数字孪生流域建设是什么意思？它有哪些可行性关键技术？

数字双胞胎流域是未来数字虚拟流域双胞胎，通过综合运用全球流域特征感知、连接计算（通信技术、物联网与边缘计算）、云协同技术、大数据和人工智能建模模拟技术，实现平行于物理流域空间的数字虚拟流域双胞胎。通过流域数字孪生体描述、监控、预测、预警、预演和模拟物理流域空间，实现物理流域空间与数字虚拟流域空间的交互映射、深度协调和整合。

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于视频孪生(实时数字孪生)的创新技术研发和应用。公司依靠自研三维地理信息引擎(3)DGIS），整合建筑信息模型（BIM）、视频监控（Video）、人工智能（AI）及物联网（IOT）在此基础上，推出了云舟披萨低代码PaaS多系列产品，如开发平台、实景孪生虚实融合一体机、行业解决方案等。

数字孪生流域关键技术

智慧云舟凭借领先的技术基础，继续帮助各行业的数字化转型，促进产业合作的数字化升级。公司参与了智慧城市、智慧园区、数字农村、工业制造、轨道交通、军工、雪亮工程（安全城市）、司法监督、应急指挥、机场、学校、医院、水利、电力等多个重点项目建设。

数字双流域是新一代信息通信技术与传统流域管理技术深度融合的创新应用。其关键技术包括：

1. 面向复杂环境的低功耗新型传感技术和综合阵列传感技术

流域运行状态的全面、准确的数字表征是构建数字双流域的基础。因此，建设数字双流域的主要关键是以关键流域水环境阵列传感器为数据源，以多源数据集成为技术手段。传感器类型包括：水文测量报告传感器、水质传感器、水环境传感器等。

2. 边缘智能与协同技术

边缘计算是一个流域边缘计算节点，旨在满足流域的智能需求，建立基于流域海量数据采集、收集和分析的服务系统，支持流域的一般连接、灵活供应和高效配置。其本质是建立流域轻量级大数据存储、多传感器数据集成、特征提取等基础数据分析与流域云业务的有效协调。

3. 流域通信与数据传输技术

针对数字双流域的物联网感知数据传输问题，需要探索覆盖关键流域断面、支持多源数据传输的无线通信技术，为数字双流域的多源数据传输提供安全可靠的保障。

(1)安全接入数字孪生流域的智能传感器

作为物联网的感知层，流域终端传感设备承担着流域数据采集的重要任务。确保终端传感设备的安全接入，防止系统被非法侵入，是确保数字双流域物联网安全的重要环节。在大型物联网场景下，传统的智能设备接入认证方案和身份认证协议的认证效率和安全性严重不足。基于区块链的分布式认证为数字孪生流域物联网安全接入提供了新的解决方法和思路，然而区块链融入端边云架构时，会面临系统架构、数据隐私安全、参与节点资源和共识等多方面的挑战。

(2)流域无线通信技术支持多源数据传输

针对数字双流域建设的需要，结合流域场景特点，探索流域无线不同场景下流域无线网络的深度覆盖，为数字双流域数据的高效传输提供支持。目前，5G网络以大带宽、低时延、广连接为智慧水利场景的立体化感知、互联、智慧管理提供了多维度信息通信服务。然而由于流域范围大、距离长、气候差异大，使得5G覆盖范围有限。未来，低轨道卫星和6G随着天空、地水一体化集成网络技术的发展，将具有更广泛的流域覆盖范围和通信服务能力，为数字双流域提供可靠的通信和数据传输。

4. 流域数字孪生体构建与数据驱动

流域孪生体的构建需要采集流域各要素数据、构建各类型模型，并进行数据、模型集成融合，以实现流域孪生体与物理实体精准映射镜像。其中从流域实景三维建模到动态数据驱动的数字孪生流域模型以及数字孪生模型的反向推演仿真成为数字孪生流域的核心技术。

数字孪生流域关键技术

由于流域场景的大范围、长距离和环境组成的复杂性，流域数字孪生构建需要建立流域特征要素的状态和行为，其特征是流域边缘计算和收集数据。因此，在数据集成和数据驱动建模、流域机制建模、虚拟仿真等方面存在很大的困难。在这方面，有必要研究数字孪生流域的特征要素数据驱动技术、高保真孪生构建和模拟技术。构建数字孪生平台、数据驱动和模拟技术。