1、二一九年四月九日中国水利水电科学研究院平台建设基础平台关键技术建设背景及目标123平台应用42010年以来，通过全国山洪灾害防治项目建设，初步建立了自动监测预警系统与群测群防互补的监测预警体系。建设了国家山洪灾害监测预报预警平台。通过山丘区暴雨洪水实时连续模拟，滚动计算全国山丘区小流域及河段流量过程 实现全国山丘区山洪灾害实时预报预警分析与风险评估集成全国实时雨水情、气象和山洪灾害预警信息生成小流域面雨量、蒸发量、土壤湿度、径流量等空间分布数值产品滚动发布全国小流域山洪实时风险及预报预警数值产品国家防办社会公众水利相关单位其他行业数据推送各省防办应用大数据、云计算、具有物理机制的分布式水文模拟

2、技术开发的国家和省级监测预报预警平台，将有助于扩大预警覆盖面、提高预警精准度，增强预警时效。高性能计算云平台与大数据空间对象：4576万个总数据量：158TB综合专题图：29246幅调查对象：157万个村沟道河流：368万条小流域单元：53万个分析评价：17万个村全国山洪灾害调查评价成果数据库实时水文气象数据库综合山洪形成的自然属性和灾害管理的社会属性，设计了山洪信息二元多维数据模型，实现海量数据有序组织与高效应用。集成多要素分层索引及分区表索引等技术，检索速度提高5-8倍，小流域聚合信息查询响应速度提升到2s内。四维数据立方体山洪灾害防御数据二元模型CNFF中国山洪水文模型系统132个模型集

3、群5245个模型1）基于全国小流域基础数据集，综合考虑地形地貌、气候及水文地质区域特征，参考省界和自然地理区划，全国划分为132个集群和5245个模型，形成全国山洪预报预警模型基本框架，为参数区域化提供基本依据。1.CNFF模型集群构建2）在每个流域模型内，以小流域为单元，概化7类水文要素（流域、河段、节点、分水、水源、洼地、水库），按水力关系组成分布式流域水文模型，耦合面雨量分析计算、产流计算、蒸散发计算、汇流计算、河道演进计算、水库调蓄计算等6类水文过程。1.CNFF模型集群构建3）开发了模块化、多时空尺度松散耦合洪水模拟框架，构建了覆盖降雨、蒸散发、土壤湿度、产流、坡面汇流、河网洪水演进

4、、工程调度等全过程的水文算法库，满足不同水文地貌类型区暴雨洪水模拟的需要。1.CNFF模型集群构建1）基于多过程自动链接模拟技术，实现流域面雨量计算、土壤湿度计算、产流、汇流、演进、水库调蓄等不同水循环过程模拟在日/小时和全国/集群/模型等不同尺度上实现模块化并行耦合。2.平台软件架构运行模式连续模拟场次模拟情景模拟时间步长24小时预见期3天6小时数据源实测数据预报数据同化数据6小时1小时30分钟10分钟10天30天模型经验模型水文模型水文-水动力学模型不同数据源及模拟方案下集合预报2.平台软件架构2）运行模式过程级并行加速：单模型场次模拟时，在水文过程、元素和时步上进行离散和并行计算。资源预

5、分配：根据同时发生强降雨的频率在模型间预分配实时动态分配：结合当前资源情况和资源需求预测情况，动态调配各节点资源。3）资源分配及并行加速2.平台软件架构3.多源异构降雨数据融合1）集成泰森多边形、反距离权重、双线性插值及克里金插值等多种方法，综合利用多源降雨数据，采用系统误差修正和基于贝叶斯先验概率分布确定权重系数，融合形成高时空连续性与分辨率的格点降水数据，提高水文模型降雨输入精度与空间分布的准确性。以自动雨量站（5-10万个）为主，综合利用多源降雨数据，融合成高时空连续性与分辨率的格点降水数据，提高水文模型降雨输入精度与空间分布的准确性天空地多数据源、大规模计算、高效3.多源异构降雨数据融

6、合3.多源异构降雨数据融合设计暴雨流域坡度洪峰模数汇流时间流域拓扑小流域划分范围18个矢量图层 75项主要属性 总面积865.5万km 平均流域面积16km1）构建了全国全尺度流域水系拓扑关系和编码体系，系统分析了小流域属性，形成了全国小流域基础数据集，填补了国内空白。沟道、河流A0.5km347万条10A30131908条30A5031038条50A10024854条100A20012315条200A5007612条500A10002366条1000A30001875条300010000291条小流域单元A 10km121932个（5%）10 A 20263422个（44%）20 A 301

7、01243个（28%）30 A 4027981个（11%）40 A 5010506个（5%）A 506364个（7%）4.小流域产汇流特征4.小流域产汇流特征3）产流特征：开发全国土壤质地类型数据集，归纳了7项下渗特征参数取值范围，分析了典型土壤6小时最大下渗深度，为水文模型计算奠定了基础。4.小流域产汇流特征4.小流域产汇流特征4）汇流特征：应用高精度地形地貌数据，充分考虑流域内空间分布异质性，提出基于DEM网格、考虑雨强影响汇流非线性特征的标准化单位线方法。分析了坡面综合流速系数，提取了53万组单位线，并使用330个水文站1万多场实测资料进行检验，其精度比传统方法提高20%以上。4.小流域

8、产汇流特征单位线形状各异，非线性特征明显。小流域单位线定量反映了下垫面条件对洪水过程的影响。4.小流域产汇流特征开发了基于地貌水文响应单元的产流机制产流计算理论方法，根据雨强-下渗率-时间曲线计算产流量，突破蓄满产流和超渗产流的宏观界定，是一种普适的混合产流计算模式。5.时空变源混合产流模型开发了实时数据规范化处理与空间归一化分析方法，解决全国尺度山洪风险的精准识别和暴雨山洪事件的快速空间发现难题，支撑了全国多层级山洪灾害防御的信息服务。6.山洪风险精准识别土壤湿度平台运行统计降雨处理、分发及洪水模拟的耗时及进程数统计降雨处理时间统计平台于2018年汛期实现了业务化试运行，通过持续改进，实现了

9、高效运行，1分钟内完成1500个分布式水文模型的并行模拟计算。一分钟内完成全国1500分布式水文模型集群一个时间步的实时连续模拟。降雨预处理降雨插值计算雨量预警分析面雨量分发降雨信息入库洪水模拟计算模拟结果入库平台并行模拟统计并行计算进程数时间(秒）降雨预处理降雨插值计算雨量预警分析面雨量分发降雨信息入库洪水模拟计算模拟结果入库模拟计算阶段并行性分析并行计算进程数时间(秒）降雨计算并行性统计降雨信息入库降雨分发雨量预警分析降雨插值计算降雨预处理时间(秒）福建梅溪流域全国日土壤含水量全国日降雨过程河段流量过程小流域面雨量应用于国家防办应急响应信息服务，实现灾害事件快速调查分析。2015年起，首次

10、在中央电视台发布全国山洪灾害气象预警信息全国山洪灾害气象预警信息服务累计发布预警信息457期，其中中央电视台播出111期。8%8%5%5%1%1%水土保持环境保护水资源开展全行业洪涝减灾预警应用，扩展在水土保持、环境保护、水资源、智能导航、智慧农业领域应用中国水利水电科学研究院GIS从地图表达到场景表达报告内容报告内容 问题的提出 地图到场景的转变 场景学理论与方法 开心农场案例 几点结论数字空间与电子载体部分解除了传统制图的物理空间与平面载体约束 地图正向着：三维空间、实时动态、虚实融合、全视角、全要素、全内容表达的方向发展 地图语言正实现：从地理学语言到普适性大众交流语言的转变岩画地图竹简

11、地图数字地图虚拟现实肢体动作文字语音认知表达认知表达问题的提出地图的制图对象、主体、模式、技术等方面正发生深刻的变化模式的变化对象的变化主体的变化语言(表达)的变化与与传传统统地地图图的的差差异异客观地理世界人的世界地图设计制图人员人人都是制图员计算机智能化制图 符素1 符素2 符素n应用领域语义特征1语义特征2语义特征n聚合关系语义树图 义图 义图 义图 义符号语义组合关系领域符号体系图形符号语言思维过程、自然语言、地理语义和图形符号的有机组合地球系统俯视到全视室外到室内地表到地下二维到三维静态到动态抽象到真实现实到虚拟写真到写意描述机理过程描述作用机制问题的提出地图学：是守成（城）还是突围

12、？地图学的未来：是新地图学、类地图学还是其他？问题的提出郭仁忠院士之问郭仁忠院士之问2014年中国年中国GIS理论与方法年会理论与方法年会徐州徐州报告内容报告内容 问题的提出 地图到场景的转变 场景学理论与方法 开心农场案例 几点结论场景（地理场景）学：可能是地图学在新技术条件下发展的历史必然？！地图学的未来是什么？郭院士之问可能的答案郭院士之问可能的答案GIS发展的基本规律发展的基本规律2D2D表达维度表达维度2.5D2.5D3D3D高维高维服务模式服务模式表达方式表达方式分析方法分析方法描述内容描述内容GISGIS表达维度的扩展表达维度的扩展2D 2D-2.5D 2.5D-3D 3D-时空

13、时空-高维高维GISGIS描述内容的扩展描述内容的扩展描述方式描述方式/载体：载体：空间空间+属性属性-+语义语义-+过程过程-+关系关系-地理六域地理六域地理信息（地图学视角）空间信息属性信息地理信息（地理学视角）地理语义时空位置几何形态演化过程要素关系属性特征空间分异演化过程相互作用关系GISGIS表达方式的扩展表达方式的扩展平面地图平面地图-三维模型三维模型-动态模型动态模型-VR/AR/MR VR/AR/MR-全媒体全媒体GISGIS分析方法的扩展分析方法的扩展空间分析空间分析-时间分析时间分析-地理综合分析地理综合分析-地理智能分析地理智能分析(AI)GISGIS服务模式的扩展服务模

14、式的扩展离线离线-Web GIS Web GIS-服务化服务化GIS GIS-云云GIS GIS-雾雾GISGIS现实世界的抽象（大数据/泛在数据）：时间、地点、人物、事物、事件、现象、场景(七要素)人物人物事件事件事物事物现象现象时间时间场景场景地点地点空空间间位位置置属属性性特特征征基本框架基本框架时空时空核心内容核心内容时间时间地点地点事物事物人物人物事件事件现象现象现实世界现实世界认知认知以不同要素为主线以不同要素为主线的信息聚合的信息聚合地理认知地理认知场景场景GISGIS描述内容的扩展描述内容的扩展描述方式描述方式/载体：地理信息载体：地理信息6 6要素与现实世界要素与现实世界7

15、7要素的组成及其关系要素的组成及其关系场景：是指一定时空范围内的各种自然要素、人文要素相互联系、相互作用所构成的具有特定结构和功能的地域综合体。场景的定义场景构成的6要素：场景的构成时间（时刻点、时间片段、时间过程）地点（抽象点、区域、三维空间）人物（个人、群体、单位、组织）事物（不同类型的抽象实体）事件（不同主题的活动）现象（不同类型的表达现象，如雨、雪、雾、霾）场景可以承载的7要素：时间、地点、人物、事物、事件、现象、场景场景的分类主题场景（人文的、自然的、社会的）主题场景（人文的、自然的、社会的）几何场景（一维、几何场景（一维、二维二维、三维三维与多维与多维、概略与精细概略与精细）尺度场

16、景（尺度场景（宏观宏观、中观与、中观与微观微观、大大与与小小）过程场景（时刻、片段、过程场景（时刻、片段、连续连续、动态与静态）、动态与静态）关系场景（空间、时间、时空、要素间）关系场景（空间、时间、时空、要素间）虚实虚实场景场景（虚拟的、现实的、虚实融合的）（虚拟的、现实的、虚实融合的）作用机制场景（物理、化学、生物、人文、社会、作用机制场景（物理、化学、生物、人文、社会、经济）经济）地图应该是地理场景的一类表达形式！地图学的未来是场景学吗？报告内容报告内容 问题的提出 地图到场景的转变 场景学理论与方法 开心农场案例 几点结论场景表达的数理（物理、地理、心理学）基础是什么？如何实现几何框架

17、与物理框架的融合？如何提供场景六要素信息的统一表达？如何设计地理学区域性和综合性的表达？如何进行场景综合？如何实现高维空间、多尺度的智能分析？场景学基础理论与方法问题欧氏几何欧氏变换群平移、旋转、反射相似几何相似变换群平移、旋转、反射、伸缩仿射几何仿射变换群平移、线性变换射影几何射影变换群射影变换几何系统几何变换群基本几何变换长度、角度、全等.角度、相似.平行、单比.曲线次数、交比.基本几何关系共形几何代数共形变换群共形变换交比、张积.几何几何代数支撑的场景数据模型代数支撑的场景数据模型1、场景数据模型传统时空表达离散时空表达将时间维嵌入四维时空(x,y,z,t)连续时空表达ABCR1Rnxy

18、zRi将运动表达成Versor方程连续与离散的整合离散时空表达：将时间维嵌入四维时空进行(x,y,z,t)整体表达，其核心是高维代数空间的构造和映射。A=xae1+yae2+zae3+tae4；B=xbe1+ybe2+zbe3+tbe4连续时空表达：将运动表达成Versor方程，实现平移、旋转等表达的统一，微分后将包含速度、加速度等信息，核心是Versor方程的构造与求解。O=TRSoSRT连续与离散的统一：利用Versor方程的解析性与可插值性实现离散向连续的整合。连续插值：R=R2/R1=e-I/2；微分方程：ds/dt=R地理时空的几何代数统一表达1、场景数据模型高维度的地理要素的几何代

19、数统一表达1、场景数据模型地理学第一定律:空间距离造成了相邻的事物相似，远离的事物相异(W.R.Tobler)。地理学第二定律:空间造成隔离，隔离促成个性的形成和发展，由此繁衍出自然和人文景观的多样性和区域差异，也就是空间的异质性(M.F.Goodchild)。地理学第三定律（地理景观相似性定律）：地理景观越相似，主导型地理环境因素越相似？地理学第四定律（地理综合体定律）：地理综合体是由物理、化学、生物、人文、社会、经济等多要素相互作用形成的？2、场景数据结构设计基于“位”的编码，基于字典的存储压缩设计基于“位”的编码，基于字典的存储压缩Rn地理数据与一维线性内、外存寻址方式非结构化的地理数据

20、与结构化的内外存单元Rn地理随机访问与顺序内外存遍历非均匀分布的地理空间与匀质的内外存空间数据量的无限与内外存、I/0资源的有限在时空模式提取的基础上设计半平衡索引树结构在时空模式提取的基础上设计半平衡索引树结构“对象“对象-叶子节点叶子节点-索引树”三级缓存机制索引树”三级缓存机制采用神经网络方法，设计时空数据的降维算法采用神经网络方法，设计时空数据的降维算法设计基于“渐变与突变”检测的索引维护方法设计基于“渐变与突变”检测的索引维护方法()ktnihhEtnititt=1,1,21ktEEkit=,1格点、格边、格元（体元）格元地球系统模式计算空间数据表达 GIS空间离散主要针对像素、体素

21、的管理 地球模式空间离散既要表达空间单元，还要表达单元间的相互作用2、场景数据结构3、场景表达形式报告内容报告内容 问题的提出 地图到场景的转变 场景学理论与方法 开心农场案例 几点结论偷菜游戏2008年末2009年初，随着“开心农场”“开心农场”等社交游戏风靡互联网，“偷菜”瞬间蹿红网络，席卷网民生活。一场热火朝天的全民“偷菜”运动在全国兴起，“开心农场”一度成为最受欢迎的SNS应用。今天，你今天，你偷偷了吗？了吗？偷菜游戏购买种子播种浇水施肥偷菜游戏除草杀虫采摘卖出果实偷菜游戏报告内容报告内容 问题的提出 地图到场景的转变 场景学理论与方法 开心农场案例 几点结论自然语言地图语言GIS语言

22、定性描述图形化描述定量描述定量化程度低高低直观性程度高普适性程度高高抽象概括能力高高文本语言、发声语言、肢体语言文本语言、发声语言、肢体语言场景语言场景语言定性+定量描述地图场景大众语言QQ、微信怎样进行交流的？1、文本交流2、语言交流3、图像交流4、视频交流5、位置地图交流现代人类交流平台的特点现代人类交流平台的特点是是及时通信及时通信5G时代人类时代人类交流交流平台平台的的特点特点是是实景通信实景通信及时通信到实景通信地理场景：全媒体信息内容表达的公共平台虚实交融：虚拟世界与现实世界的无缝结合多维认知：视觉与听觉等多维度的信息传递虚拟化身：第一人生与第二人生的交替延伸新媒体到全媒体南京师范

23、大学校园四季场景“工程补短板、行业强监管”2019.4.9总基调下的信息化与防汛抗旱融合发展探讨金金水公司介绍水公司介绍总基调下的工作总基调下的工作思路思路业务及产品融合业务及产品融合发展探讨发展探讨金水公司介绍1目 录金水公司介绍北京金水信息技术发展有限公司是水利部信息中心（水利部水文水资源监测预报中心）全资高新技术企业。自1998年成立以来，秉承“品质如金、活力似水”的上海品茶，坚持“高新技术、卓越质量、优质服务”的经营宗旨，提供从智慧感知产品、涉水业务应用到云计算、大数据分析的整体解决方案及服务。当前针对“水利工程补短板，水利行业强监管”的治水工作重点，我们围绕“防洪、供水、生态修复、信

24、息化”四大水利工程短板提供全面的信息化提升方案及产品服务。对于“江河湖泊、水资源、水利工程、水土保持、水利资金、行政事务工作”的监管提供安全、可靠的技术支撑。金水公司介绍 水文水资源调查评价资质证书（甲级）计算机信息系统集成资质证书（贰级）涉密信息系统集成资质（甲级）ITSS信息技术服务运行维护证书（贰级）CMMI5认证证书 软件企业认定证书 质量管理体系认证证书 高新技术企业证书 资信等级证书（AAA）北京市信用企业金水公司介绍 国家科学技术进步二等奖 大禹水利科学技术特等奖 测绘科技进步特等奖 科技创新奖 诚信长城杯企业金水公司介绍咨询设计软件研发系统集成运行维护公司针对水利行业的信息化建

25、设、水资源管理和水土保持工作需要，分别在水利信息化、水资源综合利用、水文监测及情报预报的规划、咨询和设计等方面提供优质服务。咨询设计“术业有专攻”我公司依托水利部信息中心（水利部水文水资源监测预报中心）的技术优势，专攻水利行业应用软件、基础数据建设，取得丰硕成果，用户遍及全国各地。软件研发我公司秉承“开拓进取、勇于创新”的企业精神，建立了高效的组织管理系统、严格的质量管理体系和严密的技术保障体系，组成一支强有力的团队，在系统集成方面广泛开展业务。系统集成公司多年来一直肩负着水利信息网骨干网、水利部机关网络、水利部电子政务系统、防汛抗旱指挥系统、水利部网站及异地会商视频会议系统等运行管理和维护工

26、作。运行维护金水公司介绍业务能力技术团队实施经验服务体系具备信息化系统设计咨询、开发、集成、运维的完整能力以及软件开发涉密资质。背靠水利部，深谙水利业务、拥有丰富IT经验的专家和技术团队，能提供水利信息化全业务流的开发和服务专注水利信息化20年，业务覆盖七大流域，多个省、市、县级水利信息化主管部门，行业内各领域均有优秀业绩始终坚持客户为上的理念，全心全意为客户提供持续无忧的后期服务保障总基调下的工作思路2目 录总基调下的工作思路 资产整合 上海品茶 产业布局-2014 练内功强筋骨 业务快速发展 业绩突飞猛进2015-2018 改革强基 内控外延 固本转型2019年，

27、金水公司按照“工程补短板，行业强监管”总基调，坚决贯彻“聚焦主业，创新发展”总思路，全力推进转型发展。总基调下的工作思路总基调下的工作思路水利部信息中心（水利部水文水资源监测预报中心）北京金水信息技术发展有限公司北京金水工程设计有限公司水利大数据应用研发部金水工程研究院（首席专家、首席科学家、特聘专家）业务部门软件研发部运行维护部技术支持部职能部门市场部销售部综合部分公司湖北分公司新疆分公司南京分公司贵州分公司吉林分公司山西分公司青海办事处江西办事处内蒙办事处上海分公司水生态研究重点实验室水文水资源监控工程技术研究中心业务及产品融合3目 录国家防汛抗旱水情会商系统 降雨：实况雨量、雨量距平、雨

28、量预报 河道：洪水告警、枯水告警、水位变幅、同期对比、来水量距平、水情预报 水库：洪水告警、枯水告警、水位变幅、来水量距平、水情预报、纳雨能力 墒情：干旱程度、含水率 视频监控 遥感水体数据系统功能国家防汛抗旱水情会商系统是根据防汛抗旱指挥的实际需要，以水情、地理信息、墒情等相关数据库为支撑，利用现代信息技术和网络技术，建立面向防汛抗旱指挥应用的网格化决策支持系统，实现了可视化实时汛情监视、洪水预报、灾旱情评估、防洪调度、指挥管理等专业处理逻辑，为水利枢纽运行、调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学依据，弥补防汛抗旱会商能力不足的短板。全国水文抗旱业务系统 土壤墒情指标预警 河道水情管

29、理 综合监视 水库水情管理系统功能全国水文抗旱业务系统是基于大数据分析方法来完善预警指标，并在监测信息采集及预报分析决策的基础上，根据预警信息危急程度及洪水可能危害范围的不同，通过适宜的预警程序和方式，将预警信息及时、准确地传送到有关人员，提高预警信息的精度，有效提高抗旱信息化整体水平。中小河流洪水预警预报系统基于金水云的中小河流洪水预警预报系统，包括完整的洪水预报模型库，从山丘河流到平原河网，从城市雨洪到海洋风暴潮，能模拟分析所有实际的洪水问题。迄今为止，是最全面、最强大的洪水预警预报系统，在全国被广泛应用。开展分布式洪水预报模型及水力学模型应用，实现网格化、多要素、洪水预报。弥补洪水预报精

30、度和精细化水平不高的短板。预报方案构造 历史数据管理 参数定律 水文具集 WebGIS功能 作业预报 实时查询水利督查工作平台水利督查工作平台围绕水利监督“运转顺畅、上通下达、快捷高效”的工作要求，实现监督决策科学有效、监督业务有序管理、监督资源合理调度、监督问题及时发现、责任追究跟踪核实，支撑“查、认、改、罚”四个环节的有效衔接和高效运转，最大限度发挥了水利监督的整体能力，全面支撑水利综合督查和专业督查。运行环境安全可靠，依托信息中心网络中心统一部署 应用支撑资源整合，基于信息中心的水利一张图、水利应用门户、单点登录、蓝信平台等，遵循信息中心的统一构架 实时定位导航精准 支持离线缓存，弥补网

31、络环境覆盖不足的短板 语音播报智能便捷河湖长制综合管理信息平台充分利用现有水利信息化资源建设了全国河长制湖长制管理信息平台，基于统一系统框架、用户策略、数据结构实现河湖长制信息可视化管理。在全国水利“一张图”基础上开发省级河长制湖长制管理信息系统，采用遥感影像多时相对比、无人机巡河等信息化手段支撑河湖长制强监管。金水河湖长制管理信息平台有效支撑河长制、湖长制从有名到有实、从见河长到见实效转变，助力河湖清四乱专项行动，水岸联动补短板。预报方案构造 历史数据管理 参数定律 水文具集 WebGIS功能 作业预报 实时查询“金鱼”易连云视频技术“金鱼”易连云视频采用领先的云计算、人工智能和柔性音视频编

32、码技术，融合互联网、4G/5G、卫星网络、防汛骨干网。增补受专网限制的短板，提供跨地域、跨网络、多部门、多层级的防汛会商、移动调度、应急指挥和远程培训等服务，广泛应用于水库群调度、河湖巡查、防汛减灾移动调度和指挥、业务培训等场景。视频会商 五级覆盖河湖巡查 随时随地应急指挥 直达一线业务培训 增效赋发展探讨4目 录存在问题目前已投入使用的软件大部分的功能只能满足查询信息资料的需要。对数据进行适时更新并对搜集的数据进行推演预测几乎难以在现有系统软件上实现，导致防汛指挥系统的信息滞后，影响决策者进行会商和研判，从而使得防汛指令不能及时下达，严重影响了防汛指挥工作的顺利开展。水文监测和预报、通信联络

33、相对薄弱，目前大部分水文检测仍然采用人工观测，无自动水位观测仪，雨量观测站只健在气象局，测得数据需要通过电话汇报；办公信息化设备缺乏，信息处理只能依靠工人测算；通信设备落后，汛期通信联络较多，通信设施易出故障，很难保证通信线路的畅通无阻。此外，防汛建设信息化的实现应当是建立在数据库技术、地理信息系统技术、卫星定位技术、网络技术以及虚拟技术的综合应用上。在我国应用比较广泛的是网络技术，其他技术应用的匮乏导致数据收集有限，对于数据的分析不能够更加客观直接地反映事实，影响了科学防汛决策。核心聚焦核心聚焦于防汛抗旱、水资源、水利工程、水土保持、农村水利、河湖管理、电子政务等现有水利业务应用，重点实现资

34、源整合和业务优化，消除现有的应用壁垒和信息孤岛。按照水利机构调整改革的要求，重构和优化专项业务流程，加强业务应用的横向联动和复用共享，提升业务应用效率和对实际业务管理需求的支撑能力。针对更高阶段的业务智能决策需要，构建水利业务应用的决策支持体系，实现水资源的精细化管理、精准化评价、承载能力分析、水资源跨时空域的科学智能调度；实现洪水、干旱的精准化预测预报、灾情的精准评价和应急指挥指挥、全面提升水灾害的主动防御能力。强监管对江河湖泊的监管对水资源的监管对水利工程的监管对水土保持的监管对水利资金的监管对行政事务工作的监管以提高预测预报预警业务能力和服务水平为重点，深入推进预报调度一体化和旱情监测评

35、估常态化，拓展服务水资源管理、水生态环境修复、水工程运行监管等方面的水情业务，以及时准确全面的水文情报预报信息为水旱灾害防御和水资源水生态水环境水工程监管提供可靠支撑。健全完善水情上下联动工作机制、推进洪水预报调度业务一体化、加强旱情监测评估分析、强化水情旱情预警发布、开展监管支撑服务、补短板防洪工程供水工程生态修复工程信息化工程水利信息化是实现水利现代化的基础和标志，水利部提出了从传统水利向现代水利、可持续发展水利转变，以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展这一新的治水思路，为水利信息化建设明确了方向和奋斗目标。我们应当充分认识，当水利信息化发展的现状，突出其在水利发展进程中的重要性，

36、深化水利信息化改革;全面推进水利信息化建设。聚焦洪水、干旱、水工程安全运行、水工程建设、水资源开发利用、城乡供水、节水、江河湖泊、水土流失、水利监督等水利信息化业务需求，加强水文监测站网、水资源监控管理系统、水库大坝安全监测监督平台、山洪灾害监测预警系统、水利信息网络安全建设。补短板网信一盘棋准确把握新时代水利网信工作面临形势，按照“水利工程补短板、水利行业强监管”的水利改革发展总基调和“实用、安全”水利网信工作总要求，加快补齐信息化短板，提升自身能力建设，解决业务监管等问题，支撑水利强监管。金水下一步工作助力构建天地一体化水利感知网围绕洪水、干旱、水工程安全运行、水工程建设、水资源开发利用、

