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研究背景：对地观测在国民经济、社会发展和国家水安全等方面发挥着不可或缺的作用。为推动新阶段水利高质量发展，构建以数字孪生流域为核心的智慧水利体系，迫切需要突破卫星遥感水利业务化应用技术瓶颈，深化地球观测技术与水利业务深度融合，提升流域防洪、水资源管理、水工程安全运管业务应用数字化、智能化水平。
研究目标：突破流域水资源和水利工程天空地综合监测、多尺度验证和数字孪生流域成套关键技术，建立南北方典型区水利遥感产品真实性检验基地，构建多源多尺度数据服务与流域数字孪生平台，开展流域防洪、水资源管理、水利工程监管等业务化应用示范，形成开放数据成果集、技术方法、规则和标准，全面提升国产星源对地观测服务智慧水利建设的能力与水平。
研究内容：以国产星源数据为主体，选取南北方中小流域、北方完整灌区、大型水利工程、海河流域水资源过载区等28个典型区域或工程，研究解决水循环核心要素遥感产品的真实性检验、水循环多时空尺度数字孪生映射模式等科学问题，提出中小流域水循环核心要素反演与数字孪生、灌溉水循环过程多要素协同反演和联合模拟、水利工程建设与运行期遥感监测监督与风险预警、地下水超采区蓄变量反演和引调水生态效益评估等关键技术、方法，研发数字孪生流域业务化平台，并开展典型示范应用。
研究基础和团队：牵头单位水利部信息中心负责全国水利行业水文水资源、水利网信技术与业务指导，统筹智慧水利建设，拥有全国最长时序水文水资源监测数据，建有高分水利遥感应用示范系统、中国洪水预报系统等，完成《高分水利遥感应用示范（一期）》等国家重大科研项目，获得5项国家级、17项省部级科技进步奖。拥有一支具有国际先进水平的水文水资源、遥感、信息化等多学科交叉型科研队伍，具备强大的技术创新、研发、成果转化和项目组织实施能力。
项目申报联合了清华大学等10家高校、军民科研院所、高新企业，团队拥有10个国家和省部级重点实验室，技术实力雄厚，同时具备国产卫星资源汇集、引领示范、行业推广和市场推进等优势地位，可为本项目实施提供有利支撑。
预期成果和效益：建立中小流域水循环核心要素多源监测数据融合与同化等7项技术方法，形成多尺度流域水资源和水利工程遥感监测综合技术体系、数字孪生流域技术体系，发布4类水利数据集，研制数字孪生流域平台和5个系统，实现在国家防洪、水资源管理、水利工程管理、河湖水生态治理中业务化应用示范。项目成果将推动水利遥感业务化应用，产生显著社会、经济和生态效益。
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