中華文明以農(nóng)耕社會文明發(fā)展至今,自古以來與水的抗爭就是此消彼長,遙遙無期,人傍水而生,依水而發(fā),但水情難測,洪澇與旱災始終貫穿著中華民族整個發(fā)展史,從古代開渠造河到現(xiàn)代水利水務數(shù)字改革治理技術開發(fā),我們的與水的故事講述了千余載,而治水技術也發(fā)展了千余載。

　　如今隨著時代的發(fā)展與氣候變化,治水技術開啟了全新的篇章,以信息化賦能的全系水循環(huán)科技創(chuàng)研領域興起,讓治水技術躍進一個新的維度,我們有治水先賢們更加意想不到的科技方式,來處理水患難題。貴仁科技作為一家以水科學模型技術為核心的高科技信息化平臺企業(yè),便是國內(nèi)將信息化數(shù)字改革技術與治水技術結合,引領國產(chǎn)科技治水事業(yè)發(fā)展的主要推動者之一。其創(chuàng)始人桂發(fā)二先生,更是躬身入局十五年,帶領團隊攻堅國產(chǎn)水科學數(shù)值模型創(chuàng)研難題。2023年,貴仁科技自主創(chuàng)新研發(fā)的“GRMS貴仁治水模型云”獲工信部“信息技術應用創(chuàng)新典型解決方案”,并被水利部認定為“打破國外技術壟斷成果”。

　　如今,在現(xiàn)代信息技術加持下,如何以科技治水技術核心持續(xù)驅(qū)動國產(chǎn)科技治水替代?《信用中國》欄目組特邀貴仁科技董事長桂發(fā)二先生現(xiàn)場做客演播廳,讓我們共同來見證這科技治水前行之路。

　　“目前國內(nèi)水安全問題,一直伴隨著中華民族的發(fā)展,而國內(nèi)最大的水情問題,其實就集中在降雨時空分布不均的問題上”桂發(fā)二董事長表示:“水怎么在空間和時間的范疇中,滿足人類生產(chǎn)生活生態(tài)的需要?我們通過怎樣的技術來預知未來降水的水多、水少、水臟,讓它們更適配人類生存環(huán)境,是科技治水要解決的主要問題,而目前主要的技術痛點,就是對于降雨的預見期不夠長,精準度不夠高,這兩點,在解決水循環(huán)中的水安全問題上,是非常關鍵的?！?/p>

　　而如何能以現(xiàn)代信息科技賦能水安全治理技術,作為常年深耕于全系水循環(huán)技術創(chuàng)新領域?qū)＜?桂發(fā)二這樣介紹到:其實貴仁科技一直有一套模式,通過數(shù)字化平臺,將物理世界的水循環(huán)孿生到數(shù)字世界中,將人類認知的涉水的全要素,在一個二三維平臺中把它的屬性、關系和行為衍射出來,以這一數(shù)字孿生水世界為基礎,為它裝上大感知、大數(shù)據(jù),獲取天上、地表、地下的水系脈動,從而讓我們知道在什么情況下會出現(xiàn)水多、水少、水臟。之后再裝入大模型,通過有物理意義的機理的數(shù)學模型配合人工智能技術讓模型自我學習迭代,便能在這一數(shù)字孿生世界中,不斷的進行推演,從而精準的預測未來。

　　通過數(shù)字化平臺,將物理世界的水循環(huán)孿生到數(shù)字世界中,將人類認知的涉水的全要素,在一個二三維平臺中把它的屬性、關系和行為衍射出來,以這一數(shù)字孿生水世界為基礎,為它裝上大感知、大數(shù)據(jù),獲取天上、地表、地下的水系脈動,從而讓我們知道在什么情況下會出現(xiàn)水多、水少、水臟。之后再裝入大模型,通過有物理意義的機理的數(shù)學模型配合人工智能技術讓模型自我學習迭代,便能在這一數(shù)字孿生世界中,不斷的進行推演,從而精準的預測未來。

　　“過去這些產(chǎn)品,都是歐美的企業(yè)在做”,早在十幾年前,這一技術便在國外開展研發(fā),當時國內(nèi)整個水科學數(shù)學計算模型的市場,基本都已被國外商業(yè)模型壟斷,國內(nèi)相關水科學研究機構對于水科學數(shù)智模型的開發(fā)和應用,只能停留在非常淺顯的階段,且由于國外模型在進入國內(nèi)后的水土不服,導致以國外模型開發(fā)出的應用平臺,在很多時候所做出的預測結果不盡人意,同時面臨著十分嚴峻的數(shù)據(jù)安全問題。也正是因此,貴仁科技才更加堅定要打破技術壁壘,做出屬于中國自己的水科學數(shù)值模型。

　　2009年,在中科院劉昌明和夏軍院士的指導下,貴仁科技毅然投身水科學數(shù)值模型的國產(chǎn)替代技術創(chuàng)新之路,2019年,在各方專家的指導幫助和貴仁科技堅定不移的創(chuàng)研攻堅下,貴仁治水大模型(GRMS CLOUD)正式上線!并于2023年獲水利部“打破國外技術壟斷,具有廣闊推廣前景”權威認定。并評價基于貴仁治水模型云平臺,可實現(xiàn)涵蓋智慧水利、智慧水務、智慧環(huán)保、智慧應急等領域的多維度、多場景的“中國方案”。