37、城乡供水、节水、江河湖泊、水土流失等九大业务和水利监督工作，利用传感、定位、视频、遥感等技术，实现业务融合。扩大系统数据实时在线监测范围，增强卫星、雷达、无人机、视频等多种监测手段的应用，和水利感知终端的智能升级。雷达无人机视频卫星金水下一步工作助力完善基础环境助力完善水利综合会商中心，在省级以上水行政主管部门、关键信息基础设施运行管理单位，水行政监管功能于一体的水利综合会商调度中心。完善视频会议系统，在省级以上水行政主管部门建设高清视频会议云平台，并实现互联互通，提供视频会议会商的基础支撑能力，为各类业务应用提供安全、稳定、可靠、按需使用、弹性伸缩的云视频资源能力，支持各类视频终端、桌面端、

38、手机、无人机等接入；在县级以上水行政主管部门、大型及重要中型水利工程管理单位及水管单位建设高清视频会议终端系统，接入相应云平台。金水下一步工作助力提升网络新技术应用水平123面向下一代网络，全面支持 IPv6，广泛应用软件定义网络SDN 等网络新技术，优化网络结构、增强资源动态调配能力提升装备水平，建设水利部门信息化办公设备设施、视频会商环境、应急通信设施等，提升信息化技术装备水平。谢 谢！北京金水信息技术发展有限公司“聚云智数”助力新时代防汛抗旱减灾体系改革浪 潮 软 件 集 团二零一九年四月数据驱动智能 知识助力未来2019第九届防汛抗旱信息化论坛数据驱动智能，知识助力智慧03目录新时代防

39、汛抗旱减灾发展与需求01工程补短板，行业强监管02Contents04“云数智”应用与探索05浪潮生态建设数据驱动智能 知识助力未来2019第九届防汛抗旱信息化论坛第九届防汛抗旱信息化论坛 新时代防汛抗旱减灾发展历程防汛抗旱减灾发展历程“第一阶段（1.0)”1998年以前主要内容：雨水情信息采集与应用阶段特征：重点突破、初见成效“第二阶段（2.0)”1999年-2018年主要内容：实施防汛抗旱指挥系统阶段特征：多方发力、全面发展主要内容：实施互联网+防汛抗旱阶段特征：查漏补缺、提档升级“第三阶段（3.0)”2019年-2030年第九届防汛抗旱信息化论坛 新时代治水矛盾变化与治水需求同水旱灾害作

40、斗争“改变自然、征服自然”水资源短缺、水生态损害、水环境污染“调整人的行为、纠正人的错误行为”矛盾变化历史上我国水问题现在我国水问题水利工程补短板，水利行业强监管处理好水与经济社会关系处理好水与生态系统关系处理好政府与市场关系节水第九届防汛抗旱信息化论坛 智慧水利建设需求建设需求12345建设全要素动态感知监测体系建设高速泛在的水利信息网络建成国家、流域、省三级水利基础设施云建成高度集成的水利大数据中心建成信息安全管理和信息灾备系统6推进防汛抗旱、水资源等智慧应用建设第九届防汛抗旱信息化论坛 新时代防汛抗旱建设思路建设“决策科学智能的水利业务应用体系”建设“优化健全的水利信息化保障体系”建设“

41、高速泛在的水利网络安全体系”建设“高度集成的水利大数据中心服务体系”建设“集约完善的水利信息化基础设施体系”着力构建“五大体系”,推动新时代防汛抗旱减灾新篇章目录Contents数据驱动智能，知识助力智慧03新时代防汛抗旱减灾发展与需求01工程补短板，行业强监管0204“云数智”应用与探索05浪潮生态建设数据驱动智能 知识助力未来2019第九届防汛抗旱信息化论坛第九届防汛抗旱信息化论坛 补齐水旱灾害动态监测和全面感知体系短板卫星遥感信息无人机摄像机GPS北斗导航语音通讯雷达单兵传感器（水文，环境数据）物联网无人船水下机器人无人机卫星遥感智能机器人图像视频智能分析物联网前端天空地水、多传感、一体

42、化3D GIS一张图综合承载感知 分析联动 应用第九届防汛抗旱信息化论坛 补齐水旱灾害基础设施云的短板云的本质是让使用者享受到云的便利。云平台不仅提供了应用开发的各类辅助服务，提供了应用运行时的保障和支撑。作为集大成者，云平台提供的是更便捷、更优化的管理手段。安全认知计算分布式数据库部署及管理公有云、专有云、本地云单租户、多租户统一运维服务基础服务大数据数据分析IoTDevOps代码管理持续集成持续发布自动化测试弹性运行环境自动部署高可用弹性伸缩自动化运维云是集大成者，云是对外提供一切服务的总和，浪潮行业厚云能补齐水利基础设施云的短板，为业务应用提供高效、弹性的运行环境，有效支撑防汛抗旱业务创

43、新。第九届防汛抗旱信息化论坛 统筹各行业加强水旱灾害监管生态水量节水优先以水定需建设一套完整的体系可量化、可操作的指标标准体系规范体系制度体系人的行为提出可量化、可操作的清单建立全国统一分级的监管体系，运用现代化监管手段，通过强有力的监管发现问题，通过严格的问责推动调整人的行为，纠正人的错误行为。划定红线第九届防汛抗旱信息化论坛 加强水旱灾害行业建设监管社会舆论、网络舆论舆论监督末梢监督信用监督水资源费缴纳投标造假、串标资金套取、挪用建设质量、补偿谋取利益执法过失、不公正执法执法监督破坏河堤侵占河道非法采砂非法侵占码头违法监督违法、破坏、侵占目录Contents数据驱动智能，知识助力智慧03新

44、时代防汛抗旱减灾发展与需求01工程补短板，行业强监管0204“云数智”应用与探索05浪潮生态建设数据驱动智能 知识助力未来2019第九届防汛抗旱信息化论坛第九届防汛抗旱信息化论坛 浪潮“云、数、智”建设思路传统架构硬件中间件应用硬件中间件应用硬件中间件应用水利数据膨胀水利需求多变系统运维复杂水利资源数据大中心云平台应用应用应用应用应用应用云架构业务应用业务松耦合和数据碎片化和轻量化采用”云平台+大数据+智能应用”的总体思路，实现对资源、数据、服务和应用的管理和调度,打破烟囱式应用和孤岛的现状人口法人信用空间地理气象国土水利对象对象信息监测数据关系数据数据无界智能终端计算资源存储资源GPRSNB

45、-lotLoRa北斗服务无界一张图身份认证综合门户大数据组件大数据基础共享平台第九届防汛抗旱信息化论坛“跨界融合”思维第九届防汛抗旱信息化论坛“平台服务”思维建成大数据基础共享平台，形成一个数据中心，实现数据的跨界融合，实现服务的集约化管理，打造共用共享机制。最终实现“数据无界”、“服务无界”大数据基础共享平台移动通讯移动通讯智能分析智能分析OA工作流工作流业务业务报表报表地图地图数据模型数据模型梳梳理理整整合合服服务务调调用用服服务务调调用用业务业务规则规则服务服务公共支撑服务一张图服务水利模型服务综合门户服务移动端服务第九届防汛抗旱信息化论坛院所建模型平台管展现公司写代码处室做分析领导提问

46、题专家解指标算法超市化结果可视化问题指标化指标模型化数据仓库化模型代码化决策成果判读、分析报告难点热点痛点通过指标量化大数据管理分析平台数据治理数据源、数据标准指标倒推可实现分析模型算法模型超市编译成计算机可识别的语言“大数据驱动”思维第九届防汛抗旱信息化论坛 数据驱动智能，知识助力智慧数据大数据仓库知识大数据分析大数据基础共享平台资源结合集团云计算战略，以数据、知识、资源为核心提供一个整合的、统一的大数据平台第九届防汛抗旱信息化论坛 数据驱动智能，知识助力智慧 支持软件定义数据中心(SDDC)基础设施代码化 一键式部署 容器化大数据组件集成一体多源异构数据汇聚人工智能数据治理多数据源统一访问

47、基于Kudu的数据库资源数据知识数据科学家工作台机器学习模型部署到生产环境分析工具（各专用模块）BI和可视化第九届防汛抗旱信息化论坛 数据驱动智能，知识助力智慧智能智能知识知识信息信息数据数据数据、源数据数据智能，商业智能知识库、知识湖商业、政府、个人信息数据科学家工作台：整合各种工具，发掘大数据业务价值。重点研发整合力、智能化和快速易用。数据海核心组件：重点研发大数据的大量、多种类存储（Kudu）以及高效查询（Spark SQL)。行业+知识：行业的数据积累、信息整合，以及知识的提升。第九届防汛抗旱信息化论坛 数据驱动智能，知识助力智慧大数据基础共享平台构建智慧信息感知网，通过大数据基础共享

48、平台支撑，实现智慧感知水利、以及行业传感器监测网络物联网卫星遥感实时监控、实时管理、实时指挥大量结构化和非结构化数据大数据大数据分析、挖掘认知计算认知计算目录Contents数据驱动智能，知识助力智慧03新时代防汛抗旱减灾发展与需求01工程补短板，行业强监管0204“云数智”应用与探索05浪潮生态建设数据驱动智能 知识助力未来2019第九届防汛抗旱信息化论坛第九届防汛抗旱信息化论坛 云平台驱动基础资源及服务资源集约化发展大数据基础共享平台基础设施资源基础设施资源功能资源功能资源开发环境资源开发环境资源存储资源存储资源GISGIS服务服务水雨情水雨情工情工情水质水质流量流量管理管理行政审批类行政

49、审批类业务类业务类技术类技术类办公类办公类行政审批类行政审批类业务类业务类技术类技术类办公类办公类服务服务原生资源服务数据服务组件服务规则服务管理管理资源资源提供提供服务服务原生资源数据资源组件资源规则资源第九届防汛抗旱信息化论坛防汛抗旱云平台指标采集智能化预案管理系统响应信息智能推送预案预警预案响应预案启动雨量指标降水指标气象指标灾情指标工程指标预案启动指标采集汇交透传存储大数据驱动数据仓库化指标模型化算法超市化结果可视化数据处理 大数据驱动的智能预案应用分析第九届防汛抗旱信息化论坛 大数据驱动的降雨对应关系应用分析自动预警覆盖面积分析相关度分析雷达图卫星云图降雨预报成果图数据采集数据获取及

50、处理雷达图回波反射率卫星云图云顶温度预报降雨量雨量站真实雨量数据获取数据处理数据与GIS地图叠加数据识别数据网格数据存储数据识别降雨对应关系分析系统数据应用降雨预报成果降雨预报成果图图雷达图雷达图卫星云图卫星云图提取特征信息大数据驱动数据仓库化指标模型化算法超市化结果可视化第九届防汛抗旱信息化论坛 大数据驱动的安防监控数据人工智能应用分析深 度学 习训 练平 台数据处理集群GPU集群10GE/IB Network推理工作站GPU AI Cloud工程安全蓄滞洪区运行水库调度训练数据分析模型AI集群管理AI应用特征分析Caffe-MPITensorFlowMXNETPaddlePaddle神经网

51、络计算模型河库水位预警监控图片视频监控DL 管理DL 框架模型与算法监控视频/图片AI 应用4-8 Card GPU Cluster存储城市内涝区智能分析目录Contents数据驱动智能，知识助力智慧03新时代防汛抗旱减灾发展与需求01工程补短板，行业强监管0204“云数智”应用与探索05浪潮生态建设数据驱动智能 知识助力未来2019第九届防汛抗旱信息化论坛第九届防汛抗旱信息化论坛 浪潮集团概况2007年,高效能服务器和存储技术国家重点实验室落户浪潮1983年,第一台浪潮微机诞生1993年,开发出中国第一台小型机服务器2010年,发布“云海”战略,发布云计算整体方案,向云计算转型2008-20

52、09年,承担国家高端容错服务器和海量存储重大专项1990年,发布汉字寻呼标准,推出全球第一台汉字寻呼机1970年,浪潮生产的晶体管用于东方红一号卫星2003年1945年,上海鑫泰昌仪器厂成立1960年,由上海迁来济南成立教学仪器厂2012年，推出浪潮 云 应 用 平 台（IOP）1980-1993个人电脑时代1945-1980大型机时代2010-云计算时代1993-2010互联网时代1988年，浪潮PC获得中国质量最高奖2015年浪潮集团首席科学家王恩东当选中国工程院院士第九届防汛抗旱信息化论坛 浪潮集团概况2018年，孙董事长在成都inspur world 2018大会，提出从领先的云计算、

53、大数据服务商，通过云、数赋能构建平台型生态企业，打造新三大运营商，向“云+数”新型互联网企业转型。基础设施平台M13K1TS860NF系列SmartRack云操作系统云海OSIncloud sphereIncloud storage大数据平台Incluud indata云海IOP天元数据网卓数云库drodata双创平台爱城市智慧城市Smart Cities数据交易所基础设施平台软件大数据资源大数据应用第九届防汛抗旱信息化论坛 浪潮云应用生态体系 规划、建设、运维等工作，形成开放的建设生态体系。1、保障生态 通过应用上云、应用服务等技术解构，提炼通用应用服务能力，建设形成应用生态。4、应用生态2

54、、服务生态 通过云平台开放服务接入能力，广泛引入优质平台服务，提供给全警调用。通过统一大数据治理体系，将数据治理工作有机分解，形成数据生态，服务不同层次业务场景。3、数据生态信息化保障生态服务生态应用生态数据生态共享开放融合第九届防汛抗旱信息化论坛 浪潮云应用生态传统应用迁移上云应用云原生应用基础环境优化架构解耦微服务架构应用服务开放调用应用服务开放调用平台支撑技术支撑标准规范合作互动浪潮支撑成熟产品创新思路落地建设合作伙伴应用生态云上应用云资源管理共享业务逻辑智能监控协同开发数据交换应用服务开放调用第九届防汛抗旱信息化论坛 浪潮数据生态水利信息行业大数据运营用户浪潮大数据治理规划大数据建设实

55、施数据采集数据整合数据存储数据加工挖掘分析数据服务数据应用浪潮空间大数据生态圈大数据治理落地第九届防汛抗旱信息化论坛利用浪潮自身优势，致力为水利信息化建设带来新活力愿与其他深耕厂商一并，迎接机遇与挑战，构建水利大数据生态圈摸清数据家底，提升预警能力，辅助智能决策，造福社会大众，创建生态文明中国人工智能在防汛应急指挥中应用初步构想SPEAKER摘要：北京市防汛信息化的现状和存在的问题，从智能决策、智能指挥、智能调度几个层面系统分析了防汛智能化业务需求,就人工智能在防汛应急指挥中应用方面提出智能化防汛指挥系统应用场景CONTENTS01020304防汛信息化现状和存在问题防汛应急智能化业务需求智能

56、防汛应急指挥系统初步框架智能防汛应急指挥调度系统建设任务和推进设想01 现状和存在问题实现了多级视频会商 全国绝大多数省市实现四级视频会商 部分沿海省份会商系统还延伸到村一级 中央、各省气象台、日本、德国预报等短期和长期预报 天气雷达和格点预报成果 遥测雨量、遥测水位信息 道路积水信息 排水泵站运行信息 山洪监测信息 土壤墒情监测信息。交通和公安实时路况信息 防汛重要部位的实时视频监控01 现状和存在问题实现了多源信息监测与整合北京依托防汛综合指挥平台，协同工作，工作网络化实时监视，及时推送；即时通讯，信息互通综合防汛风险分析研判01 现状和存在问题实现了信息服务与信息决策 上海市针对平原感潮

57、河网的特大城市防汛，探索了防汛应急管理的数字化和地图化 实现了对暴雨积水、台风暴潮、区域性洪水的统计分析、预警预报和风险评估01 现状和存在问题实现了防汛信息社会化服务 北京市开通“北京防汛”微信公众号，与12345市民服务热线、北京服务您、移动运营商、电视台、门户网站等对接，多种方式实现了指挥部与公众的互动和服务。上海市开通了市民灾情报送热线，通过与110、城建热线、水务热线联动，实时反映和及时处置灾情险情信息。面向全市各级防汛部门、政府部门和社会公众提供准确、及时、全方位、多层次的信息服务。全国大部分省市建设了雨量、水位防汛遥测指挥系统，可以实时监控卫星云图、降雨和河道水位情况，部分城市建

58、设了道路积水监测系统，指挥者可以总揽全局，全面掌握全市汛情。01 现状和存在问题实现了防汛信息实时监测01 现状和存在问题技术路线相对落后各个省市所依托的社会资源不尽相同，建设时间大部分是在2008年前后，所采用的技术路线也是基于当时网络和信息资源。存在信息孤岛、缺乏人工智能服务大部分城市防汛信息化是借助于水文监测系统，或水务（城建）部门独立建设，缺乏与气象、交通、排水、住建、广播电视、网络运营商等部门的信息沟通和共享。没有根本上改变人海战术模式各级领导对防汛安全工作高度重视，在启动响应或暴雨期间，信息采编需要人员多，劳动强度大。不能适应当前国家机构改革要求新的应急管理部门需要连接和掌握的信息

59、已经不再仅限于水利部门，新的需求与原有的功能也不尽一致。0102030402 防汛应急智能化业务需求智能化智能化业务业务智能值班智能决策智能指挥智能调度智能服务02 防汛应急智能化业务需求智能值班利用人工智能处理技术，采用机器人和生物人结合的方式，由智能化系统可以自动处理电话、文件等业务，自动完成各种文字材料的撰写智能决策根据预报和险情，由智能设备根据预报、险情、责任制、物资、队伍、预案预案、工作机制、工程运行、社会地理特征等情况自动提出决策意见，并自动修正智能指挥按照智能决策的结果，采取智能化的手段执行的过程，给防汛指挥提供一个针对性更强的指挥环境。智能调度针对流域上下游、左右岸、具体工程调

60、度群提出最优的、详细的调度方案，将执行调度方案的一揽子文件自动形成，并能自动跟踪调度的执行情况，及时自动向指挥部反馈。智能服务甄别不同的服务对象、不同的指挥职级，随时回答、显示指挥提出的任何问题，并能指挥、控制其它智能设备进行相应的协调联动，向指挥提供最全面的防汛信息服务。03 智能防汛应急指挥系统初步框架采集层气象交通雨量工程水情抢险积水灾情泵站舆情智能应用层智能决策智能指挥智能调度智能服务智能值班学习层机器学习深度学习存储层综合数据库政务政务云云防汛云防汛云数据汇集数据审计数据分析数据管理业务支撑资源管理服务管理业务支撑语音管理控制管理大数据分析跨界融合连接一切人机智能协同03 智能防汛应

61、急指挥系统初步框架气象水利/水务城建交通市政宣传社会公众互联网防汛指挥部租用宽带光纤专网政务专网应急 03 智能防汛应急指挥系统初步框架以防汛智能信息处理和智能指挥为例03 智能防汛应急指挥系统初步框架更多的部门连接水务、气象、交通、国土、市政、住建、园林、旅游、农业、环保、媒体、应急和各区更多的信息融合水文、天气、路况、地质灾害、地下管线、房屋工地、景区和旅游人群、农业损失等更多的场景虚拟构造防汛预报结果、实时信息、道路积水险情、应急调度抢险展示的三维虚拟场景更多的模型分析城市内涝、山洪预测、河道洪水演进、洪水风险分析、道路交通路况分析等更多的智能应用智能化设备和智能化应用，实现人与机器的智

62、能协同，最大程度解放人的生产力更多的社会服务加强对社会和社会公众的移动信息服务，以APP、微信服务为主，提供社会预警服务04 智能防汛应急指挥调度系统建设任务和推进设想充分利用互联网、大数据、物联网、人工智能等先进技术，建设技术先进、内容完整、智能服务、专业保障、专业性和社会化服务并重的智能化防汛指挥系统，使现有的防汛信息化系统从当前的数值计算及非数值信息的数据处理向模拟人类智能行为转变，使防汛信息化系统能够运用知识和学习处理问题、解决问题，使防汛指挥现代化水平达到一个新的高度。建设目标建设目标04 智能防汛应急指挥调度系统建设任务和推进设想建设基于互联网、物联网和大数据的智能化产业基础设施。

63、开发针对项目的、基于大数据训练的学习算法。研究、开发或合作开发计算机视觉、语音技术、机器人、自然语言处理、规划决策系统和大数据分析技术。根据行业需求，确定开发项目。研发具有多种技术集成的防汛智能化产品，引导行业部门体验和推广应用。12345企 业04 智能防汛应急指挥调度系统建设任务和推进设想完善建设基于互联网、物联网和大数据的信息化设施。加强智能化应用的顶层设计，制定智能化应用总体方案。确定业务需求、应用方向和项目方向。寻求、调研市场上具有技术开发能力的企业，推进项目立项。推进项目落地和实施。12345政府总结通过加强防汛应急智能化技术研究，必将启发更多的人专注于人工智能的应用性和理论性研究

64、与开发，进而更进一步推动防汛应急指挥调度现代化发展与建设，形成技术更先进、内容更完整、服务更智能、保障更专业、专业性和社会化服务更加并重的智能化防汛应急指挥系统，促进现有的防汛应急信息化系统从当前的数值计算及非数值信息的数据处理向模拟人类智能行为转变，推进防汛应急信息化系统能够运用知识和学习处理问题、解决问题，使防汛应急指挥现代化水平达到一个新的高度。Thanks第九届防汛抗旱信息化论坛推进一体化闭环式智能应用加 强 信 息 共 享 与 数 据 决 策东华软件股份公司东华软件股份公司湖南 长沙 2019-04目录02 资源整合推动防汛抗旱提档升级03 建设方法与策略CONTENTS01 新时代

65、防汛抗旱指挥系统架构资源整合新高度数据决策加速度东华公司竭诚为您服务！地理平台+助力防汛抗旱智慧化应用WebGISDataComputingGIS InnovationDistributed ArchitectureContentReal-TimeData ExplorationAnalyticsImageryScripting3D VisualizationSmart MappingAppsPredictive ModelingGeospatial AISaaSFasterMicroservicesWeb ServicesCloudBig DataMobileNetworksDistribu

66、ted ComputingContainerizationMachine Learning/AIVirtualizationImageryDronesWeatherDemographics3DTrafficScientific MeasurementsLidarFull-Motion VideoCrowdsourcingIoTReal-TimeRemote SensingEasier,Open,and AccessibleOur work Is Advancing RapidlyIntegrating and Leveraging Many InnovationsTeamsDistribute

67、dEngaging EveryoneIndividualsDepartmentsOrganizationsCommunitiesSharing and Collaboration.andInterconnectedThe Geospatial Cloud is EmergingHelping Everyone Do Their Work BetterLeveragingWeb ServicesEnd Users and DevelopersRole Based LicensingDirectly Usable ContentMapping&Location EnablementSpatial

68、BI&Location AnalyticsData science ToolsDeveloper FriendlyGeo-Enabled SystemsGeospatialCloud概述全新数据科学平台人工智能物联网实时大数据三维与BIM全新数据科学平台Notebook Server01.Web GIS整合各类数据如何使用数据才是关键！表格web services业务系统大数据采集图片视频传感器网络社交媒体analytics空间数据ArcGIS Notebook Server，全新数据科学平台面向数据科学、数据分析的可选服务器产品分析能力“集大成者”-核心1：ArcGIS Python API

69、，在线空间分析、大数据分析、平台管理-核心2：ArcPy，本地数据处理与分析-集成开源科学库首款微服务架构产品-Docker&容器Portal for ArcGISArcGIS GIS ServerArcGIS Data StoreArcGIS Web Adaptor可选服务器Notebook ServerImage ServerGeoEventServerGeoAnalytics Server 河网提取 汇流面分析 雨量面差值分析 淹没分析 洪水预报模型 洪水演进模型 地理+水利，共同探讨，持续丰富水利相关地理分析模型人工智能02.机器学习深度学习人工智能CNTKTensorFlowThea

70、no自然语言处理视频游戏行为人工智能机器人KerasIBM Watsonscikit-learn计算机视觉ArcGISArcGIS集成ArcGIS与人工智能 聚类 预测 分类 回归分析 插值 对象识别 提取要素 位置选择 预报事件 影像分析ArcGIS 10.7全面拥抱深度学习EnterpriseNotebook ServerProExportTrainingDataforDeepLearning样本制作DetectObjectsUsingDeepLearning目标识别ClassifyPixelsUsingDeepLearning分类QueryDeepLearningModelInfo从模型

71、中提取指定的信息InstallDeepLearningModel安装深度学习模型UninstallDeepLearningModel卸载深度学习模型ListDeepLearningModels列出深度学习模型 arcgis.learn 模块ArcGIS一键式的样本制作工具一系列数据后处理工具ArcGIS与深度学习框架集成样本制作工具 Generate Training Samples影像样本工具标注ArcGIS 专家数据科学家ArcGIS 用户预测结果影像迭代循环训练引擎预测工具训练数据集模型文件或深度学习包ArcGIS与深度学习结合工作流预测工具Detect Objects Using Ma

72、chine LearningClassify Pixels Using Machine Learning深度学习模型文件分类分割三维模型生成基于深度学习的三维建筑物单体建模通过油罐阴影获取储油量物联网与实时GeoEvent Server03.Apps桌面APIs分析存储可视化接入分发&响应ArcGIS GeoEvent Server，实时大数据持续接入和处理服务器ArcGIS IoT平台的核心服务器产品应用场景实时降雨江河水情水库水情卫星云图台风路径山洪灾害预警地质灾害预警气象水雨情信息监控智慧流域基础平台TG-iRiver水情测站数据接入水位站即时河道水位和当前流量水库站即时水位和流量三维与

73、BIM04.全方位三维能力的支持统一的存储管理便捷的服务发布灵活的开发方式多源的三维数据获取高效的三维可视化丰富的三维空间分析ArcGIS 10.7三维重要新特性数据 Revit优化支持 OSGB格式支持增强 glTF格式支持 体元支持（Pro 2.4）编辑与分析 scene layer增量更新 剖切分析 经验贝叶斯克里金分析支持性能与效率 LOD自动切换机制 加载效率提升 亿级海量线面要素支持 移动端TB级数据支持3dmax精细模型支持Bentley数据40W+构建65万平方公里倾斜模型+水利大坝BIM模型地铁站两站一线（手工建模）愿为防汛抗旱信息化贡献自己的力量基于融合通信省级水旱灾害基于

74、融合通信省级水旱灾害防御防御调度调度管理系统建设探讨管理系统建设探讨20192019年年4 4月月1515日日1一、建设目标二、建设思路三、总体架构四、重点建设内容五、结语与建议汇报内容提纲汇报内容提纲相关背景方案探讨六、致谢2 相关背景相关背景 相关相关政策政策背景背景防汛抗旱是一项责任重大的工作。党和国家机构改革后，应急管理部门主要承担应急抢险和应急避险，水利部门主要承担水利工程的运行运行和调度,所以水行政主管部门在水旱灾害防御方面的任务仍然很重,需要对水利工程进行精细管理和科学调度，有效防范水旱灾害风险。水利部职责：水利部职责：负责负责落实综合防灾减灾规落实综合防灾减灾规划相关要求，组织

