2026年全国水利工作会议上，水利部部长李国英明确将完善“天空地水工”一体化监测感知系统纳入“十五五”期间及2026年的水利重点工作，旨在为数字孪生水利体系建设筑牢基础。

　　在该体系中，“空”作为连接“天”（卫星遥感）与“地”（地面站点）的关键枢纽，主要承担中小尺度、高精度、动态化的监测任务。它依托无人机、高塔（通信铁塔）等空中平台，搭载测雨雷达、激光雷达、红外热成像等先进载荷，能够无缝衔接上下层监测链条。通过这一层级，系统可对水域岸线、蓄滞洪区、山洪易发区等重点区域的地形及雨水情要素进行精准采集，凭借其灵活机动、响应迅速的优势，为数字孪生水利提供不可或缺的核心数据支撑。

　　本文将重点介绍天气雷达和红外/热成像的应用价值、技术特点以及在智慧水利方面的应用。

　　五、天气雷达

　　天气雷达作为“天空地水工”一体化监测感知网“空”层的核心监测设备，凭借其高精度、广覆盖、高时效的技术优势，为水利领域雨水情监测、水旱灾害预警提供关键数据支撑。

 　　1、技术特点

　　其核心技术特点如下，兼顾专业性与水利场景适配性：

　　（1）大范围连续覆盖：单部S波段天气雷达可实现5万~10万km²区域的全覆盖监测，无需频繁移动即可完成大面积区域的降水及天气态势捕捉。目前，全国已建成超230部新一代天气雷达，形成了基本覆盖全国国土、重点流域无缝衔接的雷达监测网络，为水利全域监测筑牢基础。

　　（2）三维立体探测能力：天气雷达可精准获取0~15 km高度范围内的降水垂直剖面信息，打破平面监测的局限，实现对空中降水分布的立体感知。同时，具备强对流特征识别能力，可有效捕捉融化层（亮带）、风暴顶高、回波悬垂等关键气象指标，为山洪、暴雨等水利灾害预警提供精准依据。

　　（3）多普勒与双偏振技术：多普勒功能是天气雷达的核心优势之一，可精准测量降水粒子的径向速度，进而反演风场分布、识别气流旋转及辐合现象，提前捕捉强对流天气征兆。近年来，天气雷达逐步完成双偏振技术升级，结合差分反射率、相关系数等核心参数，能够有效区分降雨、降雪、冰雹等不同降水类型，同时排除昆虫、地物等非气象回波干扰，大幅提升降水估测精度与强天气识别效率，适配水利精准监测需求。

　　（4）高频次扫描：天气雷达具备高效扫描能力，常规体扫周期平均仅为6分钟，在强天气预警模式下，扫描周期可进一步缩短至3~5分钟，能够快速捕捉天气态势的动态变化，精准满足水利领域短临预报（0~6小时）业务需求，为水旱灾害应急处置争取宝贵时间。

　　（5）标准化数据产品丰富：针对水利监测、灾害预警等核心需求，天气雷达可输出多种标准化数据产品，包括组合反射率、1小时/3小时定量降水估测、风暴追踪信息，以及雷暴大风、冰雹概率等强天气警报产品，可直接对接水利监测平台、数字孪生水利体系，实现数据快速复用，提升水利监测智能化水平。

　　2、应用场景

　　依托上述核心技术优势，天气雷达在水利监测、灾害防御、工程调度等领域应用广泛，成为“天空地水工”一体化监测感知网的重要支撑，典型应用场景如下：

　　（1）流域暴雨过程监测与预警：可实时跟踪台风、梅雨锋、西南涡等大尺度天气系统，精准分析降雨落区、强度演变及持续时间，为大江大河洪水预报提供精准数据支撑，助力提前启动应急响应，降低洪水灾害损失。

　　（2）强对流天气引发的突发性洪水防御：能够精准识别飑线、超级单体等易引发山洪、城市内涝的强对流系统，结合区域地质条件，为水利、气象部门联合发布中小河流洪水及山洪灾害气象风险预警提供核心依据，提升应急防御的针对性。

　　（3）水库群联合调度支持：可全面监测整个流域或跨省区域的降雨分布情况，为三峡、丹江口等大型水库提供上游面雨量精准输入数据，有效支撑水库错峰调度、预泄腾库等决策，保障水库运行安全，提升水资源利用效率。

　　（4）极端天气复盘与模型校准：利用历史雷达数据重建暴雨三维结构，可用于水文模型参数率定、预警阈值优化，为数字孪生流域的“情景预演”提供数据支撑，助力提升水利灾害预警预报的精准度。

　　（5）与X波段雷达、卫星、地面站融合：天气雷达负责提供宏观降雨背景场，X波段雷达填补局部区域精细监测空白，再融合卫星红外云图、地面雨量站数据，构建多源融合降雨评估产品，形成“天—空—地”全方位降雨感知闭环，进一步完善水利立体监测体系。

