中華文明以農耕社會文明發展至今,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,但水情難測,洪澇與旱災始終貫穿著中華民族整個發展史,從古代開渠造河到現代水利水務數字改革治理技術開發,我們的與水的故事講述了千余載,而治水技術也發展了千余載。

　　如今隨著時代的發展與氣候變化,治水技術開啟了全新的篇章,以信息化賦能的全系水循環科技創研領域興起,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,便是國內將信息化數字改革技術與治水技術結合,引領國產科技治水事業發展的主要推動者之一。其創始人桂發二先生,更是躬身入局十五年,帶領團隊攻堅國產水科學數值模型創研難題。2023年,貴仁科技自主創新研發的“GRMS貴仁治水模型云”獲工信部“信息技術應用創新典型解決方案”,并被水利部認定為“打破國外技術壟斷成果”。

　　如今,在現代信息技術加持下,如何以科技治水技術核心持續驅動國產科技治水替代?《信用中國》欄目組特邀貴仁科技董事長桂發二先生現場做客演播廳,讓我們共同來見證這科技治水前行之路。

　　“目前國內水安全問題,一直伴隨著中華民族的發展,而國內最大的水情問題,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,滿足人類生產生活生態的需要?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,在解決水循環中的水安全問題上,是非常關鍵的。”

　　而如何能以現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技術創新領域專家,桂發二這樣介紹到:其實貴仁科技一直有一套模式,通過數字化平臺,將物理世界的水循環孿生到數字世界中,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,以這一數字孿生水世界為基礎,為它裝上大感知、大數據,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。

　　通過數字化平臺,將物理世界的水循環孿生到數字世界中,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,以這一數字孿生水世界為基礎,為它裝上大感知、大數據,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。

　　“過去這些產品,都是歐美的企業在做”,早在十幾年前,這一技術便在國外開展研發,當時國內整個水科學數學計算模型的市場,基本都已被國外商業模型壟斷,國內相關水科學研究機構對于水科學數智模型的開發和應用,只能停留在非常淺顯的階段,且由于國外模型在進入國內后的水土不服,導致以國外模型開發出的應用平臺,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據安全問題。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值模型的國產替代技術創新之路,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,可實現涵蓋智慧水利、智慧水務、智慧環保、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,在逐步的深入開發下,作為一套基于“云”的水循環大模型服務平臺,GRMS貴仁模型云目前已完成了水文、水動力、水質、管網(供/排水)、水工、耦合全系列模型的創新自研,可以在一個二三維平臺中自由搭建,根據不同地區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

　　平臺以數字孿生水世界為大底座,融合物聯網絡的大感知層、氣象,地理等物理大數據層、人工智能自動迭代的推演大模型層,實現對云中雨、落地水、地表水及地下水的全系水循環全生命周期的實時監測、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,貴仁科技對于國內洪水預報預警,已覆蓋全國119822條山洪子流域單元,可以實現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計算模型優勢,在3min內即可完成1萬網格的模擬推演,10余秒即可自行完成3萬+子流域的覆蓋計算,上線以來經過多次實戰校驗,平均準確率可達到90%以上,實現預警前置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,我們才把這個產品研發出來,能夠跟我們國家的友商從更加滿足人性的產品的功能性能上去PK國外的產品。”提到外界專家領導的幫助,桂發二尤其感謝了長江委,“我們跟長江委已經合作了十三年,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品做好,才能讓我們以實戰、實用、實效去打造長江流域洪水預報調度系統,去完善長江流域的數字孿生。”

　　長江流域洪水預報調度系統

　　2012年,貴仁科技與長江委共創打造并上線“長江流域洪水預報調度系統”,至今已歷時四次大迭代,現已實現全流域感知涉水數據的實時展示與統計分析。獲得了“水利部長江委科學技術一等獎”,2020年,與長江委成立“智慧流域聯合實驗室”,共同研究長江流域前瞻性技術開發,“長江這十多年來盡管有大洪水,但是一直非常安瀾,現在可以實現秒級調度,將預警前置8-22天,即使再發生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,不會再發生讓整個中華民族痛心的悲劇了。”桂發二先生感嘆道。

　　“我們為城市,打造了一顆‘治水大腦’”,提到水循環的城市水系問題時,桂發二這樣講道“我們非常榮幸的為杭州濱江打造了一款城市‘治水大腦’,將城市內所有的涉水問題,一網統管起來。”

　　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,為實現杭州濱江區“治水大腦”的中樞統籌系統建成,貴仁科技依托“GRMS模型云”平臺,對濱江全域進行了80萬個網格、4個大防區的精細化劃分建模,整合全區9個部門,11個系統的分散涉水數據同步到一個中臺上,進行統一管理、分析、研判與調度,在原有的河道監測站基礎上,加大了水質監測等感知設備的部署密度,配合AI監控技術,實時收集2000多個設備數據,一旦發生異常情況,便可自動報警,經由“治水大腦”反饋通知,從而對突發事件進行感知、預警、溯源并派發到相關部門,完成閉環處理。自“治水大腦”(濱江數智治水系統)搭建上線以來,共發布通知預警11000余次,閉環處置河道事件1200余件。

　　濱江數字孿生體

　　“治水大腦能夠為城市水系穩定提供較強的水安全保障,如有降雨趨勢,在對應的數據上即可發現,在未來哪個時間哪個地點,會出現內澇積水,我們可以做到80%的內澇精準度預測,這一點是過去沒有的。”桂發二介紹道。“治水大腦”會率先收集大量實時降雨數據和氣象滾動預報信息,對降雨與內澇之間的關系進行數學分析與模型計算,預測積水點位、深度等相關信息,從而做到提前部署、調度、疏通、轉移。在歷史同等降雨條件下,區域內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,貴仁科技創新開發并上線“杭州市城市內澇監測預警平臺”聚焦防汛防臺,搭建數字孿生映射,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,“杭州市內澇監測預警平臺”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,調度,執行,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。

　　杭州市城市內澇監測預警平臺

　　如今,貴仁科技基于“GRMS模型云”為核心技術所開發的業務已覆蓋數字孿生流域、山洪預報預警、城鎮內澇防治、海綿城市建設、數字孿生灌區、數字孿生水庫、智慧排水、水環境綜合管控,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字水網管控一體化邁進。

　　自創立至今,貴仁科技始終將“科技服務人水和諧”作為企業宏大愿景,也正是這一信念的驅動,貴仁科技始終將治水模型技術國產自主研發問題為己任,不斷深耕全系水循環科學應用技術研發領域,15年間,主導參與了6項國重大科研課題開發,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,隨后獲得了“瞪羚企業”、國家“專精特新”小巨人企業等多項榮譽。

　　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狀的,桂發二深知這一道理,多年來,貴仁科技持續聯合國內治水先驅力量,同中國水利水電科學研究院、中國城市規劃設計研究院、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,目前已實現了中國水循環數值模型1/3 市場的國產替代,為國產科技治水自研可控,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全場景,以“技防”替代“人防”。”桂發二謙虛說道。

　　貴仁科技積極投身政產學研用合作

　　“其實我們在十五年前創業的時候,就描繪了三步走的戰略。”桂發二堅定說道。“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,這一步,目前已經實現了;第二步是希望對標國際上的對手,在十五周年的時候,我們國產替代的核心技術能夠完全替換國外產品,正在實現中;第三步,是希望我們能夠成為一個掌握核心技術的生態平臺公司,讓越來越多的人,來使用和了解我們的產品,為產品賦予人性,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,持續一直的努力下去。”