75、编制洪水划相关要求，组织编制洪水干旱灾害防治规划和防护标干旱灾害防治规划和防护标准并指导实施。承担水情旱准并指导实施。承担水情旱情监测预警工作。组织编制情监测预警工作。组织编制重要江河湖泊和重要水工程重要江河湖泊和重要水工程的防御洪水抗御旱灾调度及的防御洪水抗御旱灾调度及应急水量调度方案，按程序应急水量调度方案，按程序报批并组织实施。承担防御报批并组织实施。承担防御洪水应急抢险的技术支撑工洪水应急抢险的技术支撑工作。承担台风防御期间重要作。承担台风防御期间重要水工程调度工作水工程调度工作。3项目背景项目背景 相关技术背景相关技术背景融合通信调度系统依托融合通信平台和现有的各种通信系统对接互通，

76、能充分实现系统整合再现能力。该技术已在公安、交通等行业得到成功应用。我们要从水旱灾害防御管理与调度的实际需要出发，利用好融合通信调度系统相关技术，以视频统一监控管理平台为基础，形成信息化系统平台合力，切实提升水旱灾害防御指挥决策能力和信息化水平。4 建设目标建设目标总体目标：建立省、市、县三级一体化融合通信指挥调度管理体系，建设成一套可以多级联动、跨部门联动、具备多种预案快速处置；可视化、扁平化、信息化的高效指挥调度平台。平台需要支持各种无线/有线通信协议、视频压缩和传输协议，接入平台的各种终端直接进行各种交互式的通信。1.形成统一视频监控平台：各级单位一般都有各自的视频监控平台，但由于平台体

77、系架构不同，遵循的技术标准各异等原因致使不能进行有效的整合。通过融合通信平台将各单位自有的视频监控系统、视频会议系统、车载视频系统、单兵视频设备、无人机视频设备有效地融入统一的视频监控系统平台中来。2.形成统一语音通信系统：各单位使用的终端类型比较复杂，有模拟话机、IP话机、不同制式的常规/集群对讲机、移动智能终端、手机、直线电话、卫星通信等，通过融合通信调度平台实现不同通信终端之间的无缝互通，在日常工作和处置突发事件的过程中不存在通信障碍。3.形成统一指挥调度能力：通过融合通信调度平台实现对相关单位、相关人员的指挥调度能力，可实现对各岗位人员的现有办公话机、值班话机、手机、对讲机、扩音广播、

78、现场监控等的统一调度，可在指挥中心快速发起单呼、会议、广播、对讲、调度监控视频、音视频联动调度等应用。5 建设目标建设目标看得见！依托地理信息系统和视频融合平台实现“图像能调出、现场能看清、轨迹能刻画、救援定位准”的目标；呼得通！整合相关有线、无线、卫星、移动等多异网异构通信系统，一键直达单兵，实现点对点、多对多的语音通信；调得动！以统一指挥为前提，以减少层级为关键，以快速反应、精确行动为目标，实现跨部门、跨层级的协同指挥；能追踪！汇聚人员车辆定位、水利工程监控、信息关联分析、行为轨迹追踪、态势监控、汛情预测分析，进行综合分析追踪6 建设目标建设目标视频监视系统统一水利视频技术规范整合改造全省

79、水利视频资源补充建设视频监视前端设备开发移动监视APP建设水利智能应用分析系统构建省市县三级视频视平台全省视频政务外网统一接口智能化应用点位建设7 建设思路建设思路 电子政务外网视频网是打通视频互联的“主动脉”，能够处理海量的视频数据。基于视频应用需求和电子政务外网的网络架构，电子政务外网视频网在广域网与公共服务域广域网实现省市两级的横向互通，满足电子政务外网对视频应用的访问要求。针对水利现场视频监控设备分布广、互联网应用需求多等特点，在整合原有水利系统视频平台的基础上，新建的统一平台必须满足平台可通过多线路配置，能够适应多局域网、公网混合，含有防火墙、网关、网闸隔离的物理网络；亦能适应跨多个

80、隔离网域的更复杂情况。支持端（浏览器、客户端、移动端）、设备在不同的线路访问平台。8 建设思路建设思路参照省政府视频监控平台指导意见政务外网及业务应用水利厅集中视频监控平台（视频监控资源池）地市现有监控平台新建移动视频监控（应急）对接接口图例本次建设内容地市新建平台现场监控设备现场监控设备地市平台总平台具备接入移动视频的功能监控现场对接接口9 建设思路建设思路 建设共享平台资源池建设共享平台资源池应用门户：为各级用户提供单点登录和权限集中管理功能;设备资源目录：是联网共享平台的统一全局设备目录，汇聚和整合各级设施及信息资源；共享管理：为山东电子政务视频网统一提供视频监控资源管理、分配、调度等应

81、用服务视频解析：提供视频图像内容分析及描述、视频图像增强及还原、视频图像检索;共享交换：具有信令路由，视频调阅，视频设备目录订阅，视频点播，设备控制等;运维支持：提供智能化的端到端运维管理界面、告警、性能统计、故障定位等功能。10 建设思路建设思路互联网接入网关新建移动监控新建移动监控新建移动监控互联网水利厅政务内网省厅平台层地市/省直单位平台层整合视频专网：整合现有水利系统现有视频监控系统平台，根据现状构建统一视频网关，形成全省统一的水利系统视频监控体系。根据山东省视频政务外网平台，对各地市水利局以及省水文局、省水利厅直属单位二级视频平台进行集联，重点实现大中型水库及骨干河道的视频接入及整合

82、，保证视频监控信号的不间断接入，能够随时调取视频监控；对已建设视频监控系统的小型水利工程统一接入平台，保证能随时调取水利工程现场视频信息。平台具有实时接入移动视频监控的能力。11 总体架构总体架构12 总体架构总体架构13 重点建设任务重点建设任务1.视频统一监控管理平台与接口平台中各服务组件须基于模块化/插件化的思想设计，子模块尽可能遵循强内聚、松耦合的设计原则，支持插件化的业务扩展。平台通过多线路配置，能够适应各种复杂的网络。支持端（浏览器、客户端、移动端）设备在不同的网络入口下访问平台。视频联网网关主要用于异构视频监控平台间互通、现有视频监控平台的升级改造、私有协议平台的接入，屏蔽第三方

83、平台差异，视频联网网关支持DB33/T 629-2011、GB/T 28181-2011、GB/T 28181-2016及其修改补充文件。14 重点建设任务重点建设任务2.视频摘要检索组件系统视频摘要为用户提供视频智能分析处理功能，系统采用视频智能分析算法，能智能提取视频中的运动物体，实现快速结构化，并提供二次智能检索功能6。视频检索为用户提供视频智能分析处理功能，系统采用视频智能分析算法，能智能提取视频中的运动物体，车辆，人脸实现快速结构化，并提供二次智能检索功能。用户操作界面简单易懂，可以提升视频图像文件的智能应用价值。视频摘要检索系统主要包括任务管理、场景分析、视频播放、信息排查、视图库

84、归档、图片本地保存等功能模块。15 重点建设任务重点建设任务3.视频存储资源组件管理系统与接口提供弹性计算资源，满足大数据深度学习、大数据应用分析的需要；提供基于多维数据融合的逻辑推理、跨时空关联分析、趋势分析等数据服务能力，为业务全局分析、决策提供依据。实现跨区域的“预测、预警、预防”的关键需求。16 重点建设任务重点建设任务4.视频结构化解析计算资源池接口系统构建水利视频大数据时空知识图谱，抽取相应的同构/异构网络，使用图计算、图挖掘等技术，计算网络关键节点和子社区结构、学习网络节点（实体）的结构表达（特征向量）；在此基础上，结合机器学习、深度学习方法，开发算法应用模块，提配全省水利系统结

85、构化数据，并实现重要视频、图像、文件混合存储功能，做好大数据应用的基础框。17 重点建设任务重点建设任务5.融合语音通讯系统与接口可视化指挥调度系统以融合调度平台为核心，通过各种标准协议和网关实现和现有视频监控系统、视频会议系统、无线对讲系统、有线电话系统、扩音广播系统、音视频矩阵等系统对接，实现互联互通和统一调度，根据岗位职能需求配置调度中心调度台、值班调度话机、移动单兵等各种终端用于日常通信和指挥调度。系统核心平台基于IP网络部署；并通过各种音视频网关把非IP化的系统接入到IP网络实现对接互通；平台接入Internet专线网络，便于移动终端通过4G网络接入和通信调度的交互；可通过E1/FX

86、O中继接口接入PSTN网络/PBX设备，用于和公网电话的互联互通。融合语音通讯后可让调度指令的传达更加直观、快速、高效。18 重点建设任务重点建设任务6.移动终端APP应用与接口集群管理：人员管理、分组管理、固定群组、临时群组语音调度：单呼、组呼、对讲、会议调度控制：监听、静音、强拆、强插视频调度：视频呼叫、视频会议应急通信：文件传达、警情通报、指令传达、文字通信定位业务：GPS/北斗/基站定位、人员/定位、轨迹跟踪/回放、地图框选视频业务：视频播放、视频存储、视频调阅、视频取证。通过多网融合应急指挥移动终端APP软件，能够实现应急小组建立、用户集群、视频呼叫、应急集群、视频会议、电子地图等应

87、急业务功能。19 结语与建议结语与建议 以建设视频统一监控管理平台为基础，实现统一的数据管理、统一的登录界面、统一授权、数据共享、统一的业务流程，同时将各个子系统进行智能化的融合，实现各个子系统功能协同，形成基于融合通信的省级水旱灾害防御调度管理系统，该系统具备高度集成化、多业务、高智能化，融合各种视频、会议、数据信号，满足水旱灾害防御各业务数据集中显示、调度指挥、视频会议、语音调度等需求，实现各地市视频及相关指标实时呈现，异常事件联运提示显示，及时应对突发事件、提升管理效率和管理形象。20致致谢谢感谢大家倾听！感谢大家倾听！汇报结束！汇报结束！对长江流域水工程联合调度与信息化实现的思考近年来

88、的联合调度实践2长江流域水工程联合调度系统架构5结语36构建长江流域水模拟系统3联合调度方案及其参数化和模型化4研究背景1团结 奉献 科学 创新01第一部分研究背景研究背景一、研究背景 大型水库大型水库 数量：285座 总调节库容：1800余亿m3 防洪库容：770亿m3 蓄滞洪区蓄滞洪区 数量：46座 总蓄洪容积：592亿m3 泵、闸、引排江工程泵、闸、引排江工程 中型以上泵站数量：55座 中型以上涵闸数量：57座 引排江工程数量：1200处 跨流域调水工程跨流域调水工程 南水北调中线、东线等跨流域调水工程，调水规模：272亿m3治理长江，促进发展治理长江，促进发展矛盾突出多样性范围大相互关

89、联非单一目标非单一目标综合调度综合调度非非单一工程单一工程工程工程群群调节调节重要手段重要手段主要载体主要载体改变改变缓和缓和竞争与协同关系防洪水资源水生态水环境河库水动力过程水力水量水质水态一、研究背景一是加强长江大保护水利支撑与保障能力的需要三是强化流域水资源统一调度管理的需要二是提升流域防洪调度决策科学水平的需要四是促进长江流域综合调度管理现代化的需要2018年，水利部将水库群联合调度作为长江经济带“5+1”水利重点工作之一，其中长江流域控制性水利工程综合调度系统建设是重要组成部分，按照鄂部长“狠抓超常规措施、采取超常规力度、取得超常规成效”工作要求，加快推进建设。2019年，水利部将流

90、域水工程联合调度系统建设作为提升水旱灾害防御能力和水平的重要措施。一、研究背景团结 奉献 科学 创新02第二部分近年来的联合调度实践近年来的联合调度实践1 12 23 34 45 5依托国家、流域、省市水行政主管部门承担的防汛抗旱指挥体系，从信息共享、调度方案优化研究、多目标共赢、沟通协调、调度执行等方面建立起包括水利、交通运输、电力调度、气象、水库水电站运行单位等多部门、跨区域共商共赢的长江流域控制性水库群联合调度机制。纳入联合调度的水库已由2012年的10座逐年增加至2016年的21座、2017年的28座、2018年的40座，范围已涵盖长江干流湖口控制断面以上流域，总调节库容854亿立方米

91、，防洪库容约580亿立方米。逐步建立联合调度体制机制逐步建立联合调度体制机制持续推进联合调度技术研究持续推进联合调度技术研究不断优化联合调度方案不断优化联合调度方案稳步提升联合调度信息化水平稳步提升联合调度信息化水平积极探索生态调度试验积极探索生态调度试验二、近年来的联合调度实践二、近年来的联合调度实践1 12 23 34 45 5以长江流域控制性水库群联合调度研究顶层设计为指引，确立水库群联合调度研究体系。开展水库群实时洪水预报技术、复杂河网条件下洪水情势分析技术、水库群联合防洪调度技术、水库群联合动态蓄水调度技术、库群联合运用对下游水文泥沙及其水生态影响、“水量-电量-电价”多维耦合发电调

92、度技术、多目标综合调度集成技术等研究，研究成果多次获得省部级科技成果奖。逐步建立联合调度体制机制逐步建立联合调度体制机制持续推进联合调度技术研究持续推进联合调度技术研究不断优化联合调度方案不断优化联合调度方案稳步提升联合调度信息化水平稳步提升联合调度信息化水平积极探索生态调度试验积极探索生态调度试验长江委牵头研究的“长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用“成果获得2017年度湖北省科技进步特等奖。二、近年来的联合调度实践1 12 23 34 45 52012年起，逐年根据水库群投运情况和技术研究成果，不断优化完善长江流域水库群联合调度方案，在防洪调度、生态调度、水库汛期运行水位动态管理、

93、中小洪水调度、汛末提前蓄水、消落调度、水库减淤调度等方面取得新进展，流域整体防洪能力不断提升，水资源利用效率不断提高，同时供水安全和航运安全也得很好保障。逐步建立联合调度体制机制逐步建立联合调度体制机制持续推进联合调度技术研究持续推进联合调度技术研究不断优化联合调度方案不断优化联合调度方案稳步提升联合调度信息化水平稳步提升联合调度信息化水平积极探索生态调度试验积极探索生态调度试验二、近年来的联合调度实践1 12 23 34 45 5建设长江上游水库群联合调度信息共享平台。依托国家防汛抗旱指挥系统工程，整合已有长江洪水预报系统、调度系统功能，组织研发了长江防洪预报调度一体化系统，实现了基于流域地

94、图的各类信息融合展示、会商汇报演示、预报调度计算与分析比较等功能的一体化，调度决策水平和能力不断提升。逐步建立联合调度体制机制逐步建立联合调度体制机制持续推进联合调度技术研究持续推进联合调度技术研究不断优化联合调度方案不断优化联合调度方案稳步提升联合调度信息化水平稳步提升联合调度信息化水平积极探索生态调度试验积极探索生态调度试验二、近年来的联合调度实践二、近年来的联合调度实践1 12 23 34 45 5按照生态优先，绿色发展的总要求，先后开展了三峡水库及其水库群促进四大家鱼自然繁殖、丹江口水库及其水库群改善汉江中下游生物生境和生态环境、溪洛渡水库分层取水等生态调度试验。逐步建立联合调度体制机

95、制逐步建立联合调度体制机制持续推进联合调度技术研究持续推进联合调度技术研究不断优化联合调度方案不断优化联合调度方案稳步提升联合调度信息化水平稳步提升联合调度信息化水平积极探索生态调度试验积极探索生态调度试验二、近年来的联合调度实践近年来的调度实践表明，联合调度除了需要法律制度和体制机制的保障之外，还需要在信息汇集与共享、流域模拟与预报、联合调度方案优化及其参数化和模型化、多目标协同优化求解等技术层面提供基础支撑。联合调度方案优化流域模拟与预报信息汇集与共享法律制度体制机制多目标协同优化求解调度方案参数化和模型化二、近年来的联合调度实践团结 奉献 科学 创新03第三部分构建长江流域水模拟系统构建

96、长江流域水模拟系统更高要求水系众多洪水来源多气候多样暴雨面广组成复杂持续时间长随着经济社会的不断发展，对保障水安全的调度任务和目标提出更加多样的需求，水工程调度对象也不断扩充，传统的水文作业预报已经不能满足调度的需要，需要建立从大气降水-坡面产流-河道汇流-湖库调蓄的覆盖全流域的水模拟系统，实现：对江河湖库水（包括洪水、水资源、水生态环境、泥沙等）实时动态评价与预警为水工程联合调度中的预报调度一体化提供统一的单元算法模拟大气降水坡面产流河道汇流湖库调蓄多目标多任务多区域三、构建长江流域水模拟系统三、构建长江流域水模拟系统调度目标节点目标节点主要保障防洪安全和供水安全2个方面，涉及目标节点271

97、个：防洪调度目标节点128个，包括长江干流攀枝花、川渝、长江中下游，大渡河干流，岷江金马河段，嘉陵江中下游，乌江中下游，沮漳河，澧水，沅江，资水，湘江，汉江，陆水，修水，赣江，信江，抚河，饶河，青弋江，水阳江，滁河等目标节点。水量调度目标节点（含生态水量）136个，包括60个河段上的136个水量控制断面。三、构建长江流域水模拟系统调度对象节点根据各调度目标节点的要求以及有关规划、调度方案的安排，目前确定165座控制性水利工程作为调度对象节点：82座大型控制性水库46处蓄滞洪区7座引调水工程21座中型以上泵站9座中型以上涵闸三、构建长江流域水模拟系统预报节点由于调度是为了实现某个目标对未来一个或

98、多个节点水文过程的人为调节过程，因此首先必须知晓调度目标及其对象的所有节点某个时间点或时间段的水文变化。根据调度目标和对象节点预报的需要，结合流域面分布和河道水系（湖泊）特性，构建800多个预报节点，每一个调度目标和调度对象节点都包含在预报节点之中。三、构建长江流域水模拟系统水力学模型大湖演算模型分布式VIC模型新安江、API、单位线、马斯京根、模型库阶段基础手段目的天然状况下预报节点预报模型库 分析预测自然状态下的降水和水文过程工程调蓄条件下工程调节调度规则库 分析了解人为调节状态下的变化趋势和风险单库调度规则补偿调度规则多库联调规则规则库水模拟的两个阶段开发开发集成集成协调协调流域水模拟计

99、算全流域、全河系连续计算分段、分区域演算自动演算（速算）自动校正人机交互校正（精算）系统水模拟的计算方式三、构建长江流域水模拟系统团结 奉献 科学 创新04第四部分联合调度方案联合调度方案及其参数化和模型化及其参数化和模型化四、联合调度方案及其参数化和模型化随着水库群的不断投运，必然造成连锁反应、叠加效应。有时从单库来看，调度可能是正确的，但由于库群累加影响，最终结果可能是不良的或不科学的。因此既要从流域的整体调度任务需要将库群的防洪库容或调节库容集总安排使用，又要根据流域与区域/上游与下游/干流与支流调度任务，将流域任务与区域任务解耦到每一座水库。联合联合运用运用层面层面在进行水库规划设计时

100、，根据工程的防洪标准、开发任务和规模等，拟定防洪库容、调节库容及其水库的调度运用方案。这时的入库或坝址设计洪水往往选取最恶劣的组合，从偏安全考虑一般都取外包值，调度运用方案也多只考虑单库。规划规划设计设计层面层面实操层面，预报作用更加显现。面对场次洪水，通过分析研判可以对洪水的来源和组成及其未来一段时间的变化趋势等得出基本的预判，据此根据历史相似洪水进一步实时优化调度方案，动态分配各水库调蓄任务，在保证防洪安全的前提下，实现水库运行水位的动态管理，科学合理利用洪水资源，进一步释放水库群更大的综合效益。实时实时调度调度层面层面水库群调度的三个层面四、联合调度方案及其参数化和模型化2010年-20

101、18年逐步形成了以三峡水库为核心，溪洛渡和向家坝水库为骨干，金沙江中游群、雅砻江群、岷江群、嘉陵江群、乌江群、清江群、洞庭湖四水群和鄱阳湖五河群等八个水库群组相配合的涵盖长江湖口以上的中上游水库群联合调度体系。金沙江防洪库容73.3亿立方米乌江防洪库容10.25亿立方米岷江防洪库容12.67亿立方米嘉陵江防洪库容20.22亿立方米三峡防洪库容221.5亿立方米雅砻江防洪库容25亿立方米模型、规则的资源化基于模拟学习的调度案例库调度方案的模型化面向调度目标和对象的规则库用户数据JSON格式化网络服务数据处理数据数据压缩前压缩后用户终端数据解压GETPOST防火墙防火墙返回结果返回结果URL访问请

102、求访问请求数据压缩gzip四、联合调度方案及其参数化和模型化团结 奉献 科学 创新05第五部分长江流域水工程联合调度长江流域水工程联合调度系统架构系统架构五、长江流域水工程联合调度系统架构计划用3年左右的时间，采用上述设想，对现有防洪预报调度一体化系统进行提档升级，构建集多源数据汇集平台、综合调度数据库、应用支撑平台、调度业务应用为一体的综合调度支持系统，提升调度决策智能化水平，为实施流域防洪、水量、水生态等多目标综合调度，实现围绕“水流”的分析（昨天）、评价（今天）、预报（明天）、调度（处置）和评估（效果）全闭合监管与决策支持提供信息支撑。分析昨天评价今天预报明天调度处置效果评估五、长江流域

103、水工程联合调度系统架构多源数据汇集平台多源数据汇集平台应用支撑平台应用支撑平台调度业务应应用调度业务应应用专业监测数据库委级中心数据库第三方数据源互联网数据汇集平台专用数据资源基础支撑组件大数据分析服务公共基础服务公共应用服务流域模拟长江委数据交换共享平台国家防汛抗旱指挥系统数据汇集平台防洪调度水量调度（包括生态水量）泥沙调度监视与评价综合会商公用数据资源综合调度数据库综合调度数据库国家水资源监控系统数据交换平台水生态调度应急调度高性能计算集群运行运行环境环境计算存储资源池数据融合风险评估基础防护安全安全环境环境态势感知同城双活异地灾备调度监管五、长江流域水工程联合调度系统架构多源数据汇集平台

104、多源数据汇集平台应用支撑平台应用支撑平台调度业务应应用调度业务应应用专业监测数据库委级中心数据库第三方数据源互联网数据汇集平台专用数据资源基础支撑组件大数据分析服务公共基础服务公共应用服务流域模拟长江委数据交换共享平台国家防汛抗旱指挥系统数据汇集平台防洪调度水量调度（包括生态水量）泥沙调度监视与评价综合会商公用数据资源综合调度数据库综合调度数据库国家水资源监控系统数据交换平台水生态调度应急调度高性能计算集群运行运行环境环境计算存储资源池数据融合风险评估基础防护安全安全环境环境态势感知同城双活异地灾备调度监管进一步整合各类专业监测数据、水利对象基础数据和经济社会等第三方数据3类数据源，借助国家防

105、汛抗旱指挥系统、国家水资源监控系统已有的数据汇集或交换平台实现流域内省、流域、水利部数据的纵向汇集，依托长江委已有的数据交换共享平台实现委内数据的横向汇集，引进互联网数据汇集平台实现第三方数据的外部汇集，为综合调度支持系统提供多源数据支持。五、长江流域水工程联合调度系统架构多源数据汇集平台多源数据汇集平台应用支撑平台应用支撑平台调度业务应应用调度业务应应用专业监测数据库委级中心数据库第三方数据源互联网数据汇集平台专用数据资源基础支撑组件大数据分析服务公共基础服务公共应用服务流域模拟长江委数据交换共享平台国家防汛抗旱指挥系统数据汇集平台防洪调度水量调度（包括生态水量）泥沙调度监视与评价综合会商公

106、用数据资源综合调度数据库综合调度数据库国家水资源监控系统数据交换平台水生态调度应急调度高性能计算集群运行运行环境环境计算存储资源池数据融合风险评估基础防护安全安全环境环境态势感知同城双活异地灾备调度监管在监测数据库、预报数据库、调度数据库等结构化数据库的基础上，对监测数据、视频数据进行基于时间序列的流化建库与存储，为规模化预报调度和大数据分析演算提供流式数据源。对文档数据、多媒体数据和知识图谱等数据进行非结构化建库与存储，为数据挖掘、融合同化处理和机器学习等技术的有效运用奠定基础。五、长江流域水工程联合调度系统架构多源数据汇集平台多源数据汇集平台应用支撑平台应用支撑平台调度业务应应用调度业务应

107、应用专业监测数据库委级中心数据库第三方数据源互联网数据汇集平台专用数据资源基础支撑组件大数据分析服务公共基础服务公共应用服务流域模拟长江委数据交换共享平台国家防汛抗旱指挥系统数据汇集平台防洪调度水量调度（包括生态水量）泥沙调度监视与评价综合会商公用数据资源综合调度数据库综合调度数据库国家水资源监控系统数据交换平台水生态调度应急调度高性能计算集群运行运行环境环境计算存储资源池数据融合风险评估基础防护安全安全环境环境态势感知同城双活异地灾备调度监管在基础支撑组件、公共基础服务和公共应用服务的基础上，重点扩展大数据分析服务能力，包括机器学习、行业语义库、内容分析、自然语言搜索、知识图谱等大数据分析相

108、关引擎，以及基于引擎构建的大数据分析服务，如：基于遗传算法和神经网络算法的河网水位预测机器学习模型服务，基于语义分析和知识图谱的调度方案智能推荐服务等。五、长江流域水工程联合调度系统架构多源数据汇集平台多源数据汇集平台应用支撑平台应用支撑平台调度业务应应用调度业务应应用专业监测数据库委级中心数据库第三方数据源互联网数据汇集平台专用数据资源基础支撑组件大数据分析服务公共基础服务公共应用服务流域模拟长江委数据交换共享平台国家防汛抗旱指挥系统数据汇集平台防洪调度水量调度（包括生态水量）泥沙调度监视与评价综合会商公用数据资源综合调度数据库综合调度数据库国家水资源监控系统数据交换平台水生态调度应急调度高

109、性能计算集群运行运行环境环境计算存储资源池数据融合风险评估基础防护安全安全环境环境态势感知同城双活异地灾备调度监管以流域模拟为基础，建设防洪调度、水量（包括生态水量）调度、泥沙调度、水生态调度、应急调度5个专业调度应用以及监视与评价、综合调度会商、风险分析和调度监管4个综合应用。团结 奉献 科学 创新06第六部分结语结语六、结语长江流域水工程联合调度是历史的必然，保障防洪、供水和生态安全是每一个水工程的基本任务，实现防洪、供水、水生态、航运、发电、泥沙、应急多目标综合调度是流域管理者的责任，建设联合调度信息系统是提升长江治理与保护能力和水平的骨干性工程，十分必要和迫切。同时，我们充分认识到，无

110、论是在联合调度方案的总体架构还是信息化实现路径，特别是在流域模拟和调度方案优化等方面如何引入大数据挖掘和机器学习等人工智能技术，在技术上都还有相当的困难，还需不断实践探索和迭代完善，直至达到先进、实用、安全的目标。感谢聆听谢谢大家新形势下水旱灾害防御与应急管理信息化工作探讨北京慧图科技股份有限公司2018年3月13日改革开放以来，7次政府机构改革机构：100个26个机构改革机构改革水利应急防办防汛抗旱防汛抗旱民政部门民政部门自然灾害救灾自然灾害救灾国家防汛抗旱国家防汛抗旱总指挥部总指挥部国务院国务院应急管理办公室应急管理办公室国家减灾国家减灾委员会委员会国家森林防国家森林防火指挥部火指挥部国务

