新昌縣水土保持監(jiān)管數字化改革探索與實踐

陳妮 趙勇 楊凱 王靜 李健 郭子豪

［關鍵詞］水土保持；數字化改革；智慧監(jiān)管；新昌縣

［摘要］在國家持續(xù)推進“放管服”改革和浙江省全面推進數字化改革的背景下，新昌縣充分運用數字賦能，構建了生產建設項目智慧監(jiān)管體系，形成了以“天—空—地”物聯(lián)感知體系，以跨層級、跨部門數據共享方式打造數據池，以大數據分析預警精準聚焦重點監(jiān)管項目，以智慧監(jiān)管駕駛艙總攬全局的水土保持監(jiān)管新格局。新昌縣水土保持智慧監(jiān)管系統(tǒng)的建設是水土保持行業(yè)數字化改革的一次有益探索，為水行政主管部門數字賦能、助力水土保持監(jiān)管工作提供了新的借鑒。

［中圖分類號］S157［文獻標識碼］C［文章編號］1000－0941（2023）03－0062－04

1建設必要性

我國正處于城市化、工業(yè)化高速發(fā)展的階段，各類生產建設項目規(guī)?？涨?，地表擾動強烈，水土流失情況日益復雜和嚴重，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，嚴重影響了生態(tài)安全和生態(tài)文明建設［1］。隨著黨中央、國務院“放管服”改革的全面深入推進，在“美麗中國”建設中，堅持問題導向，以嚴格責任追究為抓手，全面履行水土保持監(jiān)督管理法定職責，加強事中、事后監(jiān)管，切實轉變管理理念和管理方式，以及著力提升水土保持社會管理和服務水平，已刻不容緩。2021年，浙江省委、省政府對全面推進數字化改革進行了明確部署，在《浙江省數字化改革總體方案》中提出要“統(tǒng)籌運用數字化技術、數字化思維、數字化認知……對省域治理的體制機制、組織架構、方式流程、手段工具進行全方位系統(tǒng)性重塑”。

新昌縣是浙江省內唯一的水土保持“天地一體化”監(jiān)管示范縣，自2015年首次運用遙感手段開展水土保持監(jiān)管工作以來，雖積累了豐富的監(jiān)管經驗及成果，但隨著“天地一體化”監(jiān)管工作的逐年深入，監(jiān)管效能不足的問題也逐漸暴露。具體監(jiān)管“痛點”體現為：①與強監(jiān)管要求有差距。生產建設項目水土保持監(jiān)管任務繁重，水行政主管部門即使投入大量人力、物力和財力，也只勉強達到1～2次/a的普查監(jiān)管頻率要求，且監(jiān)管信息獲取手段耗時長、效率低、實時性差。②信息填報缺乏有效統(tǒng)籌和科學規(guī)劃。各部門、各層級信息填報均基于自身需求，導致信息重復填報，產生人力資源浪費。另外，部門間缺乏有效的數據共享機制，填報的信息無法跨部門調閱或推送，水行政部門未能實時掌握生產建設項目立項及建設情況，導致未批先建、渣土亂堆亂棄等情況時有發(fā)生。③缺乏水土流失隱患預警機制。生產建設項目施工期水土流失最為嚴重，現階段遙感監(jiān)管主要體現在項目合規(guī)性分析層面上，水土流失危害一般依靠人工經驗事后發(fā)現，導致水土流失事后處理時效性差。④浙江省水土保持管理信息平臺雖錄入數據完整性較高，但功能單一，主要錄入浙江省內已審批的生產建設項目的審批信息、監(jiān)測信息和驗收信息，只實現了生產建設項目水土保持業(yè)務電子化信息的填報、查看、管理等功能。

2建設目標

為深入貫徹落實浙江省關于數字化改革的決策部署，提升生產建設項目水土保持監(jiān)管現代化水平，以《浙江省數字化改革總體方案》《浙江省水利數字化改革實施方案》為指導，針對新昌縣水土保持監(jiān)管工作“痛點”，借助物聯(lián)網、移動互聯(lián)、人工智能、無人機、3S技術等，以數據全面獲取、信息實時共享、智慧監(jiān)管應用為核心［2-3］，打造新昌縣水土保持智慧監(jiān)管系統(tǒng)。具體建設目標為：①建成“天—空—地”物聯(lián)感知體系，實現水土保持監(jiān)督監(jiān)測數據全覆蓋及自動采集和快速傳輸；②打破數據壁壘，實現跨部門、跨層級的生產建設項目水土保持信息交換共享，利用數字化手段嚴格把控生產建設項目水土保持全過程業(yè)務［4-5］；③構建生產建設項目水土流失預警機制，通過算法分析排查工程水土流失隱患部位，超前監(jiān)管，及時整改，避免產生水土流失。

