環境監測數字孿生系統，虛擬現實、數據采集、數據實時對接等形成的數字孿生技術，對實體環境監測范圍內的場景進行1:1三維可視化建模，重建現實中的環境監測站所覆蓋的“數字孿生體”場景，再通過接入監測站現場建設的各類機械設備，數據傳輸口鏈接在一起，實現虛擬場景的關鍵指標、環境污染狀況模擬與真實環境的孿生映射，達到數據化、信息化統一管理，監控內容可視化，信息獲取及時以及提高環境治理效率等目的。

01環境監測數字孿生系統架構

物理層：物理層也可成為實體層，是整個環境監測數字孿生系統的主體。主要包括了環境監測孿生內的場景：河流、水泥廠、圓頂廠、煤化工廠、精細化工廠、居民區、養殖場區、監測站（站房）等設備。

數據孿生層：數據是賦予各類設備數字孿生體生命的核心。孿生數據由信息管理系統、生產實時數據和數字模型構成，其中數字模型是根據“物理層”為對象實體進行三維模型制作，三維模型為周圍建筑已經環境的真實寫照，監測數據由多點站房監測設備監測實時得出，將監測數據與數字模型有機結合形成的“孿生數據層”。孿生數據包含場地、設施、動態關系有時空而產生的各種活動，再與實時數據對接。通過孿生模型可以在數字空間內模擬環境污染，重現環境污染來源動向，而后在進行分析、優化、管理、決策等功能措施。

開發層：開發功能層面向河南蘭幻軟件技術有限公司。通過數據采集、分析和處理后得到各種有效數據，與環境監測的三維孿生模型場景相結合，實現環境監測數字孿生、環境治理數據孿生，并且能夠實時通過數據反映真實的環境污染層次（通過不同的數據，反映環境監測數字孿生場景，用不同程度的顏色，來大規模的模擬環境污染程度，方便給到用戶或管理者最佳應對方案）。

應用層：應用功能面向用戶。通過孿生數據在虛擬空間內進行環境監測實時聯動，實現多種不同方式的環境污染監控，同時利用虛實交互過程中的大量孿生數據實現環境治理過程優質決策。環境監測數字孿生用戶可體驗或操作功能：場景漫游、河道污染動向數據模擬、污染源數據動向模擬、站房數據實時傳輸、監測站數據實時傳輸、污染數據監測報表、環境治理管道調試、數據設備反控等。

02環境監測數字孿生系統（部分）功能展示

場景漫游：三維孿生模型場景漫游。用戶可以選擇鳥瞰、地面的方式在環境監測數字孿生系統中觀察場景的地形、建筑、可能具備污染源的地區以及污染范圍小的地區。觀察監測站所在位置以及所在位置的監測數據等。

河道污染模擬：根據場景內污水排口監測站、河口監測站、泗河橋監測點、站房監測站所獲取的實時監測數據，在三維孿生場景中，以黃綠橙紅藍等色彩來選擇模擬河道優、良、輕度、中度、重度、嚴重污染指數。

污染源監測模擬：根據場景中的微型空氣質量監測站、煙氣連續監測系統（CEMS）、VOCs連續監測系統、站房監測站等實時監測并傳達回來的數據進行污染源模擬。在三維孿生場景中，以綠、黃、紅、橙等顏色蒙層來展現污染源以及污染程度和污染范圍模擬。選擇風向、定位地點，輸入范圍直徑進行模擬。

自動檢測數據報表：數據實時傳輸至三維孿生場景中。

站房監測站數據實時傳輸：站房監測站三維模型制作，監測指標：CODMn、氨氮、總磷、總氮、氟化物、水質五參數（溫度、pH、電導率、溶解氧、濁度）、葉綠素a等。