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水利部于2024年7月11日印发了《数字孪生水利“天空地水工”一体化监测感知夯基提能行动方案（2024—2026年）》，其中提到：数字孪生水利“天空地水工”一体化监测感知网，是应用多种监测技术装备方法，在时空、范围、精度、频次等方面协同融合，实现水利对象全要素和治理管理全过程智能监测感知的网络，支撑实现水利业务“四预”。
因此，本文主要阐述数字孪生水利“空天地一体化监测”系统包含了哪些内容。
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所谓“天空地水工”一体化监测，顾名思义，主要包含了五项内容，分别是“天基”监测、“空基”‘监测、“地面”’监测、“水情”监测以及“工情”监测。“天基”监测：通过集成北斗卫星导航系统等先进技术装备，构建了一套全方位、多层次的全局监测感知体系。该体系能够实时、精准地监测洪涝灾害的发生，并对水利工程的运行状态进行持续跟踪和评估。这种高效的监测感知能力，为防灾减灾工作提供了科学依据和决策支持，有力保障了人民生命财产安全和社会经济的稳定发展。“空基”监测：通过航空遥感技术（如无人机、有人机、飞艇等）对水利相关区域进行动态、高精度的立体监测，是连接“天基”卫星宏观观测与“地面”定点监测的关键桥梁。相较于卫星的广域覆盖和地面设备的局部定点，“空”的优势在于灵活机动、分辨率高、响应速度快，尤其适用于复杂地形或突发事件的精细化巡查。“地面”监测：借助雨量站、蒸发站、地下水站、土壤墒情站及视频监测站等地面监测设施设备，形成了一套完善的水利监测方案。该方案能够精准实时地监测关键区域点位的雨情变化、水体蒸发速率、地下水位波动以及土壤墒情状况，为水资源管理、防汛抗旱、农田灌溉等工作提供科学依据。通过数据的持续采集与分析，可及时发现潜在的水资源问题，制定有效的应对措施，保障水利设施的安全运行和水资源的可持续利用。“水情”监测：主要依赖于声、光、电等先进的监测技术装备。这些装备能够全方位、全天候地对河湖库水体进行精准监测，实时感知水位的高低变化、流速的快慢波动，以及水质的好坏状况。同时，它们还能精确测量水中的泥沙含量，为水资源的保护与管理提供了强有力的数据支持。这种自动化、智能化的监测方式，不仅提高了监测的效率和准确性，更为水资源的可持续利用和生态环境保护提供了有力保障。“工情”监测：主要专注于实现对水库大坝、堤防、水闸等关键水利设施内外的多种工情险情要素的实时精细监测感知。通过对渗流渗压、位移形变、应力应变等关键参数的持续监测，能够及时发现潜在的安全隐患，为水利工程的稳定运行提供有力保障。
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