布“空天地网”， 水利“大年”已至 | 深度
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定义转型中国
不论是遥感、地信企业，还是水文单位等，都将在数字孪生流域项目中扛起脱虚向实的责任。
编辑 | 鹿野
今年以来，我国水利建设的亮点之一莫过于全面提速。
自去年智慧水利的相关政策出台之后，如今江苏秦淮河、江苏太湖、青海湟水、广西大藤峡工程等多个数字孪生流域建设先行先试项目已通过水利部审核，数字孪生流域正迎来大规模建设。
不论是水利信息化还是数字孪生流域建设等，遥感技术与北斗应用在其中的作用不断被重申。
用业内人士的话来说，赶上水利领域的大年，相关的标量也相应丰富了起来。
遥感、地信招标不断，铺路数字孪生流域
“不论是通过无人机，还是利用高分辨率的卫星，数字孪生流域建设、水利信息化、智慧水务三方面工作的开展对遥感需求迫切。”航天宏图公司总经理廖通逵表示。
从已有招标公开看，水利领域对遥感的需求更多集中在水土保持、河流防汛、河道（水库）智能监管、河长制湖长制信息化、河湖动态监测等方面，标的数额从几十万至几百万不等，服务期一般为一年。
今年上半年，水利部发布水土保持监管遥感解译与判别项目招标，对全国全覆盖卫星遥感影像进行解译和辨别，将疑似违法违规扰动图斑下发地方复核，预算金额1919万元。
同期，水利部信息中心发布2022年度高分辨率遥感影像加工处理、分析和在线服务公开招标，采购全国陆域范围满覆盖2米分辨率正射影像产品、三峡库区及其他地区（共计约20万平方公里）亚米分辨率正射影像产品，满足三峡地区监测监管，以及水土保持动态监测等水利业务常规监测和全国水利一张图应用需求。
此外，黄河水利委员会、海河水利委员会就防汛、灌溉用水量核算需求公开招标。湖南、山东、四川、浙江等多地政府水利部门正陆续释放对水土保持遥感监管层面的需求。
遥感、测绘地信公司成为相关项目的供应商，包括中国四维、航天宏图信息技术股份有限公司、湖北长清信息系统集成有限公司、北京国遥新天地信息技术股份有限公司、北京航天创智科技有限公司、杭州领见科技有限公司（团队源自浙江大学地理科学学院）等。
例如，航天宏图与水利部水土保持监测中心、中国水利水电科学研究院、珠江水利委员会珠江流域水土保持监测中心站以联合体的形式中标2022年度水利部水土保持监管遥感解译与判别项目，中标金额1919万元；
中国四维、国信司南、航天宏图分别以300.6万、248.6万、190万中标水利部信息中心2022年度高分辨率遥感影像项目；
湖北长清信息系统集成有限公司以99.2万元中标2022年黄河防汛遥感监测项目；
北京国遥新天地信息技术股份有限公司以115.8万元中标海河流域试点区（河北省）基于遥感的灌溉用水量核算项目；
北京地拓科技发展有限公司以17.8万元中标山东省水利厅2022年山东省生产建设项目水土保持遥感监管（6包：水土保持信息化监管平台），提供遥感协同解译平台、区域遥感监管APP及管理端；
北京航天创智科技有限公司以54.96万元中标丽水市水利局丽水市智慧水利河道（水库）智能监管场景化应用系统。
......
对于推进遥感在水利领域的规模化应用，水利部门给出了时间节点。
4月26日，水利部副部长魏山忠在研究部署流域管理机构加强河湖遥感影像解译及应用工作时指出，强化河湖遥感技术应用是提升河湖监管效能的迫切需要，是智慧水利和数字孪生流域建设的重要内容，力争在2022年年底前全部完成解译工作，实现第一次全国水利普查名录内河湖（无人区除外）全覆盖。
此外，《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》中也明确了，“加强北斗水利应用”是智慧水利的重要工作之一。
具体内容包括：开展北斗水利综合应用示范项目建设，在病险水库和山洪灾害监测预警、特高坝形变和高边坡位移监测、水利工程精准施工和安全运行管理、荒漠区监测监控等方面开展创新应用。
据了解，北斗在水利领域的应用主要集中在水库大坝形变监测、洪灾时短报文通信、水利工程变形监测，以及特殊水域基础资料获取、传输等方面。
水利部要求，上述工作要在2024年完成。
水资源卫星立项，空天地一体在即
按照计划，到2025年，我国通过建设数字孪生流域、“2+N”水利智能业务应用体系、水利网络安全体系、智慧水利保障体系，推进水利工程智能化改造，建成七大江河数字孪生流域。
实际上，早在2012—2013年我国启动高分专项以后，包括航天宏图、北京吉威数源信息技术有限公司在内的商业企业陆续开始结合高分数据参与高分水利遥感的应用示范系统建设。
伴随国产化率的提升，水利部为了全面统筹国产2米左右分辨率遥感影像资源，围绕水土保持监管遥感解译与判别项目、水利多分辨率遥感影像数据加工处理等展开招标。
其中，中标方有航天宏图信息技术股份有限公司、北京国遥新天地信息技术有限公司等企业。
