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水利部于2024年7月11日印發了《數字孿生水利“天空地水工”一體化監測感知夯基提能行動方案（2024—2026年）》，其中提到：數字孿生水利“天空地水工”一體化監測感知網，是應用多種監測技術裝備方法，在時空、范圍、精度、頻次等方面協同融合，實現水利對象全要素和治理管理全過程智能監測感知的網絡，支撐實現水利業務“四預”。
因此，本文主要闡述數字孿生水利“空天地一體化監測”系統包含了哪些內容。
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所謂“天空地水工”一體化監測，顧名思義，主要包含了五項內容，分別是“天基”監測、“空基”‘監測、“地面”’監測、“水情”監測以及“工情”監測。“天基”監測：通過集成北斗衛星導航系統等先進技術裝備，構建了一套全方位、多層次的全局監測感知體系。該體系能夠實時、精準地監測洪澇災害的發生，并對水利工程的運行狀態進行持續跟蹤和評估。這種高效的監測感知能力，為防災減災工作提供了科學依據和決策支持，有力保障了人民生命財產安全和社會經濟的穩定發展。“空基”監測：通過航空遙感技術（如無人機、有人機、飛艇等）對水利相關區域進行動態、高精度的立體監測，是連接“天基”衛星宏觀觀測與“地面”定點監測的關鍵橋梁。相較于衛星的廣域覆蓋和地面設備的局部定點，“空”的優勢在于靈活機動、分辨率高、響應速度快，尤其適用于復雜地形或突發事件的精細化巡查。“地面”監測：借助雨量站、蒸發站、地下水站、土壤墑情站及視頻監測站等地面監測設施設備，形成了一套完善的水利監測方案。該方案能夠精準實時地監測關鍵區域點位的雨情變化、水體蒸發速率、地下水位波動以及土壤墑情狀況，為水資源管理、防汛抗旱、農田灌溉等工作提供科學依據。通過數據的持續采集與分析，可及時發現潛在的水資源問題，制定有效的應對措施，保障水利設施的安全運行和水資源的可持續利用。“水情”監測：主要依賴于聲、光、電等先進的監測技術裝備。這些裝備能夠全方位、全天候地對河湖庫水體進行精準監測，實時感知水位的高低變化、流速的快慢波動，以及水質的好壞狀況。同時，它們還能精確測量水中的泥沙含量，為水資源的保護與管理提供了強有力的數據支持。這種自動化、智能化的監測方式，不僅提高了監測的效率和準確性，更為水資源的可持續利用和生態環境保護提供了有力保障。“工情”監測：主要專注于實現對水庫大壩、堤防、水閘等關鍵水利設施內外的多種工情險情要素的實時精細監測感知。通過對滲流滲壓、位移形變、應力應變等關鍵參數的持續監測，能夠及時發現潛在的安全隱患，為水利工程的穩定運行提供有力保障。
