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水利部数字孪生流域模型管理云平台设计及应用研究 被引量:10
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作者 贺挺 李凤生 +2 位作者 成建国 胡蒙 赵连国 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第2期1-15,共15页
【目的】智慧水利是推动新阶段水利高质量发展的实施路径之一,建设数字孪生流域是实现智慧水利的核心与关键。为提升水利部数字孪生平台建设中水利模型的易用性、可扩展性、复用率和可维护性【方法】按照数字孪生流域水利模型建设“标... 【目的】智慧水利是推动新阶段水利高质量发展的实施路径之一,建设数字孪生流域是实现智慧水利的核心与关键。为提升水利部数字孪生平台建设中水利模型的易用性、可扩展性、复用率和可维护性【方法】按照数字孪生流域水利模型建设“标准化、模块化、云服务”的要求,采用“分治+集成”的思想,基于组件技术、工作流技术、SOA架构和容器技术等构建水利部数字孪生流域模型管理云平台。平台通过提供水利专业模型、智能识别模型的组件化封装和流程化搭建功能,以微服务的方式对外提供模型共享和模型计算服务。【结果】依托重点研发项目分别在示范区域——屯溪流域和白鹤滩水库开展“洪水预报-预警-调度”业务应用和工程管理范围形变监测业务应用,验证了平台设计的合理性和应用的可行性。【结论】研究成果可为数字孪生流域模型平台的建设与应用提供一定技术支持和经验借鉴。 展开更多
关键词 数字孪生流域 模型平台 组件技术 SOA架构 容器技术 高质量发展 预测
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智慧水利理论体系与数字孪生流域虚拟模型研究成果述要 被引量:8
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作者 冶运涛 蒋云钟 +5 位作者 曹引 尚毅梓 顾晶晶 董甲平 黄建雄 关昊哲 《中国水利》 2024年第5期41-51,共11页
智慧水利是水利高质量发展的显著标志之一。围绕智慧水利理论体系不完善、流域映射精准度不高、模型精度不高、决策支撑程度低等问题,建立了由智慧流域基础理论、数字孪生流域基础理论和智能水网理论框架组成的智慧水利理论体系,研究了... 智慧水利是水利高质量发展的显著标志之一。围绕智慧水利理论体系不完善、流域映射精准度不高、模型精度不高、决策支撑程度低等问题,建立了由智慧流域基础理论、数字孪生流域基础理论和智能水网理论框架组成的智慧水利理论体系,研究了由数字孪生感知节点模型、数字孪生降水遥感模型、数字孪生蒸散发遥感模型、数字孪生土壤水遥感模型、数字孪生水体遥感模型、数字孪生地下水遥感模型、数字孪生水质遥感模型组成的数字孪生流域感知模型,构建了由数字孪生流域水文模型、数字孪生水动力水质模型、数字孪生动态调控模型、数字孪生虚拟仿真模型、数字孪生协同决策模型、数字孪生并行组合模型等组成的数字孪生流域虚拟模型。研究成果可为我国智慧水利建设提供理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 智慧水利 智慧流域 数字孪生流域 智能水网 数字孪生水网 数字孪生水利工程 数字孪生灌区
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数字孪生流域三维数据底板建设研究及应用 被引量:5
3
作者 侯毅 华陆韬 +2 位作者 王文杰 舒全英 胡军伟 《人民长江》 北大核心 2024年第5期234-240,共7页
