雨量测验的全流程管理，技术赋能下的水文监测与革新

在气候变化加剧、流域治理需求升级的背景下，传统水文监测模式正面临智能化水平不足、数据孤岛突出、环境适应性弱等多重挑战。为此，星图云开放平台推出的依托数字孪生、人工智能等前沿技术的智慧水文站系统解决方案应运而生，该方案旨在通过全要素感知、全流程智能、全场景融合，来重塑水文监测体系，为流域安全与可持续发展提供硬核支撑。

传统业务痛点

智能化水平不高

传统的水文站数据采集需要人工操作，数字化程度，耗时耗力；传输方式多为有线传输，导致数据传输不稳定且作业流程依赖纸质资料，限制了水文监测工作的效率。

高新技术应用不足

多数水文站系统和业务融合不深入，水文业务系统整体支撑力不足，应用效果不强、前沿信息技术应用水平不高，高新信息技术的潜能尚未得到充分挖掘，应用效果不等明显。

监测数据分散

数据孤岛多、各要素联动困难。同时，测、整、汇各环节割裂、原始及中间数据无存储平台。

环境适应性差

传统水文站系统对环境适应性差，易受恶劣天气和环境影响，如高温、低温、潮湿、干旱等，容易出现设备损坏或数据采集异常的情况。

方案介绍

智慧水文站系统解决方案以水文测站为管理单元，以数字孪生技术为核心，结合电子地图技术与信息技术，打造全要素、全量程、全自动智慧水文平台；基于数据底板实现物理场景与孪生场景的映射还原，借助视频融合技术达成视频和孪生体一体化融合管理，同时通过共享现有数据资源，实现在线水位接入、流量推算、测验断面套绘、冲淤计算、历年特征值展示、多渠道视频监控及AI辅助定线，将实时水雨情信息与历史资料统计信息相结合，全面提升水文信息采集、传输、存储、管理和服务的自动化、网络化、智能化水平，为水文及防汛人员提供全面、可靠、连续的实时水情信息和分析统计信息。

图片来源 星图云开放平台https://open.geovisearth.com/

为让智慧水文测站系统的功能落地到实际业务中，充分发挥技术优势，该方案针对水文监测的核心业务场景进行了精细化设计，通过智能化手段覆盖雨量、水位等关键要素的全流程管理，具体应用如下：

雨量测验与观测

气象站、水文站等站点通过雨量计等设备，持续记录降雨的起止时间、降雨量等信息，并分析检查记录的雨量数据是否存在偏差，分析误差产生的原因，最后雨量资料整编对原始雨量数据进行整理、审核、统计，形成规范的资料，方便后续用于水文分析、防汛决策等工作。

水位相关

在河流、湖泊、水库等水体设置观测点，用仪器测量并记录水位的变化，分析水位数据的准确性，将零散的水位观测数据系统化处理，编制成连续、准确的水位资料，为水资源管理、水利工程设计等提供依据。

水质相关

定期采集水体样本，检测水中的污染物含量、pH值、溶解氧等指标，了解水体的质量状况，对水质测验数据进行整理、汇总和分析，形成水质报告，为环境保护、水资源保护提供数据支持。

气象要素相关

观测气温、湿度、风向、风速、气压等气象要素的变化，并将观测到的气象要素数据进行整理、校验和统计，形成完整的气象资料，用于气象预报、气候研究等。

蒸发相关

通过蒸发器等设备，测量水体的蒸发量，了解水分蒸发的情况，并对比不同蒸发器的测量结果，确定折算系数，使测量数据更准确，最后对蒸发数据进行整理和分析，形成规范的资料，用于水资源评估、农业灌溉等领域。

流量相关

测量单位时间内通过河流某一断面的水量，河流、渠道等水体横断面的形状和尺寸，并测验流速，建立水位与流量之间的关系曲线，进行定线推流，最后再整编流量资料。

方案优势

测量成果实时监控

构建数字孪生水文站场景，在虚拟水文站中显示监测设备实时数据情况、测站基本情况、测站沿革、发展历程等，实现水文站运行的可视化实时掌控。

全要素全量程自动监测

全面覆盖降水、蒸发、水位、气象、水温、流量、水质、泥沙等各类水文要素，通过自动化手段完成数据接入与分析，实现水文信息的全方位、全量程感知。

AI辅助定线

实现高中低水不同量程下最优算法推求水位流量关系曲线，及断面冲淤计算，另可实现数据质量自动监控。

流场分布分析及测验方案推荐

根据不同测次的走航ADCP采集的各单元流速数据，直观展示河道过水断面上各点的流速方向与大小，深入分析各点平均流速的分布规律，为优化测验方案提供科学依据。

典型案例

吉林省大安市大赉水文站

大赉水文站隶属于吉林省水文资源局白城分局，位于嫩江流域嫩江河上。该站是嫩江下游控制站，重点产沙区代表站，被列为国家重要水文站，担负着收集基本水文信息，为国家长期积累基础信息，为松花江流域防洪调度提供水文情报预报，为嫩江区提供水资源监测信息和考核评价依据等。

智慧水文站系统解决方案的落地，不仅是对传统水文监测模式的革新，更构建了“感知-分析-决策-服务”的闭环体系。从吉林大赉水文站等典型案例的实践来看，其通过全要素自动化监测、数字孪生场景还原、AI智能辅助等技术，有效破解了数据分散、效率低下、环境适应性差等痛点，为防洪调度、水资源管理、生态保护提供了精准数据底座。未来，随着技术的持续迭代，星图云开放平台将推动智慧水文站进一步打通数据壁垒、深化业务融合，成为守护江河安澜、支撑流域高质量发展的“智慧神经中枢”。