111、院抗震救国务院抗震救灾指挥部灾指挥部国务院安全国务院安全生产委员会生产委员会国务院食品国务院食品安全委员会安全委员会卫生部门卫生部门公共卫生事件处置公共卫生事件处置安监部门安监部门安全生产监管和矿安全生产监管和矿山事故灾难救援山事故灾难救援消防部门消防部门火灾事故救援火灾事故救援机构改革前的国务院应急管理办公室机构改革前的国务院应急管理办公室单灾种应急管理体系单灾种应急管理体系机构改革前应急管理存在问题机构改革前应急管理存在问题12345资源分散资源分散合作机制和应急协作规范不健全合作机制和应急协作规范不健全地区之间、部门之间、军地之间调动社会资源调动社会资源 组织能力薄弱组织能力薄弱资源重复

112、配置，利用率低资源重复配置，利用率低资源共享欠缺，缺乏有效协调联动资源共享欠缺，缺乏有效协调联动理念的转变理念的转变常态减灾常态减灾和和非常态救灾非常态救灾相统一相统一灾后救助灾前预防单一灾种综合减灾灾害损失灾害风险底线思维底线思维增强忧患意识，提高防控能力，增强忧患意识，提高防控能力，着力防范化解重大风险着力防范化解重大风险。1月21日，习近平总书记在省部级主要领导干部坚持底线思维着力防范化解重大风险专题研讨班上的讲话确保水库不垮坝防御流域性大洪水推进方向推进方向转变理念转变理念提升能力提升能力健全体制健全体制完善机制完善机制01020304 灾害风险管理 重救灾轻减灾思想 自然灾害管理的资

113、源统筹与综合协调 发挥军队和武警部队、应急队伍的职能作用 政府与社会力量协同救灾联动机制 多方参与的社会化防灾减灾救灾格局 信息共享 物资保障 科技支撑机构改革与职能整合机构改革与职能整合管理体系管理体系水资源管理司全国节约用水办公室水利工程建设司运行管理司河湖管理司水土保持司农村水利水电司水库移民司人事司监督司水旱灾害防御司水文司办公厅规划计划司政策法规司财务司三峡工程管理司南水北调工程管理司调水管理司国际合作与科技司办公厅（党委办公室）人事司（党委组织部）规划财务司教育训练司（党委宣传部）政策法规司新闻宣传司科技和信息化司应急指挥中心风险监测和综合减灾司救援协调和预案管理局救灾和物资保障司

114、调查评估和统计司国际合作和救援司火灾防治管理司地震和地质灾害救援司防汛抗旱司安全生产基础司安全生产执法局安全生产综合协调司危险化学品安全监督管理司机构改革与职能整合机构改革与职能整合水水利利部部应应急急部部组织协调水旱灾害应急救援工作，协调指导重要江河湖泊和重要水工程实施防御洪水抗御旱灾调度和应急水量调度工作，组织协调台风防御工作。组织编制洪水干旱防治规划和防护标准、重要江河湖泊和重要水工程的防御洪水抗御旱灾调度以及应急水量调度方案并组织实施。承担水情旱情预警工作。组织协调指导蓄滞洪区安全建设、管理和运用补偿工作，承担洪泛区、蓄滞洪区和防洪保护区的洪水影响评价工作。6+24+2处室处室改革目标

115、改革目标落落实实责责任任完完善善体体系系全面提升全社会抵御自然全面提升全社会抵御自然灾害的综合防范能力灾害的综合防范能力切实提高防灾减灾救灾工作法治化、规范化、现代化水平整整合合资资源源统统筹筹力力量量协同指挥工作平台协同指挥工作平台气象局水利部防汛抗旱总指挥部应急管理部自然资源部民政部协同指挥工作平台.军队社会力量构建涵盖主要涉灾部门、军队及社会救援力量等的应急管理工作平台，实现跨部门业务协同和互联互通，基于“工作留痕”思路，保障落实责任、完善体系、整合资源、统筹力量。业务分析业务分析常态管理常态管理非常态应急非常态应急预警&风险监控检查监督培训、宣传、演练应急资源管理经验总结应急决策应急指

116、挥应急调度常态管理常态管理采用“大平台+微应用”设计思路，围绕备汛体系、责任体系、预案体系、演练体系、应急体系、救灾体系，对各项防汛工作做到精细化管理，在各项防汛工作开展过程中留有痕迹特色日常工作过程管理基层人员全面参与一一级一应用水旱灾害防御与应急管理水旱灾害防御与应急管理提升抵御水旱灾害的综合防范能力提升抵御水旱灾害的综合防范能力平战结合平战结合贯穿事前贯穿事前 事中事中 事后事后风险管理风险管理队伍、物资、经验队伍、物资、经验处置与救援处置与救援总结评估总结评估态势监控与预警态势监控与预警业务需求分析业务需求分析人员人员物资物资影响影响措施措施时间时间地点地点风险风险事件事件应急管理应急

117、管理水利水利汛前准备监测预警工程调度汛后总结工程修复水旱灾害防御与应急管理水旱灾害防御与应急管理提升抵御水旱灾害的综合防范能力提升抵御水旱灾害的综合防范能力风险管理风险管理队伍物资经验管理队伍物资经验管理态势监控与预警态势监控与预警处置与救援处置与救援总结评估总结评估事前事中事后防汛风险管理洪水风险图方案预案智能管理检查督查培训宣传演练经验库案例库监测预警预报预警洪灾防御旱情防御洪水风险分析移动巡查防汛值班城市防洪综合信息洪水风险分析洪水预报模拟动态淹没分析水库调度调度指挥灾后总结评估经验库与案例库风险管理检查督查培训宣传演练物资管理经验库案例库防汛指挥抢险救援物资调度态势分析台风防御抗旱业务

118、城市防洪综合会商调度指挥调度指挥抢险救援物资调度水利应急水利应急水利应急水利应急水利应急信息化支撑水旱灾害防御和应急管理信息化支撑水旱灾害防御和应急管理湖南水库调度系统湖南水库调度系统调度方案比选调度方案比选信息化支撑水旱灾害防御和应急管理信息化支撑水旱灾害防御和应急管理应急管理业务平台综合态势台风专题防汛专题干旱专题冰冻雪灾专题地质灾害专题森林火灾专题周边雨水情：工程设计图纸：上游：下游：上游站1、站2、站3、站4的降雨还在继续，根据预报有加强的趋势圩垸1，圩垸2蓄水接近饱和，更多出险点左岸有嗒嗒小镇，人口约2000人出险点下游有中石化厂区，约20000人。，更多出险情况出险点附近人口：水库

119、地质剖面设计图大坝设计工程图溢洪道设计图库尾护坡设计图。，更多附近抢险队：抢险物资：抢险队A，距离事发地点2km抢险队B，距离事发地点4km，更多仓库1，有冲锋舟120只，预计2h到达仓库2，有沙袋1200条，预计3h到达，更多检查督导信息管理发布展示专题服务信息化支撑水旱灾害防御和应急管理信息化支撑水旱灾害防御和应急管理新技术新技术ABCABCA ICloudBig Data视频、图像识别语音识别.气象数据历史灾害案例景区视频交通大数据人口分布.科技发展助推信息化提升科技发展助推信息化提升慧眼识图水尺特征识别智能水位判断水库河道水尺识别水库河道水尺识别快速场景识别智能积水判断城市道路积水监测

120、城市道路积水监测通用模式分析智能污染物判断水库河道污染识别水库河道污染识别科技发展助推信息化提升科技发展助推信息化提升语音助手巡检记录我要巡检巡检页面语音识别通过语音识别技术、移动互联技术以及LBS技术实现的智能巡检智能巡检智能巡检查班、咨询、险情、举报、信息、其他值班助手值班助手语音识别、语音交互语音识别、语音交互信息化支撑水旱灾害防御和应急管理信息化支撑水旱灾害防御和应急管理高分辨极端气象事件模拟精确度更高、预见期更长的气象预报成果精确度更高、预见期更长的气象预报成果超算平台科技发展助推信息化提升科技发展助推信息化提升水利大数据综合管理应用平台科技发展助推信息化提升科技发展助推信息化提升防

121、汛抗旱云平台在“云平台+微应用”总体建设思路下，建设防汛抗旱大数据平台，实现“一库、一图、一平台”的项目建设总体目标。快速搭建各类核心小系统，开发出个性化的微应用，满足防汛及时反应、快速决策和移动防汛的新要求。灾险情管理检查监督管理防汛值班会商调度防汛值班系统防汛抗旱云平台抗旱管理DIY页面分布式应用管理一键式预警发布科技发展助推信息化提升科技发展助推信息化提升移动应用平台（移动门户）基于“互联网+”思维，充分发挥移动端便捷、灵活的应用特点，快速搭建水旱灾害防御及应急管理移动应用平台，实现主要涉灾部门、军队及社会救援力量等信息共享与业务协同。机构改革助力水旱灾害防御信息化提升机构改革助力水旱灾

122、害防御信息化提升汇集更多数据Big Data民政数据气象数据水利数据自然资源数据海洋数据公安数据渔政数据数据是信息化的基因水利应急单一大数据综合大数据真正大数据开启大数据时代十三陵水库畅想曲站在1958年的视角，对未来的想象十分具象，也非常超前。科技发展助推信息化提升科技发展助推信息化提升这是我国建国以来第一部科幻片科技发展任重道远我辈仍需努力！新时代中国特色灾害管理信息化建设中央党校（国家行政学院）应急管理培训中心中国特色社会主义进入新时代中国特色社会主义进入新时代经过长期努力，中国特色社会主义进入经过长期努力，中国特色社会主义进入了新时代，这是我国发展新的历史方位了新时代，这是我国发展新的

123、历史方位。安全：要求的增长与保障的滞后安全：要求的增长与保障的滞后中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。我国稳定解决了十几亿人温饱问题，总体上实现小康，不久将全面建成小康社会，人民美好生活需要日益广泛，不仅对物质文化生活提出了更高要求，而且在民主、法治、公平、正义、安全、环境等方面的要求日益增长。462030405060十四大 十五大 十六大 十七大 十八大 十九大1992年十四大报告年十四大报告4处提到“安全”处提到“安全”1997年十五大报告年十五大报告6次提到“安全”次提到“安全”2002年十

124、六大报告年十六大报告14次提到“安全”次提到“安全”2007年十七大报告年十七大报告23次提到“安全”次提到“安全”2012年十八大报告年十八大报告36次提到“安全”次提到“安全”2017年十九大报告年十九大报告55次提到“安全”次提到“安全”建设平安中国，加强和创新社会治理，维护社会和谐稳定，确保国 家 长 治 久 安、人 民 安 居 乐业。使人民获得感、幸福感、安全感更加充实、更有保障、更可持续。报告全文共提及“安全”55次、“稳定”18次、“矛盾”15次、“风险”9次、“和谐”12次、“灾”5次。习近平总书记在中国共产党第十九次习近平总书记在中国共产党第十九次全国代表大会上作报告全国代表

125、大会上作报告2017年年10月月18日日2019年1月21日，习近平总书记在省部级主要领导干部坚持底线思维着力防范化解重大风险专题研讨班开班式上发表重要讲话面对波谲云诡的国际形势、复杂敏感的周面对波谲云诡的国际形势、复杂敏感的周边环境、艰巨繁重的改革发展稳定任务，我们必边环境、艰巨繁重的改革发展稳定任务，我们必须始终保持高度警惕须始终保持高度警惕既要既要高度警惕“黑天鹅”事件，高度警惕“黑天鹅”事件，也要也要防范“灰犀牛”事件防范“灰犀牛”事件。既要既要有防范风险的先手，有防范风险的先手，也要也要有应对和化解风险挑战的高招有应对和化解风险挑战的高招。既要既要打好防范和抵御风险的有准备之战，打好

126、防范和抵御风险的有准备之战，也要也要打好化险为夷、转危为机的战略主动战打好化险为夷、转危为机的战略主动战。要善于运用要善于运用底线底线思维思维的方法，凡事从的方法，凡事从坏处准备，努力争取坏处准备，努力争取最好的结果，做到有最好的结果，做到有备无患、遇事不慌，备无患、遇事不慌，牢牢把握主动权牢牢把握主动权(2013年）。年）。李克强总理作政府工作报告李克强总理作政府工作报告2019年年3月月5日日2018年年改革和加强应急管理改革和加强应急管理，及时有效应对重，及时有效应对重大自然灾害，生产安全事故总量和重特大事大自然灾害，生产安全事故总量和重特大事故数量继续下降。故数量继续下降。2019年年

127、健全国家应急体系，提高防灾减灾救灾健全国家应急体系，提高防灾减灾救灾能力。能力。加强安全生产，防范遏制重特大事故。加强安全生产，防范遏制重特大事故。做好地震、气象、水文、地质、测绘等工作。做好地震、气象、水文、地质、测绘等工作。深化普法宣传教育。加强国家安全能力建设。深化普法宣传教育。加强国家安全能力建设。完善立体化社会治安防控体系，深入推进扫完善立体化社会治安防控体系，深入推进扫黑除恶专项斗争，依法惩治盗抢骗黄赌毒等黑除恶专项斗争，依法惩治盗抢骗黄赌毒等违法犯罪活动，打击非法集资、传销等经济违法犯罪活动，打击非法集资、传销等经济犯罪，整治侵犯公民个人信息等突出问题，犯罪，整治侵犯公民个人信息

128、等突出问题，坚决守护好人民群众的平安生活。坚决守护好人民群众的平安生活。我国应急管理体系建设的重要阶段我国应急管理体系建设的重要阶段:抗击非典是我国应急管理全面开创的里程碑；抗击非典是我国应急管理全面开创的里程碑；20082008年使“一案三制”建设得到检验，应急管理进年使“一案三制”建设得到检验，应急管理进入深化和发展时期；入深化和发展时期；党的十八大以来，进入编织全方位、立体化的公共党的十八大以来，进入编织全方位、立体化的公共安全网，提升应急能力的时期；安全网，提升应急能力的时期；党的十九大之后，应急管理进入党的十九大之后，应急管理进入加强、优化、统筹加强、优化、统筹国家应急能力建设国家应

129、急能力建设的新时期，构建统一领导、权责的新时期，构建统一领导、权责一致、权威高效的国家应急能力体系。一致、权威高效的国家应急能力体系。20182018年年中共中央关于深化党中共中央关于深化党和国家机构改革的决定和国家机构改革的决定和和深化深化党和国家机构改革方案党和国家机构改革方案：组建：组建应应急管理部急管理部。应急管理部整合了11个部门的13项职责，涉及国家防汛抗旱总指挥部、国家减灾委员会、国务院抗震救灾指挥部、国家森林防火指挥部职责，涉及公安消防部队、武警森林部队转制，牵涉面广、改革力度大。我国应急管理事业进入了新的历史发展时期 应急工作的综合管理。主要体现在新组建的应急管理部整合了先前

130、分散在13个部门和机构中的应急管理职能，基本完成了自然灾害和事故灾难领域内的全灾种综合化管理。应急工作全过程管理。包括与应急处置直接相关的预防、善后等。应急力量资源的优化管理。公安消防和武警森林部队转制组建国家综合性消防救援队伍,形成一套完整的制度、走出中国特色新路子中国特色应急管理体制：统一指挥、专常兼备、反应灵敏、上下联动、平战结合 特别重大灾害由应急管理部牵头处置和一般性灾害由地方各级政府负责、应急管理部统一响应支援的应急处置机制。逐步形成以综合性消防救援队伍为主体，以安全生产应急救援队伍等为专业骨干、社会救援力量为重要支撑和补充的救援力量体系，发挥应急救援的整体合力。全面落实24小时在

131、岗应急值守工作制度，遇有重大灾害事故发生，第一时间启动应急响应。建立应急管理部门承担重特大灾害指挥部协助党和政府负责同志组织应急处置的工作机制，建立一般性灾害由地方各级政府负责、应急管理部代表中央统一响应支援的应急处置机制。突出指挥机制、应急预案、专业救援力量和设施等要素，随时做好打大仗、打硬仗的准备。153153死死 214214伤伤 2828失联丨黑暗的一周（失联丨黑暗的一周（3.183.18-3.243.24）面对严峻复杂的自然灾害和生产安全形势，需要不断加强国家应急管理体系和能力建设，提升应急管理信息化水平，迫切需要运用云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术，建设全面支撑具有系统化、

132、扁平化、立体化、智能化、人性化特征，与我国应急管理能力相适应的中国现代应急管理体系。应急管理信息化发展“四横四纵”总体架构，形成“两网络”、“四体系”、“两机制”。“两网络”指全域覆盖的感知网络、天地一体的应急通信网络。“四体系”指先进强大的大数据支撑体系、智慧协同的业务应用体系、安全可靠的运行保障体系、严谨全面的标准规范体系。“两机制”指统一完备的信息化工作机制和创新多元的科技力量汇集机制。灾害信息整合的国际态势广泛应用地理信息系统开放性网络协作平台高效运转灾害信息实时传输网络保障政府与社会灾害信息有机融合广泛应用地理信息系统各国运用地理信息预告或通告重大灾害影响范围，以及灾害应对过程中运用

133、地理信息整合调度救灾人力及资源。开放性网络协作平台高效运转“人道救援开放街图小组”(Humanitarian OpenStreetMap Team)“危机绘图者”（crisis mappers）巨灾响应中的信息众包模式灾害信息实时传输网络保障2011年日本311大震灾，运用强震预警系统，利用地震波中P波与S波传递速度上的差异，把握在S波引致重大灾害前，透过预警简讯的发报，将地震警报信息传递给相关单位采取应变措施。政府与社会灾害信息有机融合Google推出的服务网站Superstorm Sandy Crisis Maps，以Google地图做为平台基础，同时汇集政府、企业以及个人等多种信息资源，

134、整合提供将近20类动态实时信息。与美国大气管理局(NOAA)提供的飓风位置动态与飓风路径预测；与太平洋海啸预警中心(PYWC)、美国地质调查所(USGS)等单位合作提供灾害警报与疏散通知；Hess等石油公司合作提供加油站所在位置、各站库存油量、油品去化时间预测以及是否营运等信息；非营利医疗救援组织Direct Relief应用巨量数据分析工具，找出什么地方需要什么样的救援，进而统筹分配来自各地的救援物资，包括医疗物品、食物、紧急避难安排等。袭击美国东岸，导致电力与交通中断，30多万名纽约市民被迫紧急疏散，死亡人数157人，损失650亿美金利用网络与信息技术（例如物联网），结合政府与社会力量，来

135、提高防灾、抗灾与救灾的能力。灾害信息系统架构上的两个重要特点：整合灾害信息，提供联网共享环境；引入社会创新力量，推动政府与社会融合。完善灾害动态监测网络建立政府与社会灾害信息共享机制灾害信息及时准确的传递网络灾害大数据的即時分析灾害信息化工作，说难也不难！灾害信息化工作，说难也不难！不当之处敬请批评指正！不当之处敬请批评指正！谢谢各位！谢谢各位！水利信息化中水文测控系统的应用与加强关键技术融合与发展应用需求不同尺度不同尺度水文水文多多要素监测技术要素监测技术6月份异构异构数据库数据库集成集成技术技术大数据、云计算、大数据、云计算、人工智能技术人工智能技术移动移动终端终端应用技术应用技术水文水资

136、源水文水资源服务平台技术服务平台技术水文水文数据数据挖掘挖掘分析技术分析技术水文水文数据数据关联技术关联技术水文测验水文测验质量质量控制技术控制技术水文水文等相关规范或标准等相关规范或标准关键技术-不同尺度水文多要素监测技术采集传输比测验证存储管理设备选型比测推广应用多要素高频次不同尺度不同环境频率通讯环境HUANJING选型XUANXING创新CHUANGXIN关键技术融合与发展应用需求工情视频水文行业管理大数据中心融合与发展-扩展应用大坝检测监管Bim全过程管理生态流量水资源监管地下水回补农村饮水督导检查清四乱水文水资源水利工程河湖长制安全生产监督监管运行管理安全生产融合与发展-应用展示融

137、合与发展-数据智能处理数据信息知识融合与发展关键技术应用需求大数据、云计算、人工智能等需求1234城市内涝模型耦合高精度气象预报产品实时滚动预报数据统计分析特征值数据数据关联及分析视频数据质量控制逻辑判断自我学习水文气象大数据分析与网络洪涝灾害预警平台探讨水文气象大数据分析与网络洪涝灾害预警平台探讨应用水文气象研究院(AHMRI)南京信息工程大学南京信息工程大学(NUIST)第九届防汛抗旱信息化论坛第九届防汛抗旱信息化论坛2019年年4月月9日日长沙长沙提高我国自然灾害防治能力提高我国自然灾害防治能力“加强自然灾害防治关系国计民生，要“加强自然灾害防治关系国计民生，要建立高效科学的自然灾害建立

138、高效科学的自然灾害防治体系防治体系，提高全社会自然灾害防治能力”，提高全社会自然灾害防治能力”（习近平，在（习近平，在2018年年10月月10日下午主持召开的中央财经委员会第三次会议上讲话）日下午主持召开的中央财经委员会第三次会议上讲话）“坚持以防为主、防抗救相结合坚持以防为主、防抗救相结合，坚持常态救灾和非常态救灾相统一，强化综合减灾、统筹抵御各种自然灾害。实施自然灾害实施自然灾害监测预警信息化工程”监测预警信息化工程”（2018年年10月月10日中央财经委员会第三次会议）日中央财经委员会第三次会议）大数据分析、云计算（存储）、人工智能大数据分析、云计算（存储）、人工智能三角形三角形大数据分

139、析大数据分析：数据大到无法用人脑（心算、手算）或一般计算工具（软件）所能：数据大到无法用人脑（心算、手算）或一般计算工具（软件）所能处理时的分析方法和手段，包括结构化和非结构化数据，用于探明数据中隐藏的处理时的分析方法和手段，包括结构化和非结构化数据，用于探明数据中隐藏的自然界规律和模式、统计特性和趋势以及为我们的目的（目标）服务的有用信息自然界规律和模式、统计特性和趋势以及为我们的目的（目标）服务的有用信息；不同的目的（目标）有不同的数据需求、不同的数据构成和不同的分析方法。；不同的目的（目标）有不同的数据需求、不同的数据构成和不同的分析方法。人工智能人工智能：应用计算机程序模拟人类（专业人

140、员）大脑的产物；这种模拟是不断：应用计算机程序模拟人类（专业人员）大脑的产物；这种模拟是不断演进、完善的。有广义（广泛应用）和狭义（专业、单一目标）的人工智能。演进、完善的。有广义（广泛应用）和狭义（专业、单一目标）的人工智能。云计算（云存储）云计算（云存储）：一种节约资源、合理分配资源（计算和存储设备）的商业模：一种节约资源、合理分配资源（计算和存储设备）的商业模式（租用付费）。式（租用付费）。大数据分析现状大数据分析现状The current situation of the BD analysis1、迄今为止的大数据分析、迄今为止的大数据分析&人工智能皆着眼于与“人类行为”有关的研究中人

141、工智能皆着眼于与“人类行为”有关的研究中（机器人、自动驾驶（车、机、船）、物流、精准销售、医疗、安全监控（人（机器人、自动驾驶（车、机、船）、物流、精准销售、医疗、安全监控（人脸识别）、智慧城市，等等），拥有一大批优秀人才；脸识别）、智慧城市，等等），拥有一大批优秀人才；So far,the Big Data analysis&AI focuses on fields related to“Human behavior”such as robot,auto driving,logistics,accurate sale,medical,safety surveillance（face reco

142、gnition）,smart city,etc.，a lot of talents available in these fields;2、但是鲜见以大自然第一手资料为对象的大数据分析、但是鲜见以大自然第一手资料为对象的大数据分析&人工智能在某一专业人工智能在某一专业领域研究应用实例领域研究应用实例；However，rarely reported that the BD analysis has been performed toward AI based on the first hand data from the nature in a particular professional f

143、ield.充分利用基于大数据分析的人工智能的充分利用基于大数据分析的人工智能的推理推理、预测预测能力以及能力以及快速快速、可靠可靠性高性高、（达到某一个水准后）（达到某一个水准后）有可能有可能超越人的判断力超越人的判断力的特点，在防洪预警、的特点，在防洪预警、决策领域方面可以发挥重大的作用。决策领域方面可以发挥重大的作用。本研究遵循的几项原则本研究遵循的几项原则1、与众不同、与众不同（Make difference），基于大数据分析，基于大数据分析;2、理论必须扎实、技术应该新颖、能解决问题；、理论必须扎实、技术应该新颖、能解决问题；3、平台可视化，易懂、易用、易操作、易推广；、平台可视化，易

144、懂、易用、易操作、易推广；4、成果开放评论、欢迎比较、成果开放评论、欢迎比较（海内外，海内外，worldwide）。专业领域专业领域大数据分析大数据分析和和人工智能人工智能应用举例应用举例山洪灾害山洪灾害 1、国内外的实践表明，即便稍微准确地预报山洪来临都是很困难的，因其突发性强；、国内外的实践表明，即便稍微准确地预报山洪来临都是很困难的，因其突发性强；2、目前国内流行的利用调查历史成灾山洪雨量做出的“、目前国内流行的利用调查历史成灾山洪雨量做出的“临界雨量临界雨量”当作预报依据的概念是不科学”当作预报依据的概念是不科学的，实际应用也不成功，为什么呢？因为与山洪有关的临界雨量是动态的，不是静态

145、的！的，实际应用也不成功，为什么呢？因为与山洪有关的临界雨量是动态的，不是静态的！3、所谓、所谓“开展山洪模拟模型和设计洪水计算方法研究”“开展山洪模拟模型和设计洪水计算方法研究”是耗费时间、资金和人力的错误做法，因是耗费时间、资金和人力的错误做法，因为为山洪山洪这种突发性强的自然现象这种突发性强的自然现象不存在、不需要、也没办法计算设计洪水不存在、不需要、也没办法计算设计洪水；4、事实上，山洪根本测不到流量过程，山洪没有、也不需要、也做不出有科学价值和实用意义的事实上，山洪根本测不到流量过程，山洪没有、也不需要、也做不出有科学价值和实用意义的模拟模型模拟模型；5、山洪防治不需要预报河流山洪防

146、治不需要预报河流洪水洪水时的三要素：峰、时、量时的三要素：峰、时、量，套用河流洪水预报方法是不对的；，套用河流洪水预报方法是不对的；6、山洪预警三原则：山洪预警三原则：1）只关心山洪发不发生、不关心也无法关心山洪形成过程的“峰、时、量）只关心山洪发不发生、不关心也无法关心山洪形成过程的“峰、时、量”（即只关心“净雨”）；”（即只关心“净雨”）；2）着重突发性，着重突发性，再好的预警系统也要预留再好的预警系统也要预留1小时的提前量（以应紧急小时的提前量（以应紧急情况疏散之需）；情况疏散之需）；3）一半对一半（即预警系统占）一半对一半（即预警系统占50%、责任心占、责任心占50%）。只能立足预防、

