长江模拟器三大功能全面把脉长江流域核心大脑在重庆辐射全流域

来源：科技日报
时间：2021-06-17 15:16:33

我国长江流域系统综合治理有了科技重器。6月10日，由中国科学院与重庆市政府共同建设的长江模拟器科学装置(以下简称长江模拟器)战略合作协议在重庆广阳岛签约，“长江模拟器示范基地”同时揭牌。

大数据驱动的决策系统

“简单来说，长江模拟器是大数据驱动的长江流域综合模拟与调控决策系统。”中国科学院院士、武汉大学教授夏军向科技日报记者介绍，长江模拟器是以水系统科学理论为基础，以长江流域为对象，以流域水循环为纽带，将自然过程与社会经济过程相耦合的流域模拟系统及其软硬件装置。

流域模拟系统是一个涉及水—土—气—生—人等多要素多过程的复杂巨系统，要在科学统筹的前提下实施流域系统治理，实现流域绿色发展，面临的主要难点就是缺乏强有力的科技支撑。通过建设长江模拟器，实现水循环、水环境、水生态和社会经济过程耦合模拟，集成创新流域水生态恢复和水环境治理技术体系，夏军院士表示，“长江模拟器可以说是科技创新支撑长江流域综合管理的体现”。

长江模拟器的研发，统筹考虑了生态系统整体性和流域的系统性，是自然科学与社会科学的深度交叉，强调大数据和人工智能信息支持，具有监测—模拟—评价—预警—决策支持功能，可应用于农业、水利、水资源管理、航运、防洪、环境保护等多个领域。

与现有的国家大科学装置地球模拟器相比，长江模拟器以流域为研究对象，具有更高的空间分辨率和更快的时间响应，能直接服务流域生态文明建设。

三大功能全面把脉长江流域

“长江模拟器主要有‘了解过去长江、认识现在长江、展望未来长江’三大功能。”中国科学院地理科学与资源研究所研究员占车生介绍，了解过去长江，即基于中生代以来地质历史时期的考古、古地质、古地貌、古气候研究成果，再现长江流域历史演化过程。

认识现在长江，即通过建设流域水系统全面监测监控能力，发展流域水系统全面模拟能力，模拟再现近几十年来长江流域水环境水生态的演变过程，系统诊断流域水环境水生态问题的成因和机制，提出综合调控策略和具体管理措施。

展望未来长江，即针对未来可能的气候变化情景及社会经济发展情景，模拟预测不同情景下的流域水环境水生态演变趋势，分析不同绿色发展路径下流域绿色发展水平的时空差异，提出相应的调控对策和政策措施建议。

据了解，长江模拟器建设涉及6个关键环节，包括建设长江流域空天地一体化立体监测系统，建设长江流域多源数据共享系统，研发长江流域水系统综合模拟模型，建立长江流域绿色发展评估系统，建立长江流域生态文明公众参与和教育平台，建成科学研究与政府决策的沟通平台。

长江模拟器的建成，将为流域水灾害预警、流域水环境水生态现状评估、流域水资源和生态系统管理与调控提供有效科技手段，为流域长远规划、管理和应对提供科学依据。

核心大脑在重庆辐射全流域

长江模拟器是中国科学院地理科学与资源研究所、重庆绿色智能技术研究院、南京地理与湖泊研究所、大气物理研究所、水生生物研究所以及武汉大学、长江水利委员会长江科学院、中国环境科学研究院等十几家单位参与建设的一项重大科技工程。

重庆是长江上游生态屏障的最后一道关口，目前重庆正在积极将广阳岛打造为“长江风景眼、重庆生态岛”。夏军院士表示，长江模拟器落地重庆广阳岛，将支撑重庆在长江生态文明建设上发挥“领头羊”的作用。

长江模拟器建设拟分为三期，第一期长江模拟器将支撑大河文明馆和智慧广阳岛建设;第二期将针对重庆生态文明建设科技需求，拓展长江模拟器的功能，建设长江流域水环境水生态监测网络;第三期将争创国家大科学装置，同时建设长江模拟器科创园区。