三维数据底板是流域数字化映射的成果,更是数字化场景构建、智慧化模拟迭代的基础。为厘清三维数据底板建设的技术逻辑,系统性地阐述了三维数据底板的定位、建设任务和技术路线图,重点对建设过程中的海量数据融合、数据轻量处理、场景... 三维数据底板是流域数字化映射的成果,更是数字化场景构建、智慧化模拟迭代的基础。为厘清三维数据底板建设的技术逻辑,系统性地阐述了三维数据底板的定位、建设任务和技术路线图,重点对建设过程中的海量数据融合、数据轻量处理、场景渲染发布、数据可视可算、数据共享共建等关键技术问题展开深入全面的论述,分析技术难点、解决路径和具体方法。基于以上研究,以浙江省曹娥江数字孪生流域为例,运用BIM+GIS等技术构建L2、L3三维数据底板,以三维数字化场景支撑流域“四预”可视化模型应用。相关成果对类似数据底板建设具有借鉴意义。 展开更多
关键词 数字孪生流域 三维数据底板 海量数据融合 场景渲染发布 共享共建
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数字孪生流域建设难点及思路探讨 被引量:1
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作者 王立朝 《河北水利》 2024年第5期20-23,共4页
国家大力推进数字孪生流域建设,要求其技术水平高,多专业集成融合度高,但目前应用部门技术水平参差不齐,造成项目建设存在众多难点,主要表现有数据底板构建难、模型精度提高难、基础软硬件支撑难、信息数据共享难、系统与业务深度融合难... 国家大力推进数字孪生流域建设,要求其技术水平高,多专业集成融合度高,但目前应用部门技术水平参差不齐,造成项目建设存在众多难点,主要表现有数据底板构建难、模型精度提高难、基础软硬件支撑难、信息数据共享难、系统与业务深度融合难等5个方面。通过以基建带动信息化发展、重构信息化组织体系、打造开源共享生态圈、培育复合型人才等方法并结合各级政府建设经验,提出相应建设思路,可以为流域数字孪生建设提供参考。 展开更多
关键词 数字孪生流域 数据底板 基础软硬件
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以防洪为核心的三明市沙溪数字孪生流域建设
5
作者 吴义阳 《水利水电快报》 2024年第1期101-108,共8页
为提高三明市防洪的实时监管效能、应急处置能力与安全保障水平,以沙溪流域为例,构建了以防洪为核心的数字孪生流域。从防洪“预报、预警、预演、预案”4个方面,通过完善监测感知网建设,针对三明市沙溪流域防汛感知网的薄弱环节,适当增... 为提高三明市防洪的实时监管效能、应急处置能力与安全保障水平,以沙溪流域为例,构建了以防洪为核心的数字孪生流域。从防洪“预报、预警、预演、预案”4个方面,通过完善监测感知网建设,针对三明市沙溪流域防汛感知网的薄弱环节,适当增加水文、气象等监测设备,提升气象预测预报预警精准程度;加强数据资源建设,整合现有平台及数据资源,推动各部门间数据同步、互通共享与系统同屏共享,实现“一屏知汛”;开展重点区域建设,将沙溪流域作为重点建设区域,建设覆盖沙溪流域的立体监测体系,并重点实现沙溪流域防洪调度一体化,实现信息快速流通,支撑防汛应急指挥调度。实践证明:在数字孪生技术的支持下,通过调度预演来分析决策,三明市主城区防汛预警提前了6 h,最大限度地减少灾害影响和社会经济损失,取得了良好的运用效果。 展开更多
关键词 数字孪生流域 防洪调度 数据底板 沙溪流域 三明市
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数字孪生流域地理空间数据归档管理研究
6
作者 巫常林 《海河水利》 2024年第S02期93-96,共4页
在数字孪生流域建设中,数据底板包含多来源、多尺度、多维度的地理空间数据,是支撑孪生系统运行和决策的重要基础。然而,随着地理空间数据资源的增长和自身结构复杂、来源多样等特性,如何将海量多源地理空间数据进行归档、合理有序共享... 在数字孪生流域建设中,数据底板包含多来源、多尺度、多维度的地理空间数据,是支撑孪生系统运行和决策的重要基础。然而,随着地理空间数据资源的增长和自身结构复杂、来源多样等特性,如何将海量多源地理空间数据进行归档、合理有序共享数字孪生流域建设成果成为当前面临的严峻挑战。聚焦数字孪生流域数据底板地理空间数据管理现状及归档需求,深入分析存在的问题,提出切实可行的对策建议,为数字孪生流域建设提供科学的数据归档指导,为新阶段流域水利高质量发展提供坚实支撑。 展开更多