147、预警！只能立足预防、预警！应用水文气象研究院研发的“三张图”为例应用水文气象研究院研发的“三张图”为例“三张图”山洪预警预报系统：“三张图”山洪预警预报系统：第第1张图张图）静态的山洪暴雨高风险区划图）静态的山洪暴雨高风险区划图（自然、科学自然、科学基础图基础图）第第2张图张图）动态的临界河漫滩径流值图）动态的临界河漫滩径流值图（缺水图缺水图）第第3张图张图）动态的（卫星）动态的（卫星-雷达）临界雨量值图雷达）临界雨量值图（来水图来水图）动态临界径流值分布图动态临界径流值分布图（缺水图）（缺水图）Haiti/Dominican Republic(After HRC,CA,USA)Haiti/D

148、ominican RepublicAfter HRC,CA,USA大数据分析的三角形大数据分析的三角形云计算云计算（CPU、GPU）云存储云存储大数据分析大数据分析人工智能人工智能-AI训练数据、校验数据训练数据、校验数据机器学习机器学习深度学习深度学习大脑建模大脑建模结构化结构化非非结构化化专家系统专家系统“蓝蓝的天上白云飘，”“蓝蓝的天上白云飘，”“白云下面马儿跑！”“白云下面马儿跑！”水文气象大数据分析与可视化智能预警平台水文气象大数据分析与可视化智能预警平台路线图路线图-“三张图山洪预警预报系统”为例“三张图山洪预警预报系统”为例过去发生了什么过去发生了什么?（时、空历史雨量资料）（时

149、、空历史雨量资料）为何、如何发生为何、如何发生?（地区线性矩频率分析；（地区线性矩频率分析；山洪暴雨高风险区划图山洪暴雨高风险区划图 科学基础图）科学基础图）将来会发生将来会发生什么什么?（临界河漫滩径流（临界河漫滩径流值图；卫星值图；卫星-雷达雷达临界雨量值图）临界雨量值图）1、行动、行动 1 风险分析风险分析 决策支持决策支持2、行动、行动 2 风险分析风险分析 决策支持决策支持3、行动、行动 3 风险分析风险分析 决策支持决策支持4、行动、行动 4 风险分析风险分析 决策支持决策支持AI（人工智能发展水平（人工智能发展水平-难度）难度）专家介入专家介入 深度学习深度学习(准确预报准确预报

150、 风险分析风险分析 自动决策支持自动决策支持)进程进程（1）（2）（3）（4）规划、设计规划、设计预警、预报预警、预报风险分析风险分析决策支持决策支持版权所有，引用请注明出处。谢谢！版权所有，引用请注明出处。谢谢！-LBZS+US（天气分析、（天气分析、降雨、遥感降雨、遥感信息、土壤信息、土壤含水量）含水量）S+US（自然、社经、（自然、社经、降雨降雨ESP、QPF）S+US（实时社经、（实时社经、下游情势、下游情势、影视、照片、影视、照片、文字、电话）文字、电话）S StructuredUS-Unstructured？（结构化数据）（结构化数据）专家系统专家系统图像识别图像识别语音识别语音识

151、别文字识别文字识别Three key issues or difficulties 三大困难（三大困难（缺乏缺乏）(in BD analysis&AI)1、Lack of massive historical data to answer“What happened in the past?”/缺乏海量历史资料来回答“过去发生了什么？过去发生了什么？”2、Lack of mathematical models to answer“Why and how did it happen?”/缺乏正确的数学模型来回答“为什么以及如何会发生这种情况（资料）为什么以及如何会发生这种情况（资料）？”3、La

152、ck of expert system in first class The fundamental key to success building a right AI module./缺乏一流的专家系统来建立正确的人工智能模建立正确的人工智能模块块,这是核心的一环这是核心的一环。大数据分析大数据分析&人工智能人工智能（小结）（小结）1、大数据分析与大数据分析与人工智能人工智能研究（一二三四）研究（一二三四）“一一个目的个目的，两两组专家组专家，三三大困难大困难，四四个层次个层次”2、一个目的：首先明确“你”进行大数据分析一个目的：首先明确“你”进行大数据分析&AI 的目的是什么？的目的是什

153、么？两组专家：两组专家：IT人员与专业人员协同、专业人员（专家）是关键；三大困难：三大困难：资料、数学模型、专家系统；四个层次：四个层次：1）回答历史上发生了什么？（）回答历史上发生了什么？（数据收集数据收集）2）为什么、怎么会这）为什么、怎么会这样发生？（样发生？（数学建模数学建模）3）将来会发生什么和怎样发生？（）将来会发生什么和怎样发生？（预测未来预测未来）4）专家系）专家系统（模块）起作用（统（模块）起作用（发布预警发布预警，风险分析、，风险分析、自动决策支持自动决策支持）-不断完善的过程不断完善的过程。记住：一流的专家导致一流的模块，二流的导致二流的产品！记住：一流的专家导致一流的模

154、块，二流的导致二流的产品！洪涝灾害三大原因洪涝灾害三大原因（不论是江河、山洪、城市洪涝）（不论是江河、山洪、城市洪涝）三大原因：三大原因：1）强降雨）强降雨（时、空）（时、空）；2）水土流失（山区）或下垫面过度硬）水土流失（山区）或下垫面过度硬化（城市）；化（城市）；3）行洪道上违规建设。）行洪道上违规建设。学者的责任：在降雨上做文章学者的责任：在降雨上做文章（防汛预警、气象风险）（防汛预警、气象风险）政府的责任：方针、政策；政府的责任：方针、政策；法律的责任：规范法律的责任：规范学者的责任：工程建设规划学者的责任：工程建设规划政府的责任：方针、政策政府的责任：方针、政策（地方（地方政府的实施

155、、管理、奖惩制度）政府的实施、管理、奖惩制度）我国现行频率分析与新技术的差距我国现行频率分析与新技术的差距1.现技术 主观性强、资料信息有限主观性强、资料信息有限常规矩法常规矩法+（单点、单时段、指定单一（单点、单时段、指定单一P-III）+目估适线目估适线【一点一线加双眼一点一线加双眼】2.新技术客观性强、充分利用资料信息客观性强、充分利用资料信息线性矩线性矩+（地区分析、多时段、多线型比较）（地区分析、多时段、多线型比较）+准则判断准则判断【地区线性矩地区线性矩】频率分布曲线的参数估算方法频率分布曲线的参数估算方法1.Conventional Moments Method(CMM)常规矩常

156、规矩2.L-Moments Method(LMM)线性矩线性矩1,0,00()pppME Xx dF x=)()()(100,1xdFxFxXFXEMrrr=幂指数转移幂指数转移最大优点：线性最大优点：线性（积分（积分 变量 是一次方）是一次方）Page 15（频率计算）（频率计算）地区分析地区分析-水文气象一致区水文气象一致区1.每个雨量都可以分解成共性分量共性分量和个性分量个性分量；2.一致区内所有站点的共性分量是同分布的、并按资料长度加权配合一条最优的无量纲概率分布曲线无量纲概率分布曲线；3.此地区无量纲分布曲线与各个站点的本地分量“叠加”，组成该站的概率分布曲线该站的概率分布曲线；4.

157、推求推求各个站点的频率估计值各个站点的频率估计值。暴雨高风险区划暴雨高风险区划（High Risk Rainstorm Mapping，HRRM）（学术新概念）（学术新概念）定义定义：描述一个地区内，某一定历时、一定频率（重现期）降雨事件一个地区内，某一定历时、一定频率（重现期）降雨事件中最大雨强的空间分布。中最大雨强的空间分布。（林炳章，（林炳章，AHMRI,2013；ICHE2016 推向国际同行推向国际同行）(暴雨高风险区标志着高强度暴雨最有可能发生、并触发地质灾害和城市内涝的地方暴雨高风险区标志着高强度暴雨最有可能发生、并触发地质灾害和城市内涝的地方;对对于海绵城市规划建设、防涝泽重点

158、地区、透水铺装规划等也很重要）于海绵城市规划建设、防涝泽重点地区、透水铺装规划等也很重要）（注：以前设计暴雨的空间分布只研究“点（注：以前设计暴雨的空间分布只研究“点-面关系”）面关系”）http:/ahmri_厦门市降雨频率图集数字化和暴雨高风险区划可视化平台厦门市降雨频率图集数字化和暴雨高风险区划可视化平台（改进版（改进版V2.0 动态）动态）（改进版）借助大数据分析：（改进版）借助大数据分析：1）该平台能够快速（）该平台能够快速（1-2分钟）精准地计算出任何地点发生的大暴雨量级（重现分钟）精准地计算出任何地点发生的大暴雨量级（重现期），并进一步展现历史上该量级暴雨在研究区的空间分布状况。

159、期），并进一步展现历史上该量级暴雨在研究区的空间分布状况。现有老方法可现有老方法可能需要能需要2-3天才能计算出结果，而且可靠性存疑天才能计算出结果，而且可靠性存疑。2）防汛期间，该平台能够动态展现（屏幕）防汛期间，该平台能够动态展现（屏幕24小时滚动）实时暴雨灾害气象风险小时滚动）实时暴雨灾害气象风险的空间分布状况（等级）。的空间分布状况（等级）。可视化平台截图可视化平台截图1：上海品茶（左边是功能区，右边是图表展示）：上海品茶（左边是功能区，右边是图表展示）可视化平台截图可视化平台截图2：移动鼠标至研究区内任何一点（不论有无资料），点击！就可得移动鼠标至研究区内任何一点（不论有无资料），点击！就可

160、得到该点完整的频率估计值（图表和曲线），包含到该点完整的频率估计值（图表和曲线），包含90%置信限（虚线；图中出示是置信限（虚线；图中出示是6小时）小时）可视化平台截图可视化平台截图3：鼠标所示站点的空间网格点的频率估计值（图示鼠标所示站点的空间网格点的频率估计值（图示3小时小时-25年一遇）年一遇）可视化平台截图可视化平台截图4：历史暴雨分析：历史暴雨分析可视化平台截图可视化平台截图5：暴雨高风险区划（图示：暴雨高风险区划（图示12小时小时-50年一遇）年一遇）可视化平台截图可视化平台截图6：暴雨灾害气象风险预警平台（暴雨灾害气象风险预警平台（24小时滚动；左边显示实时累积雨小时滚动；左边显

161、示实时累积雨量空间分布，右边显示实时气象风险空间分布；为防汛警戒等级提升提供科学依据）量空间分布，右边显示实时气象风险空间分布；为防汛警戒等级提升提供科学依据）智慧防洪（江河、山洪、城市洪涝）减灾四大任务智慧防洪（江河、山洪、城市洪涝）减灾四大任务（科学基础）（科学基础）1）统合水文局和气象局的雨量资料，应用“地区线性矩方法”编制全国编制全国暴雨频率图集暴雨频率图集，涵盖完整的设计时段和从1年一遇到千年一遇的设计频率，提供统一的、国家级别的时-空全覆盖的暴雨设计频率平台，供各行各业（水利、防汛、气象、城建、海洋、地质等）进行工程建设设计标准和地区防洪规划使用。这是一项科学含量高、认真细致的基础

162、工作，也将是新中国将是新中国70年来第一部全国范围的、时空全覆盖的暴雨频率图集，其年来第一部全国范围的、时空全覆盖的暴雨频率图集，其成果可以稳定三十年使用成果可以稳定三十年使用（30年后可以再更新）。2）编制覆盖全国的暴雨高风险区划图集编制覆盖全国的暴雨高风险区划图集，涵盖各种设计时段和设计频率，分为山区的“山洪灾害暴雨高风险区划图集”和城市的“城市洪涝灾害暴雨高风险图集”，提供可视化应用平台-预防为主。3）研制全国重点地区的山洪灾害气象风险预警平台山洪灾害气象风险预警平台和城市洪涝灾害气城市洪涝灾害气象风险预警平台象风险预警平台 24小时滚动的汛期的作业预警预报。4）重新编制全国的可能最大降

163、水（重新编制全国的可能最大降水（PMP）图集）图集。从防洪角度：从防洪角度：水利信息化四大科研任务水利信息化四大科研任务（学术水准、专业功底）（学术水准、专业功底）任务任务 1 编制时空全覆盖暴雨频率图集编制时空全覆盖暴雨频率图集任务任务 2 编制暴雨高风险区划图集编制暴雨高风险区划图集任务任务 3 构建动态的气象风险预警平台构建动态的气象风险预警平台任务任务 4 编制长、短历时编制长、短历时PMP 等值线图等值线图这些都是实事！这些都是实事！科学基础图科学基础图预防预防预警预警极端极端提高防洪减灾工作的科学性提高防洪减灾工作的科学性以上实实在在的四大任务的开展和完成将大大地以上实实在在的四大

164、任务的开展和完成将大大地减少在防洪减灾（大江大河洪水、台风暴雨洪灾、山减少在防洪减灾（大江大河洪水、台风暴雨洪灾、山洪灾害、城市看海）使命中的被动因素，增长了抵御洪灾害、城市看海）使命中的被动因素，增长了抵御气象风险的预见期，增加了积极主动性，气象风险的预见期，增加了积极主动性，做到立足预做到立足预防、预警防、预警 这是信息化智慧水利的重要发展方向这是信息化智慧水利的重要发展方向。差距差距（中美对比（中美对比 笔者个人亲历的）笔者个人亲历的）“地区线性矩频率分析”地区线性矩频率分析”（基于次序统计量（基于次序统计量+地区分析）为例地区分析）为例1、美国（、美国（NOAA）科研成果转化成生产力科

165、研成果转化成生产力1）1991-1992 试验研究（试验研究（Pilot study);2）1993年年6月月 ASCE 旧金山学术大会报告；旧金山学术大会报告；3）1993-1997 学界、业界讨论、评估；学界、业界讨论、评估；4）1997年全国分区分片推广、编制。年全国分区分片推广、编制。2、中国、中国 科研成果转化成生产力科研成果转化成生产力1）1995年开始利用每年回国休假在国内高校、研究机构介绍报告；年开始利用每年回国休假在国内高校、研究机构介绍报告；2）2004年年12月同济大学聘为客座教授月同济大学聘为客座教授(培养研究生）；培养研究生）；3）2004年年12月在南京“全国水文计

166、算培训班”讲课；月在南京“全国水文计算培训班”讲课；4）2009年辞职回国、年辞职回国、2012年年12月在南京“全国水文科学大会”特邀报告；月在南京“全国水文科学大会”特邀报告；5）2013年年8月月15日应邀到美国日应邀到美国ESEWG报告中国的工程水文进展；报告中国的工程水文进展；6）至今，一系列的报告、演讲、科研成果创新汇报和报告）至今，一系列的报告、演讲、科研成果创新汇报和报告 效果？效果？六年六年？年？年2018年年10月月18日在北师大讲座日在北师大讲座大数据分析催生一门新学科大数据分析催生一门新学科 数据学数据学新的学科新的学科 数据学（数据学（Dataology）数据科学（D

167、ata Science)-用科学的方法分析研究数据；-数据研究的成果又推进科学的发展。举例：1）概率密度函数上端不是发散而是收敛（频率计算）；2）一场暴雨分割成辐合雨和地形雨分量（PMP估算）。Hydrome-dataology 水文气象数据学水文气象数据学怎么用科学的方法研究数据？怎么用科学的方法研究数据？（举例）（举例）基于次序统计量的线性矩的优点基于次序统计量的线性矩的优点-就是从有限就是从有限的资料（数据）中抽取更多的信息。的资料（数据）中抽取更多的信息。-单个数据，数据两两、三三、四四之间的关系单个数据，数据两两、三三、四四之间的关系信息化信息化（科学基础）（科学基础）从同样数据中抽

168、取更多信息从同样数据中抽取更多信息线性矩（线性矩（L-Moments）定义定义：线性矩是次序统计量某种组合的期望值：线性矩是次序统计量某种组合的期望值（哈斯金，1989）Definition:L-moments are expectations of certain linear combinations of order statistics(Hosking,1989)()rkkrkrrk rrE Xr=1011112(),.:,)33(41)2(31)(214:14:24:34:443:13:23:332:12:221XXXXEXXXEXXEEX+=+=)(:2:1nnnnXXXWhen举

169、例：样本容量举例：样本容量n=8的第三阶样本矩的第三阶样本矩 l3的展开式的展开式13()183(x3-2x2+x1)+(x4-2x2+x1)+(x5-2x2+x1)+(x6-2x2+x1)+(x7-2x2+x1)+(x8-2x2+x1)+(x4-2x3+x1)+(x5-2x3+x1)+(x6-2x3+x1)+(x7-2x3+x1)+(x8-2x3+x1)+(x4-2x3+x2)+(x5-2x3+x2)+(x6-2x3+x2)+(x7-2x3+x2)+(x8-2x3+x2)+(x5-2x4+x1)+(x6-2x4+x1)+(x7-2x4+x1)+(x8-2x4+x1)+(x5-2x4+x2)+

170、(x6-2x4+x2)+(x7-2x4+x2)+(x8-2x4+x2)+(x5-2x4+x3)+(x6-2x4+x3)+(x7-2x4+x3)+(x8-2x4+x3)+(x6-2x5+x1)+(x7-2x5+x1)+(x8-2x5+x1)+(x6-2x5+x2)+(x7-2x5+x2)+(x8-2x5+x2)+(x6-2x5+x3)+(x7-2x5+x3)+(x8-2x5+x3)+(x6-2x5+x4)+(x7-2x5+x4)+(x8-2x5+x4)+(x7-2x6+x1)+(x8-2x6+x1)+(x7-2x6+x2)+(x8-2x6+x2)+(x7-2x6+x3)+(x8-2x6+x3)+

171、(x7-2x6+x4)+(x8-2x6+x4)+(x7-2x6+x5)+(x8-2x6+x5)+(x8-2x7+x1)+(x8-2x7+x2)+(x8-2x7+x3)+(x8-2x7+x4)+(x8-2x7+x5)+(x8-2x7+x6)l3=1/3=抛砖引玉抛砖引玉工程水文设计暴雨入门的基本功工程水文设计暴雨入门的基本功水文统计的五个入门小知识（测验；水文统计的五个入门小知识（测验；附答案参考线索附答案参考线索）：1）如何回答学生的提问：“什么叫水文统计？我们学了数理统计，为什么还要学水文统计？”如何回答学生的提问：“什么叫水文统计？我们学了数理统计，为什么还要学水文统计？”-A：一般来说，

172、数理统计研究正态分布或偏态分布中围绕均值区域，而水文统计研究的对象是偏态分布的尾部，许多数理统计中的成熟的理论和结论不适用于水文统计，需要研究者自己研究解决。2）什么叫频率计算？频率计算包含哪些内容？什么叫频率计算？频率计算包含哪些内容？-A：用一个或数个样本去估计总体概率分布的统计方法称频率计算；其包含三部分内容：抽样方法、参数估计和线型选择。3）频率计算的“死结（频率计算的“死结（Impasses）”是什么？）”是什么？-A:1）无法用数学分析的方法推导出适合于水文资料（雨量、流量）的概率分布曲线；2）频率估计值(Quantiles)如 50-年、100-年一遇的真值（True value

173、)永远不知道。4）作为统计推断的贝叶斯估计（作为统计推断的贝叶斯估计（Bayesian Approach）在许多领域应用得很成功，为什么在水文频率分析中无）在许多领域应用得很成功，为什么在水文频率分析中无用武之地？用武之地？-A:作为统计推断理论的贝叶斯估计的最大优点是使用第三方的信息，经条件概率转换将先验概率转换为后验概率，但是水文频率计算研究的对象是极值系列，即偏态分布的尾端，至今仍没有找到稳定的第三方（信息）关系。5）作为分析参数不稳定性的“拔靴法（作为分析参数不稳定性的“拔靴法（Bootstrap）”在许多领域应用得很好，为什么在水文频率计算中就用不）”在许多领域应用得很好，为什么在水

174、文频率计算中就用不起来？起来？-A:Bootstrap 可理解为“有返还的重复多次抽样”，其实质就是“经验分布重复多次的综合即为总可理解为“有返还的重复多次抽样”，其实质就是“经验分布重复多次的综合即为总体分布”，适用于当研究对象是正态分布或近似地是偏态分布中围绕均值的部分，但是水文频率计算研究对体分布”，适用于当研究对象是正态分布或近似地是偏态分布中围绕均值的部分，但是水文频率计算研究对象是极值，即偏态分布的尾端。典型的例子：在一个容量象是极值，即偏态分布的尾端。典型的例子：在一个容量50年的样本系列中包含有一场可能是年的样本系列中包含有一场可能是300年一遇的暴年一遇的暴雨，应用雨，应用B

175、ootstrap 得出的结论将很荒谬！得出的结论将很荒谬！质疑！质疑！“吵架”？“吵架”？-做学问应该提倡这种精神！做学问应该提倡这种精神！水文气象是研究高端工程水文水文气象是研究高端工程水文1、测测 遥感、遥测；2、报报 水文气象集合预报（河流概率水文预报）；3、算算 “地区线性矩频率计算”、“可能最大降水（PMP）估算”。发展方向：水文发展方向：水文+气象气象+信息化信息化清醒认识世界和大自然清醒认识世界和大自然这个世界是讲究实力；这个世界是讲究实力；这个世界是崇尚创新！这个世界是崇尚创新！推崇一个字推崇一个字实实（严谨、踏实）（严谨、踏实）The EndThank you for you

176、r time.谢谢大家！洪水概率预报和汛期运行水位动态控制洪水概率预报和汛期运行水位动态控制武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室2 前言前言 降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术 入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制 入库预报实时校正方案入库预报实时校正方案 入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法 汛期分期与分期设计洪水汛期分期与分期设计洪水 汛期运行水位动态控制汛期运行水位动态控制汇报内容汇报内容3前言（前言（1）水文预报水文预报是指基于水文现象的客观规律是指基于水文现象的客观规律，利用现有利用现有的水文气象数据对的水文气象数据对

177、未来水文要素未来水文要素进行预测或估计进行预测或估计。科学科学准确的水文预报准确的水文预报，对于流域水资源管理对于流域水资源管理、防洪减灾防洪减灾、洪洪水资源化等都具有重大作用水资源化等都具有重大作用。4雅砻江长江金沙江汉江乌江嘉陵江洞庭湖岷江鄱阳湖三峡水库是发挥防灾减灾、水资源综合利用和水生态环境保护的重要措施长江流域已形成以三峡水库为核心、世界规模最大的水库群总库容：3600亿m3（9个三峡）总防洪库容：770亿m3（3.5个三峡）电站总装机：19万MW（8.4个三峡）惠及人口：4亿人（全国1/3）前言（前言（2）5攀攀枝枝花花雅雅砻砻江江宜宜宾宾岷岷江江大大渡渡河河重重庆庆白白龙龙江江乌

178、乌江江三三峡峡宜宜昌昌清清江江洞洞庭庭湖湖嘉嘉陵陵江江鄱鄱阳阳湖湖湘湘江江资资水水沅沅江江澧澧水水修修水水赣赣江江抚抚河河饶饶河河武武汉汉荆荆州州岳岳阳阳九九江江汉汉江江梨梨园园阿阿海海金金安安桥桥龙龙开开口口鲁鲁地地拉拉观观音音岩岩二二 滩滩锦屏一级锦屏一级溪溪洛洛渡渡向向家家坝坝紫坪铺紫坪铺瀑瀑布布沟沟草草 街街宝宝珠珠寺寺碧碧口口亭子口亭子口彭彭 水水沙沙 沱沱思思 林林构皮滩构皮滩高坝洲高坝洲隔河岩隔河岩水布垭水布垭柘柘 溪溪五五强强溪溪凤凤滩滩皂皂市市江江垭垭柘柘林林万万 安安廖廖 坊坊丹江口丹江口安安 康康峡峡 江江双牌双牌东东江江以三峡水库为核心的长江巨型水库群拓扑结构图前言（前

179、言（3）6 建库后水文气象资料系列建库后水文气象资料系列发生发生变化变化边界条件改变边界条件改变、如、如水库水库功能、防洪任务等功能、防洪任务等 未能考虑汛期洪水的季节性变化规律未能考虑汛期洪水的季节性变化规律（年最大取样）（年最大取样）没有充分利用水文气象预报信息没有充分利用水文气象预报信息为什么需要研究汛限水位问题？为什么需要研究汛限水位问题？0200004000060000800006.17.18.19.110.1时间（月时间（月.日）日）日最大流量日最大流量(m3/s)汛前期汛前期主汛期主汛期汛末期汛末期前言前言（5）7 根据流域洪水的季节性变化规律，进行汛期分期，计算分期设计洪水，制

180、定水库汛限水位分期控制方案。根据实时雨、水情，利用预报成果，在不降低水库防洪标准，确保水库大坝、上下游地区防洪安全的前提下，按照经科学论证并经有关部门审批的水库汛期运行水位动态控制范围，进行水位浮动的调度过程。分期汛限水位和动态控制方案分期汛限水位和动态控制方案前言前言（6）8 开展入库洪水概率预报研究开展入库洪水概率预报研究，提高洪水预报精提高洪水预报精度度，延长预见期；延长预见期；隔河岩水库分期设计洪水与汛期运行水位动态隔河岩水库分期设计洪水与汛期运行水位动态控制；控制；提升水库运行管理和科学调度水平提升水库运行管理和科学调度水平，发挥水库发挥水库综合利用综合利用效益效益。前言（前言（7）

181、以三峡水库和隔河岩水库为例：以三峡水库和隔河岩水库为例：9 前言前言 降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术 入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制 入库预报实时校正方案入库预报实时校正方案 入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法 汛期分期与分期设计洪水汛期分期与分期设计洪水 汛期运行水位动态控制汛期运行水位动态控制概概汇报内容汇报内容10降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术（1 1）降水过程降水过程是水文循环中至关重要的环节，对水文预报而言，降雨是最重要的水文气象资料，它直接决定了水文预报结果的准确性。仅依靠落地雨，无法满足水库管理所需预见期。必须通过使用数值天气预报实现。

182、现有技术条件下，数值天气预报数值天气预报与实际降水过程存在时空尺度不时空尺度不匹配匹配、存在明显预报误差明显预报误差，在使用前需要对其进行预处理和校正预处理和校正，为水文模型提供比较准确可靠的输入数据。11降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术（2 2）校正方法校正方法（1）线性回归模型线性回归模型线性回归模型对降雨预报产品Psat与实测降雨量Pref进行线性回归：式中：a 和 b 是线性回归的拟合参数，为随机误差，且 N(0,2)satrefPabP=+12降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术（3 3）校正方法校正方法（2）非线性回归模型非线性回归模型采用非线性关系来拟合预报降

183、水和实测降水之间的关系：式中：a 和 b 是回归的拟合参数，为随机误差，且 N(0,2)bsatrefPaPe=13降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术（4 4）校正方法校正方法（3）频率分布校正法频率分布校正法通过修正预报降雨序列的频率分布曲线，使其与观测降雨序列的频率分布曲线吻合，从而达到校正预报降雨序列目的。对于降水常认为其服从Gamma分布，概率密度为：式中：式中：和和分别为分别为Gamma分布的形状和尺度参数分布的形状和尺度参数。11(|,),0;,0()xf xxex =频率分布修正法原理图频率分布修正法原理图 观测 预报 Psat Pref 14降水预报数据预处理技术降水

184、预报数据预处理技术（5 5）四四种降雨数值预报产品平均绝对误差（种降雨数值预报产品平均绝对误差（2007-2016年，单位：年，单位：mm）通过对降雨量预报产品精度进行定量评价，得出通过对降雨量预报产品精度进行定量评价，得出人工综合人工综合预报预报产品的平均绝对误差最小，产品的平均绝对误差最小，欧洲中心预报欧洲中心预报产品次之，产品次之，日本和日本和中国中国T639T639数值预报产品最差。数值预报产品最差。欧洲中心预报产品时间精度为欧洲中心预报产品时间精度为6h6h，空间分辨率为，空间分辨率为0.125 x 0.1250.125 x 0.125日本预报产品时间精度为日本预报产品时间精度为6h

185、6h，空间分辨率，空间分辨率1.25 x 1.251.25 x 1.25中国中国T639T639产品预报精度为产品预报精度为3h3h，空间分辨率，空间分辨率1 x 11 x 1。人工综合预报产品预报精度为人工综合预报产品预报精度为24h24h，依据典型雨型分解成，依据典型雨型分解成6h6h数据。数据。预见期/d1234567欧洲中心预报产品5.665.957.8311.3714.8819.4323.59日本预报产品5.856.328.4212.2216.0520.3725.64中国T639产品5.896.548.9012.9816.4621.5126.21人工综合预报5.686.177.871

186、0.7614.5616.7518.9315降水预报数据预处理效果评价降水预报数据预处理效果评价（6 6）对人工综合预报的2007-2016年的溪洛渡和三峡不同子区间17d降水预报进行预处理，并采用平均绝对误差平均绝对误差（MAE）对结果进行评价：频率分布修正模型校正效果频率分布修正模型校正效果最佳。最佳。16降水预报数据预处理效果评价降水预报数据预处理效果评价（7 7）频率分布校正前后频率分布校正前后MAE指标指标校正后17d的预报雨量MAE显著减小显著减小，各区间的MAE分布位于16mm/d的范围内，校正效果良好。预见期/d1234567区域攀枝花华弹校正前4.646.7410.3511.7

187、515.3317.0518.79校正后校正后2.463.076.277.4610.2312.6613.02华弹向家坝校正前3.876.758.5410.9213.4715.2417.21校正后校正后2.283.225.376.729.7410.0711.95向家坝寸滩校正前4.398.8312.4315.0118.1020.1722.78校正后校正后2.943.246.337.6311.2213.4216.24寸滩万县校正前4.127.119.5511.7614.9616.1519.88校正后校正后2.613.875.097.0010.3412.4113.42万县宜昌校正前3.467.409.