　　水利部認定

　　如今,在逐步的深入開發(fā)下,作為一套基于“云”的水循環(huán)大模型服務平臺,GRMS貴仁模型云目前已完成了水文、水動力、水質(zhì)、管網(wǎng)(供/排水)、水工、耦合全系列模型的創(chuàng)新自研,可以在一個二三維平臺中自由搭建,根據(jù)不同地區(qū)的地理特性及地域特征任意組合平臺功能,因地制宜。

　　核心引擎:模型算法庫

　　平臺以數(shù)字孿生水世界為大底座,融合物聯(lián)網(wǎng)絡的大感知層、氣象,地理等物理大數(shù)據(jù)層、人工智能自動迭代的推演大模型層,實現(xiàn)對云中雨、落地水、地表水及地下水的全系水循環(huán)全生命周期的實時監(jiān)測、及時預測、研判風險及預報預警,極大程度上延長了預報的預見期、提升了預報的精準度。在不斷的技術迭代下,貴仁科技對于國內(nèi)洪水預報預警,已覆蓋全國119822條山洪子流域單元,可以實現(xiàn)精確定位到具體行政村山洪溝及撤離戶,基于“GRMS模型云”平臺為底座所開發(fā)的山洪災害預報預警平臺,通過24小時長效降雨預測與2小時短臨降雨預測結合,每15進行一次滾動播報,疊加修正播報誤差,通過獨有的云端多任務并發(fā)計算模型優(yōu)勢,在3min內(nèi)即可完成1萬網(wǎng)格的模擬推演,10余秒即可自行完成3萬+子流域的覆蓋計算,上線以來經(jīng)過多次實戰(zhàn)校驗,平均準確率可達到90%以上,實現(xiàn)預警前置2小時以上,已極大程度上解決了預報精準度不高和預見期過短的關鍵痛點。

　　貴仁山洪預報預警平臺

　　“我們花了十五年時間,在眾多領導專家的幫助下,我們才把這個產(chǎn)品研發(fā)出來,能夠跟我們國家的友商從更加滿足人性的產(chǎn)品的功能性能上去PK國外的產(chǎn)品?！碧岬酵饨鐚＜翌I導的幫助,桂發(fā)二尤其感謝了長江委,“我們跟長江委已經(jīng)合作了十三年,也正有他們專家領導,大師們親自的指導與輔導,教我們怎么把這個產(chǎn)品做好,才能讓我們以實戰(zhàn)、實用、實效去打造長江流域洪水預報調(diào)度系統(tǒng),去完善長江流域的數(shù)字孿生。”

　　長江流域洪水預報調(diào)度系統(tǒng)

　　2012年,貴仁科技與長江委共創(chuàng)打造并上線“長江流域洪水預報調(diào)度系統(tǒng)”,至今已歷時四次大迭代,現(xiàn)已實現(xiàn)全流域感知涉水數(shù)據(jù)的實時展示與統(tǒng)計分析。獲得了“水利部長江委科學技術一等獎”,2020年,與長江委成立“智慧流域聯(lián)合實驗室”,共同研究長江流域前瞻性技術開發(fā),“長江這十多年來盡管有大洪水,但是一直非常安瀾,現(xiàn)在可以實現(xiàn)秒級調(diào)度,將預警前置8-22天,即使再發(fā)生1998年那樣的大洪水,只要長委專家使用這個平臺,就可以確保長江安然,不會再發(fā)生讓整個中華民族痛心的悲劇了?！惫鸢l(fā)二先生感嘆道。

　　“我們?yōu)槌鞘?打造了一顆‘治水大腦’”,提到水循環(huán)的城市水系問題時,桂發(fā)二這樣講道“我們非常榮幸的為杭州濱江打造了一款城市‘治水大腦’,將城市內(nèi)所有的涉水問題,一網(wǎng)統(tǒng)管起來。”

　　濱江治水大腦

　　的確,由于濱江水系復雜,且具有“水比城高”的特殊地形,為實現(xiàn)杭州濱江區(qū)“治水大腦”的中樞統(tǒng)籌系統(tǒng)建成,貴仁科技依托“GRMS模型云”平臺,對濱江全域進行了80萬個網(wǎng)格、4個大防區(qū)的精細化劃分建模,整合全區(qū)9個部門,11個系統(tǒng)的分散涉水數(shù)據(jù)同步到一個中臺上,進行統(tǒng)一管理、分析、研判與調(diào)度,在原有的河道監(jiān)測站基礎上,加大了水質(zhì)監(jiān)測等感知設備的部署密度,配合AI監(jiān)控技術,實時收集2000多個設備數(shù)據(jù),一旦發(fā)生異常情況,便可自動報警,經(jīng)由“治水大腦”反饋通知,從而對突發(fā)事件進行感知、預警、溯源并派發(fā)到相關部門,完成閉環(huán)處理。自“治水大腦”(濱江數(shù)智治水系統(tǒng))搭建上線以來,共發(fā)布通知預警11000余次,閉環(huán)處置河道事件1200余件。