3總體框架

在遵循浙江省水利數字化改革水管理平臺總體框架“四橫四縱兩端”的基礎上［6］，依據水利部、浙江省相關技術標準和要求，堅持“共享協(xié)同、實時高效”和“一體化、集約化建設”的原則，兼顧頂層設計和基層探索雙向設計思維，構建新昌縣水土保持智慧監(jiān)管系統(tǒng)，其結構見圖1。由圖1可知，新昌縣水土保持智慧監(jiān)管系統(tǒng)由基礎設施體系、數據資源體系、應用支撐體系、業(yè)務應用體系及標準化管理體系、平臺安全維護體系構成。

4建設內容

4.1多維感知，優(yōu)化數據獲取手段

充分利用衛(wèi)星遙感、無人機航拍、5G技術、高清監(jiān)控、移動端等手段，構建“天—空—地”全域覆蓋的水土保持監(jiān)測感知網，實現水土保持智能化定位、識別、監(jiān)督和管理，并借助通信網絡上傳至系統(tǒng)數據庫，實現全縣水土保持實時數據的匯集。利用高分遙感影像對生產建設項目開展全面監(jiān)管，及時掌握擾動合規(guī)性、水土保持措施落實情況等，實現生產建設項目“全覆蓋”監(jiān)管；通過無人機不定時地對生產建設項目渣場、料場等可能發(fā)生災害的區(qū)域進行巡查，實現“高頻次”監(jiān)管；通過在現場布置定點監(jiān)控設備，實現對生產建設項目建設過程的“實時”監(jiān)管，主要包括工程建設進度、建設狀況、棄渣情況、災害隱患防治效果等方面；現場監(jiān)管時，可通過移動信息采集設備，以最快的速度將存在水土流失問題的影像及位置信息上傳至系統(tǒng)，實現“動態(tài)”監(jiān)管。

4.2多“跨”協(xié)同，創(chuàng)建數據共享機制

根據新昌縣生產建設項目水土保持監(jiān)管業(yè)務對數據資源的需求，依據范圍和關系，整合形成面向對象、統(tǒng)一語義空間的數據資源，提出水土保持數據資源目錄建設、整合入庫、數據存儲和管理及共享交換的技術機制［7-8］，淡化部門約束、打破信息壁壘，實現跨部門、跨層級涉水信息全面共享和協(xié)同管理，為水土保持智慧監(jiān)管系統(tǒng)打下堅實穩(wěn)固的數據基礎。共享交換的數據見表1。

4.3智能分析，構建精準預警模型

基于水土保持數字化、智慧化理念［2-3，9-11］，針對預防水土流失隱患缺乏預警機制技術難題，構建生產建設項目合規(guī)性、敏感性、重點部位水土流失隱患三大監(jiān)管指標評價體系，并基于IoT+GIS+RS+AI融合技術研發(fā)三大監(jiān)管指標預警模型，實現水土流失隱患預警及時發(fā)現、自動推送整改通知，形成“事前有預防、事中能處置、事后可跟蹤”的監(jiān)管流程，支撐水行政主管部門進行監(jiān)管決策。

4.3.1生產建設項目合規(guī)性分析

基于《水利部生產建設項目水土保持方案變更管理規(guī)定（試行）》（以下簡稱《管理規(guī)定》）和《生產建設項目水土保持信息化監(jiān)管技術規(guī)定（試行）》（以下簡稱《技術規(guī)定》）的各項指標要求，結合日常監(jiān)管需求，構建各項指標合規(guī)性分析模型。對于單個生產建設項目，借助合規(guī)性分析模型，根據單項指標超標率（監(jiān)測值與設計值的絕對差值占設計值的百分比）或變化量（某監(jiān)測對象監(jiān)測值的累積變化量）對該項目進行監(jiān)管預警（見圖2），實現生產建設項目預警對象信息的綜合展示，及時發(fā)現和處理不合規(guī)問題。