188、3112.1014.6216.8719.15校正后校正后1.923.555.446.899.8812.6514.7617日降水预报结果的时程分配日降水预报结果的时程分配（8 8）7种典型雨型示意图种典型雨型示意图 和和（1956）向家坝向家坝三峡水库区间不同雨型三峡水库区间不同雨型降雨发生频率比例降雨发生频率比例（2003-2016）186 6小时降水预报的雨型分布小时降水预报的雨型分布（9 9）向家坝向家坝三峡水库区间不同雨型降雨发生频率空间分布图三峡水库区间不同雨型降雨发生频率空间分布图19降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术小结小结（1010）（1 1）数值天气预报误差数值天气预

189、报误差随着预见期增加显著增大随着预见期增加显著增大，需要需要进行预处理进行预处理。（2 2）频率分布修正模型频率分布修正模型在减小预报降雨偏差效果较其他在减小预报降雨偏差效果较其他两种模型更为明显两种模型更为明显，具有较小的具有较小的MAEMAE值值。（3 3）人工预报降水的误差最小人工预报降水的误差最小，欧洲中心数值预报产品欧洲中心数值预报产品绝对误差次之绝对误差次之，日本预报产品和中国日本预报产品和中国T T639639较差较差。（4 4）研究区域的研究区域的单峰且主峰靠后的雨型最为常见单峰且主峰靠后的雨型最为常见，占研占研究样本的究样本的4545.1212%。20 项目简介项目简介 降水

190、预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术 入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制 入库预报实时校正方案入库预报实时校正方案 入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法 汛期分期与分期设计洪水汛期分期与分期设计洪水 汛期运行水位动态控制汛期运行水位动态控制汇报内容汇报内容21 研究研究区域区域:向向家坝家坝三峡区间三峡区间入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制（1 1）流量数据流量数据：向家坝出库，高场，富顺，北碚，武隆流量，三峡入库流量。雨量数据雨量数据：向家坝朱沱，朱沱寸滩，寸滩万县万县奉节，奉节宜昌区间面雨量数据。以上数据均为20032016年汛期6h数据。22区间产流模型API模型长江

191、流域从长江流域从1952年开始应用年开始应用API模型模型于降雨径流预报，是三峡于降雨径流预报，是三峡水库实际作业预报采用的主要预报模型。水库实际作业预报采用的主要预报模型。(),ttRfP Pa=()111,tttmtmtmk PaPPaIPaIPaI+=式中：入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制（2 2）23区间汇流模型多输入单输出模型多输入单输出多输入单输出（MISO）线性系统模型的基本方程）线性系统模型的基本方程为：为：ijmjjiihxy=+=11式中：输入MISO模型模型系统模型输出1x2x1nxnxy入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制（3 3）24三峡入库三峡入库洪水模

192、拟方案研制洪水模拟方案研制（4 4）向家坝向家坝三峡三峡MISO模型概化图模型概化图25三峡三峡入库入库洪水洪水模拟结果（模拟结果（5 5）三峡入库三峡入库MISO模型率定期和检验期效率系数分别超过模型率定期和检验期效率系数分别超过97%和和94%，水量误差水量误差不大于不大于3%，总体模拟效果良好总体模拟效果良好。三峡三峡MISO模型评价指标模型评价指标评价指标评价指标NSERERMSE率定期率定期（2008-2013）97.76%-0.82%1445检验期检验期（2014-2016）94.88%-2.72%177126三峡入库三峡入库洪水洪水模拟过程线（模拟过程线（6 6）率定期率定期 2

193、009年年检验期检验期 2016年年27考虑降雨预报的三峡入库洪水模拟预报（考虑降雨预报的三峡入库洪水模拟预报（7 7）降雨是洪水预报最重要的输入，忽略预见期内的降雨信降雨是洪水预报最重要的输入，忽略预见期内的降雨信息，必然会增加预报的息，必然会增加预报的不确定性不确定性，尤其当预见期较长时，尤其当预见期较长时，这种影响会进一步加大。将这种影响会进一步加大。将定量降水预报定量降水预报结果与水文模结果与水文模型进行耦合，对延长洪水预见期和提高预报精度具有重型进行耦合，对延长洪水预见期和提高预报精度具有重要意义。要意义。采用三峡梯调中心专业气象台发布的采用三峡梯调中心专业气象台发布的2013201

194、6年预预见期为见期为1d7d的的定量降水预报定量降水预报，经频率校正法修正后，经频率校正法修正后作为上述作为上述MISOMISO模型的输入模型的输入，开展，开展三峡三峡流量流量预报预报试验。试验。28三峡入库三峡入库洪水洪水模拟预报精度（模拟预报精度（8 8）基于基于MISOMISO模型的三峡模型的三峡1 1 7 7d d预报预报效率系数效率系数基本可达基本可达0 0.9 9，水量误差水量误差RERE位于位于-2 2.4 4%-2 2.6767%之间之间，RERE绝对值均值位绝对值均值位于于9 9%之内之内。整体上预报效果随预见期延长而降低整体上预报效果随预见期延长而降低。预见期NSERE（%

195、）RE绝对平均值（%）1d0.94-2.406.622d0.92-2.307.063d0.91-2.527.554d0.90-2.477.775d0.89-2.608.166d0.89-2.668.497d0.88-2.678.9229三峡入库洪水不同预见期预报精度（三峡入库洪水不同预见期预报精度（9 9）对不同预见期三峡预报误差进行统计。其中，17d的90%保证率绝对误差为34364792m3/s，95%保证率绝对误差为46436744m3/s；17d的90%保证率相对误差 为 13.54%19.29%，95%保 证 率 相 对 误 差 为16.59%25.15%，预报精度较高。020004

196、00060008000400000002200000708090100流量误差流量误差/（m/s）保证率保证率/%预见期预见期1d预见期预见期2d预见期预见期3d预见期预见期4d预见期预见期5d预见期预见期6d预见期预见期7d00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.500708090100相对误差的绝对值相对误差的绝对值保证率保证率/%预见期预见期1d预见期预见期2d预见期预见期3d预见期预见期4d预见期预见期5d预见期预见期6d预见期预见期7d预报绝对误差保证率曲线预报绝对误

197、差保证率曲线预报相对误差保证率曲线预报相对误差保证率曲线30三峡入库洪水不同预见期预报结果展示（三峡入库洪水不同预见期预报结果展示（1010）31三峡入库三峡入库洪水模拟预报洪水模拟预报小结小结（1111）（1 1）采用采用MISOMISO模型能够有效模型能够有效模拟三峡模拟三峡入库流量入库流量，具具有有较高的效率系数较高的效率系数和和较小的水量误差较小的水量误差。（2 2）考虑降水预报考虑降水预报能够能够明显提升明显提升预报预报效果效果，三峡三峡1 17 7d d入库流量入库流量预报效果良好预报效果良好。（3 3）基于基于MISOMISO模型考虑预见期内降水的模型考虑预见期内降水的三峡三峡预

198、报水预报水量有所量有所偏小偏小，后期需进行校正后期需进行校正。32 项目简介项目简介 降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术 入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制 入库预报实时校正方案入库预报实时校正方案 入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法 汛期分期与分期设计洪水汛期分期与分期设计洪水 汛期运行水位动态控制汛期运行水位动态控制汇报内容汇报内容33入库预报实时校正方案（入库预报实时校正方案（1 1）自回归修正法：自回归修正法：通过建立误差系列误差系列的自回归时间序列分析模型预报未来时刻的误差，再叠加叠加到原始的水文模型输出的预报值得到校正后校正后的预报值。1122()()()tt

199、tptptxxxx=+第第t时段的时段的p阶自回归模型的预报阶自回归模型的预报误差估计值误差估计值可表示为：可表示为：第第t时段的预报时段的预报校正值校正值可表示为：可表示为：tttyyx=+34 三峡三峡误差校正结果误差校正结果误差自相关图误差自相关图误差偏自相关图误差偏自相关图入库预报实时校正方案入库预报实时校正方案（2 2）误差的自回归方程为：误差的自回归方程为：式中：et表示第t个时段的误差值。123450.59940.09120.04440.07350.0181tttttteeeeee=+35三峡入库三峡入库预报实时预报实时校正结果（校正结果（3 3）2014年年同样，经过自回归误差

200、校正同样，经过自回归误差校正后，模拟结果有明显提升。后，模拟结果有明显提升。36三峡三峡入库入库预报实时预报实时校正结果（校正结果（4 4）经过自回归实时校正后，率定期和检验期效率系数均有提高，水量误差有所下降，表明建立的误差自回归校正方案可以有效改善模拟结果。时段MISO模拟流量校正流量R2RER2RE率定期97.76%-0.82%98.95%-0.16%检验期94.88%-2.72%97.86%-0.59%37三峡入库三峡入库预报实时校正方案预报实时校正方案小结小结（8 8）（1 1）三峡）三峡水库入库流量误差系列的自相关性均较高，水库入库流量误差系列的自相关性均较高，经过校正经过校正后的

201、流量过程精度都有较大提升，取得后的流量过程精度都有较大提升，取得了满意了满意的结果，在模拟误差峰值处，校正后均有所改善的结果，在模拟误差峰值处，校正后均有所改善。（2 2）经过）经过校正后校正后的三峡的三峡水库入库流量率定期和检验期水库入库流量率定期和检验期效率系数效率系数分别提高了分别提高了1.19%1.19%和和2.98%2.98%。（3 3）校正后三峡水库模拟）校正后三峡水库模拟的的水量误差水量误差都得到明显改善，都得到明显改善，率定期与检验期均率定期与检验期均小于小于1%1%。38 项目简介项目简介 降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术 入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制

202、 入库预报实时校正方案入库预报实时校正方案 入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法 汛期分期与分期设计洪水汛期分期与分期设计洪水 汛期运行水位动态控制汛期运行水位动态控制汇报内容汇报内容39k=1k=2k=3k=K贝叶斯概率水文预报过程示意图入库洪水概率预报方法（入库洪水概率预报方法（1）研究方法研究方法Hk，Sk(k=1,2,.,K)分别表示待预报的流量观测值、确定性预报值；K为预见期长度；hk,sk分别为Hk，Sk的实现值。40(|)()(|)(|)()kkkkkkkkkkkkkkfshghhsfshgh dh+=似然函数：似然函数：反映了预报模型的预报能力反映了预报模型的预报能力先验分

203、布：先验分布：反映流量过程的不确定性反映流量过程的不确定性后验分布后验分布 利用确定性洪水预报结果（新信息）对实测流量的先验分布进行利用确定性洪水预报结果（新信息）对实测流量的先验分布进行贝叶斯修正贝叶斯修正得到实测流量后验分布。得到实测流量后验分布。BPF的关键问题是的关键问题是选取合适的先验分布选取合适的先验分布和和似然函数似然函数，进而推求实，进而推求实际流量的后验概率密度。际流量的后验概率密度。贝叶斯预报处理器贝叶斯预报处理器（BPF）入库洪水概率预报方法（入库洪水概率预报方法（2）41 贝叶斯先验密度和似然函数本质上都可以看成贝叶斯先验密度和似然函数本质上都可以看成条件概率密度条件概

204、率密度函数函数。Copula函数能够灵活地构造边缘分布为任意分布的水文变量函数能够灵活地构造边缘分布为任意分布的水文变量联合分布联合分布，较好地模拟水文水资源系统的较好地模拟水文水资源系统的非线性和非正态特征非线性和非正态特征，在水文领域得到了广泛的应用在水文领域得到了广泛的应用。在在BPF的框架下的框架下，利用利用Copula函数描述先验密度和似然函数函数描述先验密度和似然函数，得到基于得到基于Copula函数的贝叶斯概率水文预报模型函数的贝叶斯概率水文预报模型（Copula-BPF）。入库洪水概率预报方法（入库洪水概率预报方法（3）42 先验密度先验密度 似然函数似然函数 后验密度后验密度

205、()kkgh12(|)(,)()kkkkSkfshc u ufs=1211210(,)(|)()(,)kkkkkc u uhsghc u udu=Copula-BPF模型模型入库洪水概率预报方法（入库洪水概率预报方法（4）43 后验期望值预报后验期望值预报采用采用Nash效率系数和相对误差进行评价效率系数和相对误差进行评价。概率预报区间概率预报区间采用以下采用以下3个指标进行评价：个指标进行评价：（1）区间覆盖率区间覆盖率CR：概率预报区间包含的实测点据的比例：概率预报区间包含的实测点据的比例。（2）平均区间带宽平均区间带宽B：概率预报区间上下界的平均宽度：概率预报区间上下界的平均宽度。（3）

206、平均相对带宽平均相对带宽RB：概率预报区间上下界宽度与实测流量：概率预报区间上下界宽度与实测流量之比的均值之比的均值。概率预报评价指标概率预报评价指标（1 1）入库洪水概率预报方法（入库洪水概率预报方法（5）44 概率预报概率预报采用以下采用以下4种方法进行评价：种方法进行评价：（1）Q-Q图图。通过比较预报概率分布与实测值的通过比较预报概率分布与实测值的概率分布的差异概率分布的差异，从概率角度检验预报概率分布从概率角度检验预报概率分布的准确性的准确性。（2）可靠性可靠性（-index）。定量描述定量描述Q-Q图中曲图中曲线偏离线偏离1:1直线的程度直线的程度。（3）分辨率分辨率（-index

207、）。表示概率分布的平均表示概率分布的平均相对精度相对精度。（4）CRPS评分评分。结合可靠性和分辨率的综合指结合可靠性和分辨率的综合指标标，是评估概率预报结果总体效果的标准方法是评估概率预报结果总体效果的标准方法。概率预报评价指标概率预报评价指标（2 2）入库洪水概率预报方法（入库洪水概率预报方法（6）Q-Q图图45三峡入库三峡入库洪水概率预报洪水概率预报方案（方案（7）边缘分布确定边缘分布确定基于P-III分布分布假定计算的所有的K-S统计量均小于临界值，表明假定三峡实测入库和17d入库流量服从P-III分布是合理的合理的。变量统计参数K-S检验统计量临界值均值CvCsH22042.150.

208、421.510.0270.0465S121736.830.431.520.0180.0465S221811.100.431.540.0160.0465S321757.30.431.540.0200.0465S421774.150.421.540.0170.0465S521761.210.421.540.0230.0465S621764.430.421.560.0240.0465S721760.890.421.550.0220.046546三峡入库三峡入库洪水概率预报洪水概率预报方案（方案（8）Copula联合分布确定联合分布确定分 别 采 用 Gumbel-Hougaard、Clayton和F

209、rank Copula函数构造H、Sk的联合分布，并计算理论分布与经验点据间的RMSE值，结果表明选择Gumbel-HougaardCopula效果最佳。CopulaRMSEGumbel-Hougaard0.877.600.0076Clayton13.190.0121Frank28.640.0094Gumbel-Hougaard0.866.990.0076Clayton11.980.0126Frank26.200.0095Gumbel-Hougaard0.856.530.0077Clayton11.060.0131Frank24.360.0098Gumbel-Hougaard0.846.190

210、.0074Clayton10.380.0135Frank22.990.0097Gumbel-Hougaard0.835.900.0072Clayton9.790.0138Frank21.800.0096Gumbel-Hougaard5.580.0069Clayton0.829.160.0140Frank20.530.0093Gumbel-Hougaard5.390.0068Clayton0.818.780.0144Frank19.770.009247三峡入库三峡入库洪水洪水概率预报和置信区间（概率预报和置信区间（9）2d预见期预见期1d预见期预见期500000002500

211、03000035000400004500050000550001121流量(m3/s)时间90%置信区间期望值实测50000000250003000035000400004500050000550001121流量(m3/s)时间90%置信区间期望值实测48三峡入库洪水概率预报和置信区间（三峡入库洪水概率预报和置信区间（10）4d预见期预见期3d预见期预见期50000000250003000035000400004500050000550001121流量(m3/s)时间90%置信区间期望

212、值实测50000000250003000035000400004500050000550001121流量(m3/s)时间90%置信区间期望值实测49三峡入库洪水概率预报和置信区间（三峡入库洪水概率预报和置信区间（11）6d预见期预见期5d预见期预见期50000000250003000035000400004500050000550001121流量(m3/s)时间90%置信区间期望值实测500000002500030000350004000045000500005500012141618

213、1101121流量(m3/s)时间90%置信区间期望值实测50入库洪水概率预报方法（入库洪水概率预报方法（12）三峡概率预报方案三峡概率预报方案 概率预报概率预报置信区间置信区间7d预见期预见期50000000250003000035000400004500050000550001121流量(m3/s)时间90%置信区间期望值实测51 不同预见期先验不同预见期先验、后验密度和分布后验密度和分布对比对比（1313）经过Copula-BPF处理后，入库流量预报的密度更加集中，预报区间范围更窄，有效减少了预报不确定性。后验分布近似正态分布。三峡三峡水库水库

214、2012070120入库流量入库流量1d2d3d52三峡入库三峡入库洪水洪水概率预报结果评价（概率预报结果评价（13）CopulaCopula-BPFBPF后验期望值的效率系数相较确定性预报均有所后验期望值的效率系数相较确定性预报均有所提升提升，水量误差不同程度降低水量误差不同程度降低，表明表明CopulaCopula-BPFBPF期望具有期望具有更好的预报效果更好的预报效果。随着随着预见期增长预见期增长，预报精度呈现下降的预报精度呈现下降的趋势趋势。预见期确定性预报Copula-BPFNSERENSERE1d93.62-2.15%94.01-0.89%2d91.81-2.15%92.30-0

215、.88%3d90.52-2.50%91.05-1.19%4d90.00-2.56%90.54-1.26%5d89.34-2.74%89.94-1.41%6d88.69-2.80%89.34-1.44%7d87.90-2.81%88.41-1.40%53三峡入库三峡入库洪水洪水概率预报结果评价（概率预报结果评价（15）不同预见期的覆盖率不同预见期的覆盖率CRCR值超过值超过85%85%，基本达到给定置信，基本达到给定置信水平水平，9090%流量预报区间较为合理可靠的。流量预报区间较为合理可靠的。随着预见期的延长，平均带宽随着预见期的延长，平均带宽B B值和平均相对带宽值和平均相对带宽RBRB值值

216、均逐渐增大，置信区间的精度下降，表明入库流量的预均逐渐增大，置信区间的精度下降，表明入库流量的预报不确定性增加报不确定性增加。预见期CR(%)B(m3/s)RB(%)1d88.64515624.982d87.45561026.433d86.53581527.794d86.15610929.265d86.07639530.616d85.54676332.437d85.28700933.6854三峡入库三峡入库洪水洪水概率预报结果评价（概率预报结果评价（16）三峡概率预报不同预见期的三峡概率预报不同预见期的-index值均大于值均大于0.95，接，接近近完美值完美值1，表明，表明概率预报结果可靠性

217、高。概率预报结果可靠性高。随着预见期的延长，随着预见期的延长，-index值逐渐减小，概率预报的值逐渐减小，概率预报的分辨率和精度降低分辨率和精度降低，预报，预报不确定性增加。不确定性增加。相较于确定性预报，不同预见期的三峡概率预报的相较于确定性预报，不同预见期的三峡概率预报的CRPS值均明显值均明显降低。降低。预见期确定性预报Copula-BPFCRPS/MAE(m3/s)-index-indexCRPS(m3/s)CRPS降幅(%)1d15220.975613.53108029.042d16400.982812.50118627.683d17650.976111.01128127.424d

218、18180.969811.06135925.245d19110.968810.56142025.676d19760.96379.91146325.967d20760.95839.58110646.7255入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法小结小结（17）（1 1）CopulaCopula-BPFBPF能很好地捕捉水文过程能很好地捕捉水文过程非线性和非正态非线性和非正态特征，特征，能有能有效地效地为三峡为三峡提供入库流量概率预报提供入库流量概率预报。（2 2）三峡）三峡水库汛期入库流量的后验分布近似为正偏态分布，利用确水库汛期入库流量的后验分布近似为正偏态分布，利用确定性预报信息经过贝叶斯

219、修正之后定性预报信息经过贝叶斯修正之后分布更加集中，有效降低了预报分布更加集中，有效降低了预报的不确定性的不确定性。（3 3）基于）基于CopulaCopula-BPFBPF得到的概率预报，可计算入库流量的得到的概率预报，可计算入库流量的后验期望后验期望值和预报区间值和预报区间。后验期望值相较确定性预报结果。后验期望值相较确定性预报结果精度有所提高精度有所提高，获，获得的预报区间能够很好地得的预报区间能够很好地定量描述定量描述入库流量预报的不确定性。入库流量预报的不确定性。56 前言前言 降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术 入库洪水模拟方案研制入库洪水模拟方案研制 入库预报实时校正方

220、案入库预报实时校正方案 入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法 汛期分期与分期设计洪水汛期分期与分期设计洪水 汛期运行水位动态控制汛期运行水位动态控制汇报内容汇报内容57二、隔河岩水库汛期分期结果（二、隔河岩水库汛期分期结果（1 1）隔河岩水库汛期分期计算结果比较表 方法 汛前期 主汛期 汛末期 成因分析法 5 月6 月半 6 月半7 月 8 月9 月 降雨统计分析 5 月初6 月中旬 6 月下旬7 月中旬 7 月下旬9 月底 径流统计分析 5 月初6 月中旬 6 月下旬7 月中旬 7 月下旬9 月底 年最大洪峰统计分析 5 月初6 月上旬 6 月中旬7 月下旬 8 月上旬9 月底 模糊分析

221、方法 5 月 1 日6 月 17 日 6 月 18 日7 月 31 日 8 月 1 日9 月 30 日 变点分 析方法 流量年最大值取样 5 月 1 日6 月 20 日 6 月 21 日7 月 26 日 7 月 27 日9 月 30 日 流量超定量取样 5 月 1 日6 月 24 日 6 月 25 日7 月 24 日 7 月 25 日9 月 30 日 雨量年最大值取样 5 月 1 日6 月 5 日 6 月 6 日7 月 21 日 7 月 22 日9 月 30 日 雨量超定量取样 5 月 1 日6 月 22 日 6 月 23 日7 月 18 日 7 月 19 日9 月 30 日 相对频 率法 流

222、量年最大值取样 5 月初6 月上旬 6 月中旬7 月中旬 7 月下旬9 月底 流量超定量取样 5 月初6 月上旬 6 月中旬7 月下旬 8 月上旬9 月底 矢量统计法 流量年最大值取样 5 月 1 日6 月 23 日 6 月 24 日7 月 26 日 7 月 27 日9 月 30 日 流量超定量取样 5 月 1 日6 月 20 日 6 月 20 日7 月 26 日 7 月 27 日9 月 30 日 圆形分布法 5 月 1 日6 月 9 日 6 月 10 日8 月 1 日 8 月 2 日9 月 30 日 58 8月1日以后，长江仍可能发生较大洪水，但清江发生洪水的量级、频率已降低，预留防洪库容于

223、长江防洪作用不大，但对于水库自身的汛末蓄水影响甚大，可作为水库的汛末期。建议隔河岩水库汛期分期方式：汛前期：5月1日6月20日主汛期：6月21日7月31日汛末期：8月1日9月30日隔河岩水库汛期分期结果（隔河岩水库汛期分期结果（2 2）59隔河岩坝址分期设计洪水成果表（Qm:m3/s；W:亿 m3）分期 时段 统计参数 设计值 均值 Cv Cs/Cv 0.02%0.1%1%2%5%10%20%汛前期 Qm 4510 0.6 2.5 22200 18700 13500 11900 9790 8120 6380 W24h 2.85 0.6 2.5 14.04 11.81 8.55 7.55 6.1

224、9 5.14 4.04 W72h 5.78 0.54 2.5 25.27 21.48 15.91 14.18 11.82 9.97 8.01 W168h 9.05 0.46 2.5 33.36 28.81 22.04 19.91 16.97 14.64 12.13 主汛期 Qm 6580 0.49 2.5 25900 22200 16800 15100 12700 10900 8930 W24h 4.45 0.53 2.5 19.06 16.23 12.07 10.77 9.00 7.61 6.14 W72h 8.95 0.58 2.5 42.42 35.80 26.12 23.12 19.0

225、7 15.90 12.59 W168h 13.69 0.58 2.5 64.84 54.73 39.92 35.35 29.15 24.31 19.24 汛末期 Qm 4390 0.67 2.5 24600 20500 14500 12600 10200 8280 6340 W24h 2.94 0.67 2.5 16.54 13.76 9.72 8.49 6.84 5.57 4.26 W72h 5.94 0.67 2.5 33.34 27.73 19.60 17.11 13.78 11.22 8.58 W168h 9.37 0.68 2.5 53.61 44.52 31.36 27.34 21