关键词 数字孪生流域 数据底板 地理空间数据 数据归档 需求分析
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清水河数字孪生流域建设与应用
7
作者 徐涛 王世军 《水资源开发与管理》 2024年第9期80-84,共5页
本文以清水河泉眼山水文站为例,对清水河数字孪生流域一期展示平台及二期建设项目的开发、建模及应用进行详细论述,并对其未来的应用方向进行展望。结果表明,清水河数字孪生流域平台可实现不同平台之间的同步仿真运行,形成可视化的结果... 本文以清水河泉眼山水文站为例,对清水河数字孪生流域一期展示平台及二期建设项目的开发、建模及应用进行详细论述,并对其未来的应用方向进行展望。结果表明,清水河数字孪生流域平台可实现不同平台之间的同步仿真运行,形成可视化的结果,降低了流域管控成本及风险,提高了流域管理效率和风险管控能力。 展开更多
关键词 清水河 数字孪生流域 智慧水利 数据底板
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基于数字孪生流域的数据资源档案安全探析
8
作者 刘燕飞 《海河水利》 2024年第4期126-128,共3页
在数字孪生流域建设中,大量数据资源被采集、传输、分析和共享,包括基础、业务、监测、共享以及地理空间数据等,这些数据对于准确建模和模拟流域的状态和变化至关重要。然而,随着数据资源的增长和复杂性的增加,资源归档后的档案安全保... 在数字孪生流域建设中,大量数据资源被采集、传输、分析和共享,包括基础、业务、监测、共享以及地理空间数据等,这些数据对于准确建模和模拟流域的状态和变化至关重要。然而,随着数据资源的增长和复杂性的增加,资源归档后的档案安全保管成为一个严峻的挑战。分析数字孪生流域背景下数据资源档案安全的重要性、保障措施以及未来的发展方向,为数字孪生流域建设提供有力的档案安全指导,为新阶段流域水利高质量发展提供有力支撑和强力驱动。 展开更多
关键词 数字孪生流域 数据资源 档案安全
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数字孪生流域的基础模型、演化路径与评判准则 被引量:15
9
作者 冶运涛 蒋云钟 +4 位作者 寇怀忠 顾晶晶 董甲平 黄建雄 关昊哲 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2023年第4期27-38,46,共13页
从数字孪生流域的底层构建逻辑、发展演化路径、成熟度评判准则等方面,将数字孪生理论技术与流域治理管理相结合开展了如下研究:①提出了由物理流域、虚拟流域、实时连接交互、数字赋能服务、孪生流域数据和孪生流域知识组成的数字孪生... 从数字孪生流域的底层构建逻辑、发展演化路径、成熟度评判准则等方面,将数字孪生理论技术与流域治理管理相结合开展了如下研究:①提出了由物理流域、虚拟流域、实时连接交互、数字赋能服务、孪生流域数据和孪生流域知识组成的数字孪生流域基础模型;②研究了数字孪生流域演化路径,包括流域数字感知、流域数字映射、流域数字认知、流域数字模型、流域数字投影、流域数字孪生;③研究了数字孪生流域评判准则,包括要素能透彻感知、映射能高度逼真、状态能精准预测、推演能拟实假设、现象能合理解释、虚实能动态交互;④提出了数字孪生流域建设应关注的重点。研究成果可为推动数字孪生流域(水网、水利工程、灌区)的科学建设、有序运行和健康发展提供指导和借鉴。 展开更多
关键词 数字孪生水利 数字孪生流域 智慧水利 智慧流域 数字孪生水网 数字孪生水利工程 数字孪生灌区
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数字孪生流域模型研发若干问题思考 被引量:17
10
作者 胡春宏 郭庆超 +2 位作者 张磊 秦伟 关见朝 《中国水利》 2022年第20期7-10,共4页
