智慧水文站系统：实时监控、全要素监测与AI辅助

为此，星图云开放平台推出智慧水文站系统解决方案，以数字孪生技术为核心，构建全要素、全量程、全自动的智慧水文平台，旨在通过技术创新破解传统模式瓶颈，为水文监测与管理提供全新解决方案。

方案介绍

该解决方案以水文测站管理为单元，以数字孪生技术为核心，打造全要素、全量程、全自动智慧水文平台，基于数据底板，驱动物理场景与孪生场景的映射还原，基于视频融合技术，实现视频和孪生体一体化融合管理，从而提高水文信息采集、传输、存储、管理和服务的自动化、网络化、智能化水平。

智慧水文测站系统是利用电子地图技术、信息技术，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、AI(人工智能)辅助定线，将实时水雨情信息、历史资料统计信息相结合，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。

为实现这一智慧水文平台的核心目标，系统针对水文监测的实际需求，覆盖了丰富的业务场景。从雨量、水位、水质、气象要素、蒸发到流量等关键水文要素，均形成了包含测验、观测、资料处理等环节的完整业务链条，以下是各业务场景的具体应用描述：

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，属国家重要水文站，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通过数字孪生、AI、全要素自动监测等技术的深度融合，全面革新了水文监测的理念与模式，不仅有效解决了传统水文站的固有痛点，更实现了从“被动监测”到“主动感知”、从“分散管理”到“智能协同”的跨越。从吉林省大安市大赉水文站的实践来看，该方案在提升水文信息时效性、保障数据准确性、支撑防洪调度与水资源管理等方面展现出显著价值。

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筑牢水文监测的数字化基石，为水资源可持续利用和生态文明建设提供更坚实的技术支撑。