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智慧水利
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智慧水利是智慧社会的重要组成部分,是新时代水利信息化发展的更高阶段,是落实水利十大业务需求分析、补短板和强监管的重要抓手,是水利业务流程优化再造的驱动引擎、水利工作模式创新的技术支撑,是推进水治理体系和治理能力现代化的客观要求。智慧水利是水利信息化发展的高级阶段,是实现水利现代化的关键,贯穿于防洪减灾、水资源配置、水环境保护与水管理服务等体系,发展智慧水利有助于促进水资源管理能力和公共服务能力的提升,推进水利的可持续发展,实现水资源的有效管理和合理配置。

智慧水利是一项复杂、周期长的系统工程,想要提升水利信息化水平,必须对其进行综合统一规划。当前云计算、大数据、物联网、移动互联网和人工智能等技术与涉水领域的不断深度融合为智慧水利的发展提供可能,通过这些先进技术的应用、信息化技术支撑将促进智慧水利的更好更快发展,也是实现补齐水利信息化短板、支撑水利行业强监管的有效途径。


智慧水利是智慧社会的重要组成部分,是新时代水利信息化发展的更高阶段,是落实水利十大业务需求分析、补短板和强监管的重要抓手,是水利业务流程优化再造的驱动引擎、水利工作模式创新的技术支撑,是推进水治理体系和治理能力现代化的客观要求。智慧水利是水利信息化发展的高级阶段,是实现水利现代化的关键,贯穿于防洪减灾、水资源配置、水环境保护与水管理服务等体系,发展智慧水利有助于促进水资源管理能力和公共服务能力的提升,推进水利的可持续发展,实现水资源的有效管理和合理配置。

智慧水利是一项复杂、周期长的系统工程,想要提升水利信息化水平,必须对其进行综合统一规划。当前云计算、大数据、物联网、移动互联网和人工智能等技术与涉水领域的不断深度融合为智慧水利的发展提供可能,通过这些先进技术的应用、信息化技术支撑将促进智慧水利的更好更快发展,也是实现补齐水利信息化短板、支撑水利行业强监管的有效途径。


为加快推进智慧水利建设,根据水利部总体指导文件的阶段性目标做出如下建设目标:

(1)补齐水利信息化短板

稳步提升水利行业采集等相关设备的智能感知程度和利用基础信息主动采集能力。构建天空地一体化监测感知网,对水利信息化产品进行查缺补漏,重点补齐短板,实现网络互联、数据融合共享、数据深度挖掘分析和关键业务智能应用。

(2)提升强监管支撑能力

围绕江河湖泊、水资源、水利工程、水土保持、资金、政务等重点监管领域,充分运用先进信息技术,在已建信息系统基础上进行整合优化完善,快速提升各系统的强监管支撑能力。

(3)提升重点领域智能化水平

加强无人机、遥控船、机器人、高清视频等新型监测手段及卫星、雷达等遥感等技术在办公自动化、洪水、干旱、水资源管理等重点领域的应用普及,建成水资源、水生态水环境、水灾害、水工程、水监督、水行政、水公共服务、综合决策、综合运维等九类智能应用,支撑水利十大业务,支撑各级水利部门业务应用。

(4)建成智慧水利体系

实现水利对象万物互联协同感知,水利信息化基础设施按需服务,水利信息资源共享,水利网络安全有力保障,物联网、人工智能、虚拟现实、移动互联等新技术在水利行业深入应用,水利大数据智能决策支撑各项水利业务。


为加快推进智慧水利建设,根据水利部总体指导文件的阶段性目标做出如下建设目标:

(1)补齐水利信息化短板

稳步提升水利行业采集等相关设备的智能感知程度和利用基础信息主动采集能力。构建天空地一体化监测感知网,对水利信息化产品进行查缺补漏,重点补齐短板,实现网络互联、数据融合共享、数据深度挖掘分析和关键业务智能应用。

(2)提升强监管支撑能力

围绕江河湖泊、水资源、水利工程、水土保持、资金、政务等重点监管领域,充分运用先进信息技术,在已建信息系统基础上进行整合优化完善,快速提升各系统的强监管支撑能力。

(3)提升重点领域智能化水平

加强无人机、遥控船、机器人、高清视频等新型监测手段及卫星、雷达等遥感等技术在办公自动化、洪水、干旱、水资源管理等重点领域的应用普及,建成水资源、水生态水环境、水灾害、水工程、水监督、水行政、水公共服务、综合决策、综合运维等九类智能应用,支撑水利十大业务,支撑各级水利部门业务应用。

(4)建成智慧水利体系

实现水利对象万物互联协同感知,水利信息化基础设施按需服务,水利信息资源共享,水利网络安全有力保障,物联网、人工智能、虚拟现实、移动互联等新技术在水利行业深入应用,水利大数据智能决策支撑各项水利业务。


采集感知层:主要对基础信息和监测信息进行采集,利用监测设备采集监测信息,包括气象信息、雨量信息、水质信息、水位信息、流量信息、视频信息、遥感卫星信息等;利用部门上报和人工外业的手段采集基础数据,包括水利工程信息、管理单位信息、监测站点信息、水环境改造工程信息、河湖属性、河长制信息等;此外,利用前置共享交换平台采集气象、国土、市政、交通及环保等相关部门的数据,并收集监测数据的历史数据;实现感知信息采集。

