丙午仲春，京華潮涌。3月，步入位于北京市海淀區(qū)中關(guān)村壹號(hào)的中科星圖商業(yè)航天創(chuàng)新中心展廳，一場(chǎng)聚焦“空天賦能、智水未來”的深度思考正在進(jìn)行。

中科星圖股份有限公司成立于2006年，2020年7月8日在上交所科創(chuàng)板上市，是國內(nèi)空天信息領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。公司堅(jiān)持“地理信息為體，商業(yè)航天、低空經(jīng)濟(jì)為翼”的“一體兩翼”產(chǎn)品戰(zhàn)略，踐行“集團(tuán)化、生態(tài)化、國際化”市場(chǎng)戰(zhàn)略，以數(shù)字地球?yàn)榧夹g(shù)根基，將人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)深度融合應(yīng)用，打造天基與空基協(xié)同能力，構(gòu)建集數(shù)據(jù)、計(jì)算、應(yīng)用于一體的空天信息服務(wù)體系，面向特種領(lǐng)域、政府、企業(yè)和大眾用戶，提供軟件銷售與數(shù)據(jù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)與服務(wù)、專用設(shè)備以及系統(tǒng)集成等全鏈條業(yè)務(wù)支持，致力于成為全球領(lǐng)先的空天信息服務(wù)商，并以此賦能千行百業(yè)。

人工智能（AI）技術(shù)的飛速進(jìn)步與發(fā)展必將帶來水利信息化的深刻革命，作為資深從業(yè)者，中科星圖高級(jí)副總裁、星圖億水董事長，教授級(jí)高級(jí)工程師吳禮福，以其深耕行業(yè)三十余載的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)積淀，并經(jīng)歷體制內(nèi)行業(yè)政策推動(dòng)者到企業(yè)項(xiàng)目踐行者的角色轉(zhuǎn)換，正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將“空天之眼”精準(zhǔn)聚焦于江河湖庫的細(xì)微脈動(dòng)。今天，我們透過吳禮福的視角，探尋星圖億水如何以AI等新技術(shù)推動(dòng)水利信息化的戰(zhàn)略思考與創(chuàng)新實(shí)踐。

錨定發(fā)展藍(lán)圖 規(guī)劃戰(zhàn)略路徑

星圖億水作為深耕水利信息化20年的高新技術(shù)企業(yè)，正深刻理解國家“十五五”規(guī)劃關(guān)于水利高質(zhì)量發(fā)展的要求，并已明確未來五年的戰(zhàn)略規(guī)劃和目標(biāo)。

吳禮福表示，“十五五”規(guī)劃綱要提出，加強(qiáng)國家水網(wǎng)建設(shè)，增強(qiáng)洪澇災(zāi)害防御、水資源統(tǒng)籌調(diào)配、城鄉(xiāng)供水保障能力。2026年全國水利工作會(huì)議，明確基本實(shí)現(xiàn)水旱災(zāi)害防御體系和能力現(xiàn)代化、加快建設(shè)現(xiàn)代化水網(wǎng)、構(gòu)建數(shù)字孿生水利體系等六大戰(zhàn)略任務(wù)取得決定性進(jìn)展，這是“十五五”水利高質(zhì)量發(fā)展的核心要義，也為水利企業(yè)指明了新的努力方向。

過去20年，星圖億水承擔(dān)了2000多個(gè)水文水資源和水利信息化項(xiàng)目，積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和良好的行業(yè)口碑。“十五五”時(shí)期，星圖億水將踐行“空天技術(shù)賦能水利現(xiàn)代化，讓每一滴水都被精準(zhǔn)感知、科學(xué)調(diào)度、高效利用”新使命，構(gòu)建“核心業(yè)務(wù)做深做精、新興業(yè)務(wù)快速突破、創(chuàng)新技術(shù)深度賦能、國際市場(chǎng)穩(wěn)步布局”的發(fā)展格局，從解決方案、技術(shù)產(chǎn)品、交付能力以及售后保障服務(wù)等方面，朝著“致力于成為全球領(lǐng)先的智慧水利系統(tǒng)與服務(wù)提供商”的美好愿景繼續(xù)前進(jìn)。

