数字孪生水利以物理流域为载体、物理陆域为底座、时空数据为基石、数字模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利管理全过程进行数字映射、孪生模拟、前瞻预演，实现与物理流域的同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。
基于数字孪生水利系统，将“预报、预警、预演、预案”四者环环相扣、层层递进，通过对历史数据回溯总结、发展态势推演，可延长洪水预报预见期，精确预警区域，建立相应防控机制，模拟仿真、预演分析，形成可用方案集，优选解决预案，最终落地实施，使预报更精准、预警更超前、预演更客观、预案更科学。
数据底板
三维实景模型建设
搭建数字孪生场景，基于地理空间数据，通过卫星遥感影像、无人机倾斜航空摄影、水下地形测量等多元空间数据完善地理空间数据建设；还原水陆上真实建筑和设备设施，搭建实景三维模型。
数据接入
通过BIM、大数据、云计算等技术，同比例还原真实高程数据、水下模型；构建流域、河流、湖泊、水文等属性数据和空间数据；植入实时天气、雨情、灾情、水质等监测数据，逐级数据下钻以应对水利复杂态势和多样需求。
数据呈现
基于三维场景，监测各类数据，以图表、地图、动画等形式可视化呈现，直观展示数据中的存在关系。
数据融合
通过统一数据平台，将多源异构数据汇集一屏，视频、图表融合展现，打破数据壁垒，利于宏观决策。
数据挖掘
分析海量数据，深度发掘数据特征、找寻共有规律，以达到描述、分析、诊断、预测等功能。
数据同步
依托水利行业数据共享交换平台，实现各类数据在各级部门间的上报、下发与同步，共同服务水利事业发展。
全景三维应用
三维地图操作
可通过鼠标实现旋转、平移、缩放等功能；支持对地图缩放、目标放大等调节功能；支持中心定位，点击场景即可将其切换至窗口中心；支持俯视、仰视等多视角观测；支持一键恢复初始全貌视角。
实景漫游
以第一人称视角观测、感知场景中各类信息，通过手动、自动漫游，可直观地观察设备运行状态，发现异常情况，对于故障诊断和决策具有重要的支持作用。
模型穿透
对重要的设施，进行拆层、穿透、高亮等效果展示，以更直观的形式查看重要设施的内部构造，便于后续管理。
漫游过程中可随时暂停点击场景内的设备设施，查看具体信息；该功能可融合巡检路线、VR设备、应急逃生、安全培训场等不同场景，以实现故障诊断、逃生路线制定等目的。
功能应用
态势总览
展现场景内各干流、支流脉络、实时水位信息，以不同颜色显示河流态势，直观呈现水情，辅助决策。
监测预警
全景影像监控、全量数据总览，对日常的水位、水质、流量等水环境以及墒情、雨量、病虫害等数据进行监测，实时掌握区域日常态势、智能分析。
巡查管护
制定巡查路线及巡查任务，实时定位巡查人员，模拟三维路径，通过场景颜色标识和监控画面呈现巡查情况。
工程安全
在三维可视化场景中展示水工建筑物信息及位置，对主副厂房、通航节制闸、渠道等重点部位重点管理，实现运行状态监测、异常信息报警、工程安全预测模拟等功能。
水质监测
结合水质监测点和共享信息对上游水质状况进行实时监测，调用来水水质预测模型，进而对水质状况做出分析和预测，当水质异常时，提前对水质情况预警、预报。
综合决策
灵活调取运行调度、设备维护、水质分析、安全生产等专题场景，在可视化大屏集成展示，为“预报、预警、预演、预案”综合决策指挥提供可视、可管、可控的综合决策平台。
模拟仿真
气象信息模拟
模拟温度、湿度、风速、风向、昼夜、季节等真实环境参数，在三维场景内同步视觉效果，还原气象信息。
水流动态模拟
模拟当前水流状态，基于大量数据基础，可实现回溯历史流量、可推演未来水位，为运行决策、水利分析、态势预测增加了精确度。
泵站作业模拟
模拟泵站作业全过程，依托三维模型从各角度观察闸门和泵机的运行状态，直观显示设备耗损、性能寿命的状态，通过设备启停、参数调节等手段及时干预，确保作业过程畅通、高效。
数字孪生智慧水利意义
通过可视化大屏既可总览全局态势，也可深入现场一线精准指挥，集“综合保障、全面治理、统筹调度”于一身，优化资源配置、减少沟通冗余；通过信息化、智慧化的管理手段，加强重点区域的监督管理，提高管理效能、降低管控成本；通过数字孪生全量数据汇总，点检设备，延长使用寿命，从源头上对各类安全隐患进行排查，上工治未病，最大程度上降低事故发生的可能性。
