空天科学技术创新赋能水土保持数字化升级
水土保持工作对于保护生态环境、保障水资源安全、促进农业生产具备极其重大意义,是一项涉及面广、综合性强的系统工程。2023年中央办公厅、国务院办公厅印发《关于加强新时代水土保持工作的意见》,明确要求以遥感监管为基本手段,全覆盖、常态化开展水土保持遥感监管,加强水土保持科学技术创新,推进遥感、大数据、云计算等现代信息技术与水土保持深度融合。
中科星图旗下中科星图亿水科技有限公司(以下简称“星图亿水”),以GEOVIS iWater平台为核心,以预防监督、综合治理、动态监测三大业务需求为导向,构建水土保持数字化场景,融合运用卫星遥感、无人机与无人船测绘、人工智能等新一代空天信息技术,加强人为水土流失监管,拓展水土保持监测评价手段,优化水土保持工程安全运用管理,提升水土保持非现场监管的精准化、智能化水平。
星图亿水围绕水保领域三大业务构建智慧水保总体架构。其中,智能感知体系依托空天地一体化监测手段和基础设施,在数据支撑平台中实现业务数据、时空数据、物联网数据的引接和治理,构建水保专题数据库;通过AI智脑引擎与各类业务模型实现数据自动解译与分析计算,分析成果和专题数据为知识平台提供语料算据,经过知识引擎训练,可实现基于行业规范与专家经验的智能检索问答;最终各类成果基于模拟仿真引擎加载集成,生成水土保持数字化场景,为水保三大业务应用提供强有力的平台支撑。
星图亿水依托集团丰富的空天遥感资源和自身强大的软硬件研发能力,可通过卫星遥感、无人机、5G地面站、无人船等新型测绘感知手段,构建覆盖全空间、全时域、全要素的水土保持空天地一体化立体监测网,为水土保持遥感监管、重点治理工程管理、区域水土流失动态监测提供空天信息保障。
星图亿水基于星图地球数据云、今日影像等集团自研产品,具备行业领先的智慧水利数据底板更新机制。今日影像通过空天信息资源整合,可提供300余颗民商卫星数据,支持数据底板快速构建和动态更新;星图地球数据云依托强大的超级计算平台,将专业的GIS数据挖掘应用方式来进行云化,并以DaaS形式向用户更好的提供丰富标准的在线地图API、WEB服务API、SDK开发资源等服务,满足各行业多样化的时空大数据应用需求,可支撑智慧水利数据底板按季度、月度甚至更高频次进行更新,构建“活”的水保一张图。
星图亿水融合应用数字地球可视化iExplorer和视景仿真iReal双渲染引擎,满足宏观、中观、微观各尺度高效场景渲染需求,可实现智慧水利数字孪生场景秒级加载,精细化构件高效渲染,明显提升客户端展示运行流畅度,有效支撑数字孪生水保平台建设。
星图亿水依托中科院空天信息创新研究院面向多模态遥感数据牵头研发的生成式自监督基础大模型空天·灵眸(RingMo),在云上集成数据标注、样本管理、模型训练、模型部署等一站式模型开发工具,为智慧水保信息化建设提供包括基础图像处理工具、遥感智能解译工具、业务专题应用工具等先进的全栈国产化遥感应用模型。
面向淤地坝专项调查对于信息采集高时效性与高精度的双重要求,星图亿水运用高新测绘技术获取淤地坝集中分布区的卫星遥感影像、无人机倾斜摄影三维模型和水下地形数据。在智慧水利L1级数据底板和水土保持基础数字化场景上,叠加并扩充大型淤地坝及重点中型坝的位置、类型、分布、流域下垫面等数据资源,生成一图集成、及时来更新、按需调用的单坝和坝系影响区域数字化场景,为水土保持智能模拟与精准决策提供基础支撑。
针对汛期淤地坝上游局地短历时强降水会造成的安全度汛风险,星图亿水将已建设的监测站点数据与水利模型集成至星图云平台,并对接星图云中的气象预报数据,在超算平台上开展四预模型的在线实时计算与动态模拟,实现淤地坝应用过程中的风险预警信息发布、洪水淹没及溃坝过程预演。依据监测数据对四预模型进行动态参数率定,一直在优化模型成果,平时可作为防汛的演练平台,逐渐完备防汛预案;汛期可作为安全度汛的决策指挥依据,为淤地坝安全度汛提供有力支撑。
围绕服务淤地坝安全度汛和掌握淤地坝淤地拦沙效益两大目标,星图亿水开发了淤地坝信息管理系统,实现对淤地坝专项调查成果的电子化整编入库和标准化管理;实现“一坝一单”信息快速查询、统计分析;开发淤积体概化模型算法,支持淤地坝库容等指标的在线计算;开发外业核查管理系统,方便业务人员进行成果核查与数据修正;集成淤地坝安全度汛“四预”模型和淤地坝安全度汛数字化场景,实现淤地坝暴雨洪水预报、风险预警、重要淤地坝洪水淹没及溃坝过程预演、预案调整等。基于以上功能实现淤地坝数据资源的精细化管理,支撑淤地坝安全度汛应用,提高淤地坝安全风险主动防御能力。
中科星图亿水(四川)科技有限公司成立于2007年,是专业提供涉水行业信息化服务的国有控股高新技术企业,在全国设有15家分子公司,服务全国31个省(市、区)客户,业务领域覆盖水文水资源、智慧水利、智慧水务,目前已完成数千个水利信息化项目实施。
星图亿水致力于成为全世界领先的智慧水利系统与服务提供商,公司以数字地球为基座,以水利感知设备、iWater智水平台为核心,面向政府客户、特种领域、企业和事业单位提供水利信息化相关的咨询设计、软件开发、硬件研发、系统集成、运行维护、水利空天信息服务,全面赋能国家智慧水利建设。