《数字孪生水利可视化表达规范（征求意见稿）》.docx

SLICSxxxxxxxCCSxx中华人民共和国水利行业标准SL/TXXXX-20XX数字挛生水利可视化表达规范SpecificationforVisuaIRepresentationofDigitalTwinWater（征求意见稿）请将你们发现的有关专利的内容和支持性文件随意见一并返回2025-XX-XX发布2025-XX-XX实施中华人民共和国水利部发布目次前言II1范围12规范性引用文件13术语与定义14缩略语25基本规定25.1通用要求25.2表达分类25.3时空基准45.4表达尺度分级45.5边界关系56要素表达66.1自然背景66.2流场动态76.3水利工程106.4设备设施117业务可视化127.1通用场景127.2水旱灾害防御137.3水资源管理与调配157.4水利工程建设和运行管理167. 5河湖长制及河湖管理177.6水土保持187.7农村水利水电198技术指标208. 1渲染与展示要求208. 2响应时间要求208. 3更新频率要求错误!未定义书签。参考文献21表1数字挛生水利可视化表达空间尺度分级表4表2通用场景分级组织关系表12-XX-刖百根据水利技术标准制修订计划安排，按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的要求，参照水利行业相关技术要求以及国内其他行业相关标准，并在广泛征求意见的基础上，形成本文件。本文件共8章，主要技术内容包括：范围、规范性引用文件、术语与定义、缩略语、基本规定，以及要素表达、业务可视化和技术指标。本文件批准部门：中华人民共和国水利部本文件主持机构：水利部信息中心本文件解释单位：水利部信息中心本文件主编单位：水利部信息中心北京金水信息技术发展有些公司本文件参编单位：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、长江设计集团有限公司、华北水利水电大学本文件出版、发行单位：本文件主要起草人：本文件审查会议技术负责人：本文件体例格式审查人：本文件在执行过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈给水利部国际合作与科技司（通讯地址：北京市西城区白广路二条2号；邮政编码：100053；电话：010-63204533；电子邮箱：bzh）,以供今后修订时参考。数字挛生水利可视化表达规范1范围本文件规定了数字挛生水利可视化表达分类、时空基准、表达尺度分级、边界关系，以及要素表达、业务可视化场景组织及技术指标等。本文件适用于指导数字挛生流域、数字挛生水网、数字挛生水利工程建设的可视化表达，其他水利应用可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB3838地表水环境质量标准GB/T20257.1国家基本比例尺地图图式GB/T22164公共气象服务天气图形符号GB/T24354公共地理信息通用地图符号GB/T35634公共服务电子地图瓦片数据规范GB/T51301建筑信息模型设计交付标准SL730水利空间要素图式与表达规范SL/T213水利对象分类与编码总则SL/T701水利信息分类与编码总则3术语与定义下列术语和定义适用于本文件。3.1可视化表达VisuaIrepresentation利用计算机图形学和图像处理技术将数据、信息、知识等转化为易于理解和直观的图形、图像、地图或其他表现形式的过程。3.2地理场景geographicscene一定区域范围内连续成片、反映现实世界地理空间位置和形态的地理信息数据。3.3基础地理实体fundamentalgeo-entity主要指通过测绘采集和表达的地理实体，是其他地理实体聚合和衍生的基础。3.4标量场seaIarfield是只有大小没有方向的物理量(标量)的空间分布。3.5矢量场vectorfield是既有大小又有方向的物理量(矢量)的空间分布。4缩略语下列缩略语适用于本文件。