智慧水利現(xiàn)狀分析及建設(shè)初步設(shè)想

□水利部參事咨詢委員會(huì)

一、關(guān)于智慧社會(huì)的基本概念和發(fā)展?fàn)顩r

新一輪信息化浪潮正席卷全球，新一代信息技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)深度融合，智慧城市、智慧社區(qū)、智能電網(wǎng)、智慧交通、智慧醫(yī)療等在發(fā)達(dá)地區(qū)和相關(guān)行業(yè)得到應(yīng)用，深刻改變著政府社會(huì)管理和公共服務(wù)的方式。

1.智慧社會(huì)理念的提出與發(fā)展

智慧社會(huì)在云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)的支撐下，通過全面感知、識(shí)別、模擬和預(yù)測(cè)社會(huì)態(tài)勢(shì)，輔助政府和企業(yè)進(jìn)行精細(xì)管理、快速響應(yīng)、協(xié)同調(diào)度、科學(xué)決策，進(jìn)而提供人性化服務(wù)，讓經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展更高效、更集約、更智能。智慧社會(huì)的理念由IBM公司于2008年首先提出，次年該公司推出的《智慧地球贏在中國(guó)》計(jì)劃書重點(diǎn)提出了 “智慧城市”“智慧交通”“智慧電力”“智慧醫(yī)療”和“智慧銀行”等方案。

2010年，科技部立項(xiàng)開展智慧城市建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究，并將深圳和武漢作為全國(guó)智慧城市建設(shè)試點(diǎn)。2011年，浙江省在全省范圍內(nèi)開展智慧城市建設(shè)試點(diǎn)。2012年，住建部開始推動(dòng)智慧城市試點(diǎn)建設(shè)。2013年，國(guó)家測(cè)繪地理信息局開展智慧城市時(shí)空信息云平臺(tái)的建設(shè)及試點(diǎn)。2014年8月，國(guó)家發(fā)展改革委等八部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，從國(guó)家層面統(tǒng)籌推進(jìn)智慧城市建設(shè)。從2015年開始，國(guó)家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦牽頭，會(huì)同國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委、工業(yè)和信息化部、水利部等25個(gè)相關(guān)部門成立了智慧城市建設(shè)部級(jí)協(xié)調(diào)工作組，共同加快推進(jìn)智慧城市建設(shè)，并在“十三五”期間推進(jìn)100個(gè)示范性智慧城市建設(shè)。

在智慧城市建設(shè)的過程中，結(jié)合行業(yè)信息化推進(jìn)實(shí)踐，交通、電力、衛(wèi)生等行業(yè)紛紛提出智慧交通、智能電網(wǎng)、智慧醫(yī)療等概念，并積極探索和推進(jìn)。

習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中特別強(qiáng)調(diào)要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)，把智慧社會(huì)作為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的重要內(nèi)容，從頂層設(shè)計(jì)的角度，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、公共服務(wù)、社會(huì)治理提出了全新要求和目標(biāo),為智慧社會(huì)建設(shè)指明了方向。智慧水利是智慧社會(huì)建設(shè)的重要組成部分，應(yīng)按照黨的十九大精神和習(xí)近平總書記的要求，找準(zhǔn)短板、把握方向、大力推進(jìn)。

2.智慧社會(huì)的主要特征

一是透徹感知。透徹感知是智慧社會(huì)的“感官”，通過全方位、全對(duì)象、全指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，為社會(huì)管理與公共服務(wù)提供多種類、精細(xì)化的數(shù)據(jù)支撐，是實(shí)現(xiàn)智慧社會(huì)的前提和基礎(chǔ)。透徹感知既需要傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段，也需要物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、無人機(jī)、視頻監(jiān)控、智能手機(jī)等新技術(shù)的應(yīng)用；既需要采集行業(yè)內(nèi)的主要特征指標(biāo)，也需要采集與該行業(yè)相關(guān)的環(huán)境、狀態(tài)、位置等數(shù)據(jù)。

