卫星遥感AI解译助力城市防洪排涝规划技术方案

2026/07/30卫星遥感AI解译助力城市防洪排涝规划技术方案汇报人：宁丽娜方案导览01形势研判城市洪涝灾害的严峻现实与政策驱动02技术解构卫星遥感AI解译核心技术体系03实战验证全国典型城市落地案例与应用成效04规划路径城市防洪排涝规划系统性实施方案05未来展望技术演进趋势与智慧水利发展蓝图形势研判012026年全国汛情严峻态势数据来源：水利部2026年7月新闻发布会、国家防灾减灾救灾委员会办公室通报极端天气常态化，城市防洪体系面临空前压力609条河流超警戒水位

较近5年均值偏多35%14条河流突破历史极值

累计25次编号洪水421.4亿元上半年直接经济损失

洪涝与地质灾害损失占比超八成1727.6万人次受灾人口

"早发、多发、强发"三大特征城市内涝的三大成因不透水地面激增道路、建筑等不透水面积占比持续攀升，雨水下渗减少、地表径流加快，排水系统负荷成倍增长极端天气频发全球变暖与厄尔尼诺叠加，2026年处于厄尔尼诺发展阶段，极端降水强度持续走高，短时暴雨超排水设计标准已成常态设施老化欠账全国超八成水库建于上世纪50至70年代，多为土石坝，排水管网老化、标准偏低，历史欠账严重制约排涝能力传统防洪的四大局限01020304覆盖盲区数据采集覆盖不足依赖地面传感器与人工巡查，城市峡谷、地下管网等盲区难触达预警滞后预警时间严重滞后洪水形成后才响应，预警窗口不足30分钟响应低效应急响应效率低下人工调度指挥为主，洪涝发生时资源调动迟缓恢复无据灾后恢复缺乏支撑人工勘察评估，缺乏遥感数据的科学决策依据万亿投资驱动变革5.68万亿元"十四五"水利总投资，达"十三五"的1.6倍核心数据12848亿元2025年全年完成，连续四年突破万亿8000亿元超长期特别国债投向国家安全与重大战略领域17998座"十四五"完成病险水库除险加固政策行动超长期国债发行2026年1.3万亿元，水利为重点投向病险水库加固全国推进1600余座，系统提升安全等级堤防与河流治理七大江河干流堤防达标改造，3741条中小河流纳入系统治理政策体系全面升级11个重点工程数字孪生已投入实战应用从国家战略到工程实战，四层政策体系为遥感AI解译铺设制度快车道01国家战略"十四五"规划纲要明确构建智慧水利体系，以流域为单元提升水情测报和智能调度能力02技术标准94项水利部编制《数字孪生流域建设技术大纲（试行）》，先行先试任务已分批完成03地方实践桂林市2025年出台《城市防洪排涝管理办法》，要求建设统一信息化平台，实现数字化监测与自动采集04应急体系栖霞市编制《城市防洪排涝方案》，构建"监测—预警—响应—恢复"全链条管理机制技术解构02天空地水工感知体系天空地水工感知体系天—卫星遥感与测雨雷达大范围持续观测，洪水预见期从

3天

提升至

10天以上空—多载荷无人机与航测雷达全域河道巡检，厘米级精细化航拍，弥补卫星分辨率不足地—北斗毫米级位移监测微变雷达实时感知堤防形变与地表沉降水—无人船与水下感知水下机器人、仿生漂流球，水下隐患与水质实时感知工—大坝智能传感器5分钟

