12月23日，水利部召開推進數字孿生流域建設工作會議，對推進數字孿生流域建設提出了具體要求。
彰顯了建設數字孿生流域在未來水利發展佈局中的重要性。
而近期，在媒體及股市中，相信大家一定看到過很多關於“元宇宙”的訊息，
水潤中華感覺數字孿生與元宇宙似乎有一些相關性，因為二者都是將真實世界對映到虛擬的數字世界中，那麼二者到底有無區別和聯絡呢？
數字孿生流域和數字孿生水利工程將如何推進？
什麼是數字孿生？
“孿生”的概念起源於美國國家航空航天局的“阿波羅計劃”，即構建兩個相同的航天飛行器，其中一個發射到太空執行任務，另一個留在地球上用於反映太空中航天器在任務期間的工作狀態，從而輔助工程師分析處理太空中出現的緊急事件。
而“數字孿生（Digital Twin）”的設想首次出現於 2003 年前後美國密歇根大學Grieves 教授的產品全生命週期管理課程上，即在虛擬空間構建的數字模型與物理實體互動對映，忠實地描述物理實體全生命週期的執行軌跡。
物理空間與數字空間的對映關係
根據《數字孿生技術應用白皮書（2021）》的定義：
數字孿生是一種數字化理念和技術手段，它以資料與模型的整合融合為基礎與核心，
透過在數字空間實時構建物理物件的精準數字化對映，基於資料整合與分析預測來模擬、驗證、預測、控制物理實體全生命週期過程，最終形成智慧決策的最佳化閉環。
透過對概念的理解，我們可以知道數字孿生必須包括以下主要關鍵點：
一是要真實完整的獲取物理世界資訊資料
，要有充足的感測器、監控監測裝置、網路傳輸及伺服器（雲）等，能夠實時採集、獲取、傳輸、處理、同步物理世界有關資訊資料。
二是要在虛擬世界中完成對真實世界的建模
，建立模擬模型，實現對真實世界的虛擬對映。
三是要提供高可靠度的模擬分析
，融入物理規律和真實世界的工程機理，根據歷史和實時獲取的真實世界資料，分析和預測真實世界物理物件的演變趨勢和未來狀態。
四是要能夠提供互動和決策支撐
，能夠根據現實需求，為決策者或使用者提供互動交流的場景，為有關行為決策提供參考，並可實時遠端調整控制物理狀態。
五
是要
有高度可靠的資訊採集、網路傳輸、資料儲存、計算模擬、雲邊協同等技術和裝置，
確保系統的安全穩定執行
。
數字孿生的應用過程
什麼是元宇宙？
元宇宙（Metaverse）最近比較熱門，特別是股市中，不少股票已經走出了波瀾壯闊的一波行情。而美國著名社交媒體臉書（Facebook）甚至更名為Meta Platforms，Meta即為元宇宙英文名稱的前4個字母，表示其未來發展將以元宇宙為最高優先順序。
元宇宙的概念起源於科幻小說《雪崩》，
更容易理解元宇宙的方式是觀看電影《頭號玩家》
（2018年斯皮爾伯格執導的電影）。
VR眼鏡為進入元宇宙空間提供了入口
12月23日，中紀委官網釋出了《深度關注 | 元宇宙如何改寫人類社會生活》一文，其中梳理了元宇宙的概念，可供參考：
通常說來，
元宇宙是基於網際網路而生、與現實世界相互打通、平行存在的虛擬世界，是一個可以對映現實世界、又獨立於現實世界的虛擬空間
。
文章中還引用了清華大學新媒體研究中心執行主任瀋陽的觀點：
綜合各種概念來看，元宇宙是整合多種新技術產生的虛實相融的新型網際網路應用和社會形態。元宇宙將虛擬世界與現實世界在經濟系統、社交系統、身份系統上密切融合，並且允許每個使用者進行內容生產和世界編輯。
瀋陽還介紹，世界上並沒有稱為“元宇宙”的單一技術，元宇宙是現有各種技術的組合和升級。其中有三種技術最為核心，即
擴充套件現實技術、數字孿生技術及區塊鏈技術
：
擴充套件現實技術由VR和AR提供沉浸式的體驗；
數字孿生技術，能夠把現實世界映象到虛擬世界裡面去；