二是全面互聯(lián)。全面互聯(lián)是智慧社會(huì)的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，實(shí)現(xiàn)感知對(duì)象和各級(jí)平臺(tái)之間的互聯(lián)互通，關(guān)鍵在于廣覆蓋、大容量，為隨時(shí)、隨地的應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)條件。全面互聯(lián)不僅需要光纖、微波等傳統(tǒng)通信技術(shù)的支撐，也需要物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信、WiFi等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用。

三是深度整合。深度整合是智慧應(yīng)用的基本要求。不僅包括數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的整合，還包括通過云計(jì)算技術(shù)等實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施整合，關(guān)鍵是讓分散的基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)和應(yīng)用形成合力。

四是廣泛共享。廣泛共享是智慧社會(huì)實(shí)現(xiàn)管理與服務(wù)高效便捷的關(guān)鍵，通過各類數(shù)據(jù)的全參與、全交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)感知數(shù)據(jù)的共用、復(fù)用和再生，為隨需、隨想的應(yīng)用提供豐富的數(shù)據(jù)支撐。廣泛共享既需要行業(yè)內(nèi)不同專業(yè)數(shù)據(jù)的共享，也需要相關(guān)行業(yè)不同種類數(shù)據(jù)的共享，豐富數(shù)據(jù)源，為大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用提供支撐。不僅財(cái)政資金支持的數(shù)據(jù)必須共享，而且要廣泛應(yīng)用社會(huì)不同渠道的數(shù)據(jù)。

五是智能應(yīng)用。智能應(yīng)用是智慧社會(huì)的“智慧”體現(xiàn)，關(guān)鍵在于對(duì)新型識(shí)別技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)各類調(diào)控、管理對(duì)象和服務(wù)對(duì)象的行為現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別、模擬、預(yù)測(cè)預(yù)判和快速響應(yīng)，推動(dòng)政府監(jiān)管更高效、社會(huì)管理更精準(zhǔn)、調(diào)度運(yùn)行更科學(xué)、應(yīng)急處置更快捷、便民服務(wù)更友好。

六是泛在服務(wù)。泛在服務(wù)是智慧社會(huì)的重要落腳點(diǎn)，將智能系統(tǒng)的建設(shè)成果形成服務(wù)能力和產(chǎn)品，關(guān)鍵是人性化、便捷化、個(gè)性化。各行業(yè)的泛在服務(wù)在與用戶互動(dòng)方面的要求基本一致，但也各有特點(diǎn)，面向公眾服務(wù)的應(yīng)用主要是要求便捷易用，面向政府管理提供服務(wù)的應(yīng)用重點(diǎn)是要求決策支持。

3.智慧社會(huì)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和做法

一是領(lǐng)導(dǎo)高度重視。智慧社會(huì)建設(shè)涉及方方面面、多個(gè)層級(jí)，經(jīng)驗(yàn)表明，智慧社會(huì)抓得好的地區(qū)和行業(yè)，都得益于一把手的親自推動(dòng)、協(xié)調(diào)、督辦。

二是突出頂層設(shè)計(jì)。智慧社會(huì)建設(shè)一般以行政區(qū)、行業(yè)為單元，是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要做好頂層設(shè)計(jì)，明確智慧社會(huì)建設(shè)的目標(biāo)，統(tǒng)籌考慮政府監(jiān)管、社會(huì)管理、調(diào)度運(yùn)行、應(yīng)急處置、便民服務(wù)等工作，并突出各行業(yè)的重點(diǎn)領(lǐng)域和關(guān)注點(diǎn)。

三是推動(dòng)全面共享。為滿足智慧城市對(duì)信息共享的要求，上海、浙江、廣東等地方政府明文規(guī)定，凡由財(cái)政支持的項(xiàng)目，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)必須在部門間共享。國(guó)家電網(wǎng)公司等企業(yè)則通過制定數(shù)據(jù)聯(lián)通標(biāo)準(zhǔn)和廣泛合作打通信息來源，推動(dòng)信息共享。