DEM数字高程模型(DigitalElevationModel)DSM数字表面模型(DigitalSurfaceModel)DOM数字正射影像图(DigitalOrthophotoMap)TDOM真正射影像(TrueDigitalOrthophotoMap)LOD模型精细度(LevelofDetail)GIS地理信息系统(GeographicInformationSystem)BIM建筑信息模型(BuildingInformationModeling)5基本规定5.1通用要求数字李生水利可视化表达需要符合下列通用要求。a)应根据业务需求，合理选择表达尺度分级构建业务场景，不宜过度进行可视化渲染表达。b)应优先采用国产化的软硬件产品和服务。5.2表达分类5.2.1自然背景利用地理空间数据及天气等数据，分为天气系统、地理场景、基础地理实体等类别，从宏观、中观和微观不同尺度渲染展示。a）天气系统包括天气、云层、光照等，将各要素按照不同分级特性进行可视化展示。b）地理场景包括数字高程模型（DEM）/数字表面模型（DSM）、数字正射影像（DOM）/真正射影像（TDOM）,倾斜摄影影像/激光点云、水下地形/河道大断面、三维模型等数据，按照相关图式标准进行可视化展示。c）基础地理实体包括行政区划、居民地（点）、建筑、道路、植被等基础测绘数据，河流、湖泊、侵蚀沟、地下河、地下湖、流域分区、水资源分区等水利专业测绘数据，以及土地利用、土壤类型等专题数据，按照相关图式标准进行可视化展示。5.2.2流场动态利用监测数据、跨行业共享数据以及水利专业模型与智能识别模型的分析计算成果等,分为标量场、矢量场和组合展示等类别，从宏观、中观、微观尺度渲染展示。a）标量场展示降水量、水位、流量、含沙量、水质、土壤摘情等单一标量要素，主要采用等值线、等值面、热力图等方式展现标量要素在空间上的变化规律与分布特征。b）矢量场展示流速（含流向）、风速（含风向）等单一矢量要素，主要采用纹理或粒子流等方式表现矢量要素在空间上的移动路径。c）组合展示适用既有标量又有矢量的应用场景，主要叠加运用等值线、等值面、流场纹理、粒子运动等方式综合可视化表达。5.2.3水利工程利用水利工程基础数据、监测数据、业务管理数据和BBl等地理空间数据等，分为水利工程对象和监测站点对象等类别，从宏观、中观、微观不同尺度渲染展示。a）水利工程对象包括水库、水电站、闸泵站、灌区、引调水工程、蓄滞（行）洪区、坪垸、治河工程、堤防、淤地坝等工程，采用其空间位置、工程外观、内部结构等基础数据和BlM等展示实体形态，采用其巡查管护、安全管理等监测数据和业务数据展示水利工程运行工况和动态效果。b）监测站点对象包括雨量站、水文站、水位站、水质监测站、地下水监测站、潮位站等，通过图式符号展示监测站点基础信息、运行状态、监测要素变化情况。5.2.4设备设施利用设备设施基础数据、监测数据、业务管理数据和BlM等地理空间数据等，分为机电设备、水利工控设备、监测设备等类型，从中观、微观尺度渲染展示，宏观尺度一般不进行展示。a）机电设备包含水泵、电动机、发电机、变压器等，采用其基础数据和BIM等展示实体形态，采用其设备管理、检修等监测数据和业务数据展示运行形态。b）水利工控设备包含闸门、启闭机、拦污栅、引水渠、闸坝等，采用其基础数据和BlM等展示实体形态，采用其设备管理、检修等监测数据和业务数据展示运行形态。c）监测设备包含工程安全、水雨情、水质，通过图式符号和特效渲染等展示设备运行工况和动态效果。5.3时空基准5.3.1时间基准时间基准应采用公历纪元和北京时间。5.3.2空间基准空间基准应采用2000国家大地坐标系（CGCS2000）,高程基准应采用1985国家高程基准。5.4表达尺度分级5.4.1空间尺度分级根据实际业务场景将空间尺度划分为3个级别、6个场景尺度，见表1。a）宏观级。展现空天域范围的自然背景，以及水利工程和流场动态的总体空间维度表征，Sl尺度适用于全国范围和超大流域、S2尺度适用中大型流域，可用于大中型以上流域防洪、跨流域水资源管理与调配、长距离引调水工程管理等业务场景可视化表达。b）中观级。展现自然背景、流场动态、水利工程等中观表征，主要展现流场动态的变化规律与分布特征，以及水利工程建设、枢纽库区管理等场景，S3尺度适用于小型流域防洪和水资源管理与调配、城市防洪排涝、蓄滞洪区及洲滩民垸管理等业务场景可视化表达，S4尺度适用于一般水利工程影响范围的综合管理等业务场景可视化表达。