朝陽市水利信息化建設(shè)現(xiàn)狀問題及措施與途徑探析

牟 宇

(遼寧省朝陽市龍城區(qū)水利局，遼寧 朝陽 122000)

0 引 言

我國明確提出未來的創(chuàng)新發(fā)展方向要以建設(shè)“數(shù)字中國”為目標，加快數(shù)字中國建設(shè)對提高現(xiàn)代化社會治理能力水平具有重要意義[1-2]。全國水利工作會議也明確要求在水利信息化建設(shè)上提檔升級，盡快補齊信息化短板，緊緊圍繞國家信息化戰(zhàn)略新布局，將智慧水利建設(shè)的重點放在水利信息化上。目前，經(jīng)濟社會各領(lǐng)域與現(xiàn)代新型技術(shù)的融合，使社會運行效率大大提升，新一代信息技術(shù)不斷成熟并成為驅(qū)動創(chuàng)新的先導(dǎo)力量，對經(jīng)濟社會發(fā)展帶來深刻影響的同時，也將促使水利信息化模式進一步優(yōu)化，推動新的水利信息化發(fā)展和變革[3]。

朝陽境內(nèi)河網(wǎng)密布，水系發(fā)育，主要有老哈河、青龍河、大凌河和小凌河4大水系，其中大中型河流有69條，年均地表徑流量13.22億m3，總長度2560km，總集水面積19777km2。其中，大凌河屬于朝陽市最大的一條河流，流經(jīng)朝陽段總長度226.7km。朝陽市已建各類水庫200余座，大型水庫有閻王鼻子水庫、白石水庫等，中型水庫有元寶山水庫、菩薩廟水庫、龍?zhí)端畮斓?，小型水庫有石門水庫、三家水庫、北地水庫、老廠子水庫、波珍溝水庫、大馬場水庫等。塘壩1000多座，大中型閘壩40余座，固定機電灌排設(shè)施2400多處，防洪任務(wù)非常間距。

目前，朝陽市防洪工程體系雖然已初步建成，由于防洪級別不統(tǒng)一、建成時間跨度大，在信息共享、水情傳遞、數(shù)據(jù)監(jiān)測等方面還存在許多不足，難以滿足當(dāng)前對涉水信息智能感知和動態(tài)監(jiān)測要求，無法保證防洪工作的順利開展。因此，有必要通過運用區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等新技術(shù)，加快推進水利業(yè)務(wù)與信息化技術(shù)的深入融合，實現(xiàn)信息化綜合防洪能力的提升以及傳統(tǒng)水利向水利工程+IT的升級轉(zhuǎn)型[4-5]。

1 朝陽市水利信息化建設(shè)現(xiàn)狀

2020年，朝陽市成立的大數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一管理，明顯降低了運行成本，大大提升了信息化水平，為實現(xiàn)基礎(chǔ)軟硬件設(shè)備資源的統(tǒng)一提供奠定了基礎(chǔ)。朝陽市以移動互聯(lián)網(wǎng)為載體建成了寬帶為10M覆蓋市、縣兩級水務(wù)部門的內(nèi)網(wǎng)，保障了業(yè)務(wù)信息、綜合辦公和視頻會議的即時傳輸，實現(xiàn)了縣、市、省三級骨干網(wǎng)的互通互聯(lián)。此外，各區(qū)縣結(jié)合自身特點初步建立起以決策支撐系統(tǒng)為核心、以信息采集、通信保障為基礎(chǔ)的市級水利信息化系統(tǒng)，搭建了較為完善的河長制管理平臺。雖然，在水利信息化方面朝陽市具有一定的優(yōu)勢，但仍存在許多問題和不足之處，并對信息化建設(shè)造成一定的制約。

1.1 信息感知體系不完善

目前，感知監(jiān)控體系較好的水資源、水文等業(yè)務(wù)也只是針對重點設(shè)施或重點流域監(jiān)測，水土保持、山洪溝道治理等業(yè)務(wù)大多利用傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)，對于江河湖庫、自然條件、水文氣象等數(shù)據(jù)監(jiān)測的不夠全面，尚未建立數(shù)字化系統(tǒng)；此外，現(xiàn)階段以單點采集為主且監(jiān)測頻次低、站網(wǎng)密度不足、監(jiān)測手段單一，無法準確、真實、全面地感知和反映全面，仍需進一步提升數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、精準度和連續(xù)性，信息感知體系不完善難以滿足業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

1.2 信息化技術(shù)與水利業(yè)務(wù)融合不深

智能化決策、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代技術(shù)不斷應(yīng)用，必須加強信息化技術(shù)與水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的融合，以往項目大多為單獨理想，業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)目標單一，缺少宏觀的規(guī)劃及不同系統(tǒng)間有機的聯(lián)系，水利綜合決策指揮能力薄弱、水利業(yè)務(wù)協(xié)同不夠、融合程度不慎，難以充分發(fā)揮規(guī)模效益和整體優(yōu)勢。