四是強(qiáng)調(diào)技術(shù)先進(jìn)。由于智慧社會(huì)涉及的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)，信息技術(shù)發(fā)展日新月異，以及信息基礎(chǔ)設(shè)施后續(xù)改造提升的困難較大，因此在建設(shè)中盡可能采用先進(jìn)技術(shù)，并適度考慮超前部署，為技術(shù)進(jìn)步、功能擴(kuò)展和性能提升預(yù)留發(fā)展空間。

五是集中建設(shè)投入。重視資金投入，擴(kuò)大投資來源，針對(duì)信息技術(shù)升級(jí)換代快的特點(diǎn)，集中投入、集中建設(shè)，盡快見效。

二、推動(dòng)智慧水利的基礎(chǔ)以及存在的問題

水利部黨組歷來高度重視水利信息化建設(shè)，提出了以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化的總體要求。多年來，水利信息化建設(shè)取得了很大成就，為智慧水利建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，但智慧水利建設(shè)與發(fā)達(dá)地區(qū)的智慧城市建設(shè)和相關(guān)行業(yè)的智慧行業(yè)建設(shè)還有較大差距，與支撐水利現(xiàn)代化的要求還有較大差距。2017年2月，陳雷部長(zhǎng)在水利部科技委年會(huì)上提出要推動(dòng)傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、智慧水利轉(zhuǎn)變，智慧水利建設(shè)已成為水利現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。

1.智慧水利建設(shè)的必要性

一是體現(xiàn)在水利改革發(fā)展的需求上。水利的主要管理對(duì)象是江河湖泊以及為防汛抗旱、水資源開發(fā)利用等建設(shè)的水利基礎(chǔ)設(shè)施，服務(wù)對(duì)象是經(jīng)濟(jì)社會(huì)。我國(guó)地域廣闊，水系多而復(fù)雜，水利工程點(diǎn)多、面廣、量大、種類多，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)江河安瀾和水利工程安全高效運(yùn)行要求很高。傳統(tǒng)水利已經(jīng)難以滿足新時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提出的專業(yè)化、精細(xì)化、智能化管理要求，水利必須以流域?yàn)閱卧⒁越铀禐榻?jīng)絡(luò)、以水利工程為節(jié)點(diǎn)，通過智慧水利構(gòu)建起現(xiàn)代水利基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，滿足新時(shí)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新要求。

二是體現(xiàn)在與智慧城市、智慧行業(yè)建設(shè)的差距上。水利信息化建設(shè)雖然已經(jīng)取得一定成效，為各項(xiàng)水利工作提供了重要支撐，但是與智慧城市、智慧交通、智慧電力等相比仍具有很大差距。差距不僅表現(xiàn)在對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的范圍和水平上，還表現(xiàn)在對(duì)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊等新一代信息技術(shù)的認(rèn)知上，更重要的是表現(xiàn)在對(duì)傳統(tǒng)水利向智慧水利轉(zhuǎn)變必要性、重要性的認(rèn)識(shí)上，需要奮起直追，彎道超車，迎頭趕上。

三是體現(xiàn)在中央的要求上。習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中明確提出要建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)、質(zhì)量強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)，向全黨全國(guó)指明了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的發(fā)展方向。智慧水利建設(shè)是智慧社會(huì)建設(shè)的重要組成部分，要按照中央的統(tǒng)一要求，大力推動(dòng)科技創(chuàng)新，大力推進(jìn)新一代信息技術(shù)在水利行業(yè)的廣泛應(yīng)用，構(gòu)建江河水系和水利基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)體系，通過智慧水利建設(shè)提高國(guó)家防洪安全、供水安全、糧食安全、生態(tài)安全的保障水平。

2.智慧水利建設(shè)已具有較好的基礎(chǔ)