2020年，水利部信息中心发布河湖治理保护本底数据遥感调查项目招标公告，采购遥感基础数据处理和入库服务，国信司南（北京）地理信息技术有限公司以249万元中标。
相应的，地方水利部门对商业遥感数据的需求越来越突出。
2021年，湖北省水利水电科学研究院、中晟地理信息有限公司联合体中标湖北省水利厅2021年水土保持遥感监管项目；安徽省高分空间技术有限公司以86.5万中标2021年度安徽省河湖动态遥感监测解译技术服务项目；珈和科技中标襄阳水土保持遥感监测服务项目。
遥感数据源均衡化的需求愈发明确，水利部已经将推进陆地水资源卫星立项工作提上日程，综合利用现有遥感卫星数据资源深入开展业务应用，支撑数字孪生流域建设。近日，水利部召开部长专题办公会议，研究推进陆地水资源卫星工程立项工作和拟报国防科工局的《陆地水资源卫星工程需求与任务报告》。
相较自然资源、环境保护等传统领域，廖通逵表示，水利领域对雷达卫星的需求尤其迫切。“不管是水土流失，还是洪涝灾害期，包括相关水体的快速提取，水利领域对雷达的使用频次偏高，如分布式干涉雷达卫星。”廖通逵表示。
目前，航天宏图全面启动了分布式干涉雷达卫星星座建设计划建设工作，为水利工程的形变监测、灾害评估等提供自主可控数据源。
多元资本入局，卫星＋水利走深入实
数字孪生流域的到来，水利行业卫星应用的需求正向深处发力。
近日，水利部向126家具体承担单位发放“水利部数字孪生流域建设先行先试证书”，同时，各地也公布了先行先试项目名单。
目前，浙江有数字孪生钱塘江流域、数字孪生水网（杭嘉湖平原）、数字孪生曹娥江流域、数字孪生金华横锦水库、数字孪生飞云江流域、数字孪生瓯江大溪（玉溪-开潭段）、数字孪生椒江流域；江苏有数字孪生秦淮河、数字孪生江苏太湖地区典型水网工程、数字孪生沂沭泗水系（江苏部分）、数字孪生水网（南通城区）；湖南有数字孪生浏阳河、数字孪生欧阳海灌区水利工程......
已有公开招标公告显示，黄河勘测规划设计研究院有限公司，中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司和黄河水利委员会黄河水利科学研究院联合体以8320万中标“数字孪生小浪底”项目，任务包括完成数字孪生模拟仿真引擎建设、完成数字孪生小浪底平台建设等。
近期，新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局发布了2022年度自有资金投资建设工程数字孪生塔河（试点）建设项目招标，具体任务包括：构建数字孪生平台、构建智能业务应用、建设技术标准、系统集成。
淮河水利委员会也以近8300万的预算发布数字孪生淮河蚌埠—浮山段工程和淮河干流蚌埠—浮山段防洪及水资源应用系统项目需求。
廖通逵表示，水利工程信息化是一个综合性的项目，特别在开展数字孪生流域建设的过程中，除了保证水利水文学模型的精准、不断提高算法能力，如何充分利用天基卫星、无人机以及地面水文学站点等空天地多种手段、多种数据源进行融合应用，是至关重要的一环。
按照水利部印发的《关于推进智慧水利建设的指导意见和实施方案》，构建数字孪生平台需要升级扩展全国水利一张图，建设基础数据统一、监测数据汇集、二三维一体化、三级贯通的数据底板，建设包含水文、水力学、泥沙动力学、水资源、水环境、水土保持、水利工程安全等专业模型的标准统一、接口规范、分布部署、快速组装、敏捷复用的模型平台以及结构化、自优化、自学习的知识平台。
这也意味着，就整个水利行业来说，尤其强调企业跨界融合的能力，包括空天地一体化水平。
就在本月初（6月2日），水利部信息中心与中国卫通集团股份有限公司就进一步加强水利行业卫星应用、推进数字孪生流域建设进行座谈。双方后续将契合水利需求，组建专业队伍，探索卫星水利应用整体解决方案，支撑数字孪生流域建设和水利高质量发展。
在相关水利主管单位看来，近几年，相关单位利用国产卫星遥感影像资源开展了多项应用，在洪水灾害监测、河湖监管、水土保持监测监管、河湖生态补水、水文水资源监测和“全国水利一张图”建设等方面取得较大进展，但在应用的广度和深度方面还有一定差距。
换句话说，不论是遥感、地信企业，还是水文单位、人工智能企业等，都将在数字孪生流域项目中扛起脱虚向实的责任。
而真金白银是水利建设的前提条件。水利部发布的数据显示，今年1月至5月，全国水利建设全面提速，新开工的水利项目达10644个，投资规模超4144亿元。
为此，水利部印发《关于推进水利基础设施政府和社会资本合作（PPP）模式发展的指导意见》，明确在国家水网重大工程、流域防洪工程等重大领域，引导各类社会资本参与水利建设运营，拓宽资金筹措渠道。
（封面及内文首图来源：网络）
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