c）微观级。展现流场动态、水利工程、设备设施的精细化表征，主要展现流场动态的细节模拟仿真，以及水利工程和设备设施运行维护等细节特征与状态信息，S5尺度适用于水利工程建设管理、运维实施以及安全监测、分析、预警等全生命周期管理场景的可视化表达，S6尺度适用于水利工程内部金属结构、管线布设、机电设备运维管理等业务场景可视化表达。表1数字挛生水利可视化表达空间尺度分级表级别场景尺度S垂直视距L可视范围V可视化要素表达精度宏观Sl（全国范围、超大型流域）L2100OkmV2100万km2自然背景电子地图-6级水利工程LODO流场动态S2（大中型流域）100kmL<1000km1万km2V<100万km2自然背景电子地图5-9级水利工程LODl.0流场动态中观S3（小型流域、IOkmL<100km1000km2V<1万km2自然背景电子地图IOT3级级别场景尺度S垂直视距L可视范围V可视化要素表达精度局部城市）水利工程LODl.0流场动态S4（工程范围及管理区域）IkmL<10km5km2V<1000km2自然背景电子地图14-16级水利工程L0D2.0流场动态微观S5（建筑物）100mL<lkmV<5km2自然背景电子地图17-20级水利工程L0D3.0流场动态S6（室内设备构件）L<100mV<1km水利工程L0D4.0设备设施L0D4.0注：1.电子地图级别划分符合GB/T35634的规定执行。2.细节层次（LOD）符合GB/T51301的规定执行，可根据实际数据和应用场景映射适配地方或团体对于模型精度的定义。5. 4.2时间尺度分级时间尺度分级要求如下。a）分钟级尺度应适用于流场动态、水利工程和设备设施的监测站点（如水位、流量、流速等）、自然背景的环境变化（如天气系统模拟）等要素表达。在实时性要求高的应急事件处置情况下，应考虑采用优于分钟级数据驱动场景变化。b）小时级尺度主要适用于监测站点要素中雨水情预见期预报预警、闸门启闭状态、监控设备健康状态以及蓄滞洪区启用撤离方案规划等要素表达。c）日级尺度主要适用于工程施工建造计划实施及进度管控、设备设施安装与运维、自然背景中天气指标预报等要素表达。d）旬月年级尺度主要适用于自然背景中地理场景和基础地理实体等要素表达。5.5边界关系5.5.1 数据底板数据底板为可视化表达提供基础数据、监测数据、业务管理数据、跨行业共享数据、地理空间数据等五类数据资源。在可视化表达过程中，宜根据实际业务场景需求采用合理时空尺度对应的数据资源,编码应符合SL/T213和SL/T701中的规定。5.5.2 模型平台和知识平台模型平台和知识平台为可视化表达提供分析计算成果，经规范化治理后，应满足流场动态可视化表达的时空尺度要求。6要素表达6.1自然背景6.1.1天气系统6.1.1.1天气天气包括雨、雪、风、雾等要素，根据降雨量、降雪量、风力、能见度的不同分级特性从宏观、中观尺度进行可视化展示。一般宜采用小时级时间尺度实现天气变化表达。a）宏观级展示宜采用二维概化图形式，以影像图为背景，通过等值面、热力图、粒子图等形式宏观表现场景区域中天气的分布特征。b）中观级展示宜采用拟自然可视化方式，通过三维形式表现场景中天气特征。其中，雨、雪、雾为自然可见因素，可通过雨滴大小、下降速度表征不同降雨强度等级。c）应用要求高的场景可采用地物映照形态进行展示，支持雨滴和雪花大小、速度、密度等参数调节。6.1.1.2云层云层从宏观、中观尺度展现云的分布形态，宜采用小时级时间尺度表达。a）宏观级展示宜采用二维形式展示，主要表征云层的分布形态。b）中观级展示宜采用三维形式展示，展现场景中云层的物理形态。c）应用要求高的场景可进行云层多样式静态展示，支持云层高度、密度、厚度等参数调节。6.1.1.3光照光照宜参照时间基准从宏观尺度展示，根据太阳高度角与方位角、太阳辐射强度、地表反射率等参数，采用仿物理环境形态进行可视化展示，支持对单一光照参数调节。一般宜采用小时级时间尺度表达光照变化。