加强智慧流域关键技术研究推进水利现代化建设 中国水科院青年学术交流会

和政策风险等多类型风险的影响，水资源管理面临多重不确定性。
特点五：多决策者
水资源管理决策涉及到国家、流域机构、地方政府、用水户等不 同层次的决策者，各类决策者通过群决策制定管理方案
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2.水资源管理要求
高安全性 面 临 的 主 要 问 题
“五Βιβλιοθήκη Baidu” 要求
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水资源管理要求
高安全性
经济社会的快速发展带来了财富积累和人员集中，极端水事件造 成的损失急剧增加，对水安全的要求和难度也越来越高
问题二：流域调度系统重在对水量调度模型的研究，很少考
虑对影响调度的安全风险因素进行综合诊断分析与联动预警
问题三：现有预警发布手段单一，没有充分利用先进技术和
多种终端设备，让更多群众参与应对各种突发事件避免损失
问题四：现有水量调度优化模型求解难以解决高维复杂问题 问题五：侧重于常规状态的水量调度方案编制和正常状态下
高时效性
各目标需要通过及时有效的水量水质调度满足要求，避免或减少 由于调度滞后所带来的经济和社会损失
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3.面临的问题
问题一：监测手段落后，不能全面地捕捉所需的调度信息；
各种监测仪器之间缺乏关联，没有进行很好的布点方案设计， 面 难以获取整个观测区域的有效信息；信息传输速率慢
临 的 主 要 问 题
实时调度方案的生成，缺少对应对突发事件的智能处置措施
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面临的问题
问题六：现有自动化调度系统设计只是被动地执行智能调度系统
发送的控制指令，没有自身的控制模型，在对某个监控站与调度 系统失去联系时，或者某个区域进行联合控制时，或者需要进行 应急控制时会产生问题
面 临 的 主 要 问 题
问题七：感知系统和仿真系统会产生大量的多源异构数据，随着
研究背景
面临的主要问题 研究的总体架构 一点工作体会
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1.物联网含义
三 、 研 究 的 总 体 架 构
通过视频识别标签、红外感应器、全球
定位系统、无线传感器、激光扫描器等 信息传感设备，按约定的协议，把任何
物体与互联网相连接，进行信息交换和
通信，以实现对物体的智能化识别、定 位、跟踪、监控和管理的一种网络
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2009 年 8 月，温家宝总理视察 中科院无锡微纳传感网工程 技术研发中心，指示要迅速 在无锡建立中国的“感知中 国”中心
研 究 背 景
2009 年 11 月，在“让科技引 领中国可持续发展”讲话中， 温家宝再次明确，“要着力 突破传感网、物联网的关键 技术” 2010 年 3 月，写入政府工作报 告，提出五大战略性新兴产 业，要“加快物联网的研发 应用”
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介 绍 提 纲 2 3 4
研究背景
面临的主要问题 研究的总体架构 一点工作体会
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一 、 研 究 背 景
物联网(Internet of Things)最早由 麻省理工学院Ashton教授1999年提出 2009年1月，IBM CEO彭明盛在美国工 商业领袖举行的圆桌会议提出“智慧 地球”的概念，得到美国总统奥巴马 积极回应，上升为美国国家战略。 2009年2月，IBM提出“智慧地球赢在 中国”，针对电力、医疗、城市、交 通、物流和银行6大领域推出针对服务 欧盟“eEurope”和“i2010”、日本 “U-Japan”、韩国“U-Korea”等计划
面 临 的 主 要 问 题
高可靠性
保证要有足够的水量满足缺水时段和缺水地区的要求，有达标的 水质满足生产、生活和生态用水需求
高稳定性
要求流域水量变化保证在合理范围内，水体自净能力，不会发生 突变导致安全问题出现
高全面性
既要满足特定时段特定区域特定目标对水量水质调度的要求，又 要兼顾其他次要调度目标的要求
运营时间增加，数据量更会高速膨胀，如此庞大的多源异构数据 之间不可避免会存在无意义的冗余和数据原有关联被割裂的情况， 将很大程度上制约数据信息的充分运用
问题八：尚未有效开展对信息通信网络和信息系统运维支撑的系
统研究，缺乏对信息通信网络、 IT 基础设施和业务信息系统的有 效管理能力
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介 绍 提 纲 2 3 4
顾名思义，它就是“物物相连的互联网”，包含两层意思：
其一， 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸 和扩展的网络 其二， 其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换 和通信
面临的主要问题 研究的总体架构 一点工作体会
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1.水资源管理特点
二 、 面 临 的 主 要 问 题 多决策者
“五多” 特点
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水资源管理特点
特点一：多目标
面 临 的 主 要 问 题
管理目标向防洪、供水、灌溉、发电、养殖、旅游、航运 及改善生态环境等方面的综合利用的多目标方向转化，特别 强调水资源配置、节约和保护，注重人与自然的和谐相处
特点二：多时段
包括多个连续决策时段，当前决策不仅影响面临时段的管 理效益，而且对余留期的管理产生直接影响。水资源管理是 一个随时间变化而不断调整的动态过程
特点三：多利益主体
涉及地区多、范围广、距离长，上下游、左右岸、不同流 域和行政区、不同行业、城市和农村等各类不同利益主体之 间存在复杂的水事关系，用水竞争性强
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研 究 背 景
自新中国成立以来，全国建成各类水库8.6万座，各类水 闸4.4万座，各类小型农田水利工程2000多万处，万亩以上灌
区 6400 多处，水电装机容量达到 1.72 亿千瓦，水利工程年供
水能力达到 7000 多亿方，基本构成了以防洪、供水、发电、 生态、航运为目标的工程控制体系。
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洪水
干旱
水污染
研 究 背 景
生态
发电
航运
工程
物联网技术为充分发挥水利工程调控能力，提高应对气候 变化的能力，应对新时期复杂水问题提供了先进的技术手 段，为促进水资源管理向数字化、信息化、现代化、自动 化和智能化方向发展奠定了基础，必将引领未来水利信息 化发展的潮流。
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研究背景
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水资源管理特点
特点四：多不确定性
面 临 的 主 要 问 题
自然水循环过程本身具有许多不确定性，如气候变化导致的高温 热浪、强台风、强降水、持续干旱等极端事件发生频率的增加、全 球变暖导致海平面上升等；高强度人类活动作用下，流域水循环及 其伴生的水环境、水生态过程呈现出越来越明显的“自然-人工”二 元特性。受气象风险、社会风险、经济风险、工程风险、技术风险