完成一次工程"全身安全体检"SAR穿透云雾全天候监测SAR穿透云雾全天候监测全时段监测不受黑夜限制，全天时持续观测穿云透雨穿透云雨，精准锁定溃堤漫坝淹没范围变化追踪持续追踪洪水流向与水位变化形变感知毫米级精度监测地表形变滑坡地裂缝AI解译四步工作流全域感知多星协同+无人机补拍，天地一体观测数小时内获取灾区全域底图极速处理几何校正、灾害增强、噪声剔除生成地理坐标匹配的精准灾情图智能解译深度学习自动提取淹没范围、溃口、受淹村庄、阻断道路、堤防险情效率较人工提升数倍GIS赋能叠加人口、交通、救援力量图层输出洪水演进图与转移路线建议AI加物理双轮驱动双轮驱动兼顾预测速度与物理可靠性，实现算得快且算得对AI智能预测层基于气象卫星、遥感影像、地面传感等多源数据，定制化AI算法完成未来3至6小时高分辨率短临降水预测，快速定位积水点位与风险等级AI预测物理机制校正层城市暴雨内涝水文动力模拟模型严格遵循水往低处流、径流汇流、管网排水等物理规律，对AI输出进行验证与修正物理校正融合输出层系统直接输出积水点位、积水深度、风险等级三维度精细化结果，应急人员无需二次研判即可执行融合输出城市内涝模拟与预警情景推演整合地形、管网、水位等多源数据，输入降雨强度参数，模拟未来数小时积水演变趋势风险分级自动划分高/中/低风险区，生成"时间—可达性"热力图提前调度预警时间从不足30分钟提升至3至6小时，提前启动泵站、转移车辆、管制交通深圳实践：重点区域预警时间提前至3小时，实现从"等雨来"到"先布防"的转变关键技术创新突破80GHz高频雷达低功耗物联网关键技术创新突破物理嵌入：PINNs神经网络将水力学物理定律嵌入AI训练过程，解决传统模型"只统计、不科学"问题，用于大坝安全与洪水模拟边缘智能：AI前端芯片视频监控前端本地识别水位上涨、杂物阻塞、堤防变形等异常，毫秒级触发预警并上传位置标签融合感知：多源数据协同气象卫星捕捉云团动向，遥感影像识别下垫面硬化程度，地面站实时回传温湿度，分钟级整合进统一地理坐标框架自主可控：国产化率突破水利前端测控设备国产化率已超

65%，80GHz高频雷达、低功耗物联网等技术加速普及65%水利前端测控设备国产化率加速普及实战验证03深圳三小时精准预警3小时从"被动应对"到"主动预警"——重新定义城市应急响应的边界系统能力多源数据整合高精度地形+排水管网+实时水位情景预测不同降雨情景下积水区域预测风险分级输出风险等级与预警区域关键突破与实战价值预警窗口提前重点区域从不足30分钟→3小时完整应急响应启动泵站+转移车辆+设置路障该系统为全国城市防洪提供可复制技术范式重庆十七万感知终端17.1万个物联感知设备全覆盖实现"一屏统揽、一键调度"的跨部门协同处置体系体系成效城市内涝智管入选优秀案例与江津区双福街道联合打造，入选2025年重庆市镇街应用优秀案例打通十余个部门数据壁垒系统打通气象、水利、交通、公安等部门数据预警推送网格员与处置单位预警信息第一时间推送至相关人员跨部门协同处置体系内涝治理从被动抢险转向主动智防核心规模易涝区域、河道流域全覆盖、无死角西安多源融合预警系统第一名—2025年"数据要素×"大赛陕西分赛气象赛道秦地智感涝情速判多源数据整合融合气象观测、地理信息、市政排水、实时监控四大类信息源AI深度分析人工智能模型深度学习和智能分析，实现内涝风险快速研判与精准预警决策支持精准内涝预测+应急决策支持方案，提升城市防灾减灾整体能力获奖标志着气象数据与城市治理数据融合应用获得官方认可，为全国推广提供了示范样本杭州遥感内涝风险区划遥感技术让风险从模糊感知变为精确量化北京茗禾科技与杭州师范大学合作，利用卫星遥感与GIS技术对杭州主城区开展系统性内涝风险评估杭州主城区内涝风险等级占比高风险区集中在拱墅区、下城区、江干滨江区及西湖下部和萧山南部，地势低洼、排水不畅，且人口经济密度高中风险区分布于富阳山区、城北体育公园、西溪湿地、半山森林公园附近，地形起伏导致排水能力波动武汉洪水遥感数据集9.04GB数据总量300余颗遥感卫星资源数据规模覆盖2021—2022年各地洪涝灾害影像，依托GF3卫星建设历年洪水淹没遥感影像数据集，聚合全球遥感卫星资源核心能力基于深度学习与多种遥感水体指数提取算法，实现水体、建筑物、农作物等承灾体快速提取，制作洪涝灾害面积、范围、水深三类专题图应用价值支撑洪水淹没模型训练优化，实现洪水发生—发展—消退全过程实时监测，为洪水预警和应急响应提供科学依据智慧长江全流域覆盖以流域级AI大模型驱动，全流域防洪调度从"单点试点"迈向"系统贯通"95%洪水预测精度每年减少经济损失超百亿元72小时提前预警提前发出警报，成功疏散百万居民127座水库群调度多目标协同调度85%支流覆盖度八大流域数字孪生全面攻坚规划路径04规划总体架构设计"天空地水工"全域感知→多源数据融合→智能模型驱动→场景精准落地数据驱动·模型支撑·场景落地——确保系统可扩展、可迭代感知层·全域数据采集卫星遥感无人机地面传感器水位计流速仪数据层·统一资源底座气象水文地理市政统一标准跨部门共享平台层·智能分析中枢AI解译引擎内涝模拟风险评估数字孪生应用层·场景服务落地应急指挥积水预测路线规划灾后评估数据底座建设方案没有高质量的数据底座，AI解译就是空中楼阁数据资源目录遥感影像（光学+SAR）数字高程模型、排水管网GIS历史内涝记录、气象观测人口分布、土地利用分类数据治理标准遵循《城市防洪排涝工程监测规范》等国家标准统一坐标系精度、影像分辨率规范传感器采样频率数据更新机制遥感影像：按月更新，汛期加密至周级地面传感器：实时回传管网数据：按年度普查校准数据安全共享建立分级分类的数据访问权限体系通过API接口向应急、住建、交通等部门提供按需数据服务参考桂林市管理办法，建设统一的城市防洪排涝信息化平台实现数据及时更新与合理共享，是城市防洪排涝信息化的基石监测网络布设策略河道流域沿干支流关键断面布设水位计、流速仪每