基于数字孪生具有物理实体、虚拟实体及二者连接的三维架构特点,分析了数字孪生流域中独立事件保真度在不同层级的衰减过程,提出了在目前技术水平下数字孪生流域的保真度约为0.80。探讨了提高数字孪生流域整体保真度的两条路径。以泥沙... 基于数字孪生具有物理实体、虚拟实体及二者连接的三维架构特点,分析了数字孪生流域中独立事件保真度在不同层级的衰减过程,提出了在目前技术水平下数字孪生流域的保真度约为0.80。探讨了提高数字孪生流域整体保真度的两条路径。以泥沙数学模型和土壤侵蚀模型为例,提出了模型研发方向。进而沿着提高模型精度和通用性以及软件标准化和可视化技术路线,具体阐述了如何开展水利专业模型研发,以提高整体保真度,支撑数字孪生流域建设。 展开更多
关键词 数字孪生流域 智慧水利 泥沙数学模型 土壤侵蚀模型 保真度
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面向防洪“四预”的数字孪生流域数据底板建设 被引量:45
11
作者 刘业森 刘昌军 +4 位作者 郝苗 宋文龙 曲伟 陈胜 吕娟 《中国防汛抗旱》 2022年第6期6-14,I0003,共10页
加快构建具有“四预”(预报、预警、预演、预案)功能的智慧水利体系,是国家智慧水利建设的明确要求,数据底板是“四预”功能的必要支撑。全国多个智慧水利和数字孪生流域先行先试成功案例,发挥各自数据和技术优势,建设完成相应层级的数... 加快构建具有“四预”(预报、预警、预演、预案)功能的智慧水利体系,是国家智慧水利建设的明确要求,数据底板是“四预”功能的必要支撑。全国多个智慧水利和数字孪生流域先行先试成功案例,发挥各自数据和技术优势,建设完成相应层级的数据底板,为数字孪生流域和防洪“四预”应用提供了支撑。在梳理数据底板相关技术基础上,结合试点工作经验,提出了面向防洪“四预”的数据底板建设框架和主要技术路线,从数据采集整编、多源异构数据汇聚、多维多尺度数据融合、业务信息资源库、底板专题图、专业模型数据标准化、数据资源共享管理平台和可视化技术等方面阐述了主要内容和关键技术路线,探讨了数据底板建设存在的不足和预期,以期为面向防洪“四预”的数字孪生流域数据底板建设提供参考。 展开更多
关键词 防洪 “四预” 数字孪生流域 数据底板 数据治理
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数字孪生流域研究及建设进展 被引量:20
12
作者 刘家宏 蒋云钟 +1 位作者 梅超 王佳 《中国水利》 2022年第20期23-24,44,共3页
调研分析了数字孪生流域建设进展和研究现状,介绍了数字黄河、数字孪生技术、数字孪生流域的发展脉络,梳理了近年来信息化基础设施、数字孪生平台、水利业务应用系统方面主要进展,提出了数字孪生流域未来研究方向,可为数字孪生流域建设... 调研分析了数字孪生流域建设进展和研究现状,介绍了数字黄河、数字孪生技术、数字孪生流域的发展脉络,梳理了近年来信息化基础设施、数字孪生平台、水利业务应用系统方面主要进展,提出了数字孪生流域未来研究方向,可为数字孪生流域建设和技术研究提供参考。 展开更多
关键词 数字孪生流域 水利工程 水资源管理
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面向防洪“四预”的数字孪生流域知识平台建设探索 被引量:28
13
作者 刘昌军 刘业森 +6 位作者 武甲庆 王豪 丁晓洁 吕娟 陈胜 金炎辉 李雪 《中国防汛抗旱》 2023年第3期34-41,共8页
知识平台是数字孪生流域建设框架中提出的内容,以水利知识驱动数字孪生流域智慧化,但如何构建适应行业需求的水利知识平台,缺少经验和成熟案例参考。针对流域防洪“四预”项目建设需求,结合具体建设经验,探索了面向防洪“四预”的数字... 知识平台是数字孪生流域建设框架中提出的内容,以水利知识驱动数字孪生流域智慧化,但如何构建适应行业需求的水利知识平台,缺少经验和成熟案例参考。针对流域防洪“四预”项目建设需求,结合具体建设经验,探索了面向防洪“四预”的数字孪生流域知识平台建设,从知识平台框架、知识库、知识引擎、知识平台软件等方面阐述了建设内容,总结分析了关键技术特点,探索了防洪四预具体应用场景,最后总结探讨了面临的问题及未来可能的发展方向,以期为相关需求提供借鉴。 展开更多
