同花顺-圈子

　　来源 本文刊登于2022年09月 总第八十一期《超图通讯》

　　作为我国五大淡水湖之一，巢湖水系发达，交通便捷，在调蓄流域洪水、保障城市用水、发展农业灌溉、促进内湖水运、维护生态平衡和推动区域发展中发挥了十分重要的作用。

　　近年来，随着相关政策的发布及管理需求的提升，各级部门及相关领导对巢湖综合治理均提出了更高的要求。

　　2018年11月，安徽省人民政府办公厅印布《巢湖综合治理攻坚战实施方案》，要求“加快推进‘数字巢湖’建设，以地理空间信息、流域水情雨情、点源面源污染监控系统等为基础，进一步完善监测体系，建设信息共享数据库，建立巢湖数字流场，构建巢湖流域综合信息平台，实现对巢湖流域水环境的精准管理和有效实时监控”。

　　“数字巢湖”平台基于SuperMap GIS打造，运用二三维一体化GIS、时空大数据、遥感影像分析、无人机航拍等多学科技术，以地理国情数据为底板，以各类图层数据为基础，以部门数据共享为核心，建立健全天空地一体化监测体系，构建了时空大数据平台，研发了多用途数值模型，开发了多功能应用系统，初步实现水安全、水环境的现状掌握、趋势研判、预报预警，为防洪抗旱、环境保护、生态修复、综合调度、蓝藻防控、日常监管等提供支撑，也为各地流域水环境综合治理提供了经验和借鉴。项目荣获2022地理信息产业优秀工程金奖。

　　2022年地理信息产业优秀工程金奖证书

　　平台按照“一网一图一中心三体系N应用”的方式来搭建：

• “一网”指建立巢湖流域天空地一体化监测网络。

• “一图”指以地理信息系统技术为基础框架，将流域地理国情、气象水文、水利工程、环境生态等多部门数据融合，以图管湖，实现一张图的流域综合管理。
• “一中心”指建设云数据中心，包括计算、存储、网络等硬件资源及系统软件资源等。
• “三体系”指标准体系、运维体系、安全体系。

• “N应用”指基于一张图设计开发若干应用模块：包含水质、水量、污染物总量、蓝藻水华监测预警及预报、农村流域面源网格化管理、湖（河）长制管理、一级保护区管理。

　　平台融合了巢湖流域二三维数据和各部门监测数据。新建流域地形、一级保护区倾斜摄影、七闸一站三维模型、湖盆三维等二三维数据，共计约1.8TB。为整合资源和节省投资，主动对接、加强沟通，在省市相关部门的大力支持下，实现了气象水文、生态环境、城乡建设、地理国情、人口经济、水利工程等数据共享，收集整理水文、水质、气象等历史和动态监测数据，截止2022年8月24日，累计接入数据2.55亿条。项目运用多项地理信息技术，创新基于“一张图”的业务管理模式，着力打造巢湖流域“时空大数据底座”，夯实管理基础，延伸管理维度。

　　01

　　夯实技术底座，保障数据安全

　　采用《空间三维模型数据格式》标准

　　项目按照《空间三维模型数据格式》标准的要求，通过SuperMap GIS 平台数据格式的兼容性，对接融合巢湖流域矢量、影像、地形、三维 ( 倾斜摄影、人工精模、湖盆三维 ) 等二三维数据，统一优化处理成标准的空间三维数据格式，搭建三维巢湖流域数字孪生基座，支撑流域可视化、精细化管理。

　　巢湖闸实景三维

　　搭建高效稳定时空数据底座

　　项目将跨平台GIS技术和微服务GIS技术进行有机结合，大大提高空间地理信息成果的应用性能，降低系统维护难度和成本，夯实“时空大数据底座”的技术基础。

　　“数字巢湖”一张图

　　形成关键环节自主可控技术

　　地理信息安全是事关国家安全和国家发展、事关广大人民群众工作生活的重大战略问题。项目涉及大量的地理国情数据保密要求较高，故采用国产自主的SuperMap GIS技术，实现了从数据建库到数据应用全环节国产化，保障了相关数据使用的安全可靠。

　　02

　　创新业务应用，打造“美丽巢湖”

　　实现流域时空大数据管理

　　项目实现了气象水文、生态环境、地理国情、水利工程等空间数据、属性信息、关系和元数据的一体化管理，统一对象编码和数据字典，摸清并建立巢湖流域“数据家底”，在此基础上，开发了实用性数值预测模型，包含水质水量耦合模型、蓝藻水华监测预警模型、流域防汛辅助支持系统等，在防洪抗旱、环境保护、生态修复、综合调度等方面发挥了支撑作用。

　　“数字巢湖”信息资源中心

　　初步建成数字孪生流域

　　项目全面整合流域气象水文等各部门数据，实现了对流域地理要素的逼真模拟、高效可视化和三维空间分析。建立流域天空地一体监测体系，可对流域水环境异常信息智能诊断和自动报警，构建了面向流域多源水环境监测数据的时空数据模型和智能分析算法，快速感知水环境现状分布、变化趋势和超标报警信息，在“实景三维”环境中实现流域的精细化管理；集成面向流域污染物精准减排的成套机理模型，在流域水质目标的约束下，提出流域污染物优化减排方案。

　　管控方案一张图

　　有力支撑蓝藻水华防控

　　项目运用卫星遥感、无人机、视频监控、气象监测、水文监测、水质监测等手段，构建“天—空—地”立体监测网络，开发蓝藻水华数值模拟和经验模拟应用，能够及时掌握“整个湖区-重点区域-关键位置”三个层次的巢湖蓝藻水华发生状况，借助短期（未来两天，逐时）和长期（未来一周，逐日）预报，为蓝藻科学防控提供支撑。为摸清农村面源，在烔炀河等流域初步建立了网格化精细管理模型和系统平台，为农村面源污染防治提供技术支持。

　　天空地一体化系统

　　2021年8月17日，安徽省委办公厅印发文件《关于深入学习贯彻习近平总书记考察安徽重要讲话批示精神着力把巢湖打造成合肥最好名片的意见》要求，深化“数字巢湖”建设，完善监测体系，构建巢湖综合治理“智慧大脑”。经过多年不懈努力，2022年合肥巢湖蓝藻水华在2021年推迟发生56天的基础上，再延续推迟52天，截至目前尚未发生大规模蓝藻水华，基本做到沿湖蓝藻不聚集、无异味，美丽巢湖正在徐徐呈现。

　　“数字巢湖”项目紧密结合巢湖治理与管控需求，以“数字化场景、智慧化模拟、精准化决策”为主要目标，以“实用性、兼容性、扩展性”为基本要求，以“能用、管用、好用”为实施路径，以“算据、算力、算法”为建设重点，构建“湖泊、干流、支流”地理信息系统和“国控、省控、市控”多级管控单元，打通“气象、水文、环保”数据共享通道和“排口、河口、湖口”污染溯源路径，实现“水质、水量、水华”一体实时监测和“天空、地上、水下”立体预测预警，逐步使“数字巢湖”成为流域活地图和工程档案馆、历史数据库和动态监视窗、远程观察哨和立体预警机、情景模拟器和领导会商室、研发工作台和模型工具箱，努力建成全国领先的“数字流域”和“智慧大脑”，为打造国家创新高地和合肥最好名片增色添彩。