226、.96 17.83 13.59 隔河岩水库分期设计洪水（隔河岩水库分期设计洪水（3 3）60 如果长江不发生洪水如果长江不发生洪水汛前期：运行水位200.0m，遇隔河岩分期大于100年一遇洪水降至198.0m。主汛期：汛限水位方案维持原设计不变，即193.6m，在预报长江发生大水时将水位降低至192.2m。汛末期：运行水位200.0m，遇隔河岩分期大于100年一遇洪水降至198.0m。如果长江发生大洪水如果长江发生大洪水，则服从长江防总统一调度。隔河岩水库汛限水位分期控制方案（隔河岩水库汛限水位分期控制方案（4 4）61 前言前言 降水预报数据预处理技术降水预报数据预处理技术 入库洪水模拟方案

227、研制入库洪水模拟方案研制 入库预报实时校正方案入库预报实时校正方案 入库洪水概率预报方法入库洪水概率预报方法 汛期分期与分期设计洪水汛期分期与分期设计洪水 汛期运行水位动态控制汛期运行水位动态控制汇报内容汇报内容62（1）基本公式。数学表达如下：()1yZfqQt出入出入 qq 出安出安（2）有效预泄时间：12yttt=，（3）有效预泄时间内入库水量：()12ttwQ tt=（4）预泄期内允许泄量。预泄期内的允许泄量，一般可按下游最低一级防洪目标的允许泄量确定。（5）预泄水量计算：ywt qw=预报预泄法：在洪水预见期内有多大泄流能力就将汛限水位向上浮动多少预报预泄法确定汛期浮动水位上限（预报

228、预泄法确定汛期浮动水位上限（1 1）63 汛前期和汛末期遇100年一遇洪水时，降低水位至198.0m可适当降低上游淹没损失，主汛期当长江预报发生较大洪水时，降低水位至192.2m，可为长江防洪提供一定错峰作用。隔河岩水库汛限水位控制域下限方案为：汛前期下限值为 198.0 m；主汛期下限值为 192.2 m；汛末期下限值为 198.0 m。隔河岩水库汛限水位动态控制域下限（隔河岩水库汛限水位动态控制域下限（2 2）64 t 时刻决策maxtsQQ1R3R2R4RmaxtsQQmaxtsQQmaxtsQQmax,tsstQQ QQ预泄max,tsstQQ QQ原定防洪调度规则调洪maxstQQ回

229、充动态控制111()()RR ER P=20R=323()()RR ERP=4124(1()()()RR ER ER P=水库汛期运行水位动态控制模型水库汛期运行水位动态控制模型（3 3）在不增加防洪风险的前提下提高洪水资源利用率在不增加防洪风险的前提下提高洪水资源利用率综合考虑洪水预报误差和起涨流量不确定性决策树控制防洪风险率：入库小流量预报大流量，超标准预泄；入库大流量预报小流量，未提前预泄两阶段决策的动态控制条件为约束调度效益最大化65隔河岩水库汛限水位动态控制方案（m）判别条件 汛限水位（m）三峡预报信息 清江预报信息 预报信息标准 汛前期 主汛期 汛末期 降雨 洪水 降雨量（mm）流

230、量（m3/s）其它情况 无 5 1200 200.0 194.5 200.0 小洪水 5 12005900 200.0 194.5 200.0 中雨 无 525 25 5 12005900 198.8 193.2 198.8 中、大雨 大洪水 5 5900 198.0 192.2 198.0 三峡预报大水 40000 198.0 192.2 198.0 预报两江洪水遭遇 40000 198.0 192.2 198.0 隔河岩水库汛限水位动态控制方案（隔河岩水库汛限水位动态控制方案（4 4）66否库容分解模块模拟调度模块初始化，输入初始信息结果满意输出结果聚合模块是 非线性优化方法防洪调度规则A

231、BAQBQqjQF2BQmax,AQmax,F1以清江梯级为例以清江梯级为例梯级水库汛限水位联合运用模型梯级水库汛期运行水位动态控制（梯级水库汛期运行水位动态控制（5 5）671 1 聚合模块聚合模块()inQt为“聚合水库”的入库流量，()outQt为可能出库流量，则水库的最高起调水位，()Z t对应的库容为()()()()yyTToutinf Z tf Z tQt dtQt dt=+则该“聚合水库”在t时段初所允许最大预蓄水量()yxVtmax()()()yxVtf Z tf Z t=式中：(*)f为水位库容关系，()yTinQt dt为预见期内的入库水量，()yToutQt dtyT为预

232、见期内的可能出库水量。梯级水库汛期运行水位动态控制（梯级水库汛期运行水位动态控制（6 6）68对于梯级水库而言，要求上下游水库均满足不低于原设计汛限水位方案下的防洪标准，则A、B水库存在如下关系：A水库：,()()()()yyTTout AAAAAAQt dtQt dtfZtfZt=,()()()()yyTTout BBBBBBQt dtQt dtfZtfZt=B水库：A、B水库之间存在上下游水力联系，即：0,1,2()()(1)(1)()Bout Aout ABqjQtC QtC QtC QtQt=+同时要求A、B水库的下泄流量均满足防洪要求，即,max,()out AAQtQ,max,()

233、out BBQtQ2 2 库容分解模块库容分解模块梯级水库汛期运行水位动态控制（梯级水库汛期运行水位动态控制（7 7）69可按自上而下的顺序方式或按自下而上的逆序方式，求解上下游水库间的预蓄库容关系。这里采用逆序递推法，先由最下游防洪控制点F2的安全流量约束和库容状态信息，推求水库B的入库流量，可得：,max,max,()()()()()()yyyyyTTTTTout BBBBBBBBByBQt dtQ t dtfZfZQdtQ t dtQTQ t dt=由于在第t时段初中间变量，均为已知，故,(1)out AQt(1)BQ t()qjQt()BQt,()out AQt，的关系可表达为：0,(

234、)()()Bout AQ tC QtK t=+2 2 库容分解模块库容分解模块梯级水库汛期运行水位动态控制（梯级水库汛期运行水位动态控制（8 8）7010-12年间共增加经济效益36471万元20-07平均每年增加直接经济效益7113万元清江梯级水库应用效益证明（清江梯级水库应用效益证明（9 9）20结论和建议结论和建议（1 1）大中流域数值降雨预报信息有重要的参考应用价值，）大中流域数值降雨预报信息有重要的参考应用价值，经校正后可作为洪水预报模型的经校正后可作为洪水预报模型的输入，延长输入，延长预见预见期，提高期，提高洪水预

235、报精度。洪水预报精度。（2 2）基于）基于CopulaCopula-BPFBPF得到的概率预报得到的概率预报，相较，相较确定性预报确定性预报结果结果精度有所精度有所提高，还给出预报区间。提高，还给出预报区间。建议应该开展和发建议应该开展和发布水文概率预报布水文概率预报。（3 3）汛期运行水位动态控制可显著提高水库的综合利用）汛期运行水位动态控制可显著提高水库的综合利用效效益益。建议从设计、运行、管理方面，重新研究、调整、建议从设计、运行、管理方面，重新研究、调整、审批现有的水库汛限水位。审批现有的水库汛限水位。敬请批评指正！江河瑞通(北京)技术有限公司物联网+人工智能技术在水旱灾害防御中的应用

236、汇报交流2019年4月 2019 Richway Corporation 2019 Corporation2两个人工智能的实例-1：波士顿动力机器人3目录二.新一代水旱灾害防御云服务解决方案一 水旱灾害防御“补短板，强监管”总思路三.物联网+AI技术的最佳实践41一 水旱灾害防御“补短板，强监管”总思路 2019 Corporation5水利信息化发展现状鄂部长：水利信息化是从防汛抗旱起家的，所以起步很早啊，远远早于其他部委。但变成老百姓说的一句话，起早不一定身体好，这老百姓的话，看来身体还真不好。我回到水利部之后发现，我们水利系统的信息化水平明显的落后啊，不是一个领域落后而是多方面的落后。现

237、有的信息化能力，明显的不适应水行业强监管的需要。2019 Corporation6十九大之后，水利改革发展的总基调：水利工程补短板，水利行业强监管趋势1：治水的主要矛盾已经发生深刻变化？趋势2：水利改革发展的总基调？趋势3：重点领域提档升级？趋势4：水利发展的底线任务？2019 Corporation7水旱灾害防御补短板：以水工程防洪抗旱调度为核心，实施防汛抗旱水利提升工程任务一：保障防洪和供水安全任务二：提升水工程防洪抗旱调度水平任务三：提高监测预报预警能力任务四：推进水旱灾害防御风险管理任务五：加强水旱灾害防御基础研究2019Corporation水利信息化发展阶段与趋势水利信息化（网络化

238、+信息化）水利数字化（基础设施+惠民服务）水利智能化（数据、服务的共享）水利智慧化（IoT+AI，战略新兴产业）封闭的架构以人的体验为中心开放的数据与服务共享开放的架构与产业集聚2001年，水利部提出了全国水利信息化的发展思路发布全国水利信息化规划水利信息化以网络化、信息化建设为主以基础设施建设、电子政务、信息惠民为主构建水利信息化评估指标体系更多以碎片化方式推进，缺乏顶层设计以为民服务全程全时、流域治理高效有序、数据开放共融共享、经济发展绿色开源、网络空间安全清朗为主要目标体系规划、信息主导、改革创新，推进新一代信息技术与水利现代化深度融合、迭代演进，实现国家与水利协调发展更加强调产业，特别

239、是战略性新兴产业的重要性更加强调数字经济在水行业转型升级及可持续发展中的核心作用新一代信息技术与实体经济的加速融合将在智慧水利中找到坚实落脚点以尊重社会组成单元发展需求为特点的分布式、个性化、高技术含量型创新正成为驱动水利发展的原始驱动力 2019 Corporation9物联网+人工智能等新技术推动水行业数字化转型的几个突破口102二.新一代水旱灾害防御云服务解决方案 2019 Corporation11基于IOT和AI的水旱灾害防御应急指挥决策平台解决方案2019Corporation基于物联网的技术架构，对现有采集站点进行数字化改造与升级，并进一步完善信息采集要素种类（雨量、水位、流量、

240、土壤墒情、视频图像、工程运行情况等等），增加自动监测站网密度。最终构建多数据智能感知体系，实现透彻感知。协议标准化高度可配置的设备管理能力可伸缩的设备接入架构规范标准的统一数据模型设备连接物联网应用数据接入方案多种通信协议和行业标准协议反向召测控制闸站、泵站等持续高并发服务插件化开发开源SDK解决数据接入混乱问题第一步：夯实数字化基础设施2019Corporation第二步：构建新一代云化版的“两台一库”（大数据信息平台+智能应用支撑平台+数据产品集市）1、数据库2、应用支撑2019Corporation第三步：构建新一代水旱灾害防御云智能应用（全生命周期/场景式洪水风险预警和多目标综合调度）

241、物联感知降雨河道工情视频气象事件方案遥感空间经验知识人工智能大数据分析认知分析预测性分析异常分析关联性分析优先级分析机器学习文本分析计算机视觉自然语言水库图像内涝机器复盘/反馈关键性问题5W、2H基于事件的驱动场景基于事件6要素的：发生时间、下多大雨、涨多少水、超多少警、影响哪些范围、水工程如何调度、怎么转移安置基于业务过程的场景：事前防、事中管、事后查自动/人工机器自学习方案推荐预案推演贵州山洪预警城市内涝预警服务/决策数字化构建知识图谱政区2019Corporation第四步、价值创造和产业发展电力业金融业农业餐饮业系统平台供应商应用集成商智能设备供应商纵向产业横向产业产业发展 智慧水利的

242、建设将带动纵向、横向产业的聚集和发展 纵向产业：智能设备供应商、应用集成商、系统平台供应商 横向产业：种植业、养殖业、畜牧业、旅游业163三.物联网+AI技术的最佳实践 2019 Richway Corporation1701最佳实践（1 1）贵州山洪防御云服务贵州山洪防御云服务；（2 2）智慧南沙三防智慧南沙三防；（3 3）长江中上游防洪预报调度系统长江中上游防洪预报调度系统瑞智云 2018 Richway Corporation1 山洪灾害防御现有系统/平台/管理存在问题 RTU、传感器等监测设施设备故障率高（数据报送率56%）网络切换故障率高（公网、专网、无线网）节点数据交换共享故障率高

243、（县防办到水情中心到省防办链路长）数据质量低 硬件设备问题（服务器老化、内存溢出）网络问题（运营商VPN、短信网关）应用可靠性差（山洪软件、数据库）系统安全稳定性差 预警响应流程操作复杂 应急协同联动效率低 预警区域不精准 地图界面信息众多，展示抽象 移动端应用操作复杂系统专业性强 设备种类多，型号不统一 专业人才少 承建单位众多 运维经费落实困难运维管理难度大不好采，不好用，不好管，不好修瑞智云 2018 Richway Corporation2“云+端”一站式山洪防御云服务01020102一体化雨量站一体化雨量水位站一体化图像雨量水位站智能简易雨量站端：一体化智能监测站综合监视预警信息应急

244、值守公众服务云上运维云：山洪防御云建设单位提供设备的采购、安装部署、运维等工作。承建单位管理单位负责监管山洪防治项目建设、协调、管理工作，对基层工作的指导。管理单位03使用单位主要指基层工作人员及群众等直接接触山洪防御系统及设备的人员。使用单位山洪防御云服务，为解决山洪问题而生“云+端”一站式服务，“建-管-用”分离瑞智云 2018 Richway Corporation3 云上防洪减灾【以维代建，应用上云】设备上云（端）：一体化智能监测站数据上云（网）：物联网总线应用上云：山洪防御云（公有云）一云在手，多级使用面对不同级别、不同应用需求，采取模板化、流程化、标准化组件，满足多级用户多种需要。

245、“两步走”接入物联网总线一、已有测站暂不进行改造，利用SDK直接将现有测站接入云平台。二、利用运维经费逐渐将现有的测站更新为一体化智能监测站。一体化智能监测站一体化雨量站一体化雨量水位站一体化图像雨量水位站智能简易雨量站 2019 Corporation21案例：贵州省山洪灾害监测预警管理系统（省-市-县-乡，四级应用云服务）贵州省山洪灾害监测预警管理系统基于“建-管-用”分离的理念，在坚持以县为单元开展山洪灾害防御责任主体不变的基础上，采用物联网、云计算、知识图谱、AI和移动互联网等技术，面向省-市-县-乡四级防汛部门提供统一的山洪监测预警云服务，统一系统数据配置、统一运行管理，减轻基层运行

246、维护压力，为山洪灾害防御提供长期稳定的技术支撑。2019 Corporation应用场景-计算机视觉技术实现获取可信可靠数据的应用（山洪图像站）流量识别坝体安全识别水位识别水域识别虚拟水尺+双目测流+动态水域+坝堤安全完善的水情监测监控体系 2019 Corporation山椒坑水库水情动态识别牛琪坑水库水情动态识别应用场景-计算机视觉技术实现获取可信可靠数据的应用（山洪图像站）2018 Richway Corporation24应用场景：基于大数据的贵州省中小河流/小流域洪水预测预报（山洪灾害防御）行业机理模型数理统计模型空间地理模型决策支持模型机器学习模型认知计算模型 2019 Richw

247、ay Corporation2501最佳实践（1 1）贵州山洪防御云服务贵州山洪防御云服务；（2 2）广州南沙智慧三防广州南沙智慧三防；（3 3）长江中上游防洪预报调度系统长江中上游防洪预报调度系统 2018 Richway Corporation26案例、智慧南沙三防项目-人工智能（图像识别+专家推理+语音助手）2018年，全面建设物联网监测体系升级完善防风、防汛、排涝和山洪地质灾害监测预警能力，通过建设三防时空大数据平台构筑满足三防大数据可视化、城市暴雨雨洪内涝风险预测、三防协同联动、智能会商决策、公众服务等五大方面需要的三防智能指挥决策支持平台，提升防风、防汛、抗洪、抢险、救援保障能力和

248、公众服务水平。2019 Corporation27新技术的应用案例智能图像识别应用集成 2017 Corporation基于天河超算精细化降雨的水浸黑点风险分析2018年9月“山竹”台风登陆，基于天河超算预测未来1、3小时降雨（3公里网格），结合城市雨洪内涝模型，分析历史上的23个水浸黑点风险，利用三防知识图谱辅助专家推理分析研判，提高指挥调度水平。2019 Richway Corporation29案例四、智慧南沙三防项目-智能语音助手（助理）2019 Richway Corporation3001最佳实践（1 1）贵州山洪防御云服务贵州山洪防御云服务；（2 2）智慧南沙三防智慧南沙三防；（

249、3 3）长江中上游防洪预报调度系统长江中上游防洪预报调度系统 2019 Corporation31案例、长江流域控制性水利枢纽防洪预报调度系统（一期）2019 Corporation应用场景-人工智能技术在智能调度上的应用（流域水库群）2019 Corporation33两个人工智能的实例-2：Alpha Go 围棋 VS 李世石使水，能源与环境更安全珠江水旱灾害防御信息化建设实践与探索第九届防汛抗旱信息化论坛长沙建设理念建设理念与做法与做法主要建设成果主要建设成果存在的主要问题存在的主要问题下一步工作打算下一步工作打算主要内容123401建设理念与做法添加标题暨内容1建设理念与做法基础数据基

250、础数据资源整合资源整合共享共享业务应用业务应用珠江委水旱灾害防御信息化建设遵循“需求牵引、实用先导、统一开发、注重积累”的建设理念，不断加强基础数据建设，突出业务应用和资源整合共享，实现了信息化系统的可持续应用和扩展升级。建设理念需求牵引实用先导统一开发注重积累建设理念添加标题暨内容1建设理念与做法防洪工程数据库建设基础资料平台、值班系统和会商平台建设国家防汛抗旱指挥系统（一期、二期）工程洪水风险图编制项目珠江委水旱灾害防御信息化依托水利基金、国家防汛抗旱指挥系统（一期、二期）工程、全国山洪灾害防治非工程措施、洪水风险图编制等重点项目建设，并充分整合珠江委相关信息化资源，实现了有限资金的高效利

251、用。水文数据库和中国洪水预报系统建设整合数据中心建设、水库动态监管系统建设过程添加标题暨内容1建设理念与做法所有业务数据“一数一源”，提供统一的访问接口供各业务系统访问，建立数据维护更新机制，解决了数据多头管理、维护更新困难的问题。珠江委水旱灾害防御信息化项目延续时间长、项目来源多，采用统一的技术框架开发及系统界面风格，使用户能够快速适应不同系统的操作使用流程。基于统一的地理空间数据库，根据业务需要制作各类业务专题图，提供统一的访问接口，并基于地图进行关联数据的图表查询，实现了清晰、直观的可视化高效管理。统一数据源管理统一流域“一张图”统一开发技术框架020103基于安全策略的统一用户管理、认

252、证和单点登录，识别电脑IP自动登录验证，解决同时使用多个应用系统时重复登录的问题。统一用户认证管理04统一集成业务平台055个“统一”开发思路各业务应用系统独自成体系，集成整合各业务应用系统相关功能模块，形成统一的业务平台，即1+N模式。添加标题暨内容02主要建设成果添加标题暨内容2主要建设成果基础数据实时雨水情实时雨水情数据库数据库热带气旋热带气旋数据库数据库历史大洪水历史大洪水数据库数据库历史洪灾历史洪灾数据库数据库地理空间库地理空间库防洪工程防洪工程数据库数据库社会经济社会经济数据库数据库实时工情实时工情数据库数据库洪涝灾害统计洪涝灾害统计数据库数据库旱情数据库旱情数据库一一期期工工程程

253、二二期期工工程程山洪灾害专题山洪灾害专题数据库数据库重点地区洪水风重点地区洪水风险图成果数据库险图成果数据库国家防汛抗旱指挥系统工程珠江委防汛抗旱综合数据库国家防汛抗旱指挥系统工程珠江委防汛抗旱综合数据库全国山洪灾害防治全国山洪灾害防治非工程措施项目数据库非工程措施项目数据库水文数据库水质数据库（咸情）水利普查数据库方案预案库整合利用其他数据库整合利用其他数据库洪水风险图成果数据库洪水风险图成果数据库添加标题暨内容2主要建设成果业务应用序号序号单项工程名称单项工程名称1 1珠江委工情信息采集系统珠江委工情信息采集系统2 2珠江委工程视频监控系统珠江委工程视频监控系统3 3珠江委天气雷达应用系统

254、珠江委天气雷达应用系统4 4珠江委移动应急指挥平台珠江委移动应急指挥平台5 5珠江委计算机网络与安全系统珠江委计算机网络与安全系统6 6珠江委数据汇集与应用支撑平台珠江委数据汇集与应用支撑平台7 7珠江委防汛抗旱综合数据库珠江委防汛抗旱综合数据库信息采集网络通信两台一库序号序号单项工程名称单项工程名称8 8珠江委洪水预报系统珠江委洪水预报系统9 9珠江委防洪调度系统珠江委防洪调度系统1010珠江委洪灾评估系统珠江委洪灾评估系统1111珠江委抗旱业务应用系统珠江委抗旱业务应用系统1212珠江委综合信息服务系统珠江委综合信息服务系统1313珠江委系统集成与应用整合珠江委系统集成与应用整合业务应用集

255、成与整合综合门户防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容对单项工程建设成果对单项工程建设成果进行全面总结进行全面总结，按照统一的模板整理制作成图册。，按照统一的模板整理制作成图册。2主要建设成果业务应用防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果业务应用洪水洪水预报预报系统系统系统应用防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程流域重要断面的预报成果优选与发布流域重要水库实时调度历史洪水资料整理入库模型参数自动率定实况降雨量面图分析系统主要功能汛末骨干水库蓄水调度珠江枯水期水量调度大藤峡施工期水情预测汛期流域洪水防御添加标题暨内容洪水预报系统（技术特点）洪水预

256、报系统（技术特点）2主要建设成果业务应用预报模型模块化系统将实用模型进行独立的模块化开发，增强系统的通用性。方案构建标准化设定标准化预报方案的构建过程，提高系统的可延续性。实时预报流程化上下游断面连续预报模式，实现流程化作业预报。防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果业务应用防洪防洪调度系统调度系统功能结构图防洪调度系统是一个开放可定制的水库耦合河道演进的调度系统，并初步实现了预报调度流程。防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果业务应用防洪防洪调度系统调度系统结果演示方案制定流程图防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程02规则调度规

257、则调度01指令调度指令调度04自由出流自由出流03水位控制水位控制提提供供多多种种调调度度方方式式添加标题暨内容洪灾评估系统洪灾评估系统2主要建设成果业务应用洪灾损失评估洪灾评估系统开发了洪灾损失评估模型和灾情等级评价模型，集成了洪水风险图编制成果，实现了灾前、灾中、灾后评估等功能，为珠江防汛减灾决策提供依据。防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程灾前评估灾前评估灾前评估珠江委添加标题暨内容2主要建设成果业务应用洪灾评估系统（系统特点）洪灾评估系统（系统特点）洪水风险图灾前评估灾中评估灾后评估系统包括灾前评估系统包括灾前评估、灾中评估和灾后评估模块灾中评估和灾后评估模块。可实时获取雨水情数据

258、可实时获取雨水情数据，进行灾前进行灾前、灾中快速评估灾中快速评估。与流域洪水风险图成果与流域洪水风险图成果、洪水高速计算系统等无缝衔接洪水高速计算系统等无缝衔接，可基于可基于已有洪水风险图成果或洪水淹没实时已有洪水风险图成果或洪水淹没实时计算并进行计算并进行洪灾评估洪灾评估。功能全面功能全面实时高效实时高效无缝衔接无缝衔接防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果业务应用洪涝实时分析及动态展示洪涝实时分析及动态展示实时、动态实时、动态典型、静态典型、静态高高速速计计算算洪水淹没三维动态展示实时溃口参数设置 自主研发计算引擎，为重点地区洪水风险图编制项目可选软件名录三个

259、国产软件之一。通过网格优化、算法改进、并行计算等技术手段，快速完成实现任意水文与溃口条件下洪水淹没和洪灾评估的高速计算分析。加速比达15倍左右，20分钟内可完成西江浔江段防洪保护区（1068km2）15天的洪水淹没过程模拟与洪灾评估。防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果业务应用抗旱抗旱业务应用业务应用系统系统开发了适合于珠江流域特征的遥感旱情监测模块，定期形成旱情监测简报。防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果业务应用抗旱抗旱业务应用系统（系统业务应用系统（系统特点）特点）内容全面从气象旱情、水文旱情、农业旱情、城市旱情等多角度、全

260、方位进行展示；多学科交叉以气象、水文、遥感多学科的交叉耦合为特色，形成了基于“气象-水文-遥感”耦合的旱情监测技术体系；流域特色强根据珠江流域特点，建立了适合于南方地区的旱情监测模型，能够及时准确的分析珠江流域内最新旱情状况。防汛抗旱指挥系统工程防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果业务应用珠江珠江山洪灾害监测预警信息共享山洪灾害监测预警信息共享系统系统实现了云南、贵州、广西、广东、福建、海南等6省（自治区）山洪灾害防治非工程措施实时雨量监测预警。全国山洪灾害防治非工程措施全国山洪灾害防治非工程措施添加标题暨内容2主要建设成果业务应用珠江小型水库动态监管系统珠江小型水库动态监管系统全

261、国山洪灾害防治非工程措施全国山洪灾害防治非工程措施小型水库安全度汛一直是流域防洪安全的薄弱环节，集成了珠江小型水库动态监管系统(8700余座)。动态监管和预警软件主要功能：自动采集工程现场的水位、雨量、图像、温度、大坝安全等信息，利用动态监管和预警软件，对水库信息进行实时监视、自动预警、查询、统计、分析。数据采集终端添加标题暨内容综合值班管理系统综合值班管理系统2主要建设成果资源整合共享快速获取实时雨水情、气象、工程等信息；自动接收交换文件、传真、邮件、洪涝灾情；发送短信平台，可手工、自动；在线处理防汛抗旱简报、公文；统一信息资源管理，资料文档、值班日志等。添加标题暨内容2主要建设成果资源整合

262、共享综合信息综合信息服务系统服务系统综合门户综合门户信信息息监监控控在水利一张图和流域防汛抗旱综合数据库的基础上，基于应用支撑平台和门户技术，实现集水雨情、气象、工情、旱情、灾情、日常业务等信息资源的一站式服务。添加标题暨内容2主要建设成果资源整合共享防汛防汛抗旱指挥系统会商抗旱指挥系统会商平台平台对相关业务应用系统功能模块或服务资源进行抽取封装，集成整合成统一的电脑端展示平台，着重基础数据和业务应用成果展示。添加标题暨内容2主要建设成果资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商防汛抗旱指挥系统会商平台平台全面的实时监控和预警系统特点1对全流域雨情、水情、工情、流量、潮位、咸情、珠海供水水库、泵站等相关

263、实时信息进行监控与查询，对超警戒站点进行报警提醒。添加标题暨内容2主要建设成果资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商防汛抗旱指挥系统会商平台平台丰富的气象信息产品系统特点2接入流域丰富的气象产品，包括卫星云图、天气雷达、降雨预报（中央气象台、欧洲数值预报）、台风路径、天气形势图等气象产品。添加标题暨内容2主要建设成果资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商防汛抗旱指挥系统会商平台平台便捷多样化的查询方式系统特点3围绕查询对象，实现多源数据的关联查询，可在地图上直接点击鼠标左、右键关联查询，也定制了台风专题、历史大洪水专题、水量调度专题等专题集中查询。添加标题暨内容2主要建设成果资源整合共享防汛抗旱指挥系统会