“十四五”時(shí)期，我國水文高質(zhì)量發(fā)展取得新成效，星圖億水在其中承擔(dān)了多項(xiàng)重要任務(wù)，并將在“十五五”期間持續(xù)為水文現(xiàn)代化建設(shè)提供有力支撐。

吳禮福表示，“十四五”時(shí)期，星圖億水深度參與我國水文基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)代化雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系建設(shè)，承擔(dān)了江西、福建、廣西等地十余部測(cè)雨雷達(dá)及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，吉林省第二、三道防線水文站網(wǎng)補(bǔ)充完善，河北唐山水文測(cè)報(bào)能力提升等重大水文項(xiàng)目建設(shè)，承建了河北水文可視化運(yùn)維、湖北洪水預(yù)報(bào)、贛江中游數(shù)字孿生水文站等省、市級(jí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為各地打贏水旱災(zāi)害防御硬仗提供堅(jiān)實(shí)支撐。

▲ 河北省水文監(jiān)測(cè)體系可視化運(yùn)維系統(tǒng)

面向“十五五”，星圖億水將緊緊圍繞基本建成雨水情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)“三道防線”、基本實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警體系和能力現(xiàn)代化的目標(biāo)要求，精耕細(xì)作、深培厚植。在提升監(jiān)測(cè)感知能力方面，著力構(gòu)建融合衛(wèi)星遙感、測(cè)雨雷達(dá)、低空水利監(jiān)測(cè)、地面站網(wǎng)及水下傳感的一體化監(jiān)測(cè)體系，打造全要素、全量程、全天候、全自動(dòng)的智慧水文站解決方案；在提升預(yù)報(bào)能力方面，側(cè)重研發(fā)高精度雷達(dá)降雨反演預(yù)報(bào)、水文水動(dòng)力耦合、預(yù)報(bào)調(diào)度一體化、物理機(jī)理與AI（人工智能）融合等模型，持續(xù)輸出變化環(huán)境下精準(zhǔn)、可靠的集合預(yù)報(bào)技術(shù)方法；在提升預(yù)警能力方面，重點(diǎn)打磨動(dòng)態(tài)洪水風(fēng)險(xiǎn)模擬分析和靶向預(yù)警服務(wù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)基于數(shù)字場(chǎng)景的河湖庫斷面、水庫、堤防漫溢潰決及下游淹沒風(fēng)險(xiǎn)正向和反向智能預(yù)演，確保預(yù)警信息全面覆蓋、高效直達(dá)。

▲ “天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知體系

“十五五”時(shí)期，我國數(shù)字孿生水利體系將全面構(gòu)建，水利科技創(chuàng)新能力將迎來顯著提高，星圖億水作為行業(yè)頭部企業(yè)，將在重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)哪些突破？

吳禮福表示，面向“十五五”，星圖億水將積極響應(yīng)國家要求，在數(shù)字孿生水利關(guān)鍵技術(shù)攻堅(jiān)過程中，重點(diǎn)圍繞以遙感、低空賦能數(shù)據(jù)底板建設(shè)，以AI賦能模型平臺(tái)、知識(shí)平臺(tái)以及2+N應(yīng)用等方面進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

一是加強(qiáng)“天空地水工”一體化監(jiān)測(cè)感知系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)水利多源、多維、多模態(tài)異構(gòu)數(shù)據(jù)在時(shí)空、范圍、精度、頻次等方面協(xié)同融合；二是加強(qiáng)水利專業(yè)模型參數(shù)、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)同化模擬技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)物理機(jī)理約束和數(shù)據(jù)雙驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)預(yù)見期延長與精度提升的有效統(tǒng)一；三是加強(qiáng)基于認(rèn)知智能的水循環(huán)過程模擬技術(shù)創(chuàng)新，突破基于反饋強(qiáng)化學(xué)習(xí)的在線自適應(yīng)與自優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“正向—逆向—正向”推演的持續(xù)迭代與長效學(xué)習(xí)。