　　六、红外/热成像设备

　　在“天空地水工”一体化监测感知体系中，红外/热成像设备是“空”基监测层的重要感知手段之一，它通过探测物体自身发出的红外辐射（热能），生成温度分布图像（不同物体因材质、含水量、流动状态等差异，表面温度不同），实现对水利对象在夜间、雾天、无光照或隐蔽条件下的非接触式监测，具有独特的全天候、全天时、穿透性优势。与可见光相机依赖外部光源不同，热成像设备完全被动工作，不需照明，因此在黑暗、烟雾、薄雾、植被遮挡等复杂环境下仍能有效成像。在“天空地水工”体系中，红外/热成像设备独特价值在于“看得见黑夜、识得出异常、穿得透薄障”，它弥补了可见光设备在时间维度（夜间）和环境维度（恶劣天气）上的局限，是实现7×24小时连续智能监管的关键技术支撑。

　　1、技术特点

　　红外/热成像设备作为“天空地水工”一体化监测感知网“空”层的重要监测设备，凭借其独特的测温成像优势，可精准捕捉水体、水利工程及周边环境的温度异常，为水利隐患排查、应急处置提供关键支撑，其核心技术特点如下，兼顾专业性与水利场景适配性：

　　（1）全天时工作能力：不依赖太阳光照，可在夜间、黎明、黄昏等低照度环境下稳定成像，彻底打破水利巡查“白天可巡、夜间难查”的局限，支撑水利巡查从“日巡”向“昼夜不间断”升级，实现24小时无间断监测。

　　（2）穿透部分障碍物：可有效穿透薄雾、轻烟、扬尘及稀疏植被，不受恶劣天气及复杂环境影响，能够精准识别水面油膜、堤坝渗漏点等隐蔽目标，解决常规监测中隐蔽隐患难以发现的痛点，提升水利隐患排查效率。

　　（3）非接触式温度测量：具备高精度测温能力，测温精度可达±2°C或±2%（高端设备），可捕捉微小温差（如0.05°C），无需接触监测目标，即可精准识别异常热源或冷源，适配水利工程非接触式监测需求。

　　（4）多平台集成灵活：适配“空”层多元搭载需求，可灵活搭载于无人机（轻量化设备用于巡河、应急）、高塔/通信铁塔（固定点位长期值守），也可搭载有人直升机、固定翼飞机，实现大范围普查与局部精细监测的结合。

　　（5）可见光与热成像融合：多数设备支持可见光+热成像双模输出，既保留清晰的场景细节，又能呈现温度分布差异，大幅提升图像可读性，便于人工判读与AI智能识别，适配水利监测智能化需求。

　　（6）边缘智能分析：新型红外/热成像设备内置AI芯片，可实时识别水体异常温区（渗漏、排污）、人员活动（非法采砂、游泳）、船只热源（夜间偷采）等，实现异常情况自动告警，无需人工实时值守。

　　2、应用场景

　　依托上述核心技术优势，红外/热成像设备深度适配“天空地水工”一体化监测感知网“空”层应用需求，在水利工程隐患排查、执法监管、应急处置等场景发挥重要作用，典型应用场景如下：

　　（1）水利工程渗漏与管涌识别：大坝或堤防渗漏、管涌区域的水温，通常与周围土体存在明显温差，红外/热成像设备可快速捕捉这一温度差异，精准定位管涌、散浸、裂缝渗流等隐患位置，辅助抢险人员精准开挖导渗，提升隐患处置效率，降低工程安全风险。

　　（2）非法采砂与夜间执法：采砂船发动机运行、人员活动会产生明显热信号，即便关闭灯光、隐藏船只，红外/热成像设备也能清晰捕捉其热特征，不受夜间、低照度环境限制，支撑水利、公安联合开展夜间执法，精准打击非法采砂行为。

　　（3）河湖生态与水质异常监测：可快速识别热污染（电厂冷却水、工业废水排入河道形成的局部高温区），同时捕捉蓝藻爆发、死鱼漂浮等异常情况——蓝藻聚集区因代谢产热或遮蔽效应，表面温度与清水区存在差异，死鱼腐烂过程会释放热量，均可通过热成像精准识别，辅助开展水质异常预警。

　　（4）应急搜救与灾情评估：洪水、地震、滑坡等灾害发生后，红外/热成像设备可穿透薄雾、扬尘，快速搜寻被困人员（人体热信号突出），同时排查水利工程受损情况（如堤坝垮塌、泵站故障），为灾情评估、应急救援决策提供支撑。

　　（5）冰凌与冬季河道监测：冰水交界处温度差异显著，红外/热成像设备可清晰识别冰塞、冰坝位置，捕捉未封冻河段的水流动力风险，为冬季防凌调度、河道安全巡查提供精准数据，保障冬季水利工程运行安全。

　　（6）高塔/无人机搭载值守：可搭载于高塔/通信铁塔，实现固定点位24小时全天候值守，监测河道、水库周边动态；也可搭载于无人机，完成轻量化巡河、应急排查，灵活适配大范围普查与局部精细监测需求。

　　好了，以上就是关于“天空地水工”一体化监测感知网—“空”之天气雷达和红外／热成像设备相关介绍，如需了解架构图中的相关设备，欢迎致电咨询，咨询热线：13306023759　

　　“天空地水工”一体化监测感知网——“天”

　　“天空地水工”一体化监测感知网—“空”之一

　　“天空地水工”一体化监测感知网—“空”之二

　　“天空地水工”一体化监测感知网—“空”之三