调查更为直观、快捷,移民更易识别,减少了争议,提高了工作效率,为业主全面掌握移民工作情况、控制移民投资提供了科学依据。

数字孪生丹江口工程建设

文章介绍了数字孪生丹江口工程的建设背景及目标需求,重点阐述围绕大坝安全、水质安全、库区安全等核心业务创新研发的多项关键技术,总结梳理了数字孪生丹江口工程后续工作及数字孪生建设面临的挑战,提出数字孪生技术发展展望。