一是開展了規(guī)劃工作。2003年，水利部正式印發(fā)了《全國(guó)水利信息化規(guī)劃（“金水工程”規(guī)劃）》,成為第一部全國(guó)水利信息化規(guī)劃。從“十一五”開始，水利信息化發(fā)展五年規(guī)劃成為全國(guó)水利改革發(fā)展五年規(guī)劃重要的專項(xiàng)規(guī)劃，均對(duì)水利信息化建設(shè)作出安排。此外，還印發(fā)了《水利信息化頂層設(shè)計(jì)》《水利信息化資源整合共享頂層設(shè)計(jì)》《水利網(wǎng)絡(luò)安全頂層設(shè)計(jì)》以及防汛抗旱、水資源管理、水土保持、農(nóng)村水利等方面的技術(shù)指導(dǎo)文件，發(fā)揮了水利信息化發(fā)展的指導(dǎo)和引領(lǐng)作用。

二是基礎(chǔ)設(shè)施已初具規(guī)模。截至2016年年底，綜合信息采集體系初步形成,水雨情、工情等各類信息采集點(diǎn)超過20萬處，自動(dòng)采集率達(dá)到80%以上。網(wǎng)絡(luò)通信保障能力明顯提高，全部省級(jí)、95%地市級(jí)、76%縣級(jí)水利部門實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)網(wǎng)聯(lián)通，新一代水利衛(wèi)星通信網(wǎng)的衛(wèi)星小站擴(kuò)充到810個(gè)。計(jì)算存儲(chǔ)方面，初步建成了水利部基礎(chǔ)設(shè)施云，并搭建了“異地三中心”的水利數(shù)據(jù)災(zāi)備總體布局，省級(jí)以上水利部門配置各類服務(wù)器近6 000套，存儲(chǔ)能力近3PB。建立了水利視頻會(huì)商系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了流域機(jī)構(gòu)、省市縣三級(jí)地方水利部門基本覆蓋，已成為防汛抗旱、建設(shè)管理、水資源調(diào)度的重要平臺(tái)。

三是業(yè)務(wù)應(yīng)用深入推進(jìn)。水利信息資源開發(fā)利用有效推進(jìn)，建成數(shù)據(jù)庫990個(gè)、積累數(shù)據(jù)量近1PB，特別是第一次全國(guó)水利普查收集了9 900多萬個(gè)普查對(duì)象、約4億項(xiàng)數(shù)據(jù)。依托水利信息化重點(diǎn)工程建設(shè)，擴(kuò)大了信息化范圍，完善了業(yè)務(wù)應(yīng)用，促進(jìn)業(yè)務(wù)水平大幅度提升，并不斷向基層水利部門延伸。例如，通過國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程、山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)等項(xiàng)目建成了近10萬個(gè)水雨情測(cè)報(bào)站點(diǎn)，形成覆蓋全國(guó)的水雨情、工情、旱情信息采集系統(tǒng)，建成了信息的采集、存儲(chǔ)、傳輸和處理技術(shù)支撐體系，為防汛抗旱信息管理、預(yù)報(bào)調(diào)度、決策會(huì)商提供了有力支撐。國(guó)家水資源管理系統(tǒng)對(duì)國(guó)控取用水監(jiān)測(cè)點(diǎn)、國(guó)家重要飲用水水源地、重要省界水質(zhì)斷面、重要省界水量斷面實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)和自動(dòng)傳輸，初步支撐了最嚴(yán)格水資源管理和“三條紅線”考核。此外，還建設(shè)了全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)與管理信息系統(tǒng)、全國(guó)農(nóng)村水利管理系統(tǒng)、全國(guó)水庫移民管理信息系統(tǒng)、電子政務(wù)系統(tǒng)等。

