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全生命周期的智慧城市管理

news 来源：原创 2025/6/7 9:19:34

前言

全生命周期的智慧城市管理。未来，城市将在实现从基础设施建设、日常运营到数据管理的全生命周期统筹。这将避免过去智慧城市建设中出现的“碎片化”问题，实现资源的高效配置和项目的协调发展。城市管理者将运用先进的信息技术，如物联网（IoT）、大数据分析和模拟仿真技术，在规划和建设阶段就预测和优化城市运行，确保智慧城市的可持续发展。

广东的“最强大脑”开始上岗了！这次不是给人类装上人工智能助手，而是给城市和江河湖库都配上了智慧大脑和超级感知系统。听起来是不是像科幻电影？但就在我们身边，这些科技已经让生活变得更安全、更便捷。

今天，就带大家走进广东的“黑科技”世界，看看数字技术如何改变水患治理与城市运行。

一、给江河湖库装上“眼睛”，防洪抗旱不再靠猜测

洪水滔天时怎么办？干旱来袭时怎么保障供水？在广东，这些问题有了新答案：那就是用上了“数字双胞胎”——也就是在电脑里为全省的江河湖库建了一个高精度、超真实的3D虚拟模型。你可以把它想象成一个“孪生地球”，只不过这里是水的世界。

全省9100多个水利工程装上“千里眼顺风耳”

广东把这张虚拟地图称为“数字孪生流域”。在这张地图里，全省每一条河流、每一座水库都装上了“耳朵”和“眼睛”。

- 2117个高清摄像头日夜不停地盯着堤坝、河道；
- 每一寸雨量传感器都在实时捕捉降雨数据；
- 天气预报信息也能自动接入系统；

这下好了，水情变化全在一张图上直观显示。什么时候涨水、何时需要泄洪、哪些地方可能出问题……统统“一网打尽”。比如去年北江流域遭遇两次百年不遇的洪水袭击，在智慧大脑的帮助下提前精准预测了洪水流量和影响范围，并科学调度水库开闸，有效避免了灾害损失。

试点先行，“预判”能力远超人类

广东还在三个重要流域（北江、东江、潭江）做了数字孪生应用试点。效果如何？

北江防洪：入选全国十大样板工程！在2024年两次特大暴雨中，系统提前研判出风险，帮助政府及时采取防御措施。
-东江调水：通过智慧调度，新丰江等三座水库协同供水，保障了整个粤港澳大湾区千万市民的用水安全。
潭江洪水控制：在2023—2024年汛期，智能模型指挥22座水库和6座水闸联合行动，“拦住”7亿立方米洪峰——这个水量相当于深圳水库的5倍！不仅如此，系统还能让有限的水资源用得更高效，最后一场洪水退去后，潭江流域水库存蓄量比往年提高了10.64%。

AI专家上线：不再靠人工经验，而是“智能决策”

广东还引入了国产AI大模型DeepSeek，打造了一个名为“六水智典”的超级知识库。里面有海量历史数据、实时监测信息和500多个专业算法模型。

- 自动读取水情报告，几秒钟内生成预报结果；
- AI助手每日巡查8000多座小水电站，检查它们有没有按规定放水；
- 智能清洗处理杂乱数据，让分析更准确、效率更高；

未来，广东还想把AI“智能体”部署到一线，用机器人进行河道巡检和设施维护。听起来是不是更酷了？

二、给城市装上“全息沙盘”，治理不再靠拍脑袋

智慧水利只是冰山一角，整个城市的运行也在变得越来越聪明。广东打造了一个强大的基础设施：城市信息模型平台（CIM）。你可以把它想象成一个会说话的三维立体沙盘。

广州率先示范：130平方公里城市全纳入“数字大脑”

广州CIM平台把市区内地上、地下以及未来规划都整合进一张三维全景图，覆盖面积高达1300平方公里。而且它不仅有地图数据，还融合了人口信息、企业资料、交通监控等超多类型的信息。

这样一来，“一图统管”成为现实：无论哪个部门的业务——比如住建局、城管委或者应急指挥中心，都能在同一个“大脑”里调取所需的地图和实时信息。

从规划到运营，全流程智能管理

城市模拟推演：通过这个数字沙盘，可以提前看到未来改造效果。比如说环市东商圈的升级，市民可以通过手机APP直观体验新方案。
设计建造阶段AI审查：图纸是否符合消防、抗震等规范？交给AI去判断！它还能自动审核各类建筑结构标准。
智慧工地全天候监控：塔吊有没有异常？建材是不是偷工减料？扬尘噪音超标了吗？无人机巡查+智能传感器，让工程更安全也更环保；标准化施工流程甚至能帮中型项目节省成本！