6.1.2地理场景6.1,2,1陆地地形陆地地形宜参照空间基准，利用DOM/TDOM.DEM/DSM、倾斜摄影影像、激光点云等地理空间数据，从宏观、中级、微观尺度展示陆地地形特征。a）宏观级展示宜采用二维形式，通过等高线等形式体现大尺度区域范围的高程分布特性。b）中观级展示宜采用三维形式，展现中观场景及相应尺度的立体地貌特征。c）微观级展示宜通过倾斜摄影影像、激光点云等数据构建三维地形场景，实现重点区域范围内精SL/TXXX-202X细地形的实景展现。6.1.2.2水下地形水下地形宜参照空间基准，利用水下地形、河道大断面及激光点云等数据，从宏观、中级、微观尺度展示水下地形特征。a）宏观级展示宜采用二维形式，通过等高线等形式体现大尺度河道水下地形的静态分布特性。b）中观级展示宜采用三维形式,基于三维空间直观体现河道水下地形的暗坑分布、深泓线等特征。c）微观级展示宜采用三维形式，展示水下地形特有的立体体貌特征。6.1.3基础地理实体基础地理实体宜参照空间基准，利用基础测绘、水利专业测绘、专题数据等地理场景数据，从宏观、中观尺度进行可视化展示。宜按照地图显示级别展示不同详细程度的要素内容，规格要求应符合GB/T20257.1中的规定，可视化符号应符合GB/T24354中的规定，水利专题要素可视化符号应符合SL730中的规定。a）宏观级展示宜采用二维形式，体现专题要素空间位置和分布特征，支持单一对象的基础信息查看。b）中观级展示宜采用二维或三维形式，展现专题要素几何形态、外观或样貌特征，对区域范围内各专题要素能够显示基本信息。c）微观级宜采用三维形式展示，利用高精度的地形地貌数据，可与周边物理环境关联映射，综合展现基础地理实体的样貌特征。6.2流场动态6.2.1标量场6.2.1.1雨量降雨量渲染等级划分参照国家气象局降雨量分级标准执行。a）单站雨量监测可视化表达应结合目标站点的基本属性、监测数值、告警信息、过程线等内容，配合二维图表和雨量站符号颜色、尺寸进行表达。b）在区域大尺度降雨分布或趋势分析情境下，采用等值面或热力图等形式进行展示，用不同颜色表示降雨量大小，宜遵循颜色越深代表数值越大的原则，有助于快速识别降雨分布和降雨中心点位置。c）支持单一时刻静态和时间序列连续两种表达效果。6.2.1.2水位水位展示包括单站数值可视化和场景物理模拟可视化两种形式。a）单站数值可视化，宜根据实际情况进行渲染等级划分，用不同颜色表示不同的水位状态，宜采用二维图表和地图符号化形式表达。b）场景物理模拟可视化，应考虑水面比降因素，宜基于三维场景采用动态水面等形式展现水位变化，可真实表达河道水位的高度变化及其与河岸、洲滩、涉河人工设施的淹没关系。c）支持单一时刻静态和时间序列连续两种表达效果。6. 2.1.3水质水质包括常规指标以及咸潮、水华等可视化表达。a）按照GB3838确定的登记标准划分I类劣V类等级，宜用不同颜色表达水质等级，支持不同水质指标的切换。水质等级渲染：I类水质用绿色，11类水质用蓝色、In类水质用黄色、IV类水质用橙色，V类水质用红色，劣V类水质用紫色。b）相邻断面衔接的水质渲染效果可通过插值实现渐变处理。C）支持单一时刻静态和时间序列连续两种表达效果。7. 2.1.4端情可根据实际情况进行土壤含水率渲染等级划分，用不同颜色表示不同的土壤含水率，宜采用单一时刻静态表达效果呈现，可支持时间序列连续表达。8. 2.2矢量场9. 2.2.1流速场流速场主要包括一维模拟结果和二维模拟结果展示，其他类似流速场展示可参照执行。a）一维模拟结果展示：在宏观级（SRS2）、中观级（S4、S4）级别场景中，可用箭头表达流向和流速，以箭头沿着河道方向表达流向，自定义划分流速等级，通过箭头的几何或颜色特征表达等级差异，箭头宽度和颜色深浅指示流速数据变化。可根据实际情况选择单一时刻静态表达或时间序列连续表达。b）二维模拟结果展示：在宏观级（SRS2）、中观级（S3、S4）级别场景中，基于二维模拟结果网格，宜清晰展示水流的流速、流向、涡旋等效果，可支持查看每个网格的水位变化过程线。流速场可以按照流速由大到小进行等级划分，并依次用不同颜色进行等级表达。可支持将水流场材质替换为真实水感材质，仿真还原水流动态。宜采用时间序列连续表达效果展示。