四是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)已開始應(yīng)用。水利部搭建了基礎(chǔ)設(shè)施云，實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)資源的池化管理和按需的彈性服務(wù)，有力支撐了國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)、國(guó)家水資源監(jiān)控能力建設(shè)、水利財(cái)務(wù)管理信息系統(tǒng)等13個(gè)項(xiàng)目的快速部署和應(yīng)用交付。黃委對(duì)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)應(yīng)用進(jìn)行了初步探索，實(shí)現(xiàn)了圍繞突發(fā)事件對(duì)水情、工情和位置等信息的自動(dòng)定位和展現(xiàn)。江蘇無錫水利部門利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)太湖水質(zhì)、藍(lán)藻、湖泛等進(jìn)行智能感知，實(shí)現(xiàn)藍(lán)藻打撈、運(yùn)輸車船智能調(diào)度。浙江水利部門在舟山應(yīng)用大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”，通過公共通信部門提供的手機(jī)實(shí)時(shí)位置信息，及時(shí)掌握臺(tái)風(fēng)防御區(qū)的人員動(dòng)態(tài)情況，結(jié)合氣象部門的臺(tái)風(fēng)路徑、影響范圍等信息進(jìn)行分析后，自動(dòng)通過短信等方式最大范圍地發(fā)布預(yù)警和提醒信息。

五是各地在智慧水利建設(shè)方面進(jìn)行了有益探索。為推動(dòng)數(shù)字水利向智慧水利轉(zhuǎn)變，近年水利部積極參與促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展相關(guān)工作，作為新型智慧城市部際聯(lián)絡(luò)工作組成員單位，積極推進(jìn)水利行業(yè)智慧水利建設(shè)，在浙江臺(tái)州開展的智慧水務(wù)試點(diǎn)工作已初具成效。全國(guó)一些流域、地方也陸續(xù)開展了一些局部性、試點(diǎn)性的智慧水利建設(shè)。太湖局利用水文、氣象和衛(wèi)星遙感等信息和模型對(duì)湖區(qū)水域岸線和藍(lán)藻進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提升了引江濟(jì)太工程調(diào)度等工作的預(yù)判性。上海市構(gòu)建了覆蓋全市的雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)、積水自動(dòng)監(jiān)測(cè)采集網(wǎng)，與氣象、市政、公安、交通、環(huán)保等部門形成防汛防臺(tái)應(yīng)急指揮聯(lián)動(dòng)調(diào)度。江蘇省作為水利部數(shù)據(jù)整合共享試點(diǎn)省份,完成了廳機(jī)關(guān)和廳直屬單位的基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)整合。江西省水利廳出臺(tái)《江西省智慧水利建設(shè)行動(dòng)計(jì)劃》，依托智慧撫河信息化工程等項(xiàng)目建設(shè)積極開展智慧水利建設(shè)。

3.智慧水利建設(shè)與智慧社會(huì)的要求還有較大差距

一是全面感知不夠。目前，各類水利設(shè)施的監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)未做到全面感知。例如，水庫安全監(jiān)測(cè)方面，僅有73%的大型水庫建立了工程安全監(jiān)測(cè)設(shè)施和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，多數(shù)中型水庫和幾乎所有小型水庫都沒有安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，大部分小型水庫甚至沒有水情監(jiān)測(cè)報(bào)汛設(shè)備。感知技術(shù)手段也存在較大差距，自動(dòng)化水平不高。

二是全面互聯(lián)差距大。首先是網(wǎng)絡(luò)覆蓋面小。還有24%的縣級(jí)水利部門不能直接連接水利業(yè)務(wù)網(wǎng)，縣級(jí)以下水利單位僅有6個(gè)省區(qū)通達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)水利站，基層水利部門無法使用水利信息系統(tǒng)。其次是網(wǎng)絡(luò)通道窄。由于帶寬限制，許多寶貴的數(shù)據(jù)無法及時(shí)傳輸。再次是上下左右聯(lián)通不暢。集中體現(xiàn)在工程控制系統(tǒng)隔離在各個(gè)工程管理單位，不同工程的業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同困難。