关键词 知识平台 知识图谱 知识库 知识引擎 防洪“四预” 数字孪生流域
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《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》解析 被引量:48
14
作者 谢文君 李家欢 +2 位作者 李鑫雨 贺挺 赵轩哲 《水利信息化》 2022年第4期6-12,共7页
2022年3月,水利部印发《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》,明确了数字孪生流域的具体建设内容,细化了技术要求。介绍数字孪生流域建设背景,以及定义、建设范围及目标、建设原则等建设内涵,阐明智慧水利总体框架和数字孪生流域建设框架... 2022年3月,水利部印发《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》,明确了数字孪生流域的具体建设内容,细化了技术要求。介绍数字孪生流域建设背景,以及定义、建设范围及目标、建设原则等建设内涵,阐明智慧水利总体框架和数字孪生流域建设框架,进一步厘清相互关系。详细说明数据底板、模型平台、知识平台等组成的数字孪生平台,以及水利感知网、水利信息网、水利云等组成的信息化基础设施两大组成部分的主要建设任务,对涉及的具体功能要求和技术要点进行详细解析,就数字孪生流域建什么、达到什么标准及需要重点把握的技术环节等问题进行解读,并对数据孪生流域建设过程中涉及的数据安全特别是地理空间数据安全应用等重要问题和集成共享相关要求进行说明。 展开更多
关键词 数字孪生流域 数字孪生平台 信息化基础设施 数据底板 模型平台 知识平台
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提升数字孪生流域建设“四预”能力 被引量:39
15
作者 刘志雨 《中国水利》 2022年第20期11-13,共3页
阐述水利部党组推进数字孪生流域建设决策部署的现实背景和重大意义,探索数字孪生流域赋能业务“四预”实现路径,以淮河2020年7月超标准洪水“预报”、四川省北川县2022年“7·16”山洪灾害“预警”、黄河2021年严重秋汛防洪调度“... 阐述水利部党组推进数字孪生流域建设决策部署的现实背景和重大意义,探索数字孪生流域赋能业务“四预”实现路径,以淮河2020年7月超标准洪水“预报”、四川省北川县2022年“7·16”山洪灾害“预警”、黄河2021年严重秋汛防洪调度“预演预案”三个典型案例为背景,通过复盘、总结、查找工作中存在的不足和原因,提出加强感知体系、数据孪生平台建设与赋能防汛“四预”具体措施,提出数字孪生流域建设几点认识和工作建议。 展开更多
关键词 数字孪生流域 感知体系 数据底板 模型平台 知识平台 防汛“四预”
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以数字孪生流域建设为核心 构建具有“四预”功能智慧水利体系 被引量:81
16
作者 蔡阳 《中国水利》 2022年第20期2-6,60,共6页
水利部部务会议日前审议通过《数字孪生水网建设技术导则(试行)》,至此数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程等三大水利数字孪生系列顶层设计基本完成。本文介绍了数字孪生流域提出背景,分析了以数字孪生流域为核心建设智慧水... 水利部部务会议日前审议通过《数字孪生水网建设技术导则(试行)》,至此数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程等三大水利数字孪生系列顶层设计基本完成。本文介绍了数字孪生流域提出背景,分析了以数字孪生流域为核心建设智慧水利的必然性,阐述了智慧水利建设总体思路、建设目标和主要任务,提出了实现数字孪生流域共建共享的思考。 展开更多
