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“MxDATA智慧流域数字孪生‘四预’平台”,助力数字孪生流域试点项目的建设

来源:互联网    作者:      2022年12月01日 17:16

导语:

近日,宁波市科学技术局印发了《关于2022年度宁波市重点自主创新产品拟推荐目录的公示》,美象科技凭借“MxDATA智慧水务/水利数字孪生平台”成功入选。

今年水利部印发多项通知,要求推进数字孪生技术和水利业务相结合,加快建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程,提升治水管水的数字化、网络化、智能化水平。针对国家智慧水利建设需求,美象科技积极推进“MxDATA数字孪生应用平台”在水利全场景、全工程、全业务流程上的落地应用。

1MxDATA智慧水务/水利数字孪生平台

美象科技自主研发的MxDATA数字孪生应用平台,将新一代GPU实时渲染引擎与BIM、GIS技术融合,具备强大稳定的水利孪生平台框架搭建能力。平台以数字孪生为核心技术路线,拥有强大的承载能力,可将地形高程、水下地形、卫星影像、倾斜摄影、BIM模型、建筑体块模型统一融合表达。支持广域大体积、高精度水域孪生场景模型的建构与流畅加载,可将场景模型动作、水体、特效关联实时数据驱动,实现水利信息全场景全要素三维可视化呈现。平台内置的“EDT低代码数据模块”,支持多源异构数据高利用率分析,打通水利工程与物联设备数据,可实现一屏直观查看空间定位和业务数据。此外,通过将天空、水体、植被材质的真实表达及动态交互设计,与水利专业算法模型相结合,可实现算法结果可视化仿真模拟。支持异常态势实时预警、告警,推动水利应用场景数据资源化、管理精细化、决策智慧化。

MxDATA智慧水务/水利数字孪生平台现已广泛应用于市水利局的重点水利项目中。为姚江二通道流域数字孪生项目提供核心落地支撑,对流域防洪的联调联控、统一部署、预警预报、调度模拟进行技术辅助支持,并在今年“轩岚诺”和“梅花”的台风防御工作中发挥了积极作用。

2多级别流域场景构建能力

MxDATA智慧水务/水利数字孪生平台可针对不同的场景应用需求,采用L1-L3级精度进行流域场景的构建。

L1级三维底板构建:L1级是进行数字孪生流域中低精度面上建模,通过采用卫星遥感技术,MxDATA可以生产0.2米精准度的模型,优于1.0米的DOM和优于10米/5米的DEM/DSM等数据,应用于流域的大场景还原,以标准地理信息的城市底座为核心能力,赋能水利行业数字孪生平台的应用建设。

L2级流域重点区域构建:在L2级场景构建中,MxDATA采用传统航摄或无人机遥感手段,基于倾斜摄影或LiDAR技术,获取优于0.3米的DOM以及优于1米的DEM/DSM数据进行数字孪生流域重点区域精细建模。    

L3级流域重点区域构建:L3级是进行数字孪生流域重要实体场景建模,主要包括重要水利工程相关范围的高分辨率DOM、高精度DEM、倾斜摄影影像激光点云、水下地形、BIM等多源三维数据融合一体化处理;对干流闸站的精准还原;对重要点位监控虚实融合,打通真实与虚拟水位的状态显示。

可视化模型及特效场景构建:MxDATA智慧水务/水利数字孪生平台基于业务数据直观可视的原则,通过外表面结构透明化表达、同一物理层数据表达,进行可视化模型及特效场景构建和拆分,实现了淹没网格时序数据关联、动态水位及闸泵启闭数据关联等。场景直接关联实时数据,并反馈数据运行结果。

3智慧流域数字孪生“四预”平台

当前,宁波“数字孪生甬江流域”“数字孪生周公宅—皎口梯级水库”2个被列入全国数字孪生流域试点的项目正有序推进。

美象科技基于自身水利业务场景积累的经验、算法、模型等数据,搭建出自己的水利知识图谱,研发了以“预报为基础,预警为前哨,预演为关键,预案为目的”,具有预报、预警、预演、预案功能的“智慧流域数字孪生‘四预’平台”,助力数字孪生流域试点项目的建设。

预报功能:实现水情、雨情、工情预测预报数据的对接,沿线主要大闸和小闸数字孪生还原,影像图、倾斜摄影和BIM的融合构建,水位、闸泵启闭数据关联,以及视频监控融合,可实时直观查看闸站工情和闸站上下水情。

预警功能:支持态势总览监测预警,将所有的水情、雨情、工情实时数据监测点位标识在流域底座上,制定各类阈值,实现水位超警戒、超保证、暴雨预警、工情异常一图统览。预演功能:依据历史图谱经验,指定仿真算法,对接河道沿线洪水淹没数据,构建预演场景,形成三维网格在孪生场景上叠加模拟。可切换热力和动态水仿真样式,以及关联时间轴时序查看淹没模拟过程。推演特定条件下的模拟预演结果,正向预演出风险形势和影响,逆向推演出水利工程安全运行限制条件。

预案功能:依据预演情况确定相应方案,符合确定水利工程运用次序、时机、规则;制定非工程措施,落实调度机构、权限及责任;明确信息报送流程及方式等要求,提高相关工作能力和水平。“智慧流域数字孪生‘四预’平台”核心功能已建设完成,实现了以物理流域为单元、时空数据为底座、数字模型为核心、水利知识为驱动,对物理流域全要素和水利治理管理全过程进行数字化映射、智能化模拟,实现与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。

目前,美象科技已经与宁波市水利设计研究院、宁波弘泰水利信息科技有限公司等专注水利行业的伙伴建立起深度研发合作关系,携手为国家水利建设提供技术支持及开展广泛的业务合作。未来,美象科技将继续夯实“四预”数据底座,优化模型算法,完善应用功能,为智慧水利场景提供安全、可靠、好看、好用、好懂的数字孪生应用综合解决方案,打造更多数字孪生水利工程建设样板标杆,全面助力国家智慧水利建设。


(文章为作者独立观点,不代表艾瑞网立场)
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