6.2,2,2风场风场包括风向、风力、风速等要素，从宏观和中观尺度进行可视化展示。a）单一时刻静态表达应符合GB/T22164中的规定，采用风向杆和风羽结构作为符号，按照数据点坐标集合，在场景中离散化渲染表达。b）时间序列连续表达方式应通过二维网格划分研究区，以粒子个数、线宽、移动速率等指标为调节参数，通过每时刻各个格点风速和风向，动态更新风场符号的颜色和尺寸。c）应用要求高的场景可采用绘制粒子轨迹的方式,通过粒子的颜色色温和聚集程度表达风场信息。6.2.2.3变形监测变形监测包括外部变形、内部变形等，外部变形适用于监测对象外部形状及其空间位置的变化，如倾斜、裂缝、垂直和水平位移等，内部变形适用于监测对象内部应力、渗流、渗压等变化，从中观、微观尺度进行可视化展示。a）外部变形、内部变形等监测应按照各个测点的相对坐标位置进行表达，通过箭头方向和尺寸表达形变方向和位移程度。内部变形用于展现工程应力变形风险时，宜采用热力图贴合工程体几何外形的方式进行表达。b）在时间序列的连续表达中，宜采用小时级时间尺度实现监测数值随间隔时间变化的效果。c）支持单一时刻静态表达和时间序列连续表达两种表达效果。6.2.2.4线路轨迹线路轨迹包括巡检线路、蓄滞洪区撤离线路等指示人或物在不同业务过程中的运动轨迹。a）应采用单项箭头流动的方式表示目标运动方向，线路位置应与自然背景中道路数据叠合一致。对于不同性质的线路参数选择应当遵循边界清晰、颜色醒目、尺寸适中等原则。b）在时间序列的连续表达中，宜采用小时级时间尺度实现线路流动效果，可通过流动速度快慢表达线路关联属性值的大小。6.2.3组合展示6.2.3.1产汇流产汇流要求如下。a）宏观级（SI、S2）视角下以箭头形式表达整体的产汇流形态，可直观展现出产流的起点、汇流的路径和流向的终点，支持自定义起点、中点以及终点的坐标。产流区间可用红色箭头表示，汇水区间可用蓝色箭头表示，下泄区间可用紫色箭头表示。b）中观级（S3、S4）视角下以汇水分区为单元叠加箭头的形式进行产汇流动态渲染，支持通过入流、出流点坐标驱动箭头方向，通过汇水区流量数据驱动箭头大小，产流区间可用红色箭头表示，汇水区间可用蓝色箭头表示，下泄区间可用紫色箭头表示。支持通过自定义流量区间设置箭头大小。c）微观级（S5、S6）视角下以单个汇水分区为单元，通过产汇流计算网格数据进行驱动，动态渲染产汇流过程。6.2.3.2水流演进水流演进要求如下。a）宏观级（SI、S2）或中观级（S3、S4）视角下可清晰展示河道内滩区、河道外低洼区、蓄滞洪区、溃坝下游区等水流演进过程，以模拟计算网格的时序变化，仿真展示水流演进与变化过程。b）微观级（S5、S6）视角下宜用特效形式展示水流演进过程，通过映射水利专业模型模拟结果的流速值，驱动展示水流演进特效；通过映射模拟结果的流量值，时序化展示洪峰或水头演进效果。6.2.3.3地下水运动以不同颜色的二维等值面形式展现地下水埋深，以网格流向展现地下水的运动方向。根据实际情况进行地下水埋深的等级划分，用不同颜色表示不同等级。支持根据不同的应用场景自定义数值区间划分和不同颜色渲染。6.2.3.4泥沙运动泥沙运动宜使用三维方式展现。宏观级场景下宜展示泥沙运动整体情况，中观级（S3、S4）和微观级（S5、S6）场景下宜展示泥沙淤积形态，应用要求高的场景可展示异重流过程和排沙过程效果。6.2.3.5污染物扩散污染物扩散宜在水流场基础上，驱动污染物扩散时序变化的渲染展示，用不同颜色代表不同的污染物指标，支持不同指标的切换。利用三维渲染技术对不同网格污染物的浓度变化效果进行羽化和渐变处理，宜采用时间序列连续表达效果展示。污染物浓度等级划分按照单一指标的最大值和最小值，宜平均划分为不同等级，分别用不同颜色进行渲染。6.2.3.6台风运动利用粒子流形式表示台风路径和方向，叠加运用底图颜色进行风速、洋流、温度、盐度、潮位等渲染。6.3水利工程6.3.1水利工程要素宜利用水利工程BIM模型、通用三维模型、倾斜摄影数据搭建工程实体模型，叠加实时监测信息、历史监测信息、水利模型计算成果、业务管理等数据，从宏观、中观、微观不同尺度进行可视化展示。各类水利工程在二维场景采用的二维图式符号应符合SL730中的规定。