国家“十四五”规划及水利部都提出要构建全国智慧水利一盘棋，强化数字孪生、大数据、人工智能、区块链等技术在水利业务中的应用，建设数字孪生平台，实现流域、工程和水网三大体系“2+N”水利智能业务应用。
数字孪生水利工程是以物理水利工程为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理水利工程全要素和水利治理管理活动全过程的数字映射、智能模拟、前瞻预演，实现对物理水利工程的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。
星环科技基于自身的技术优势和产品体系，聚焦流域、水网、水利枢纽的数字孪生平台建设，包括数据底板的能力支撑、知识库和知识平台、水利数据中台等。在业务应用领域，星环科技将与水利行业伙伴合作，联合打造端到端的整体解决方案，满足水利专业领域、复杂场景下的业务需要。
数字孪生水利建设痛点
传统水利工程问题凸显
我国水利工程点多、面广、量大、类型复杂，随着时间推移，大量工程处于病险状态，设备老化严重，预报预警不够及时准确等问题逐步显现。传统水利工程难以充分满足新时期专业化、精细化、智能化的管理要求。
水利数据管理难度较大
水利数据量巨大，类型众多。数字孪生水利项目建设过程中往往存在一数多源、权责不清、质量不高、标准不统一、无法有效关联等现象，“数据底板”不牢固导致“假象孪生”问题是业内普遍痛点。
水利知识缺少有效整合
水利行业涉及面广，知识来源多样分散，现阶段缺乏有效的整合和共享机制，造成知识资源难以被充分利用。同时水利理论和技术在不断更新，但实际工作中很多人员掌握的知识往往陈旧落后，难以跟上前沿发展动态，容易导致工作或决策失误。
水利智能模型建设复杂
水利系统涉及大量异构数据，包括水文气象、工程设施、环境监测等多源数据，这些数据具有时空分布特征、多维度、多尺度、异构等特点，给数据融合和模型训练带来极大挑战。
星环科技数字孪生水利解决方案
为解决上述问题，星环科技推出数字孪生水利解决方案，基于自主研发的大数据产品体系，打造一体化多模数据计算存储开发平台、水利知识中台和人工智能建模引擎。
方案聚焦数字孪生水利平台的数据底板建设，提供多模统一的大数据存算平台，用以对水利相关基础数据、监测数据、业务数据的接入、存算和管理，形成数据资源池，并提供开发、治理、挖掘、服务工具，将GIS、AIoT、BIM等数据作多维、多时空、多尺度数据模型融合。在此基础上进一步提供可视化深度学习建模平台与知识图谱引擎，帮助客户构建水利智能模型、水利知识图谱、水利孪生可视化平台，支撑水利重点业务应用。
星环科技数字孪生水利解决方案具有以下优势：
支撑国产化数字孪生平台底座建设
星环科技基于自身国产基础平台软件供应商战略定位，提供从底层数据库系统、大数据基础平台、数据中台到智能分析与建模工具等全链路的国产化替换解决方案,全面满足水利信息化、数字化、智能化建设过程中对于国产软件的需求。
实现水利多模异构数据的统一管理
提供统一计算存储的大数据平台，满足IoT、GIS、BIM以及二三维数据统一接入需求，实现水利多模异构数据的统一存储、统一管控。
一站式实现数据的全生命周期开发
星环科技围绕数据的集成、存储、治理、建模、分析、挖掘和流通等全生命周期提供基础软件与服务，帮助用户构建多模数据计算存储开发平台和人工智能建模引擎，支撑水利重点业务应用。
数字孪生时空数据库数算一体引擎
针对数字孪生行业所产生的海量空间数据提供时空数据库Spacture，支持原生的时空数据类型和矢量数据，可以有效反映移动对象的运动过程。天然分布式架构支撑横向线性扩展，比开源具备更强的时空分析能力。
应用场景及客户案例
水利数据底板建设
为水利数据提供统一的汇聚、开发、治理、挖掘、服务平台，融合结构化、半结构化与非结构化数据，汇聚水利基础数据、监测数据、业务数据，构建L1-L3级数据底板，为精准定位及规划、位置位移计算、图层要素标注、时空要素渲染、空间数据分析、三维地图展示等提供基础。
水利知识平台建设
星环科技知识中台产品涵盖了知识接入、清洗、抽取、融合、构建与应用等功能，结合防洪、水利工程安全生产等专家经验,流域洪水防御、防洪调度、水量调度方案等业务规则，历史大洪水、历史台风等历史场景，为数字孪生水利知识库建设提供国产化能力支撑。
水利智能模型建设
基于数据底板建设，结合星环智能分析工具可建设自然背景、流场动态、水利工程、水利机电设备、“四预”过程5大类可视化模型,支撑预警预测、智能识别、辅助决策等场景应用。
典型案例：上海某水利枢纽工程数字孪生平台建设
上海某水利枢纽工程计划建设数字孪生平台，建设内容包括数据底板、水利专业模型库、水利知识库等，用以支撑水利工程数字孪生应用。项目依托星环科技大数据基础平台TDH和数据开发工具TDS，在水利地理空间数据的基础上，融合了卫星遥感、无人机、倾斜摄影、激光雷达扫描建模、BIM、工程物联感知等全要素数据，充分保障了工程物联网感知多时态、BIM空间模型映射多维度、地理空间数据高精度和高频次，支撑了工程建设监控、数字仿真引擎、水利数据模型、后台管理等重点应用的开发。