三是基礎(chǔ)支撐不足。主要體現(xiàn)在機(jī)房總體規(guī)模小而分散，計(jì)算存儲(chǔ)能力不足，基礎(chǔ)支撐軟硬件薄弱。

四是共享不足。內(nèi)部專業(yè)部門之間的信息共享不足，外部與環(huán)保、交通、國(guó)土等部門的相關(guān)數(shù)據(jù)還不能做到部門間共享。

五是智能應(yīng)用不夠。對(duì)于新一代信息技術(shù)的應(yīng)用，水利行業(yè)總體上還處于初級(jí)階段。大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)尚未得到廣泛應(yīng)用、智慧功能尚未得到充分顯現(xiàn)。

六是認(rèn)識(shí)不到位。很多基層水利單位對(duì)智慧水利建設(shè)目標(biāo)不清晰、任務(wù)不明確、效果不確定，存在畏難情緒。

三、關(guān)于智慧水利建設(shè)的初步設(shè)想

在各地政府和相關(guān)行業(yè)通過智慧社會(huì)建設(shè)全面推動(dòng)社會(huì)治理體系和治理能力的現(xiàn)代化的背景下，水利部黨組把智慧水利建設(shè)作為水利現(xiàn)代化的新的著力點(diǎn)，無疑是十分正確的，必將推動(dòng)新一代信息技術(shù)在水利行業(yè)廣泛應(yīng)用，通過新一代信息技術(shù)系統(tǒng)解決水利信息化中的碎片化和信息孤島問題，在智慧水利的層面上全面提升新時(shí)代水治理體系和水治理能力的現(xiàn)代化水平。

1.智慧水利建設(shè)目標(biāo)的確定

智慧水利建設(shè)首先必須科學(xué)確定目標(biāo)，而目標(biāo)的確定必須與水利實(shí)際相結(jié)合。水利管理的主要對(duì)象是江河湖泊、水資源、水利工程、水旱災(zāi)害以及各類涉水主體等，涉及國(guó)家防洪安全、供水安全、糧食安全和生態(tài)安全，因此，智慧水利建設(shè)應(yīng)圍繞水利中心工作，總體目標(biāo)應(yīng)聚焦在政府監(jiān)管、江河調(diào)度、工程運(yùn)行、應(yīng)急處置、便民服務(wù)等方面，構(gòu)建全國(guó)江河水系、水利基礎(chǔ)設(shè)施體系、管理運(yùn)行體系三位一體的網(wǎng)絡(luò)大平臺(tái)，建設(shè)各層級(jí)、各專業(yè)和相關(guān)行業(yè)的大數(shù)據(jù)，以及建立業(yè)務(wù)支撐、決策支持、公共服務(wù)的大系統(tǒng)，清晰描述智慧水利建設(shè)的藍(lán)圖。

2.關(guān)于頂層設(shè)計(jì)的考慮

水利是一個(gè)大系統(tǒng)，按照水法的規(guī)定，在管理層級(jí)上涉及中央、流域機(jī)構(gòu)和地方，在專業(yè)上涉及防汛抗旱、工程建設(shè)與運(yùn)行、水資源管理、河湖保護(hù)、農(nóng)田水利、水土保持等方方面面，在智慧水利建設(shè)上要統(tǒng)籌中央和地方，統(tǒng)籌各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，防止碎片化。因此，智慧水利建設(shè)要做好頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一要求。統(tǒng)一規(guī)劃就是把智慧水利作為一個(gè)有機(jī)整體通盤考慮，從層級(jí)上既要考慮智慧機(jī)關(guān)，又要考慮智慧流域，還要考慮區(qū)域智慧水利，專業(yè)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌兼顧。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)就是統(tǒng)一制定設(shè)施設(shè)備、系統(tǒng)接口、信息資源等標(biāo)準(zhǔn)，從根本上解決設(shè)備通信困難、信息編碼不一致、功能接口不能互操作等問題，支撐全面互聯(lián)。統(tǒng)一要求就是按照水利部確定的智慧水利建設(shè)目標(biāo)和總體方案，根據(jù)中央和地方事權(quán)劃分，各負(fù)其責(zé)、整體推進(jìn)。