对于三维场景中的展示，参照二维图式符号标准设计三维图式符号。水利工程可视化时间尺度应根据实际时序表达需求分级，水利工程施工建造等状态变化可视化宜采用日级时间尺度，水利工程监测信息可视化宜采用小时级时间尺度,水利工程应急调度、应急巡查、应急安全分析等应急事件处置仿真交互可采用分钟级时间尺度。a）宏观级展示宜采用二维或三维形式,通过图式符号展示水利工程空间位置,能够显示基础信息、监测信息。其中，监测信息包括水利工程上下游水位、泄流状态、闸门开度、机组启停状态、工程安全监测（如沉降、位移、渗流、压力）等。b）中观级展示宜采用三维形式，展示水利工程外观、材质，能够显示基础信息、监测信息、业务管理信息，可根据业务应用需求展示内部结构及室内场景。基础信息、监测信息、业务管理信SL/TXXX-202X息宜采用实景拟真和特效处理的形式展示，不再进行图式符号表达。其中，业务管理信息包括工程调度信息、工程巡查信息、水利工程安全专业模型计算结果（如沉降场、位移场、渗流场、压力场等）等。c）微观级展示宜采用三维形式，展示水利工程外观、材质、内部结构、室内场景等，能够关联具体组件采用实景拟真和特效处理的形式显示基础信息、监测信息、业务管理信息。6.3.2监测站点要素各类监测站点在二维场景采用的二维图式符号应符合SL730中的规定。对于三维场景中的展示，参照二维图式符号标准设计三维图式符号。监测站点运行状态及监测信息可视化宜采用分钟级、小时级时间尺度。a）宏观级、中观级展示宜采用二维或三维形式，通过图式符号展示监测站点空间位置，能够显示基础信息、站点运行状态、水文监测要素变化。b）应用要求高的场景，可根据实际业务需求通过微观级实现监测站点内外部实景展示，体现监测站点外观、内部结构、室内场景、材质、运行状态等，可关联实时监测信息。6.4设备设施6.4.1机电设备利用机电设备三维模型从中观、微观尺度展示基础信息、监测信息和业务管理信息。机电设备可视化时间尺度应根据实际时序表达需求分级，机电设备状态更新宜采用小时级、日级时间尺度，运行工况等监测可视化宜采用分钟级、小时级时间尺度，设备应急检修等应急事件处置仿真交互可采用分钟级时间尺度。a）中观级一般不展示机电设备，大型机电设备可展示设备外观，可根据业务需要通过颜色标识发电机组和大型泵组运行工况。b）微观级根据业务需要，实景拟真展示机电设备外观、内部构件零件、监测信息、业务管理信息。其中，监测信息包括水泵、电动机、发电机、变压器等主设备，及其相关联的控制、保护、测量、监视、信号等二次系统设备的运行、停止、故障等信息，故障等信息宜结合空间位置进行异常定位，根据需要可进行动态图符、遮罩覆盖等特效处理和标识。c）应用要求高的场景，可适当提高模型精度，展示现场仪器仪表参数，以及工况转换时各系统设备的动作情况等；业务管理信息可视化宜根据业务需要，展示机电设备整体外观和拆解后的构件及零件，可单独选中构件及零件开展支持的业务应用如设备管理、检修培训、运行分析、故障预演等。6.4.2水利工控设备主要利用工控设备三维模型从中观、微观尺度展示基础信息、监测信息和业务管理信息。水利工控设备可视化时间尺度应根据实际时序表达需求分级，工控设备状态更新宜采用小时级、日级时间尺度,工情监测信息可视化宜采用分钟级、小时级时间尺度，工控设备应急调度等应急事件处置仿真交互可采用分钟级时间尺度。a）中观级展示宜采用三维形式，展示工控设备外观及工情信息。b）微观级根据业务需要，实景拟真展示工控设备运行、停止、故障等工情信息及历史调度等业务管理信息。6.4.3监测设备主要利用监测设备三维模型从中观、微观尺度进行运行仿真。监测设备运行状态及监测信息可视化宜采用分钟级、小时级时间尺度。a）中观级展示宜采用三维形式，展示监测设备在工程内外部的位置分布与运行状态。b）微观级可根据业务需要，实时展示设备外观、材质、运行状态、监测信息等情况，通过动态图符、遮罩覆盖等特效处理和标识开关、故障等运行情况。7业务可视化7.1通用场景通用场景按照数字挛生流域、数字挛生水网、数字挛生水利工程所涉及的应用业务进行组织，其对应的可视化分类、具体要素和空间尺度分级等见表2。