启迪水利智脑之“水利专业数学模型库”

启迪河长科技服务有限公司结合国家、水利部对水利网信工作的政策和建设意见，针对国内多个省市县水利信息化建设需求，设计出启迪水利智脑组合产品体系，助力水利信息化朝水利现代化更快发展，从而奠定了启迪河长在水利现代化科技服务类公司的领先地位。

启迪水利智脑利用云计算中心提供灵活、按需的大数据服务，对分散在各业务部门和各个系统平台中的数据进行统一整合，建立统一的数据开放共享平台。建立产学研用一体化的生态化发展体系，形成了“空天地水一体化监测体系”、“水利数据能力中心”、“水利专业数学模型库”、“水利数据上球、业务上球等智慧应用”、“水利资源云”、“精准气象”等一系列科研成果，打造成水利数据管家、智慧服务引擎。

水利专业数学模型库，在智慧水利建设中起到重要地位，能够针对水利行业特点，围绕解决流域防洪、城市内涝、水资源紧缺、水资源利用率等问题，从防洪排涝模型、水资源调度模型、降雨预报模型等多方面进行水利科学技术能力的完善，构建水文分析与计算、水利计算、水力计算、水环境分析计算等水利专业数学模型库，更好的为水利业务系统提供数据深度处理能力。

水利专业数学模型库在“水利智脑”中的支撑作用

针对水利行业特点，围绕解决流域防洪、城市内涝、水资源紧缺、水资源利用率等问题，从防洪排涝模型、水资源调度模型、降雨预报模型等多方面进行水利科学技术能力的完善，构建水文分析与计算、水利计算、水力计算、水环境分析计算等水利专业数学模型库，更好的为水利业务系统提供数据深度处理能力。

在没有水利专业数学模型库支撑的情况下，对水利业务的决策往往依赖于历史经验及估算。水利专业数学模型库可持续接入行业内各类专业的模型和算法，并根据具体的应用场景进行模型算法的组合、模型算法的演进以及模型算法涉及的参数的调优。

根据用户的业务需求，通过构建水利专业数学模型库及相关的资料库，围绕解决流域防洪、城市内涝、水资源紧缺、水资源利用率、水质现状分析及保护规划等问题，从防洪排涝模型、水资源模型、水质水环境模型、降雨预报模型、水沙数学模型等多方面进行水利科学技术能力的完善，在服务于智慧水利各业务系统建设的基础上，为涉水相关的各部门提供科学的水利专业智能决策服务。

“水利专业数学模型库”中的信息服务主要分为标准数据服务、专业应用服务、大数据分析服务和人工智能服务四大类。

水利专业数学模型库信息服务的四大分类

水利专业模型广泛应用于水雨情预警计算、汛情旱情预警计算、河道泥沙淤积情况、气象精准预报、水利工程空间分布、应急决策分析等诸多业务场景。我们以“城市洪涝风险动态预判与智能跟踪平台”为例，来说明水利专业数学模型库是如何支撑智慧应用的建设。

针对滨海城市致洪因子特点，自主研发了一套“城市洪涝风险动态预判与智能跟踪关键技术”，大幅提升了洪涝预报精度和方案生成效率。

水利专业数学模型库构建滨海城市洪涝预报模型过程示意图

构建了具备“基础信息查询、实时水雨工情信息跟踪、实时洪水风险评估、动态洪水风险预判、洪水风险图管理”功能的城市动态洪水风险预报预警平台。

城市洪涝风险动态预判与智能跟踪平台主要功能截图

形成了一项由水文、水利、气象、海洋等部门共同组成的，以城市动态洪水风险预报预警平台为核心技术支撑的“多部门协作、多成果共享”防汛机制。

根据多年实际防汛经验，结合现有洪涝预报预警技术，在分析防汛决策的实际需求基础上，提出了“三阶段” 作业模式，按照主暴雨发生的时间节点分为：主暴雨来临前，主暴雨发生时和主暴雨停止后。

“启迪水利智脑”通过一系列的标准化、规范化、专业化的水利信息服务建设，面向水利9大业务需求领域，构建通用型或各专业领域特有的水利专业数学模型库，实现满足水利业务开展和决策所需的智慧应用需求，从而加速水利信息化向水利现代化的发展。