关键词 数字孪生流域 “四预”功能 智慧水利体系
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推进长江数字孪生流域建设的水文实践与思考 被引量:17
17
作者 程海云 《中国水利》 2022年第15期49-50,共2页
建设数字孪生流域、构建智慧水利体系是推动新阶段水利高质量发展的实施路径之一。水文是水利的基础,是推动水利高质量发展的先行性工作。近年来,水利部长江水利委员会水文局坚持问题导向、需求导向,持续夯实算据基础,不断优化算法模型... 建设数字孪生流域、构建智慧水利体系是推动新阶段水利高质量发展的实施路径之一。水文是水利的基础,是推动水利高质量发展的先行性工作。近年来,水利部长江水利委员会水文局坚持问题导向、需求导向,持续夯实算据基础,不断优化算法模型,着力提升预报、预警、预演、预案“四预”能力,全力推进长江流域数字孪生流域建设。 展开更多
关键词 长江水文 算据 算法 “四预”能力 数字孪生流域
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基于大语言模型和知识图谱的数字孪生流域知识平台设计 被引量:4
18
作者 李巍 李树元 《海河水利》 2023年第12期75-78,共4页
设计了一款基于生成式预训练大语言模型的数字孪生永定河流域知识平台,该平台基于海量的业务数据、图书文献、期刊论文和行业资料,构建数字孪生永定河知识库。以知识库为基础,训练大语言模型,创建水利对象、预报方案、调度预案、历史场... 设计了一款基于生成式预训练大语言模型的数字孪生永定河流域知识平台,该平台基于海量的业务数据、图书文献、期刊论文和行业资料,构建数字孪生永定河知识库。以知识库为基础,训练大语言模型,创建水利对象、预报方案、调度预案、历史场景等知识图谱。基于大语言模型、知识图谱和向量数据库,实现知识检索和智能问答,并开发水利对象关联查询、业务规则匹配、历史场景复演、实时调度方案编制等水利业务智能应用。 展开更多
关键词 大语言模型 知识平台 知识图谱 数字孪生流域
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数字孪生流域建设过程中的数据安全探讨 被引量:3
19
作者 曹东 《东北水利水电》 2023年第4期66-67,70,共3页
本文从分析数字孪生流域建设数据安全存在风险着手,对照金融系统建设期数据安全模式,从数据审批、审计、脱敏、水印等管理手段和技术出发,探讨了数字孪生流域建设期的数据安全思路。
关键词 数字孪生流域 建设 数据安全
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数字孪生流域知识图谱构建及其应用 被引量:6
20
作者 覃炀扬 郭俊 +1 位作者 刘懿 舒海润 《水利水电快报》 2023年第11期115-120,共6页
为通过数字孪生构建物理流域与数字流域关联,实现对流域资源、环境、生态等多方面的监测、分析与优化配置,探讨了数字孪生流域建设过程中知识图谱的应用前景、构建方法、应用和面临的挑战。在知识工程相关技术基础上,以甘肃省白龙江干... 为通过数字孪生构建物理流域与数字流域关联,实现对流域资源、环境、生态等多方面的监测、分析与优化配置,探讨了数字孪生流域建设过程中知识图谱的应用前景、构建方法、应用和面临的挑战。在知识工程相关技术基础上,以甘肃省白龙江干流舟曲县河段流域为例,对其中水利对象、防洪保护对象及其之间的关联关系进行了知识表示、抽取、融合和推理,构建了可视化、交互式的流域知识拓扑图,使其为数字孪生流域管理提供需求分析、知识检索、决策分析等应用价值,并对可能面临的挑战进行了分析,如需提升数据质量与标准化问题、或将面临的技术瓶颈等。研究成果可为水利工程知识图谱建设与推广应用提供参考。 展开更多
关键词 知识图谱 数字孪生流域 平台构建 白龙江
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