文／王亚伟

数字孪生山东黄河平台（德州段）

2021年以来，随着山东黄河数字孪生和“三个全覆盖”建设的深入推进，德州黄河河务局建成了集157处视频监控、14套视频会商系统、13架无人机于一体的“三个全覆盖”系统。如何充分发挥“三个全覆盖”系统的效能，进一步提升治河管河能力，实现德州黄河治理保护的新突破，成了摆在德州黄河人面前的新难题。2022年以来，德州黄河河务局在充分考察与论证后，一个利用无人机倾斜摄影技术为险工控导、河道淤背区建立3D模型并加载工程数据，最终形成德州黄河“一张图”的想法应运而生。

摸索中前进

想法有了，但如何从蓝图变为现实成了摆在德州黄河人面前的又一个难题。无人机型号如何确定，飞行参数如何调整，飞行轨迹如何规划，三维模型参数如何确定，图形如何优化等等，这都是亟须解决的问题。

基于无人机倾斜摄影技术的3D建模在治黄信息化中的应用项目（以下简称3D建模项目）开展伊始，大家一是缺乏相关的经验，二是对无人机操作和RTK（实时动态载波相位差分技术）建模还不够熟练，感觉到无从下手。项目成员对前期的困难有着清晰的认知。

问题的解决只有通过实践，全体成员以梦为马，一头扎进3D建模项目的研究中，结合工作实际，确定了以潘庄管理段作为项目的突破口和实验点，并在此基础上不断拓展到德州黄河全部的重点工程和坝岸。为确保建模的质量和速度，在保证各管理段日常巡查的基础上，将无人机统一调配到潘庄管理段集中测试使用，无人机操作人员轮番上阵，不断飞行、调试，再飞行、再调试，最终确定了最优飞行参数与飞行轨迹，飞行效率也在实践中逐步提高。

经过一段时间的集中飞行测试，大家熟悉了无人机的性能，也找到了建模的思路和方法，为今后的建模工作打下了良好的基础。

曲折中成长

在大家的共同努力下，潘庄管理段和部分靠水重点工程初步建模完成，雏形有了，也可以在模型中看到基本信息概况，但距离实现“一张图”的目标效果还有较大差距。

在3D建模过程中，或出现模型重叠、缺失，或出现边界模糊影响测量数据等情况，成为制约建模进一步完善的瓶颈。为保证建模工作顺利进行，项目成员一方面继续探索研究，从无人机、建模工具、计算机设备等方面多维度寻找突破点，一方面积极与科创企业对接沟通，引进专业图形工作站，不断优化完善方案，突破技术瓶颈，逐步搭建起L3级德州黄河数据底板。

合作中突破

进入2023年，数字孪生建设迎来新变化，出现新要求，仅依靠几个人进行全部建模工作，已满足不了工作的需要。

“通过和企业合作，我们在建设思路和工作方向上更加明确，也在学习中解决了技术上的一些难题。”一名负责日常建模的人员对笔者说。

他山之石，可以攻玉。项目建设取得新成效，以潘庄管理段管辖区域为试点，并不断加快推动涵盖德州黄河全部工程及河道在内的全域数字孪生底板建设。

借助3D建模成果，解决了在传统的黄河治理实践中工程巡查防守、险情抢护、河势查勘等治黄工作过度依赖人工的问题。

以前，在基层传统巡查过程中，如果想要及时全面且动态地掌握防洪工程的情况，必须奔赴现场才能测算基准数据，不仅浪费时间，浪费人力、物力，而且效率低下，掌握信息还不全面。如今，通过三维模型突破了时间、空间制约，实现任何时间、任何地点都可随时查看工程，全面、直观、形象地展现防洪工程的全貌，便捷地获得位置的经纬度坐标、高程、距离和长度、面积、体积等数据，为信息决策、应急处置、测量、测算等提供科学直观的基础支撑。

3D建模项目开展以来备受关注，也赢得了各级单位认可。该项目通过了山东黄河科技项目验收，并在第二届中国新型智慧城市应用大赛中荣获智成奖。

“要整合全局的信息化人才成立专班，重点攻关3D建模项目，加速成果的转化应用！”德州黄河河务局负责人在网信工作会议上明确了未来发展方向。

新思路指引新行动。2023年7月19日，德州黄河数字孪生项目攻关小组正式成立。14名成员由来自德州黄河河务局相关部门（单位）骨干力量组成，根据成员工作岗位和专业技术分为综合组、技术组、数据组、建模组4个小组。德州黄河数字孪生项目攻关小组按照任务分工安排，挂图作战，对表推进，精准发力，突出协作配合，加强监督检查，实施重点任务周组会制度，并定期召开专题会议进行研究部署，高标准、高质量推进数字孪生黄河建设。

在德州黄河河务局党组的领导下，攻关小组结合德州黄河河务局工作实际，树立问题导向、目标导向，坚持实用性、先进性、扩展性、安全性、经济性的攻关原则，设立数字孪生建设7大目标，将建设成果与防凌防汛、河势查勘、工程管理、水政执法等业务深度融合，综合提高信息化、智能化、现代化管理水平。为拓展新思路，引进切实管用新技术，德州黄河河务局强化与科创企业进行合作交流，在硬件设施、软件支持、数据处理、应用场景等方面汲取先进经验，加速技术突破。另外，该局还多次与上下游、左右岸兄弟单位和地方水利部门交流座谈，了解水利工程建设数字化管理平台应用技术，全方位进行飞行建模数据采集，补齐模型建设的最后一块短板。

同时，德州黄河河务局结合业务工作实际，以全域感知、生态黄河、安全黄河、文化黄河、黄河档案5个模块为核心，收集整理各类基础数据，建设完善综合数据库，为数字孪生黄河建设提供基础数据支撑。该局还派项目组人员赴山东黄河信息中心交流学习，做好项目的统筹应用，提升数字孪生工作效能，统一底板数据和标准，以能推广、能接入上级平台为原则，真正体现数字孪生建设在服务治黄发展中的价值。

在新的治黄赛道上，数字孪生技术已成为传统治河向智慧管河转型的纽带，使黄河的面貌变得更加立体直观。德州黄河3D建模项目也将在今后持续发力、不断丰富，为数字孪生建设打好基础，为推动德州治黄事业高质量发展助力。

飞行建模