表2通用场景分级组织关系表场景类型涉及应用业务可视化分类可视化要素空间尺度分级数字挛生流域水旱灾害防御、水资源管理与调配、水利工程建设和运行管理、河湖长制及河湖管理、水土保持、农村水利水电等自然背景天气系统、自然河湖水系、数字高程模型、遥感影像、倾斜摄影数据、行政区划专题等Sl-S3流场动态矢量场、标量场、组合展示S1-S5水利工程监测站点、水库、水闸、泵站、堤防、蓄滞洪区、洲滩民垸等S1-S6设备设施机电设备、水雨情监测设备、安全监测设备、水工工控设备等S4-S6数字挛生水网水旱灾害防御、水资源管理与调配、水网工程建设和运行管理等自然背景自然河湖水系、地层地质、数字高程模型、遥感影像、倾斜摄影数据、土地利用规划、交通道路等S1-S4水利工程水网工程（引调水工程、取水工程、输配水通道、河湖水系联通工程、供水渠道等）、控制性调蓄工程（枢纽水库）等S1-S6设备设施水工结构、金属结构、机电设备、安全监测设备、视频监控等S4-S6流场动态矢量场、标量场、组合展示S1-S6数字挛生水利工程水旱灾害防御、水资源管理与调配、水利工程建设和运行管理、水土保持、农村水利水电等自然背景天气系统、自然河湖水系、数字高程模型、遥感影像、倾斜摄影数等S1-S4水利工程所有水利工程可视化要素S4-S6设备设施水雨情监测设备、安全监测设备、机电设备、水工工控设备、视频监控等S4-S6流场动态工程安全监测中温度及应力应变、工程地质断裂断层结构等矢量场、标量场、组合展示S4-S67.2水旱灾害防御7.2.1水安全要素趋势预测预报水安全要素趋势预测预报应贯通雨情、汛情、险情、灾情，对实时监测信息（降水、水位、流量、天气云图等）、防洪工程、专题数据（土地利用等）、下垫面信息（遥感影像、陆地地形、水下地形）、预报成果（降水、水位、流量、台风暴潮、淹没影响、位移形变、泥沙、摘情、冰情、水质等）进行可视化综合表达。a）降雨为自然背景要素，宜在SI、S2尺度中展示。降雨包含云图、雨量等信息，依照天气系统要素的方法表达。b）水位、流量、泥沙、冰情、水质等监测信息和预报成果为流场动态要素，宜在S2S4尺度中展示。S2、S3尺度宜采用标量场的方法表达，根据当前监测等级，官选用不同的告警颜色。S4尺度宜采用水流演进要素的方法表达，精确模拟水位与流量信息。如条件允许或需要对重要断面开展高精度模拟分析，可进一步精细化表达。c）防洪工程为水利工程要素，宜在S2S5尺度中展示。S2、S3尺度宜采用基础地理实体的方法表达，表达内容包含工程的类型、名称、库容。S4、S5尺度宜采用三维模型水利工程要素的方法表达，表达内容包含工程外观、类型、名称、库容，其中库容信息宜采用标量场的方法表达，直观展示水体、水位线、剩余库容，并结合文字标注关键信息。d）专题数据和下垫面信息为地理场景和基础地理实体要素，宜在SlS4尺度中展示，并结合文字标注关键信息。7.2.2灾害风险分析预警灾害风险分析预警应包含洪水、防洪影响区等要素。a）洪水为流场动态要素，宜在S4、S5尺度中展示。洪水宜采用水流演进要素的方法表达，模拟洪水演进的过程。b）防洪影响区为自然背景要素，宜在S3、S4尺度中展示。防洪影响区应同时展示区域边界线、区域面、区域名称、区域经济指标。区域名称、区域边界线、区域面、区域经济指标宜采用基础地理实体的方法表达。7.2.3调度方案模拟预演调度方案模拟预演应表达预演场景、调度目标及工程调度方案三个方面。a）水库为水利工程要素，宜在S2S5尺度中展示。S2、S3尺度宜采用基础地理实体要素的方法表达，S4、S5尺度宜采用水利工程要素进行表达，如条件允许的情况下，可采用水利工程要素的模型动画方法表达，进一步精细化模拟水库调度方案。b）蓄滞洪区为水利工程要素，宜在S2S5尺度中展示。S2、S3尺度宜采用基础地理实体要素的方法表达，应包含蓄滞洪区边界、名称、库容、状态等。S4、S5尺度宜采用水利工程要素的方法表达，内容包含蓄滞洪区边界、名称、库容、状态，如条件允许情况下，可水利工程要素的模型动画方法表达，进一步模拟蓄滞洪区分洪过程。c）涵闸泵站为设备要素，宜在S3S5尺度中展示。S3、S4尺度宜采用基础地理实体的方法表达，应包含涵闸泵站的位置、名称、状态等。