数字孪生流域是通过综合运用全局流域特征感知、联结计算（通信技术、物联网与边缘计算）、云边协同技术、大数据及人工智能建模与仿真技术，实现平行于物理流域空间的未来数字虚拟流域孪生体。通过流域数字孪生体对物理流域空间进行描述、监测、预报、预警、预演、预案仿真，进而实现物理流域空间与数字虚拟流域空间交互映射、深度协同和融合。

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于创新性的“视频孪生（实时实景数字孪生）”技术研发与应用。公司依托自研三维地理信息引擎（3DGIS），融合建筑信息模型（BIM）、视频监控（Video）、人工智能（AI）及物联网（IOT）等多种技术，并在此基础上推出了“云舟披萨”低代码PaaS开发平台、实景孪生虚实融合一体机、行业解决方案等多个系列的产品。

数字孪生流域关键技术

凭借领先的技术基础，智汇云舟持续助力各行业数字化转型，以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设，应用领域涉及智慧城市、智慧园区、数字乡村、工业制造、轨道交通、军工、雪亮工程（平安城市）、司法监管、应急指挥、机场、学校、医院、水利、电力等全行业场景。

数字孪生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及综合阵列传感技术

流域运行状态的全面、准确数字化表征是构建数字孪生流域的基础。为此，以重点流域水环境阵列传感技术传感器为数据来源，以多源数据融合为技术手段，是打造数字孪生流域的首要关键。传感器类型包括：水文测报传感器、水质传感器、水环境传感器等。

2.边缘智能与协同技术

边缘计算是面向流域智能化需求，构建基于流域海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑流域泛在连接、弹性供给、高效配置的流域边缘计算节点。其本质是通过构建精准、实时、高效的数据采集，建立面向流域轻量级大数据存储、多传感器数据融合、特征抽取等基础数据分析与边缘智能处理及流域云端业务的有效协同。

3.流域通信与数据传输技术

针对数字孪生流域的物联网感知数据传输问题，需要探索覆盖重点流域断面、支撑多源数据传输的无线通信技术，为数字孪生流域多源数据传输提供安全可靠保障。

(1）面向数字孪生流域的智能传感器安全接入

流域终端传感设备作为物联网的感知层，承担着流域数据采集重要任务，保证终端传感设备安全接入、防止系统被非法侵入是保证数字孪生流域物联网安全的重要环节。传统的智能设备接入认证方案和身份认证协议在大规模物联网场景下的认证效率和安全性上存在严重不足。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）支撑多源数据传输的流域无线通信技术

针对建设数字孪生流域的需求，结合流域场景特点，探索面向流域无线专网通信技术，设计不同场景下流域无线专网深度覆盖，为数字孪生流域数据高效传输提供支撑。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覆盖范围受限。未来随着低轨道卫星和6G的发展，构筑天空地水一体化融合组网技术，将具备更广阔的流域覆盖范围和泛在通信服务能力，将为数字孪生流域提供可靠的通信与数据传输。

4.流域数字孪生体构建与数据驱动及仿真技术

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

由于流域场景大范围、长距离、环境构成的复杂性，流域数字孪生体构建需要建立以流域边缘计算汇聚数据为特征的流域特征要素状态与行为。因此，在数据融合与数据驱动建模、流域机理建模、虚拟仿真等方面均存在很大困难。对此，需要研究数字孪生流域的特征要素数据驱动技术、高保真孪生体构建与仿真技术。数字孪生平台构建与数据驱动及仿真技术。