孝婦河綜合管理信息平臺(tái)建設(shè)研究

張 慶

（淄博市河湖長(zhǎng)制保障服務(wù)中心，山東 淄博 255000）

孝婦河古稱袁水、隴水，是淄博的母親河，起源淄博市博山區(qū)，流經(jīng)淄川、張店、周村、桓臺(tái)等區(qū)縣，淄博境內(nèi)河道干流長(zhǎng)度為84.42 km、流域面積為1 441.8 km2，占淄博市總面積的1/4。孝婦河孕育了沿線發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)和燦爛的文化，歷史文化氣息厚重，人文旅游資源豐富，是淄博市境內(nèi)的主要河流之一。

1 背景動(dòng)因

20世紀(jì)80年代，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，孝婦河中上游聚集化工、建筑陶瓷、紡織等高排放產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，非汛期基本淪為排污河道，水質(zhì)遭到嚴(yán)重污染，長(zhǎng)時(shí)間維持在劣Ⅴ類水體，河道內(nèi)常年不見(jiàn)魚(yú)類，極大影響人居環(huán)境，城市發(fā)展后勁不足，迫切需要系統(tǒng)治理。

自2014年開(kāi)始，淄博市堅(jiān)持以人為本、生態(tài)為基的發(fā)展理念，對(duì)孝婦河實(shí)施全流域綜合治理。為進(jìn)一步發(fā)揮流域整體功能，實(shí)現(xiàn)孝婦河流域高質(zhì)量發(fā)展，將孝婦河改造列入城市發(fā)展計(jì)劃，推動(dòng)淄博進(jìn)入“擁河發(fā)展”新階段[1]。為適應(yīng)新階段的要求，切實(shí)提升孝婦河管理信息化水平，構(gòu)建完善的孝婦河綜合管理體系，淄博市河湖長(zhǎng)制保障服務(wù)中心積極打造孝婦河綜合管理信息平臺(tái)，著力解決孝婦河流域河湖管理信息基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)采集體系不完整、數(shù)據(jù)治理體系不健全、數(shù)據(jù)整合共享不充分、應(yīng)用系統(tǒng)支撐能力不足、服務(wù)宣傳渠道不新、新技術(shù)應(yīng)用不足等方面的問(wèn)題，對(duì)提升新時(shí)代河湖管理水平具有重大意義。

2 平臺(tái)建設(shè)情況

孝婦河綜合管理信息平臺(tái)運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等新一代信息技術(shù)，通過(guò)建設(shè)各種感知設(shè)備、運(yùn)用各種技術(shù)手段和方法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集孝婦河流域水文信息、水利工程設(shè)施、水利管理活動(dòng)等感知對(duì)象的狀態(tài)，形成物聯(lián)傳感、導(dǎo)航定位、衛(wèi)星遙感和無(wú)人機(jī)遙測(cè)等天空地一體化的流域感知系統(tǒng)。通過(guò)建設(shè)流域云平臺(tái)，匯聚流域所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)資源，建立各種業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及水利模型，對(duì)流域進(jìn)行全方位即時(shí)分析、指揮、調(diào)度和管理，形成具有強(qiáng)大的業(yè)務(wù)協(xié)同、分析研判和輔助決策能力的流域“大腦”。

2.1 建設(shè)整合監(jiān)測(cè)采集數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)孝婦河流域?qū)嵭腥采w、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，形成多源數(shù)據(jù)匯聚和跨部門信息的共享，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)手段，形成支撐河道流域感知的框架體系，作為建立孝婦河綜合管理信息平臺(tái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，促進(jìn)河湖管理工作的精細(xì)化、協(xié)同化、智能化、集成化，維持河湖“暢流活水”，保障孝婦河流域健康與功能永續(xù)利用[2]。（1）建設(shè)流域感知系統(tǒng)。

流域建設(shè)視頻監(jiān)控點(diǎn)80處（低點(diǎn)位視頻監(jiān)控點(diǎn)64處、高點(diǎn)位視頻監(jiān)控點(diǎn)16處），360°全景點(diǎn)50處，河道斷面水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)24處。為保障流域河道、湖泊在非法采砂、河道環(huán)境、水域岸線方面的監(jiān)管，提供準(zhǔn)確、及時(shí)、立體、動(dòng)態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)信息，切實(shí)提高了流域現(xiàn)場(chǎng)可視化能力。

（2）整合共享感知資源。

完成了188個(gè)雨量站、26個(gè)水文站、1 004個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)、124個(gè)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)、46個(gè)河道水質(zhì)斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)和28個(gè)污水處理廠排口水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的共享對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)市重要河道、水庫(kù)、湖泊、重點(diǎn)水利工程、重點(diǎn)斷面等方面的視頻采集和實(shí)時(shí)水文監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置河湖“四亂”和水質(zhì)超標(biāo)問(wèn)題，切實(shí)提高了河湖生態(tài)的動(dòng)態(tài)管理水平。

2.2 建設(shè)數(shù)字化河道模型

（1）建設(shè)數(shù)字孿生水域系統(tǒng)。

利用先進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、GIS技術(shù)、三維建模技術(shù)對(duì)孝婦河三維數(shù)字模型進(jìn)行建設(shè)，構(gòu)建孝婦河實(shí)體模型，收集整理河道基礎(chǔ)資料、規(guī)劃情況、工程情況、治理情況、河道環(huán)境以及水文、水情、水質(zhì)等數(shù)據(jù)，建立孝婦河流域的數(shù)字化檔案，對(duì)河道地形數(shù)據(jù)及河道三維模型進(jìn)行采集與建模，構(gòu)建數(shù)字孿生水域。