3.智慧水利建設(shè)的重點(diǎn)

水利在信息化、數(shù)字化建設(shè)中存在諸多方面的薄弱環(huán)節(jié)，需要作為智慧水利建設(shè)的重點(diǎn)，強(qiáng)力推進(jìn)。

一是全面提升感知能力。①建設(shè)河流湖泊全面監(jiān)測(cè)網(wǎng)格。在現(xiàn)有水文監(jiān)測(cè)站網(wǎng)基礎(chǔ)上，對(duì)流域面積100 km2的22 909條河流、1 km2以上的2 865個(gè)湖泊進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，力爭(zhēng)覆蓋流域面積50 km2以上的45 203條河流，全面提升防汛抗旱預(yù)警預(yù)報(bào)水平和江河湖泊日常監(jiān)管能力。②建立水資源管理全面感知網(wǎng)絡(luò)。在水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目、國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程等項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，對(duì)重要水源地、規(guī)模以上取用水戶、規(guī)模以上入河排污口、行政區(qū)界河流斷面進(jìn)行水量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)。③建設(shè)水利工程運(yùn)行管理監(jiān)測(cè)感知網(wǎng)。對(duì)水庫、重要堤防、重要閘壩（節(jié)制閘）、規(guī)模以上泵站、大中型灌區(qū)、引調(diào)水等水利工程進(jìn)行全面感知。④建設(shè)水生態(tài)環(huán)境感知網(wǎng)絡(luò)。對(duì)建有水利工程的江河生態(tài)流量、國(guó)家重要水功能區(qū)、水土保持重點(diǎn)治理區(qū)等進(jìn)行生態(tài)監(jiān)測(cè)。⑤加強(qiáng)感知能力建設(shè)。在已有的地面監(jiān)測(cè)站網(wǎng)基礎(chǔ)上，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、無人機(jī)、視頻監(jiān)控等技術(shù)和手段，構(gòu)建天地一體化監(jiān)測(cè)體系，提高感知能力和技術(shù)水平。

二是全面加強(qiáng)互聯(lián)互通。從目前水利信息化的發(fā)展?fàn)顩r看，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和支撐能力與智慧水利建設(shè)的要求差距很大，應(yīng)加大建設(shè)力度，彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)能力的不足。一方面是擴(kuò)大互聯(lián)范圍，不僅要實(shí)現(xiàn)所有河流湖泊、水資源、水利工程、水生態(tài)環(huán)境等感知對(duì)象的聯(lián)通，還要實(shí)現(xiàn)水利部、流域機(jī)構(gòu)、地方各級(jí)水行政主管部門、各級(jí)各類水利企事業(yè)單位的互聯(lián)互通，并力爭(zhēng)做到與相關(guān)部門互聯(lián)互通。另一方面要擴(kuò)大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通道，按照能把視頻在內(nèi)的海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)礁骷?jí)主管部門和管理運(yùn)行單位的目標(biāo)要求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通道建設(shè)，并預(yù)留適度通道帶寬，為水利業(yè)務(wù)拓展預(yù)留必要的空間。