“十五五”時(shí)期，聚焦水旱災(zāi)害防御、現(xiàn)代化水網(wǎng)建設(shè)、江河保護(hù)治理等領(lǐng)域，星圖億水將打造與之深度契合的產(chǎn)品體系。

吳禮福表示，“十五五”期間，星圖億水最主要的戰(zhàn)略是通過加大研發(fā)投入力度實(shí)現(xiàn)公司由項(xiàng)目型向產(chǎn)品型轉(zhuǎn)變，這是行業(yè)業(yè)務(wù)的需要，也是資本市場(chǎng)的需要。以iWater智水平臺(tái)為核心，以洪水模擬一體機(jī)、低空水利監(jiān)測(cè)平臺(tái)、智慧水文站系統(tǒng)為代表，兼顧水庫現(xiàn)代化運(yùn)行管理矩陣、防洪“四預(yù)”、農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革、井電雙控、城鄉(xiāng)供水一體化、數(shù)字孿生灌區(qū)、地下管網(wǎng)探測(cè)模擬、水務(wù)大腦等系統(tǒng)和平臺(tái)，打造一個(gè)旗艦引領(lǐng)、技術(shù)前沿的多元化、矩陣化產(chǎn)品體系，輻射各類業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，力求全面服務(wù)好國家戰(zhàn)略和市場(chǎng)需求。

今年，星圖億水將正式推出洪水模擬一體機(jī)，這是一套完全自主研發(fā)，支持多模型深度耦合、多GPU并行計(jì)算加速、多計(jì)算引擎擴(kuò)展、多洪水場(chǎng)景應(yīng)用，集成水文水動(dòng)力耦合參數(shù)優(yōu)化、實(shí)時(shí)校正、水利工程優(yōu)化調(diào)度等技術(shù)，全新研發(fā)構(gòu)建的新一代洪水模擬系統(tǒng)。首先，它實(shí)現(xiàn)了水文、一維水動(dòng)力、二維水動(dòng)力等模型的深度耦合，支持“流域—江河—城市—管網(wǎng)—水利工程”全鏈條模擬；其次，它突破了大規(guī)模數(shù)據(jù)計(jì)算效率瓶頸，滿足超大型流域或城市場(chǎng)景的高性能快速洪水模擬需求；同時(shí)，還建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的深度學(xué)習(xí)框架、機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型雙進(jìn)程。機(jī)理模型響應(yīng)時(shí)間縮短至10分鐘以內(nèi)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)替代模型響應(yīng)時(shí)間秒級(jí)，洪水預(yù)報(bào)精度有望提升20%，并能實(shí)現(xiàn)流域工程聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度（正向—逆向—正向推演）?；谥锌剖锕夥?wù)器，定制支持洪水模擬高性能計(jì)算及水利專業(yè)大模型部署應(yīng)用的專用一體機(jī)。

乘AI時(shí)代東風(fēng) 譜治水新詩篇

當(dāng)前，AI技術(shù)發(fā)展方興未艾，在AI賦能水利高質(zhì)量發(fā)展方面，星圖億水正在集中布局。

吳禮福表示，今年的政府工作報(bào)告指出要深化拓展“人工智能+”。毋庸置疑，AI將成為推進(jìn)數(shù)字孿生水利建設(shè)的加速器。去年星圖億水積極引進(jìn)行業(yè)高端人才，成立了智水創(chuàng)新研究院，組建了AI團(tuán)隊(duì)，并圍繞算法、模型和場(chǎng)景三大方向集中發(fā)力。

算法方面，星圖億水基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等深度學(xué)習(xí)算法，開發(fā)了時(shí)空趨勢(shì)預(yù)測(cè)、物理機(jī)理模擬、圖像和視頻智能識(shí)別與檢測(cè)等一系列標(biāo)準(zhǔn)化封裝AI算法集。

