南京地理所“孿生流域”平臺構建關鍵技術研究獲進展

　　近年來，“數字孿生”技術發展迅猛，通過集成多物理量、多尺度的仿真過程，可在虛擬空間中完成地理實體映射，從而反映實體的全生命周期過程，正逐漸被應用與智慧城市、數字醫療、工業設計等領域，但面向流域綜合管理的“數字孿生”技術研究還鮮有相關報道。

　　近期，中國科學院南京地理與湖泊研究所研究員段洪濤團隊以巢湖流域為研究對象，對流域尺度的地理空間要素快速三維重建、多元監測監控數據的智能分析、流域多過程機理模型耦合集成等關鍵技術進行深入研究，在提升現有流域信息化平臺的“好看”（可視化效果）和“好用”（決策支撐能力）方面取得進展。

　　研究在不需要特殊軟硬件支撐的條件下，實現了對流域地理要素的逼真模擬、高效可視化和三維空間分析；設計了基于“四叉樹”的三維模型數據組織和存儲方法，并基于剔除渲染（CR）、多細節層次（LOD）以及Web異步加載等技術，實現流域虛擬場景在瀏覽器端的動態、高效渲染；實現了流域水環境異常信息的智能診斷和自動報警；構建了面向流域多源水環境監測數據的時空數據模型和智能分析算法，可快速感知水環境現狀分布、變化趨勢和超標報警信息；在“實景三維”環境中實現了流域的精細化管理，集成了面向流域污染物精準減排的成套機理模型，在流域水質目標的約束下，實現了流域污染物優化減排方案的空間表達。

　　研究成果以Design and development of a web-based interactive twin platform for watershed management為題，發表在Transactions in GIS上。研究得到國家水專項、國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等項目資助。