264、商防汛抗旱指挥系统会商平台平台水利一张图的多样化表达系统特点4基于珠江水利一张图，以专题图的方式展现流域内不同水利地理要素的分布，对流域内重点工程采用360度全景照片、三维虚拟仿真、三维GIS平台展现。添加标题暨内容2主要建设成果资源整合共享珠江防汛通珠江防汛通APPAPP将珠江流域水旱灾害防御相关信息集成整合在移动手机端，为工作组和专家组提供及时、方便、可靠的相关信息。03存在的主要问题添加标题暨内容3存在的主要问题00404旱情监测数据偏少；中小河流站点数据未得到充分应用；数据准确性存疑（历史静态数据核实、实时山洪灾害雨量数据存在漏报的问题）。大 数 据 分 析 应

265、用（含针对性历史背景数据整理）不够；仍有数据未与“一张图”互联，业务专题图应用有待加强。委内信息整合、与流域各省（自治区）数据整合共享不够；流域水工程联合调度数据支持不足。互联网+、大数据、物联网、无人机等新技术、新设备应用不足，洪水预报、防洪调度系统智能化程度不高。采集不够全面采集不够全面共享存在壁垒共享存在壁垒手段有待加强手段有待加强数据挖掘不足数据挖掘不足1 1、智能感知（数据）方面存在的、智能感知（数据）方面存在的问题问题添加标题暨内容3存在的主要问题部分已建系统功能操作烦杂、业务逻辑不清；洪水预报系统、防洪调度系统等系统难以满足水工程防灾联合调度要求。现有洪水、枯水径流预报方案不完善

266、；现有防洪调度、应急水量调度等调度方案预案不完善。调度系统与水文预报系统的耦合主要是采用数据交换的形式，预报系统、调度系统相对独立，未形成预报调度一体化平台。目前已建数据库、应用系统等资源整合共享仍不足，大部分系统功能仍较为独立、分散。有些已建的系统有些已建的系统实用性不实用性不强强水工程防灾联合水工程防灾联合调度方案预案体调度方案预案体系不完善系不完善预报调度系统未预报调度系统未形成一体化形成一体化资源资源整合整合仍仍不完善不完善2 2、实用方面实用方面存在的问题存在的问题04下一步工作打算添加标题暨内容4下一步工作打算1 1、加强已建系统运用、维护管理，充分发挥系统加强已建系统运用、维护管

267、理，充分发挥系统效益效益加强已建业务系统应用，在实践中发现问题，不断提炼业务需求，从需求中来到应用中去，在应用中不断完善系统，形成良性循环。加强已建系统维护管理，完善维护管理机制，及时处理系统应用中发现的问题。添加标题暨内容4下一步工作打算2 2、筹划开展流域水工程防灾联合调度系统筹划开展流域水工程防灾联合调度系统建设建设编制重点水工程洪水预报方案和以重要水工程为龙头的流域水工程调度方案。建成覆盖流域的水工程防灾联合调度系统,实现预报调度业务一体化，支撑防洪调度和应急水量调度决策。开发符合流域特点的洪水预报、防洪调度及应急水量调度模型。添加标题暨内容4下一步工作打算3 3、加强云计算、大数据、

268、互联网加强云计算、大数据、互联网+、AIAI、移动互联技术、移动互联技术应用应用加强气象信息产品的存储、分析和挖掘应用；加强无人机的应用；加强现有数据审核；流域重点区域水雨情站点的大数据整合应用。强化智能决强化智能决策应用策应用强化信息与应强化信息与应用共享用共享强化信息获取强化信息获取与处理与处理运用互联网+、云计算技术，加强“一张图”的综合信息展示与应用，加强流域信息和应用共享，强化移动端的信息采集和查询应用，针对性地开展公众服务。运用AI等技术构建情境式案例，强化多目标、多手段决策支持系统建设，大力提高水旱灾害防御信息化智慧化水平。添加标题暨内容感谢聆听请批评指正！闽清县防汛防灾信息化闽

269、清县防汛防灾信息化系统建设及应用情况系统建设及应用情况基本情况1系统效能2扩展应用3主要特色4目 录目 录ContentsContents一、基本情况一、基本情况基本情况基本情况前期在防汛指挥中，只是在会商室根据卫星云图地研判天气发展趋势，在防汛指挥中心通过标清视频会商系统进行视频会议，部署有关工作。由于对全县雨情、水情信息收集不够，无法做到点对点指挥、精准指挥。2017年初，县政府自筹资金1000万元建设防汛防灾信息化系统，提高防汛应急指挥能力。该系统主要包括五个子系统。河道水库高清河道水库高清视频监控系统视频监控系统雨情水情自动雨情水情自动监测系统监测系统县乡两级防汛县乡两级防汛指挥电子图

270、指挥电子图气象雷达云图气象雷达云图高清视频会商高清视频会商系统系统二、系统效能二、系统效能总体效益雨水情自动监测系统气象雷达云图河道水库高清视频监控系统县乡两级防汛指挥电子图高清视频会商系统总体效益总体效益闽清防汛防灾信息化系统，集信息收集、预警预判、会商研判、调度指挥等功能于一体，从原来睁眼瞎，凭经验凭感觉指挥，到可视化科学化指挥，实现了点对点指挥、精准指挥，很好地保障了防汛安全。通过对气象、水文、国土的预警信息共享，实时展示在系统中，以列表清单形式次序排列。在整个应急响应过在整个应急响应过程中，都可通过集成采程中，都可通过集成采集获取到的气象、山洪、集获取到的气象、山洪、水文信息，进行产品

271、化水文信息，进行产品化的统一处理，形成对信的统一处理，形成对信息的直观展示息的直观展示。建立应急响应从启动到结束整个闭环流程，面向多部门提供信息共享界面，实现综合减灾的总体目标。通过展播终端、微信通过展播终端、微信公众号，建设面向公众公众号，建设面向公众多渠道信息发布，全面多渠道信息发布，全面提升通知能力提升通知能力。1234气象雷达云图气象雷达云图从气象部门共享接入从气象部门共享接入，可以精准判断降雨区域和发展趋势可以精准判断降雨区域和发展趋势。强化了防汛值班强化了防汛值班，改变了以前简单的人员在岗在位值班模式改变了以前简单的人员在岗在位值班模式，现在是根据气象部门发布的天气预警信号及时进入

272、值现在是根据气象部门发布的天气预警信号及时进入值班战位班战位，2424小时利用防汛防灾信息化系统监控监测全县雨情水情小时利用防汛防灾信息化系统监控监测全县雨情水情，确保问题能够早发现确保问题能够早发现、早应对早应对。由于闽清是山区由于闽清是山区县县，只有在雨停洪退且各乡镇报平安后方可解除战斗警报只有在雨停洪退且各乡镇报平安后方可解除战斗警报。河道水库高清视频监控系统河道水库高清视频监控系统64路监控探头覆盖全县16个乡镇“一江五溪”河道和41座中小型水库，接入公安视频监控27路，可以实时直观地了解全县雨情水情。雨情水情自动监测系统雨情水情自动监测系统覆盖全县41座中小型水库，在准确监测雨量水位

273、的同时，具备预警功能，当监测雨量超过一定限制或河道水位超过警戒水位或水库水位超过汛限水位，就会自动发出报警，提醒指挥人员立即行动应对。县乡两级防汛指挥电子图县乡两级防汛指挥电子图直观呈现应急抢险队伍、物资储备、安置点、地灾点、易涝点、实时监控数据等防汛要素信息，便于县防汛指挥中心进行防汛指挥调度，各乡镇防汛抗旱指挥部可共享查看防汛指挥电子图，可在任一个乡镇指挥部建立防汛前线指挥部，全面了解全县的防汛态势。同时各流域沿河乡镇建立联动互警机制，上游乡镇随时掌握本乡镇雨情水情并主动向下游乡镇通报和预警，下游乡镇紧盯上游乡镇雨情水情发展，随时调整本镇防汛工作部署。高清视频会商系统高清视频会商系统建设乡

274、镇高清视频会议系统并入上级会议系统，解决县建设乡镇高清视频会议系统并入上级会议系统，解决县-乡镇的视频会议问题乡镇的视频会议问题，提高提高了系统音频视频效果，而且与标清视频会商系统形成一用一备，提高保障性。了系统音频视频效果，而且与标清视频会商系统形成一用一备，提高保障性。该系统自2017年汛前建成投入使用以来，功能效用日益凸显。2017年6月7日，由于永泰以及我县省璜镇局地暴雨，梅溪省璜镇合龙桥段断面于下午16时起水位暴涨2米，系统自动发出预警，值班人员立即行动，通知沿河各乡镇加强河道巡查和水位观测，不间断地通过雨情水情自动监测系统研判洪峰行进位置并及时通报各乡镇加强防范，不间断地利用河道高

275、清视频监控系统巡查河道周边情况，及时发现并撤离水上捕鱼和水边游玩人员3人，确保了人员安全。2018年7月防御第8号台风“玛莉亚”过程，通过系统及时发现云龙乡昙溪河道水位上涨，水淹地下室近1米，也及时组织了转移和巡查。三、拓展应用三、拓展应用拓展应用河长制工作闽清防汛防灾信息化系统在运用于防汛工作的同时，也应用到河长制工作河长制工作中，丰富了河长办工作手段。河长办不仅可以实地巡查做好河道管理，而且可以在防汛指挥中心通过河道水库高清视频监控系统加强河道管控，对发现问题，通过手机APP随时发出指令，要求有关单位限时整改。河长制河长制全面推行以来全面推行以来，我县河长制工作在市绩效考核中均位列第一名我

276、县河长制工作在市绩效考核中均位列第一名。“河”：看得清信息全掌握，把脉河湖健康“长”：管得住业务全办理，责任落实到人“治治”：治得好：治得好治理全方位，长效管控河湖四、主要特色四、主要特色防汛指挥图电子化应用便捷雨水情直观监测站点全覆盖防汛指挥要素全面以防汛指挥为轴线，从精准研判（气象雷达图）到直观了解雨水情（高清视频监控）到精准掌握雨水情（雨水情自动监测）到制定防汛工作方案（防汛指挥电子图）到部署防汛工作（高清视频会商系统）全流程防御。站点覆盖全县16个乡镇以及41座中小型水库，确保防汛指挥中心第一时间掌握各地情况。高清视频监控，直观观察降雨大小、河道水位变化和地洼等重点防汛区域安全情况，提

277、高了对汛情的理解，有力协助进行点对点指挥、精准指挥。结合地形图，可以直观了解防汛要素的实地位置、地理环境，通过图层管理快速地查询有关信息。主要特色注重综合应用强化信息共享电子图集成防汛信息全面，县乡两级通过共享应用，为县委县政府主要领导一线指挥，在乡镇建立防汛前线指挥部创造条件。通过高清视频监控系统加强河道监管，通过河长制手机APP随时发出指令，要求有关单位立即限时整改。水利前沿技术融合应用Distance 18 Km.4.15 m.04:00 AM.4 hours time 管理有序化决策科学化应用综合化运行现代化信息化系统的基本认识信息化系统的基本认识信息资源整合共享收集存储传递分析共享系

278、统构架调整升级系统化专业化模块化智能化运行机理构建改造信息牵引应用驱动效益优先应用目标整体化一目标统一模式融合系统一致前沿技术融合应用专业感知物联图像模拟12345信息化系统需要核心专业模型驱动功能全面 技术先进 立足现实 着眼未来主要内容发展需求开发应用补短板按照标准划分短板和长板短板分为硬短板和软短板硬短板和软短板必然联系补短板软硬并举统筹推进强监管软短板形势体制改革问题复杂融合协作信息技术系统标准方案调度发展发展需求开发应用一分为二？一分为二？洪预报水库流域预报调度洪水风险河道洪水云雨监测流域雨水模型发展发展需求开发应用多目标应用多技术融合预报调度-主线流域模型-引擎综合应用-目标前沿技

279、术-支撑以预报调度为主线以流域模型为引擎以综合应用为目标以前沿技术为支撑发展发展需求开发应用1、空间一体化气象水文融合2、工程体系设计标准的融合3、工程现状能力指标的融合4、预报调度一体化技术融合5、动态洪水风险模型的构建6、流域雨水运行模型的构建7、数据可视化运行平台构建8、场景式态势推演系统构建1 1、空间一体化气象水文融合、空间一体化气象水文融合预见期降雨洪水预报同步预见期降雨洪水预报同步无监测地区（虚拟）站无监测地区（虚拟）站发展发展需求开发应用精细化降雨数值格点预报精细化降雨数值格点预报数值化降雨产流耦合模型数值化降雨产流耦合模型洪水调度方案（预案）技术问题洪水调度方案（预案）技术问

280、题标准内洪水确保安全超标准洪水确保重点地区安全防御洪水方案防御洪水方案设计洪水安排现状防洪能力量级洪水安排工程运用方式工程防守工程防守人员转移人员转移调度权限调度权限1、水文气象2、预报预警3、预案制定4、信息共享5、防汛组织6、资源整合7、指挥决策标准匹配 能力复核洪水安排 调度运行2、工程体系设计指标融合发展发展需求开发应用设计标准的融合设计标准洪水2、工程体系的设计标准融合发展发展需求开发应用超出标准洪水不同量级洪水（细化）风险控制-体系设计标准的合理性设计标准的系统性设计标准的一致性水库河道堤防蓄滞洪区3、工程现状能力的指标融合（1 1）现状问题）现状问题（2 2）技术途径）技术途径发

281、展发展需求开发应用长板短板工程不达标标准重构能力下降-标准复核侵占河道-标准评估工程老化-历史原因（欠账）人为原因（侵占）自然原因（变化）标准融入-标准融入-4、预报调度一体化技术融合发展发展需求开发应用降雨量（mm）水库水位（m）7D数值预报河道水库大坝水库大坝m3./sm3./sm3./sm3./sm3./s下游河道水位下游河道水位水库降雨水位6、流域雨水运行模型的构建发展发展需求开发应用深深圳圳市市香港特别行政区水库群联合调度库河耦合调度雨洪预报 洪水调度 洪水演进 风险模拟一体化的运行模型降雨洪水预报河道洪水演进8、场景式洪水态势推演平台构建发展发展需求开发应用地理信息场景为平台地理信

282、息场景为平台大数据大数据可视化可视化为为展示展示专业模型模块专业模型模块为为构件构件防汛预案防汛预案方案为框架方案为框架数据平台数据可视化实景融合动画模拟场景交互专业模块降雨洪水洪水调度洪水演进风险模拟降雨洪水态势为依据降雨洪水态势为依据三维数据平台专业数据模型数据展示可视化实景数据融合三维动画技术气象预报洪水预报水库河道洪水调度溃堤溃坝风险模拟蓄滞洪区运用人员转移安置扩展应用发展发展需求开发应用数据平台产品化模块分布式场景态势展示分布式场景态势展示发展发展需求开发应用降雨过程可视化动态渲染降雨过程可视化动态渲染8、场景式态势推演平台构建发展发展需求开发应用8、场景式态势推演平台构建发展发展需

283、求开发应用学校预警水库预警旅游预警铁路预警降雨过程的雨源数据降雨过程的雨源数据发展发展需求开发应用雨洪关联的雨源预警指标指标体系讨论1：城市降雨洪涝数据模型构建城市降雨洪涝数据模型构建降雨量（mm）积水深度（m）发展任务发展任务业务需求技术开发产品应用讨论2：降雨过程积水过程预报调度产品应用大中型水库（水电站）预报调度一体化应用系统小型水库（群）智能预报预警管理系统发展发展需求开发应用72小时逐小时降雨预报本地同化数据3公里格点短临预报2小时、逐分钟、1公里格点空间一体化多源降雨预报发展任务发展任务业务需求技术开发产品应用获取的数据资源海量空间大数据成果库（SPATIAL DATA）中小型水库

284、（尾矿坝）中长期（15天-3个月）降雨趋势预报预报调度方案水库洪水预警溃坝风险防洪预案降雨预报2小时7天数值预报短临降雨雨预报洪水预报大型水库（水电站）预报调度防洪发电供水航运安全问题发展发展需求开发应用洪水调度水库（水电站 尾矿坝）预报调度模式降雨预报洪水预报水库调度洪水演进风险模拟分布式模块化产品分布式模块化产品库河联调任务任务需求开发应用产品（一）：大中型水库（水电站）预报调度一体化应用系统产品（一）：大中型水库（水电站）预报调度一体化应用系统（应用案例）产品（一）：大中型水库（水电站）预报调度一体化应用系统大型水库库容80.4%中型水库库容12.0%小型水库库容7.5%发展发展需求开发

285、应用精细预报格点数据降雨洪水耦合预报实时洪水优化调度库河洪水耦合调度溃坝洪水风险模拟水库业务应用模板水库工程全景视图预报调度溃坝应急预案监测预报预警雨洪监测预报预报调度运行预警预案发展任务发展任务技术需求技术开发产品应用小型水库（淤地坝）核心问题产品（二）：小型水库（群）智能预报预警管理系统雨洪耦合预报库群智能预警规则预报调度预案自动生成入库洪水水库运用水位预警洪水风险防洪预案降雨过程监测预警调度预案库洪水预报预警降雨监测预报发展任务发展任务技术需求技术开发产品应用产品（二）：小型水库（群）智能预报预警管理系统降雨（监测 预报）一体化产品包水位（监测 预报）降雨量（mm）水库水位（m）降雨水位

286、发展任务发展任务技术需求技术开发产品应用产品（二）：小型水库（群）智能预报预警管理系统降雨过程覆盖范围内水库降雨过程覆盖范围内水库（群）（群）智能预报预警智能预报预警发展发展需求开发应用产品（二）：小型水库（群）智能预报预警管理系统溃坝洪水风险计算模拟产品（二）：小型水库（群）智能预报预警管理系统发展发展需求开发应用台账管理简报模板注册登记台账病险水库台账安全鉴定台账除险加固台账降等报废台账维修养护台账自动生成模板管理图文并茂导出打印数据录入、信息管理、数据上报产品（二）：小型水库（群）智能预报预警管理系统发展发展需求开发应用水库定位降雨预报水库预警洪水调度洪水预报洪水风险防洪预案我们完成我们

287、完成 我们完成坝高小型水库（群）智能预报预警管理系统经 纬 度用户小型水库（群）一体化智能平台水库流域洪水预报运行参数降雨预报集成AI智能芯片远程维护大型水库数量0.8%中型水库数量4.0%小型水库数量95.2%96000座集成化智能监测（天地伟业）精细化预报智能化预警集群式监视预案式运行标准化管理发展任务发展任务技术需求技术开发产品应用产品（二）：小型水库（群）智能预报预警管理系统旅游休闲区降雨洪水预报预警水库水库（水电站水电站）智能预报调度系统智能预报调度系统降雨洪水监测预报预警评估铁路雨洪一体化应用铁路雨洪一体化应用雨水监测预报，农业旱涝预警农业保险应用服务农业保险应用服务应用产品尾矿库

288、尾矿库（淤地坝淤地坝）风险管理系统风险管理系统堰塞湖灾害预警评估系统堰塞湖灾害预警评估系统堰塞湖预报预报预警风险分析区域多源雨水融合预报预警系统区域多源雨水融合预报预警系统气象洪水预报行动预警评估应用BDBD灾害预报评估保障灾害预报评估保障洪水风险管理实时模拟系统一二维洪水演进耦合应用系统一二维洪水演进耦合应用系统旅游休闲预警服务旅游休闲预警服务场景式流域水工程联合调度应用系统场景式流域水工程联合调度应用系统小型水库群（管理）智能预报预警系统区域降雨洪水预报预警雨洪预报调度风险分析一体化洪水风险图动态管理洪水风险实时模拟河道洪水演进模型化数值模拟分析流域水工程可视化联合调度运用系统水库群监管降

289、雨洪水智能化预报预警降雨洪水智能预报预警风险分析鸣谢：北京新水诚达信息科技有限公司天地伟业技术有限公司东方衡象（北京）科技有限公司北京知天科技有限公司技术支持谢谢聆听谢谢聆听高通量卫星服务水利项目的思考高通量卫星服务水利项目的思考亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司APT Mobile Satcom Limited一、公司介绍二、高通量宽带卫星通信系统三、共轨双星方案服务水利应用提纲1.1 公司背景 2016年7月23日成立，注册资金20亿人民币；由中国航天科技集团联合交通运输部发起成立；强强联合：央企+部委+地方+行业广东省省长（时任深圳市委书记）马兴瑞（左）与中

290、国航天科技集团公司时任董事长雷凡培为亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司揭牌1.2 企业使命建设自主可控、安全可靠的全球高通量宽带卫星系统，开展天地一体、全球覆盖的卫星通信运营服务业务构建卫星、网络、终端的研发、制造和应用产业链，打造具有全球竞争力的“卫星+”通信产业集群12 工信部电信业务牌照：VAST和ISP业务经营许可证 国家发展和改革委关于亚太6D卫星项目核准批复 广东省重点项目 深圳市重大项目 深圳市“重大产业项目”深圳市“总部经济企业”和便利直通车服务企业1.3 资质与荣誉1.4 人才团队现有员工50人，其中博士3名、硕士14名，共占总人数34%；中高级职称22人，占总人数44%；技术

291、人员30人，分别毕业于北大、哈工大、北航、北邮、武大、南开、英国布里斯托、纽卡斯尔等国内外知名高校，核心人员曾参与多项863、973 计划和国家自然科学基金项目。聘请“两弹一星”元勋孙家栋院士为公司首席科学家，依托周志成院士成立深圳市院士工作站，提供技术咨询和业务指导。1.5 卫星运营大厦高度：约230米面积：约10万平方米位置：宝安区中心区海景资源宝安区政府宝安体育中心中央绿轴交通便利：地铁1号、5号、11号在此交汇，24条地面交通抵达景观优美：绿轴景观带，海景资源配套齐全：医疗、教育、体育中心、图书馆等商业配套1.6 公司经营定位-有卫星的互联网公司卫星通信产业链 卫星和运载器制造 火箭发

292、射服务 保险服务卫星和终端设备制造卫星运营商消费者商用 公共民用 科学 政府 卫星服务供应商 卫星操作者 提供基础带宽 提供地面服务 软硬件系统平台定制应用解决方案提供者70%30%经营战略目标一、公司介绍二、高通量宽带卫星通信系统三、共轨双星方案服务水利应用提纲2.1 全球高通量宽带卫星通信系统规划 2019年亚太6D卫星以中国为核心、面向亚太地区，形成东印度洋到西太平洋覆盖 2022年 欧非星，面向非洲、中东和欧洲，形成西印度洋到东大西洋覆盖 2025年 美洲星，面向南、北美洲，形成东太平洋到西大西洋覆盖2.2 首发星 APSTAR-6D：主要指标及特点发射时间设计寿命轨道位置波束数总容量

293、单波束容量境内外关口站卫星平台运载火箭2019年在轨15年东经134度9050Gbps最高可达1Gbps北京、深圳、西安、香港、吉隆坡、珀斯东方红四号增强型（DFH-4E）平台长征三号乙运载火箭 卫星载荷为Ku频段高通量(HTS)多波束载荷+Ka频段馈电链路设计1.高通量宽带卫星 根据覆盖区内的用户分布情况优化载荷设计，具备在一定区域内灵活分配通量的特性2.通量灵活分配 所在轨位对地球可视范围的全部覆盖，以亚太区域为重点，包括中国、周边地区、东南亚的覆盖3.覆盖区域配置90个不同尺寸的用户波束 小尺寸波束覆盖人口稠密地区 大尺寸波束覆盖人口稀少以及海洋区域转发器数目：32路频率：Ku频段天线极

294、化方式：双线极化(H&V)位保精度：0.05(E/W,N/S）单波束带宽设计 出向带宽：46 558MHz，可达1Gbps 入向带宽：19 120MHz，大于200Mbps 出向/入向 4：12.3 APSTAR-6D波束设计2.4 地面站位置：宝安区松岗街道罗田森林公园功能：卫星测控、业务监控和数据中心天线厂区：安装8副大口径卫星天线科普报告厅：用于科普展示和教育培训深圳地面站其他地面站：北京、西安、香港、吉隆坡、珀斯关口站连接遵守移动业务规管要求 北京、西安和深圳管理覆盖中国境内的波束；香港、吉隆坡和珀斯管理覆盖中国境外的波束关口站波束频率设计 频率：Ka频段 极化：双圆极化(LHCP&R

295、HCP)2.5 在轨星队亚太-5C,亚太-6C,亚太-7,亚太-9亚太5C卫星亚太6C卫星亚太7号卫星亚太9号卫星2.6 在轨星队-APSTAR-5C资源介绍2018年9月发射，在轨寿命15年轨道位置：138E有效载荷：C 频段 转发器 34 个，标准频段36MHz，扩展段200MHzKu频段 转发器 32 个，中国25MHz，中国/澳新/印马/中南半岛108MHz；高通量2248.8MHz拥有其中标准C段转发器15个，Ku转发器11个，共享6个扩展C及4个传统Ku转发器2.6 在轨星队-APSTAR-6C资源介绍2018年5月发射，在轨寿命15年轨道位置：134E有效载荷：C 频段 转发器3

296、4个，标准C频段8*36MHz，扩展C频段:130MHzKu频段 转发器 20个,中国/中南半岛/蒙古432MHz,中国36MHz2.6 在轨星队-APSTAR-7资源介绍2012年3月发射，在轨寿命15年轨道位置：76.5E有效载荷：C 频段 转发器28个，标准C频段72MHzKu频段 转发器28个，中国36MHz+中东36MHz+非洲136MHz铰链:(中东-非洲 14MHz/非洲-中东30MHz)5+65+2552.6 在轨星队-APSTAR-9资源介绍2015年10月发射，在轨寿命15年轨道位置：142E有效载荷：C 频段 转发器32个，标准C频段AP 波束30MHz/SEA波束90M

297、HzKu频段转发器14个，约270MHz一、公司介绍二、高通量宽带卫星通信系统三、共轨双星方案服务水利应用提纲3.1 APT6C&APT6D134.0E车载领域陆地领域航空领域船载领域双星共轨双星共轨数据广播数据广播互联网与数据回传互联网与数据回传完善自我能力助力合作伙伴支持合作伙伴自主定价，独立运营，开放二级权限。灵活的合作方式灵活帐期适应全球不同国家、地区终端用户账单消费习惯。国际化支持支持多币支付、多语言界面。多维业务统一策略一点监控、统一管理、集中服务。免流量充值支持免流量充值和互联网支付。3.2 业务支撑系统3.3 卫星5G融合 ITU、3GPP、Sat5G都在开展星地融合的研究工作

298、；卫星作为5G多种接入技术之一，在一些要求广域覆盖的工业应用场景中具有显著优势。卫星网络可以在地面5G覆盖的薄弱地区提供低成本的覆盖方案，实现5G业务连续性，对于5G网络中的M2M/IoT、应急通信、以及为高速移动载体上的乘客提供无所不及的网络服务，借助卫星优越的广播/多播能力，可以为网络边缘网元及用户终端提供广播/多播信息服务。亚太星通也在开展这方面的合作建设，为水利行业的数字化和应急指挥提供通信支撑。亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司To be the First-classSatellite Communication Service Provider in the World做世界一流的卫星通信服务商Thanks谢谢