模型方面，星圖億水正在聯(lián)合相關(guān)科研院所研發(fā)AI+機(jī)理水文融合模型、專家經(jīng)驗(yàn)與智能決策水庫調(diào)度混合專家模型、水利大模型等。

場(chǎng)景方面，星圖億水主動(dòng)服務(wù)業(yè)主單位，及時(shí)推進(jìn)AI算法、模型及智能體在中小河流洪水預(yù)報(bào)、中長期徑流預(yù)測(cè)、堤防智能巡護(hù)、河湖庫“四亂”（亂占、亂采、亂堆、亂建）智能識(shí)別、水質(zhì)參數(shù)反演、智能水土保持遙感監(jiān)管、智能灌溉等業(yè)務(wù)管理中的試點(diǎn)與應(yīng)用。

同時(shí)，星圖億水正依托中科星圖在空天信息領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，持續(xù)提升自身技術(shù)和產(chǎn)品水平。吳禮福認(rèn)為，中科星圖集團(tuán)不僅具有三維數(shù)字地球、海量遙感數(shù)據(jù)、遙感大模型、地球超算和云服務(wù)等資源，而且在低空數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施、低空平臺(tái)產(chǎn)品體系、場(chǎng)景創(chuàng)新應(yīng)用等方面處于領(lǐng)先地位。億水是集團(tuán)智慧水利總部，長期致力于空天信息深度賦能水利信息化。

一方面，公司通過建立遙感數(shù)據(jù)按需獲取、快速處理、智能解譯的便捷通道，推出“訂閱式”水利遙感應(yīng)用服務(wù)，不僅滿足數(shù)字孿生流域產(chǎn)匯流數(shù)據(jù)底板的動(dòng)態(tài)更新，而且可以在水旱災(zāi)害防御、水資源管理與調(diào)配、水利工程建設(shè)監(jiān)管等業(yè)務(wù)方向?qū)崿F(xiàn)智能化、精細(xì)化的專題應(yīng)用。

另一方面，基于低空水利監(jiān)測(cè)平臺(tái)，協(xié)同融合衛(wèi)星遙感、地面?zhèn)鞲衅?、視頻監(jiān)控等智能感知，構(gòu)建云邊端協(xié)同的立體化水利監(jiān)測(cè)平臺(tái)，結(jié)合“星瞳”大模型的語義分割能力，大幅度提升水情監(jiān)測(cè)、工險(xiǎn)情識(shí)別及河湖庫智能監(jiān)管的時(shí)效與精度。

人才是第一資源，也是企業(yè)發(fā)展壯大的關(guān)鍵要素之一。為實(shí)現(xiàn)未來戰(zhàn)略目標(biāo)，吳禮福介紹，星圖億水秉持“筑巢引鳳，固巢養(yǎng)鳳”人才發(fā)展策略，把建設(shè)架構(gòu)完整、梯次分明、人盡其才的人才體系作為驅(qū)動(dòng)未來可持續(xù)發(fā)展的核心引擎，從“引、育、留”三個(gè)維度精準(zhǔn)發(fā)力，確保引得來、育得好、留得住。

在“引才”上，公司全職引進(jìn)多位水文水資源、水利信息化領(lǐng)域?qū)＜?，傾力打造四川省級(jí)院士創(chuàng)新工作站、博士創(chuàng)新站；在“育才”上，培養(yǎng)了一批懂技術(shù)、善管理的復(fù)合型中層骨干，推動(dòng)青年員工在項(xiàng)目一線經(jīng)風(fēng)雨、壯筋骨，真正做到在事上磨練；在“留才”上，構(gòu)建具有競(jìng)爭(zhēng)力的薪酬與股權(quán)激勵(lì)體系，踐行“創(chuàng)新、融合、奮斗、幸福”的價(jià)值觀，營造包容試錯(cuò)、鼓勵(lì)突破的寬松氛圍。吳禮福期盼更多行業(yè)人才的加入。