水生态数字孪生一体化系统建设指南TCI 1084-2025.pdf

水生态数字孪生一体化系统建设指南讲解了面向水生态环境数字化监管的新型系统构建路径与技术框架。该指南确立了水生态数字孪生一体化系统建设的基本原则，包括需求引导、统筹规划、立体协同、集成共享和科学规范，强调以业务实际需求为导向，推动数字孪生技术与生态环境监管深度融合。系统架构部分提出了由监测感知、数据底座、模拟仿真、智能应用、标准规范体系和运行保障体系六大核心模块组成的整体框架，形成从底层数据采集到上层智慧决策的完整闭环。在监测感知方面，指南倡导构建天空地一体化的立体化感知网络，融合卫星遥感、航空遥测、地面传感器与视频监控等多种手段，实现对水体环境状态的近实时动态捕获。数据底座要求统一数据标准、完善数据治理机制，支持多源异构数据的整合与高效管理，并基于地理信息系统（GIS）、数字高程模型（DEM）等技术构建高精度的数字空间基底。模拟仿真部分强调水文水动力模型、水质迁移转化模型、水生态评估诊断模型以及多维响应分析模型的耦合应用，提升对水环境变化过程的还原能力与趋势预测精度。智能应用聚焦于大数据分析与人工智能算法的应用，如LSTM、随机森林（RF）、梯度提升决策树（GBDT）等，支撑污染溯源、风险预警、生态健康评估、情景推演等典型场景的智能化决策支持。指南同时强调标准规范体系和运行保障体系的重要性，涵盖数据安全、网络安全、物理安全等多个层面，引用多项国家标准与行业规范，确保系统建设合规可靠。整个指南体现了数字化、可视化、智慧化水生态管理的发展方向，为现代化水环境治理体系提供了有力支撑。

水生态数字孪生一体化系统建设指南适用于各级生态环境管理部门、水利水务机构、流域管理单位以及参与水生态环境数字化平台建设的科研机构、信息化企业和服务提供商。该指南可作为区域或流域级水生态环境监管系统规划、设计与实施的技术依据，特别适合应用于河流、湖泊、水库等重要水体的生态监测、环境评估、污染防控与智慧调度等业务场景。同时，该指南也适用于智慧城市、生态园区、环境保护工程等相关领域中涉及水生态系统数字化治理的项目实践，为跨部门数据共享、多层级平台联动、智能算法集成提供统一的技术路径和建设规范，助力实现水生态环境管理的科学化、精准化与智慧化目标。