三是切實(shí)提高基礎(chǔ)設(shè)施能力。水利數(shù)據(jù)種類多、數(shù)量大，實(shí)現(xiàn)智慧水利后的數(shù)據(jù)更是呈海量增長(zhǎng)，需要強(qiáng)有力的計(jì)算和存儲(chǔ)等基礎(chǔ)設(shè)施支撐。①加強(qiáng)計(jì)算和存儲(chǔ)能力建設(shè)，進(jìn)一步擴(kuò)展計(jì)算和存儲(chǔ)設(shè)備，運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，建成國(guó)家、流域、省三級(jí)水利基礎(chǔ)設(shè)施云，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源、數(shù)據(jù)資源、業(yè)務(wù)應(yīng)用與服務(wù)三個(gè)層次上的集中共享。②加強(qiáng)水利信息災(zāi)備系統(tǒng)建設(shè)，考慮到智慧水利建設(shè)必然帶來數(shù)據(jù)規(guī)模的極大提升，現(xiàn)有的災(zāi)備體系難以滿足數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)的需求。宜在現(xiàn)有的水利部與南北備份中心的基礎(chǔ)上，按照網(wǎng)絡(luò)信息安全的要求，在北京構(gòu)建同城災(zāi)備中心，同時(shí)加強(qiáng)南北兩備份中心建設(shè)，形成互備架構(gòu)，保障水利信息安全。③加強(qiáng)計(jì)算與存儲(chǔ)環(huán)境建設(shè)，滿足智慧水利對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控、計(jì)算、存儲(chǔ)、災(zāi)備、會(huì)商等要求。

四是實(shí)現(xiàn)信息的充分共享。信息孤島是信息化建設(shè)中的普遍現(xiàn)象，也是水利信息化建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)作為智慧水利建設(shè)重點(diǎn)解決的問題。①實(shí)現(xiàn)水利部門不同專業(yè)的信息共享，涵蓋防汛抗旱、水利建設(shè)、水資源管理、河湖保護(hù)、城鄉(xiāng)供水、農(nóng)業(yè)灌溉、水土保持等各類業(yè)務(wù)，包括文字、圖表、音視頻、影像等各類數(shù)據(jù)。②實(shí)現(xiàn)各級(jí)水利部門之間的信息共享，構(gòu)建水利部、流域、省三級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心、各級(jí)水利部門共享的數(shù)據(jù)使用格局。③實(shí)現(xiàn)水利與外行業(yè)部門的共享，主要包括環(huán)保、交通、國(guó)土、住建、工信、民政、測(cè)繪等部門數(shù)據(jù)，尤其要實(shí)現(xiàn)與測(cè)繪部門矢量地圖數(shù)據(jù)、航天部門衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的共享。

五是大力推進(jìn)智能應(yīng)用。要針對(duì)水利行業(yè)對(duì)新一代信息技術(shù)應(yīng)用不夠的問題，在智慧水利建設(shè)中大力推廣信息新技術(shù)的廣泛應(yīng)用。如通過氣象信息、水文信息、地理信息、區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息等，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合洪水預(yù)報(bào)模型，更準(zhǔn)確進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)、分析研判可能的受災(zāi)范圍、提出應(yīng)對(duì)措施。智慧灌溉也是智慧應(yīng)用的重要領(lǐng)域。通過對(duì)天氣狀況、土壤墑情、水源條件、灌溉設(shè)施等全面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合作物生長(zhǎng)規(guī)律，計(jì)算出最優(yōu)灌溉方案，進(jìn)而通過自動(dòng)控制設(shè)施進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，實(shí)現(xiàn)節(jié)水與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收雙贏。新一代信息技術(shù)還可以應(yīng)用在水資源精細(xì)管理、以BIM技術(shù)為支撐的水利工程建設(shè)、水利工程智能化管理、水庫群聯(lián)合調(diào)度、水土保持監(jiān)管等領(lǐng)域。關(guān)鍵是各級(jí)水利部門都應(yīng)把新一代信息技術(shù)應(yīng)用作為重要抓手，強(qiáng)力推進(jìn)智慧水利建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利的跨越。

四、結(jié) 語

智慧水利建設(shè)要求迫切、任務(wù)繁重、技術(shù)要求高、推進(jìn)難度大，需要水利部統(tǒng)一規(guī)劃，全行業(yè)協(xié)力推進(jìn)，建議一是加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，二是編制總體方案，三是注重技術(shù)合作，四是營(yíng)造有利的政策氛圍，五是在有關(guān)地區(qū)先行先試。