區塊鏈技術搭建元宇宙經濟體系，人們在元宇宙裡不僅僅可以花錢，也有可能賺錢。
由此我們可以理解，
數字孿生是實現元宇宙的重要基礎
。
但從二者的運用場景來說，至少在目前，
數字孿生更多是服務於管理，目的是便於管理者更好管理某一事物；而元宇宙更多是服務於使用者，目的是讓每一個使用者能夠進入元宇宙空間並享受其中的樂趣。
什麼是數字孿生流域？
水利部推進數字孿生流域建設工作會議對此進行了解釋：
數字孿生流域是以物理流域為單元、時空資料為底座、數學模型為核心、水利知識為驅動，對物理流域全要素和水利治理管理活動全過程的數字化對映、智慧化模擬，實現與物理流域同步模擬執行、虛實互動、迭代最佳化。
流域性是江河湖泊最根本、最鮮明的特性，流域是水資源管理的基礎單元，我國專門設有7大流域管理機構（長江、黃河、淮河、海河、松花江遼河、珠江、太湖）管理各項流域水事務，也正是這一特性的體現。因此從流域出發，推進數字孿生技術的應用，能夠更好滿足水資源管理需求。
國家“十四五”規劃綱要中明確要求“
構建智慧水利體系，以流域為單元提升水情測報和智慧排程能力
”，彰顯了流域在智慧水利體系中的核心地位。
流域是以分水線為界的集水區或匯水區，河道幹流的流域是由所屬各級支流的流域所組成
如何建設數字孿生流域？
建設數字孿生流域，重點包括以下幾件事：
一是獲取算據
。要錨定構建數字化場景的目標，建立天空地一體化水利感知網，構建全國統一、及時更新的資料底板，保持與物理流域互動的精準性、同步性、及時性。
水潤中華：
系統要能完整、精準、實時感知流域內的各項指標和動態，這需要豐富的感測器、監測裝置等。
二是最佳化演算法
。要錨定智慧化模擬的目標，推進水利專業模型技術攻關，構建水利業務知識庫，建設水利業務智慧模型，確保數字孿生流域模擬過程和流域物理過程實現高保真。
水潤中華：
要建設一個對物理世界高度模擬的虛擬世界，需要水利業務知識和資訊科技知識的深度融合，需要複合型人才或兩方面人才的密切配合。
三是提升算力
。要根據資料處理、模型計算的需要，擴充套件計算資源，升級通訊網路，完善會商環境，提升高效快速、安全可靠的算力水平。
水潤中華：
算力水平的提升，對計算裝置和網路裝置提出了要求，對雲計算、邊緣計算、資料中心，以及高速網路等提出了需求。
四是建設數字孿生水利工程。
要錨定安全執行、精準排程等目標，開展工程精細建模、業務智慧升級，保持數字孿生水利工程與實體水利工程的融合性、互動性、同頻性。
水潤中華：
流域治理、興利除害，必須依靠水利工程，構建數字孿生流域，必須實現數字孿生水利工程。就在前幾天的12月21日，位於珠江流域西江水系的大藤峽水利樞紐工程數字孿生工程建設正式啟動，這是全國水利行業首個正式開工建設的數字孿生水利工程。在淮河流域，正在推動南四湖二級壩的數字孿生工程。
五是支撐業務應用。
要錨定精準化決策的目標，樹立大系統設計、分系統建設、模組化連結的系統觀念，強化應用思維，最佳化業務流程、創新業務模式，構建流域防洪、水資源管理調配等覆蓋水利主要業務領域的智慧化應用和管理體系。
水潤中華：
建設數字孿生流域的目的是服務於各項業務工作，因此要基於各項管理業務的需要，構建應用系統。透過構建數字化場景，實現智慧化模擬，最終服務於精準化決策，實現預報、預警、預演、預案功能，增強水資源安全和防洪安全保障能力。
六是守住安全底線。
完善水利網路安全體系，增強關鍵資訊基礎設施和重要資料防護能力，確保數字孿生流域執行安全。
水潤中華：
在數字化、網路化、智慧化後，資訊保安、資料安全、網路安全，以及系統的可靠穩定執行，需要高度重視。
數字孿生流域的大力推動無疑將帶動計算機相關領域與水利領域的深度融合，對相關產業發展、人才培養帶來龐大的需求。