1.3 信息安全防護能力薄弱

總體的水利信息安全防護能力不足，系統(tǒng)核心軟件和設(shè)備具有安全隱患，安全風(fēng)險高，加之部分技術(shù)應(yīng)用落后，對物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等缺少有效的防護手段，信息安全體系難以支撐新技術(shù)應(yīng)用。

1.4 信息資源共享與整合不夠

由于現(xiàn)有水利業(yè)務(wù)系統(tǒng)局部應(yīng)用、服務(wù)部門單一、功能分散，加之信息共享平臺多樣化，大多存在信息孤島；現(xiàn)階段建設(shè)同一用戶和統(tǒng)一平臺的力度不夠，制約了外部信息共享，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用滯后，雖然接入了工商部門注冊的企業(yè)數(shù)據(jù)、測繪部門的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和防汛需要的部分氣象數(shù)據(jù)等，但還不能做到對民政、住建、交通、工信、自然資源、環(huán)保等部門相關(guān)數(shù)據(jù)的真正共享，對高效利用水利信息化資源造成了極大地制約。

1.5 信息管理保障體系尚不完善

水利信息化管理保障體系不完善，在水利信息化運行管理過程中缺乏有效的協(xié)調(diào)分管機制，普遍存在權(quán)責(zé)不明晰、多部門管理的現(xiàn)象，特別是市、縣兩級職責(zé)不明的情況比較常見，由于維護制度不全、運行機制不活、管理力度不夠等導(dǎo)致信息化資源同一級不共享或上下級管理不貫通，并致使信息化管理的效能難以充分發(fā)揮；缺乏從事水利智能化、信息化工作的人才引進培養(yǎng)體系，無法吸納專業(yè)技術(shù)人員并致使縣級信息化專業(yè)人員不足；業(yè)務(wù)信息應(yīng)用標準不一、軟件開發(fā)平臺互不銜接、資源重復(fù)浪費、應(yīng)用系統(tǒng)各成體系等，使得數(shù)據(jù)庫信息存在矛盾，對信息化工作的開展帶來極大地阻礙。

2 水利信息化建設(shè)的措施與途徑

2.1 構(gòu)建天空地一體化水利物聯(lián)感知體系

加快無人機和遙感技術(shù)的推廣應(yīng)用，建立天空地一體化水利物聯(lián)網(wǎng)感知體系實現(xiàn)對管理活動、水利工程和河流水系的全面感知，提高水庫水雨情自動監(jiān)測和重要河流護坡水文監(jiān)測覆蓋率為95%以上，實現(xiàn)水庫安全監(jiān)測率不低于90%[6]。采用物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、無人機等新型技術(shù)采集、分析、解譯相關(guān)數(shù)據(jù)，并在水利物聯(lián)網(wǎng)平臺上匯集分級分類后的數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)對水利工程、地形地貌和河流湖泊的全面感知，切實發(fā)揮基礎(chǔ)信息和感知體系支撐水利信息化建設(shè)的功能。

2.2 搭建水利一體化業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺

加快大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能與水利信息系統(tǒng)的融合，建設(shè)能夠提供統(tǒng)一服務(wù)的信息系統(tǒng)，按照微服務(wù)框架逐步升級已建系統(tǒng)，加快新舊系統(tǒng)的融合，建設(shè)以水公共服務(wù)、水生態(tài)保護、水政務(wù)協(xié)同、水工程監(jiān)管、水資源保障、水災(zāi)害防御為核心的系統(tǒng)平臺，加快實現(xiàn)與信息化技術(shù)的全面協(xié)同[7]。

1)提升協(xié)同管理能力。加快內(nèi)部政務(wù)系統(tǒng)優(yōu)化，合理利用人工智能創(chuàng)建智慧水務(wù)平臺；對外服務(wù)上，通過大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)創(chuàng)建水智能問答、水信息、水政務(wù)、動態(tài)水指數(shù)等一站式服務(wù)系統(tǒng)，提供面向用戶和公眾的數(shù)字化服務(wù)體系。

2)提升水利工程監(jiān)管能力。綜合利用數(shù)據(jù)遙感、傾斜攝影等技術(shù)，推進推進重點河湖流域工程、灌溉工程、大中型水庫標準化和數(shù)字化管理應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，通過搭建全壽命周期管理平臺實現(xiàn)水利工程數(shù)字化管控，將三維地圖與部分工程相融合積極探索便捷、直觀的管理服務(wù)，進一步提升水利工程監(jiān)管水平。