基础设施层:通过互联网、政务内网、政务外网及控制专_x005f_x005f_x0008_网,利用移动网络、超短波VHF、卫星通信及光纤/综合布线工程传输技术,实现数据信息安全稳定传输;通过云平台为部署环境,实现存储资源、计算资源、网络资源及安全资源等按需配置。

数据中心层:基于大数据基础框架,运用结构化存储、半结构化存储及非结构化存储等框架和离线计算、分布计算存储、内存计算及流式计算等计算框架,构建数据库,包括基础库、汇集库、主题库、产品库、多媒体库及共享库等。通过数据汇集、数据治理、数据管理及数据更新等管理平台为智慧水利业务应用提供思考与决策的数据基础。

应用支撑层:是连接数据中心与业务应用的桥梁,为业务应用功能的实现提供技术支撑。由综合服务(包括基础公共服务、模型服务系统及监控管理服务)、应用集成平台、应用构件平台及中间件等内容组成。

应用系统:为用户提供综合业务应用,由河湖长制、防汛抗旱、水资源管理、水环境管控、水工程建管、水土保持、农村水利、河道采砂监管、综合运维、综合决策及公共服务等业务组成,通过PC端和移动终端的方式,为用户提供友好的界面展示效果和交互方式。

门户:主要通过一体化平台为水利管理部门、信息共享委局、涉水企业及社会公众提供业务服务。

标准规范:是保障智慧水利的各个组成部分能够协调一致地工作,是保障各类信息互联互通,是保障项目建设过程和运维管理的规范、有序、高效的重要基础。通过充分利用已有国标和行标、参考国际上的先进标准、建设必要的标准规范,形成智慧水利标准规范体系。


采集感知层:主要对基础信息和监测信息进行采集,利用监测设备采集监测信息,包括气象信息、雨量信息、水质信息、水位信息、流量信息、视频信息、遥感卫星信息等;利用部门上报和人工外业的手段采集基础数据,包括水利工程信息、管理单位信息、监测站点信息、水环境改造工程信息、河湖属性、河长制信息等;此外,利用前置共享交换平台采集气象、国土、市政、交通及环保等相关部门的数据,并收集监测数据的历史数据;实现感知信息采集。

基础设施层:通过互联网、政务内网、政务外网及控制专_x005f_x005f_x0008_网,利用移动网络、超短波VHF、卫星通信及光纤/综合布线工程传输技术,实现数据信息安全稳定传输;通过云平台为部署环境,实现存储资源、计算资源、网络资源及安全资源等按需配置。

数据中心层:基于大数据基础框架,运用结构化存储、半结构化存储及非结构化存储等框架和离线计算、分布计算存储、内存计算及流式计算等计算框架,构建数据库,包括基础库、汇集库、主题库、产品库、多媒体库及共享库等。通过数据汇集、数据治理、数据管理及数据更新等管理平台为智慧水利业务应用提供思考与决策的数据基础。

应用支撑层:是连接数据中心与业务应用的桥梁,为业务应用功能的实现提供技术支撑。由综合服务(包括基础公共服务、模型服务系统及监控管理服务)、应用集成平台、应用构件平台及中间件等内容组成。

应用系统:为用户提供综合业务应用,由河湖长制、防汛抗旱、水资源管理、水环境管控、水工程建管、水土保持、农村水利、河道采砂监管、综合运维、综合决策及公共服务等业务组成,通过PC端和移动终端的方式,为用户提供友好的界面展示效果和交互方式。

门户:主要通过一体化平台为水利管理部门、信息共享委局、涉水企业及社会公众提供业务服务。

标准规范:是保障智慧水利的各个组成部分能够协调一致地工作,是保障各类信息互联互通,是保障项目建设过程和运维管理的规范、有序、高效的重要基础。通过充分利用已有国标和行标、参考国际上的先进标准、建设必要的标准规范,形成智慧水利标准规范体系。



图 智慧水利总体框架

总体采用“政府主导、互点协同、共建共享”的建设模式,遵循“加快基础设施建设、强化水利大脑建设,突出智能应用效能,提升公众服务质量”的建设思路,水利信息化满足近期需求并兼顾未来发展。

(1)加快基础设施建设

(2)强化水利大脑建设

(3)突出智能应用效能

(4)提升公众服务质量



图 智慧水利总体框架

总体采用“政府主导、互点协同、共建共享”的建设模式,遵循“加快基础设施建设、强化水利大脑建设,突出智能应用效能,提升公众服务质量”的建设思路,水利信息化满足近期需求并兼顾未来发展。

(1)加快基础设施建设

(2)强化水利大脑建设

(3)突出智能应用效能

(4)提升公众服务质量



河湖长制系统




防汛抗旱系统





水资源管理系统




水环境管控系统





水工程建管系统




综合运维系统





综合决策系统



河湖长制系统




防汛抗旱系统





水资源管理系统




水环境管控系统





水工程建管系统




综合运维系统





综合决策系统


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