5至10公里

设一个监测站重点河段加密至

2公里城市易涝区历史内涝频发点位部署积水深度传感器与视频监控结合排水管网流量计实现管网运行状态实时感知堤防工程关键堤段安装北斗

毫米级

位移监测与微变雷达结合声纹白蚁探测技术提前发现堤坝隐患水库大坝部署智能传感器网络实现渗流、变形、应力等多参数实时监测5分钟

完成一次工程安全全面评估平台集成与多跨协同参照重庆双福街道经验，将防洪排涝系统嵌入"141"基层智治平台，实现防汛与日常治理有机融合技术方案必须嵌入现有治理体系才能真正发挥作用协同部门矩阵横向打通气象、水利、应急、住建、交通、公安、自然资源、生态环境等8大核心部门纵向贯通市—区—街道三级指挥体系数据共享机制建立统一数据交换标准与接口规范各部门数据实时汇聚至城市防洪排涝信息化平台，打破信息孤岛联动处置流程监测数据超阈值即自动推送形成"发现—研判—派单—处置—反馈"五步闭环指挥调度可视化基于GIS平台一屏展示实时水位、积水范围、救援力量、转移路线，实现"一屏统揽、一键调度"实施步骤与保障机制第一阶段基础建设遥感数据采购与接入、重点区域传感器布设、数据中台搭建、历史数据治理与入库第二阶段能力构建AI解译模型训练与调优、内涝模拟模型部署、预警阈值标定、数字孪生平台上线试运行第三阶段实战应用全系统联调联试、应急演练验证、跨部门协同机制磨合、正式投入汛期实战运行资金保障积极争取中央水利发展资金与超长期特别国债支持，鼓励社会资本参与，形成多元化投融资机制人才保障与高校、科研机构建立合作，建设防洪排涝专家库，开展基层操作人员系统使用培训未来展望05流域级AI大模型崛起南水北调"天河"流域级水利专用多模态大模型2026年初正式发布，全球首个流域级水利大模型，专业准确率达92%技术指标92%专业问题理解准确率水资源调度洪水推演工程安全决策水利专业问答范式转变从单一监测预警向综合智能决策升级，融合气象预测、水文模拟、工程调度、应急指挥为一体扩展方向多流域推广向更多流域推广，支撑多水源智能调度，推动水利决策从"经验判断"走向"AI辅助决策"PINNs物理嵌入物理信息神经网络将水力学物理定律嵌入AI训练，破解大模型"只统计、不科学"难题数字孪生一键调度从"看得见"到"管得住"，数字孪生正从展示工具进化为防洪控制中枢当前覆盖八大流域数字孪生全面攻坚，支流覆盖度达85%三峡、南水北调、小浪底等11个重点工程投入实战应用能力升级高保真数字流场模拟系统落地AI驱动洪水与水资源精准预演，实现"可计算"突破一键调度推演最优方案后直接下发指令控制闸门、泵站从"可计算"迈向"可控制"全局协同以三峡为核心，127座大型水库群多目标协同调度防洪、供水、生态多目标协同，优化水资源时空分配智能大坝全生命