治理城市病！精准又省心

广东的智慧大脑专治“大城市病”：

- 堵车问题：黄埔区试点“全息路口”，用AI实时调整信号灯，成功把早晚高峰拥堵率降低了25%；
- 安全隐患：通过大数据分析预测道路塌陷、排查自建房风险点；
- 资源浪费：老旧小区改造不再重复开挖地下管线；玻璃幕墙清洁机器人自动上岗；楼宇能耗智能调节——像琶洲会展中心这样的地标建筑，节能效果显著。

绿色发展成“标配”！

广东还把节能环保理念写进了智慧城市的DNA：

- 新建写字楼广泛采用“光储直柔”系统：白天用太阳能发电、晚上还能储存起来；
- 区域集中供冷降低能耗；
- 推广装配式建筑，比如广州设计之都二期装配率高达94%；

政企联手打造智慧生态！

这些创新背后离不开政府和企业的紧密配合：

- 广州市住建局牵头搭建平台标准与规则；
- 中建四局等企业开发具体应用，把“数字建造”落地到工地现场；
- 大力支持国产BIM软件发展，不再受制于国外技术。

三、通俗总结：广东如何让城市更聪明？

给江河装大脑

借助数字孪生和AI模型预测防洪风险、优化水资源调度；95%以上的取水口实现了在线监控。甚至还能“买卖”用水权！

给城市装眼睛+耳朵+大脑

通过CIM平台整合全城数据，实现智慧交通、智能安防、节能降耗等全方位管理。

用科技解决民生痛点

不再靠经验办事，“最强大脑”让防灾减灾更科学，也让生活出行更加便捷无忧！

四、数字孪生技术在智慧排水系统建设中的应用与成效分析

城市内涝是指什么？数字孪生技术是利用先进的传感器和数据采集设备实时监测桥梁结构状况。但这些信息仍然零散分散，难以形成全面的统一平台；现有解决方案需要结合GIS地理信息系统、BIM技术和人工智能等先进技术，构建基于数字映射的城市“智慧大脑”，实现对城市运行系统的动态模拟与优化。

利用无人机倾斜摄影技术（UAV）和三维激光扫描等技术快速建立高精度实景三维模型。城市地下管廊的建设：将排水管网、河道水系、市政设施、井盖井盖等关键数据进行数字化采集，构建城市地下空间结构化的地下的数字孪生体。然后通过智能算法对这些三维场景进行分析，预测可能发生的灾害情况。一旦发现异常，系统会自动预警，并给出最优排涝策略。例如：广州的城中村雨污混流管网模型，可以提前应对内涝风险城市内涝治理需要一个高效的智慧排水模型。

五、数字孪生平台建设成效显著

广东作为经济发达地区，城镇化率高、人口密度大，强降雨天气频发。城市内涝不仅影响交通出行、社会秩序和经济损失。每年汛期到来之前，城市内涝总是给人民生命财产安全和经济社会发展带来巨大挑战。

关于智慧排水系统建设的思考与探索实践，主要内容包括：背景（为什么做这个项目）、目标、应用对象、创新点等。 “人机协同”模式在广东这样的水文气象灾害频发地区，非常适合城市内涝问题的破解。根据统计，强降雨天气下低洼易涝小区的积水情况难以准确预测和精确管理，导致排水系统无法及时响应。

现状：现有的手段不足、底数不清、标准缺失、治理模式粗放。

技术上使用了数字高程模型（DEM）地形数据结合BIM技术构建城市地表三维地理实体场景，并搭建了实时降雨模拟模块，实现了精准的内涝风险预测。然后基于深度学习算法和机器学习模型开发了一个多源异构数据融合平台，整合气象、水文、市政设施等数据进行分析。

挑战：由于广东地处东南沿海，台风天气频发，暴雨时排水系统易积水，城市低洼地势复杂，内涝风险高。广东省内强降雨频繁，尤其是粤港澳大湾区地区。

解决方案：这个项目是“数字孪生”技术首次在城市内涝治理领域的应用尝试。

广东省政府将“数字政府”建设提升为战略工程，要求各地市智慧城市建设要加快推进数字化转型。背景是省内多个地级市都在推进智慧城市、智慧城市的建设，但传统排水系统面临挑战：广东省平均每年因内涝造成的直接经济损失约为60亿；需要有更科学的手段提高防灾减灾能力。广东气象局发布《广东省数字政府建设“十四五”发展规划》，提出要以数字化推动智慧城市建设，实现城市治理现代化。这个背景下提出来一个基于地理空间数据、物联网和人工智能技术的城市内涝预测与预警平台。

目标用户是水利部珠江委，希望用科技手段提升内涝灾害防治能力。

省会城市低洼地势，排水系统老旧，易积水严重；传统方法效率低、精度不足；广东暴雨天气频发，每年汛期强降雨引发的洪灾事件增多。去年深圳特大暴雨导致经济损失巨大。

实践应用案例：广州琶洲会展中心站，AI+气象预报预警系统与水务局共享数据，实时监测排水管网的运行状态和风险情况。