3)提升水生態(tài)監(jiān)管能力。以水域岸線管控、河流采砂管理、水土保持監(jiān)測、河湖長制等為重點，在運用智能監(jiān)測系統(tǒng)、信息化管理系統(tǒng)等情況下，通過人工智能、遙感數(shù)據(jù)解譯、圖像識別等技術(shù)切實提升水生態(tài)精準監(jiān)管能力[8]。

4)提升水資源的保障管理能力。綜合應(yīng)用衛(wèi)星遙感、地面監(jiān)測、水文模型、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，構(gòu)建立體監(jiān)測、動態(tài)調(diào)配水資源的模型，為增強水資源調(diào)配決策能力和實現(xiàn)重點河網(wǎng)的智能調(diào)度提供保障；推廣農(nóng)村供水安全預(yù)警、水源地水質(zhì)水量安全預(yù)警等模型，增強評價分析和預(yù)警城鄉(xiāng)供水安全的能力，切實提升應(yīng)急處置能力和供水安全監(jiān)管水平。

5)提升水災(zāi)害防御服務(wù)水平。通過洪澇災(zāi)害預(yù)測模型實現(xiàn)水情、旱情的準確分析，將災(zāi)情預(yù)警與聯(lián)合調(diào)度相結(jié)合增強水災(zāi)害預(yù)警和防御能力。推廣旱情影響預(yù)評估與預(yù)警評估、金細化高時空分辨率的逐網(wǎng)格洪水模擬等新技術(shù)，拓寬閘壩、堤防、河道、水庫、蓄滯洪區(qū)等流域防洪體系聯(lián)合調(diào)度，提升應(yīng)急相應(yīng)、水量調(diào)度及旱情檢測預(yù)警能力，切實提升洪水災(zāi)害現(xiàn)代化防治水平。

2.3 完善監(jiān)測預(yù)警體系

緊緊圍繞朝陽市智慧城市、智慧水務(wù)發(fā)展要求，建設(shè)覆蓋智能應(yīng)用、分析處理、綜合感知全過程的信息安全應(yīng)急響應(yīng)和監(jiān)測預(yù)警體系，全流程閉環(huán)運營和全面安全管理水利信息，切實提升網(wǎng)絡(luò)信息應(yīng)急處置和安全感知水平[9]。

2.4 加快創(chuàng)建朝陽水務(wù)云系統(tǒng)

以朝陽市政務(wù)云提供的網(wǎng)絡(luò)、存儲、計算等基礎(chǔ)資源為依托，按照“一庫三平臺”建設(shè)模式完善朝陽水務(wù)云系統(tǒng)：“一庫”是指朝陽水利數(shù)據(jù)庫，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)測、分析、展示、共享交換和管理為目標，及時更新數(shù)據(jù)庫，保證實時共享；“三平臺”是指業(yè)務(wù)、AI和技術(shù)平臺，主要提供決策輔助應(yīng)用、服務(wù)和業(yè)務(wù)支撐，積極探索人工智能的應(yīng)用途徑，在實現(xiàn)在線管理和服務(wù)的基礎(chǔ)上提高水利智能化水平。

2.5 完善智慧水務(wù)信息保障體系

根據(jù)水利信息“應(yīng)用、共享、感知、支撐、互聯(lián)”各層面運維特點和水利信息化建設(shè)要求，進一步明確工作機構(gòu)，確保市、縣工作協(xié)調(diào)和分工機制的全面落實，為推進智慧水務(wù)信息的建設(shè)發(fā)展構(gòu)建智慧水務(wù)信息保障專職機構(gòu)，該專職機構(gòu)覆蓋覆蓋信息基礎(chǔ)設(shè)施運行管理部門、各級水務(wù)部門；完善人才引進、技能培訓(xùn)、學(xué)習(xí)考核機制，切實增強信息化專業(yè)技能，為搭建智慧水務(wù)平臺和用好水務(wù)信息提供保障[10-12]。以遼寧省數(shù)字水利信息化標準為基準，制定朝陽市水利信息系統(tǒng)集成標準、運行維護標準、政務(wù)服務(wù)標準、技術(shù)應(yīng)用標準和數(shù)據(jù)共享標準，從根本上解決數(shù)據(jù)庫相互矛盾、軟件平臺互補銜接、應(yīng)用系統(tǒng)各成體系等問題，確保各項水利工作的順利開展[13-16]。

3 結(jié) 論

朝陽市緊緊圍繞“強監(jiān)管、補短板”的總基調(diào)，以新一代信息技術(shù)為核心加快推進水利信息化建設(shè)，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、信息互通、實時感知能力的全面提升，數(shù)據(jù)化管理手段不斷強化，水利信息服務(wù)、治理、監(jiān)督、管理水平得到大大提升，為全面提升朝陽市水利治理能力、完善水利治理體系、增強水旱災(zāi)害防御能力等提供了現(xiàn)代化技術(shù)支撐。