S5尺度宜采用机电设备要素的方法表达，内容包含涵闸泵站的位置、名称、状态以及外观模型，条件允许，可模拟设备运行状态。7.2.4调度预案组织实施调度预案组织实施应包含水工程运用方案、巡查方案、撤离方案等。其中水工程运用方案包含水库、蓄滞洪区、涵闸泵站等要素，应与7.2.3中描述一致。a）巡查方案应基于流场动态和自然背景综合表达，宜在S3、S4尺度中展示。巡查方案应包含值班值守点、巡堤查险方案、物料调配方案等。值班值守点、物料存放点宜采用基础地理实体的方法表达，巡堤查险方案、物料调配方案宜采用矢量场中线路轨迹要素的方法表达。b）撤离方案应基于流场动态要素和自然背景要素综合表达，宜在S3、S4尺度中展示。撤离方案应包含居民聚集区、集和点、撤离路线、安全区等。居民聚集区、安全区宜采用基础地理实体要素的矢量方法表达，集合点宜采用基础地理实体要素的Pol标记方法表达，撤离路线宜采用矢量场中线路轨迹要素的方法表达。7.3水资源管理与调配7.3.1来水及需求预测来水及需求预测应包含水源区、受水区、流域、河流水系等特征要素，对水资源实时监测数据、预报成果（供水量预测，生活用水、农业用水、工业用水等需水预测）进行可视化综合表达。a）水源区为自然背景中基础地理实体要素，宜在S3、S4尺度中展示，应根据场景的级别，动态匹配可视化级别。流域、河流水系、水源区宜采用基础地理实体要素的矢量方法表达，应同时展示位置、名称、实时监测数据、可供水量等信息。b）受水区为自然背景中基础地理实体要素，宜在S3、S4尺度中展示，应根据场景的级别，动态匹配可视化级别。流域、河流水系、受水区宜采用基础地理实体要素的方法表达，应同时展示位置、名称、实时监测数据、需水预测等信息。7.3.2水资源监测预警水资源监测预警应包含监测断面、水网工程、取用水单元等要素。a）监测断面为自然背景中基础地理实体要素，宜在S3S5尺度中展示，应根据场景的级别，动态匹配可视化级别。监测断面宜采用基础地理实体要素的方法表达，应同时展示位置、名称、水位、流量、水质等信息。条件允许，可动态模拟水流流态、水力特性、泥沙运动等流场信息。b）水网工程为水利工程要素，宜在S3S5尺度中展示，应根据场景的级别，动态匹配可视化级另hS3、S4尺度宜采用基础地理实体要素的方法表达，S5尺度宜采用三维模型水利工程要素的方法表达，应同时展示水量水质要素、输配水工程和工程交叉节点运行状态、供水口门流量等信息。c）取用水单元为水利工程要素，宜在S3S5尺度中展示，应根据场景的级别，动态匹配可视化级另h取用水单元宜采用基础地理实体要素的方法表达，应同时展示灌区、水厂等取水用户用水和需水指标。7.3.3水资源调度与配置预演水资源调度与配置预演应包含水源区、分水节点、涵闸泵站、输水管道等要素。水源区与7.3.1描述一致，涵闸泵站应与7.2.3描述一致。a）分水节点为自然背景中基础地理实体要素，宜在S3S5尺度中展示，应根据场景的尺度要求,动态匹配可视化级别。分水节点宜采用基础地理实体要素的方法表达，应同时展示节点位置、名称、关键指标等信息。b）输水管道为水利工程要素，宜在S3S5尺度中展示。S3、S4尺度宜采用基础地理实体要素的方法表达，应同时展示输水管道的名称、关键指标。S5尺度宜采用三维模型水利工程要素的方法表达，应同时展示输水管道的名称、关键指标。应用要求高的场景，可动态模拟输水方向，输水水量等信息。7.3.4水资源调度计划预案水资源调度计划预案应包含调度方案、非工程措施、组织实施等信息。a）调度方案包括水网工程与设备运用次序、时机、规则等调度令内容，主要通过水利工程要素、设备设施要素表达，宜在S3S5尺度中展示，应根据场景的尺度要求，动态匹配可视化级别。b）非工程措施包括值班值守、物料设备配置、查险抢险人员配备、技术专家队伍组建、受影响人员转移等，主要通过自然背景中基础地理实体要素、流场动态中矢量场线路轨迹要素表达，宜在S3S5尺度中展示，应根据场景的尺度要求，动态匹配可视化级别。c）组织实施包括调度令生成、执行、反馈等实时跟踪信息，宜通过图表的形式表达调度令执行情况，宜在S3S5尺度中展示，应根据场景的尺度要求，动态匹配可视化级别。7.4水利工程建设和运行管理7.