4.3.2生產建設項目敏感性評價

根據《管理規(guī)定》《技術規(guī)定》等的要求，建立水土流失敏感性等級分析模型，基于生態(tài)保護紅線、水土保持兩區(qū)等敏感區(qū)數據，確定項目是否落在敏感區(qū)的安全輻射范圍，實現生產建設項目建設過程中的水土保持敏感性評價（見圖3），并將評價結果以列表的形式呈現給水行政部門，支持定位查看，降低或避免生產建設項目水土流失潛在影響及危險。

4.3.3生產建設項目重點部位水土流失隱患評價

通過在系統(tǒng)中部署棄渣場水土流失隱患評價模型，根據每一期無人機三維模型獲取的模型參數，實現棄渣場水土流失隱患在線評價（見圖4）。棄渣場水土流失隱患風險等級分為重大隱患、中等隱患、無隱患。對存在重大隱患的棄渣場系統(tǒng)自動通知水行政主管部門負責人，負責人可通過共享的智慧工地查看現場視頻，實現棄渣場“遠程監(jiān)管+智能預警+人工輔助”的監(jiān)管模式。

4.4生產建設項目棄渣實時追蹤

與紹興市綜合執(zhí)法局公共監(jiān)管平臺共享棄渣場運渣信息，獲取新昌縣渣土車實時運渣路徑和運渣量信息，通過后臺處理，將渣土車運渣信息歸集到各在建生產建設項目中。水行政主管部門可及時掌握各生產建設項目的實時及累計出渣量、收渣量（見圖5），關注棄渣走向是否與水土保持方案一致。另外，將出渣量與已審批的生產建設項目清單比對，可智能發(fā)現未批先建的項目，作為違法堆渣行政處罰的依據。

4.5大數據展示，打造實時指揮平臺

新昌縣水土保持智慧監(jiān)管系統(tǒng)在有效清洗、匯聚水土保持監(jiān)管數據的同時，打造水土保持智慧監(jiān)管“駕駛艙”（見圖6），實現全天候、多業(yè)務、多維度的水土保持監(jiān)管，有助于水行政主管部門對所管轄區(qū)域生產建設項目水土保持全過程的實時、量化和智能化管理，出現應急情況時，可及時做出科學、精準的決策和判斷。

4.5.1整合數據資源

新昌縣水土保持智慧管理系統(tǒng)整合了流程監(jiān)管和智能監(jiān)管兩大業(yè)務數據，其中流程監(jiān)管包括“三同時”制度落實情況、監(jiān)督檢查結果、項目監(jiān)測情況，智能監(jiān)管包括“天地一體化”監(jiān)管結果、無人機監(jiān)管結果、重點監(jiān)管決策。通過大數據分析技術挖掘數據價值及應用點，形成“用數據說話、用數據決策、用數據管理、用數據創(chuàng)新”的可視化信息界面。

4.5.2打造指數窗口

為量化評價水行政主管部門對生產建設項目的水土保持監(jiān)管成效，構建了項目水土保持監(jiān)測覆蓋率、問題整改率、檢查覆蓋率、管控時效率4項指標，數據清洗后，各項監(jiān)管數據將轉換成直觀的指數窗口，以幾何圖形、圖表或其他直觀形象方式顯示。

5結語

新昌縣以數字化為驅動，以水土保持信息采集全面化、業(yè)務管理精細化、決策分析智能化為目標，建設了面向業(yè)務管理、領導決策的水土保持智慧監(jiān)管系統(tǒng)。借助該系統(tǒng)，新昌縣實現了水土保持工作從事后處理向“事前有預防、事中能處置、事后可跟蹤”的工作模式轉變，有效降低了水土流失風險，支撐了水行政主管部門全過程高效化、精準化和智能化監(jiān)管。該系統(tǒng)自2019年投入使用，已預警生產建設項目水土保持不合規(guī)信息27條、棄渣場水土流失隱患信息3條，系統(tǒng)的預警機制助力新昌縣連續(xù)3a在水利部水土保持遙感監(jiān)管調查中違規(guī)生產建設項目數量為0，取得了顯著成效。另外，該系統(tǒng)具有良好的開放性和兼容性，后續(xù)將進一步深化智能分析決策業(yè)務，實現監(jiān)管問題和預警信息的智能會商決策。

［參考文獻］

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［作者簡介］陳妮（1988—），女，浙江諸暨人，高級工程師，博士，主要從事水土保持信息化研究工作。［收稿日期］2022-12-18

（責任編輯張緒蘭）