空间信息技术应用研究所

空间信息技术应用研究所 是我国水利行业最早开展空间信息技术应用与水利信息化的公益性研究所之一,聚焦长江治理与保护重大科技问题,开展智慧水利与数字孪生流域应用基础科学研究、技术研发与推广应用。主要从事3S、物联网、人工智能和大数据等高新技术水利综合应用研究。6大业务领域:智慧水利建设、水旱灾害预警及应急响应、水利碳中和贡献评估、流域生态环境立体监测、水利三维仿真建设与应用,水利测绘与地理信息。

研究室设置: 数字流域研究室、遥感监测技术研究室、仿真技术研究室。

业务范围
  智慧水利建设

主要开展数字孪生流域关键技术研究,承接水利大数据应用服务,水利领域专业模型开发与集成,智慧流域业务平台研发与集成,水利信息化建设、规划与咨询等相关业务。自主研发了五大类智能化管理平台,主要包括“水利综合业务管理平台”、“水工程建管平台”、“水资源管理平台”、“水环境监测平台”、“水灾害预警平台等,为流域内外多家单位提供信息技术服务,相关成果获得多项省部级奖项,在水利业务管理部门发挥着重大社会经济效益。

水利综合业务管理平台
水工程建管平台
水利大数据共享平台
水灾害预警平台
水资源管理平台
  水旱灾害预警及应急响应

运用数值模拟、大数据、智能感知、机器学习等技术,开展流域水旱灾害监测与应急管理相关工作。主要开展多源遥感旱情全过程动态监测预警、干旱成因及规律分析、旱情风险评估与减灾防范、抗旱智慧应急调度、洪涝灾害遥感动态监测与评估、水旱灾害风险评估与区划、山洪灾害调查建库与风险区划评估、高精度河道洪水演进快速精细化模拟等工作。通过多年来的工作积累,已形成长江流域水旱灾害监测预警体系、抗旱智慧调度系统、山洪灾害风险区划、洪水演进模型等一批重要成果,为相关部门的水旱灾害应急管理工作提供了技术支撑,取得了良好的社会、经济效益。

大范围旱情风险遥感监测
山洪灾害调查评价及危险区划
洪涝灾害多源遥感动态监测与评估
  水利碳中和贡献评估

2009年起聚焦湖库温室气体源汇变化重大问题,开展了湖库温室气体观测工作,积累了大量宝贵的原位观测资料,建立了基于卫星遥感与室内试验相结合湖库温室气体立体监测体系。在梯级水库温室气体源汇通量变化分析与高原河流湖泊碳物质输送迁移转化机制等方面取得了丰硕成果。

主要开展水库温室气体立体监测与源汇变化机制、梯级水库碳库效应及其调控机制、河湖库碳足迹与温室气体减排效益、江源区高原河湖碳物质输送及其迁移转化机制、水域碳循环理论、水利碳中和贡献评估等研究工作,以及相关仪器设备研制工作。

  流域生态环境立体监测

围绕智慧流域建设中水利信息采集、传输、存储、管理和分析应用等方面的关键性科学问题,综合运用卫星遥感、无人机、无人船、机载/车载LiDAR等技术构建了流域生态环境“空-天-地”立体感知体系,形成了从数据采集、数据生产、信息系统、模型计算到结果评估的完整解决方案。

主要承接下垫面扰动动态监测,水土流失动态监测,水域面积动态监测,水环境大尺度多维监测与分析,三江源地区生态环境立体监测等业务。

洪涝灾害多源遥感动态监测与评估
国家级水土流失重点预防区水土流失分布图
重点水域水环境状况遥感评估
  水利三维建模仿真与可视化

数字孪生流域场景搭建、无人机倾斜摄影测量与智能建模,水利工程精细化建模,虚拟场景建设、海量视频流与三维场景实时集成。

  测绘地理信息工程与应用

水下地形测量,地籍与房产测量,工程测量与环境监测,土地资源调查,GIS数据库建设,GIS空间分析与应用。

人员结构

现有职工34人,其中正高级工程师9人,高级工程师3人,水利部“5151人才工程”第三四层次人选1人,国家注册测绘师5人,人员专业涉及水利工程、摄影测量与遥感、水文水资源、地理信息系统、地图学、计算机、自然地理、环境工程、水土保持等,硕博占比93%以上。

科研条件

拥有水利信息化相关计算软件和平台多套,配备遥感科学、环境监测、基础测绘相关先进的室内试验和野外观测设施设备数十台(套),配有流域碳循环与生态环境实验室;以及总量超过10T 的长江流域多时相、多尺度基础空间数据。是长科院国家甲级、乙级测绘资质的主要依托单位,是武汉市智慧流域工程技术中心、长江流域三峡库区生态环境观测试验站的主要依托单位。

业绩成果

自成立以来,研究所先后承担完成了“十五”至“十三五”期间国家科技支撑、国家自然科学基金、国家科技部社会公益研究项目、重点研发项目、国家科技部农业转化基金、水利部科技创新与技术推广项目、三峡工程重点科研项目、国际合作项目、省市地区等各类科研生产项目500余项,获得各类型科技奖项10余项,授权国家专利20余项,取得软件著作权近40项,发表论文200余篇,参编国家标准和地方标准各1项,主编和参编专著十余部。在智慧水利决策支持平台开发、流域生态环境立体监测研究、流域水旱灾害监测和水资源应急管理等方面处于领先地位。