　　濱江數(shù)字孿生體

　　“治水大腦能夠為城市水系穩(wěn)定提供較強的水安全保障,如有降雨趨勢,在對應的數(shù)據(jù)上即可發(fā)現(xiàn),在未來哪個時間哪個地點,會出現(xiàn)內(nèi)澇積水,我們可以做到80%的內(nèi)澇精準度預測,這一點是過去沒有的?！惫鸢l(fā)二介紹道。“治水大腦”會率先收集大量實時降雨數(shù)據(jù)和氣象滾動預報信息,對降雨與內(nèi)澇之間的關系進行數(shù)學分析與模型計算,預測積水點位、深度等相關信息,從而做到提前部署、調(diào)度、疏通、轉(zhuǎn)移。在歷史同等降雨條件下,區(qū)域內(nèi)的嚴重積水點減少了60%,應急處置的時效提升50%以上,徹底解決了濱江長久以來“城市看海”,“汽車擺渡”的頑疾。

　　“我們的平臺,也為亞運會水安全提供了堅實保障”,為保障杭州第19屆亞運會圓滿舉辦,貴仁科技創(chuàng)新開發(fā)并上線“杭州市城市內(nèi)澇監(jiān)測預警平臺”聚焦防汛防臺,搭建數(shù)字孿生映射,賦能亞運場館防洪排澇,為亞運城市的安全運行提供實時強力的保障,同時,為驗證平臺安全性,貴仁科技積極響應承接亞運會前期的預演演練,未雨綢繆。而就在亞運前夕,“杭州市內(nèi)澇監(jiān)測預警平臺”首次迎來濱江歷史極值暴雨,在這一場硬仗中,平臺成功讓預警前置4分鐘,應急部門及時部署,調(diào)度,執(zhí)行,快速化解了這一“紅色超強暴雨”危機,也向外界證明了杭州有能力、有實力建設這一水系安全、智慧的美好城市。

　　杭州市城市內(nèi)澇監(jiān)測預警平臺

　　如今,貴仁科技基于“GRMS模型云”為核心技術所開發(fā)的業(yè)務已覆蓋數(shù)字孿生流域、山洪預報預警、城鎮(zhèn)內(nèi)澇防治、海綿城市建設、數(shù)字孿生灌區(qū)、數(shù)字孿生水庫、智慧排水、水環(huán)境綜合管控,智慧應急等眾多實際應用領域,輻射全國20多個省份,150余城市,更是遠渡重洋,奔赴海外市場,正馬不停蹄的向著國家數(shù)字水網(wǎng)管控一體化邁進。

　　自創(chuàng)立至今,貴仁科技始終將“科技服務人水和諧”作為企業(yè)宏大愿景,也正是這一信念的驅(qū)動,貴仁科技始終將治水模型技術國產(chǎn)自主研發(fā)問題為己任,不斷深耕全系水循環(huán)科學應用技術研發(fā)領域,15年間,主導參與了6項國重大科研課題開發(fā),獲得各類專利12項,軟件著作權70項,并早在2013年被定為國家高新技術企業(yè),隨后獲得了“瞪羚企業(yè)”、國家“專精特新”小巨人企業(yè)等多項榮譽。

　　然而,想要為科技治水賦予更大的力量,光靠個人的力量是不足以撼動現(xiàn)狀的,桂發(fā)二深知這一道理,多年來,貴仁科技持續(xù)聯(lián)合國內(nèi)治水先驅(qū)力量,同中國水利水電科學研究院、中國城市規(guī)劃設計研究院、北京師范大學、南信大等諸多水利氣象高等院所高校展開了廣泛合作。在產(chǎn)學研用的深度融合之下,貴仁科技取得了長足的進展,目前已實現(xiàn)了中國水循環(huán)數(shù)值模型1/3 市場的國產(chǎn)替代,為國產(chǎn)科技治水自研可控,做出了巨大推動,“我們這個新時代的大禹治水,其實就是我們將科技賦予整個水循環(huán)全場景,以“技防”替代“人防”?！惫鸢l(fā)二謙虛說道。

　　貴仁科技積極投身政產(chǎn)學研用合作

　　“其實我們在十五年前創(chuàng)業(yè)的時候,就描繪了三步走的戰(zhàn)略?！惫鸢l(fā)二堅定說道。“第一步是第一個十年,我們希望能夠成為一個掌握技術的公司,讓核心技術留在國內(nèi),這一步,目前已經(jīng)實現(xiàn)了;第二步是希望對標國際上的對手,在十五周年的時候,我們國產(chǎn)替代的核心技術能夠完全替換國外產(chǎn)品,正在實現(xiàn)中;第三步,是希望我們能夠成為一個掌握核心技術的生態(tài)平臺公司,讓越來越多的人,來使用和了解我們的產(chǎn)品,為產(chǎn)品賦予人性,讓它幫助大家做到科技治水,真正好用,實用,管用,讓科技服務人水和諧。朝著這終極的這一步,我們會不改初心,持續(xù)一直的努力下去?！?/p>