（2）建設(shè)一張圖+分析系統(tǒng)。

孝婦河一張圖通過(guò)匯集河道管理相關(guān)信息，以電子化地圖為基礎(chǔ)，綜合展現(xiàn)包括基礎(chǔ)信息、綜合監(jiān)控、專題服務(wù)、重點(diǎn)工程、防汛分析、視頻監(jiān)控等河湖管理與保護(hù)相關(guān)的各類信息，使各級(jí)河湖長(zhǎng)及時(shí)、快速地了解所轄河道的基本情況、污染源分布及管理情況、河道各監(jiān)測(cè)斷面和河道建筑物的監(jiān)控情況以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)“河道要素、一目了然”。

（3）建設(shè)決策預(yù)警分析系統(tǒng)。

建立孝婦河的預(yù)警監(jiān)控體系，通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)河道斷面監(jiān)測(cè)、污染源、水質(zhì)、水位、流量、入河排污的監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握孝婦河信息、準(zhǔn)確定位孝婦河問(wèn)題。通過(guò)對(duì)孝婦河及相關(guān)監(jiān)測(cè)信息的分析，實(shí)現(xiàn)及時(shí)預(yù)報(bào)、預(yù)警，盡早消除可能影響孝婦河生態(tài)環(huán)境和水資源利用的問(wèn)題。

2.3 打造綜合業(yè)務(wù)一體化平臺(tái)

（1）建立監(jiān)控調(diào)度中心。

調(diào)度中心硬件主要包括室內(nèi)小間距LED顯示系統(tǒng)、辦公電腦、路由器、服務(wù)器、交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、數(shù)字會(huì)議及擴(kuò)聲系統(tǒng)、模塊化機(jī)房、會(huì)議室等設(shè)備設(shè)施。監(jiān)控調(diào)度中心為孝婦河綜合管理、綜合調(diào)度及日常會(huì)議提供了空間場(chǎng)所，為實(shí)現(xiàn)河湖管理各項(xiàng)業(yè)務(wù)工作的判斷、決策和指揮提供了硬件支撐。

（2）建設(shè)綜合性業(yè)務(wù)信息管理平臺(tái)。

建設(shè)實(shí)時(shí)、公開(kāi)、高效的信息管理平臺(tái)，將河湖長(zhǎng)制、孝婦河管理、濕地公園管理、生態(tài)調(diào)水、小清河管理等日常業(yè)務(wù)工作納入信息化、一體化管理，切實(shí)提高了工作效能，為領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)指揮決策提供了綜合性信息技術(shù)支撐。

3 應(yīng)用亮點(diǎn)

3.1 初步建立了孝婦河流域的數(shù)字化模型

平臺(tái)構(gòu)建了孝婦河實(shí)體模型，基于孝婦河流域一張圖對(duì)河湖檔案資料、水文監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、河湖巡查、工程運(yùn)行監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、匯編、矢量化上圖，構(gòu)建孝婦河流域數(shù)字河湖，建立孝婦河流域的數(shù)字化檔案，使孝婦河流域河湖概況、雨水情監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、工程信息、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)一目了然，初步實(shí)現(xiàn)了河湖管理的數(shù)字化。

3.2 實(shí)現(xiàn)了巡河的智能化管理和考核

一是實(shí)現(xiàn)了巡河的智能化管理。各級(jí)河湖長(zhǎng)及河管員能通過(guò)巡河App進(jìn)行智能巡河，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理巡河中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了督促河湖長(zhǎng)巡河的短信提醒功能，在河湖長(zhǎng)每一個(gè)巡河周期結(jié)束的前兩天，對(duì)未巡河的河湖長(zhǎng)進(jìn)行短信提醒，督促其按時(shí)完成巡河任務(wù)，開(kāi)發(fā)巡河事件和投訴事件及時(shí)處理的短信提醒功能，督促相關(guān)責(zé)任人及時(shí)處理。

二是實(shí)現(xiàn)了巡河的智能考核。修訂完善了智能考核模塊設(shè)置規(guī)范，實(shí)現(xiàn)全市巡河考核數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，增加巡河簡(jiǎn)報(bào)和鎮(zhèn)辦以下巡河的考核模塊以及對(duì)河管員巡河的周期覆蓋率考核功能，提高了有效巡河率和覆蓋率。

三是探索開(kāi)發(fā)河管員對(duì)建成區(qū)外入河雨排口日巡查覆蓋功能。每個(gè)排口設(shè)立一個(gè)公示牌，賦予一個(gè)二維碼，河管員每天完成有效巡河的同時(shí)，對(duì)所負(fù)責(zé)河段的排口進(jìn)行全覆蓋掃碼打卡，將每個(gè)排口的排水情況通過(guò)巡河App上傳至平臺(tái)，如出現(xiàn)排口異常排水情況，及時(shí)核實(shí)、處理、銷號(hào)，借助水下機(jī)器人對(duì)問(wèn)題復(fù)雜的雨排口溯源整治，實(shí)現(xiàn)全市建成區(qū)外入河雨排口問(wèn)題的全程智慧化監(jiān)管。

四是打通了公眾發(fā)現(xiàn)河湖問(wèn)題的投訴渠道。公眾發(fā)現(xiàn)河湖問(wèn)題后，可以通過(guò)“淄博河湖”微信公眾號(hào)反映上報(bào)平臺(tái)，相關(guān)責(zé)任單位和責(zé)任人按照處置流程完成處理并反饋。

3.3 初步建立了降雨產(chǎn)匯流量的預(yù)測(cè)模型

平臺(tái)根據(jù)氣象部門發(fā)布的未來(lái)5 d降雨預(yù)報(bào)數(shù)值數(shù)據(jù)和實(shí)測(cè)的降雨量、斷面流量等，進(jìn)行滾動(dòng)式模擬預(yù)報(bào)，對(duì)斷面流量變化過(guò)程、降雨產(chