2023年12月15日下午，中国水利水电科学研究院教授级高级工程师杜龙江应邀在复旦大学历史地理研究中心开展题为“基于数字孪生的流域历史人水关系演变——以海河流域为例”的学术讲座。本次讲座由历史地理研究中心韩昭庆教授主持。

杜龙江教授开篇以“人类活动与河流的关系是怎样的？”“各大流域人水关系演变有无基本规律？”“如何在气候变化的背景下指导人类的行为更加有利于可持续发展？”这三个问题带领师生们走入对历史人水关系演变的探索。随后，杜教授向我们介绍与解读了“流域”“数字人文”“智慧水利”“数字孪生流域”等一系列概念。

杜教授指出，流域概念的出现是人对地表圈层认知的飞跃，自此对河流有了上下游、左右岸、干支流的系统认知，摆脱了历史上河流治理“头痛医头，脚痛医脚”的痼疾，是现代水治理活动的理论与实践基础。

其次，杜教授认为数字人文研究质量的关键，不在于单纯的人文数字化，而在于学科交叉拓宽的学术视野和碰撞出的创新观念，并由此推动学者提出新的学术问题，构建研究这些问题的新范式和新方法，同时也提供更具实践意义的社会服务价值。

此外，杜教授还生动形象地说明了智慧水利的“眼、脑、手、脉、血”，“眼”是全面的物联感知，要做到感知有广度；“脑”是水利云数据中心，要做到精准治理有深度；“手”是“2+N”业务应用，要做到事项处置有强度；“脉”是网络连接，要做到连接有速度；“血”就是水利数据，要做到数据驱动有力度。

最后，杜教授指出数字孪生流域是智慧水利建设的核心与重点，是以物理流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理流域全要素和水利治理管理活动全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理流域同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。

主持人韩昭庆教授

分析了以上基础概念后，杜教授向我们分别介绍了基于数字孪生的海河流域历史人水关系演变的四项主要研究内容，包括流域内主要河流的性质与分布规律、流域城镇分布的相互关系及驱动机制、明确流域演变的典型时期及演变特征，以及对流域人数耦合机制黑箱过程解耦以实现知识提取。

随后，杜教授借助精美的图表向我们展示与阐释了海河流域历史演变数据基础、遥感结合物探反演近3000年来海河流路与湖泊湿地总体变化、海河平原300多条古河道的复原情况、构建流域演变知识数据集、数据结构与逻辑框架、海河流域水系演化图谱与流域演变模型构建、海河流域城水历史演变数据集（HHDB）、典型地貌类型与城镇存续时间、流域城镇分布几何重心迁移路径、大运河选线的地学分析等研究成果。

随着杜教授对此项研究应用价值的揭示，本次讲座临近尾声。该研究的应用价值有三：一、构建多学科交叉、多源数据融合的流域时空演变知识提取研究范式；二、建立海河平原近2000年来1:10万城镇与河流分布及演变时空数据集；三、研究成果支撑了国家重点研发项目的研究创新，得到应用单位的认可与采纳。在今后的研究工作中，杜教授团队将着眼于揭示长时序流域人水关系演变规律，以及人类活动对流域产生的长效影响，通过可视化表达和知识提取加深对流域演变的认知，实现对智慧水利建设的基础支撑作用。

参会老师合影留念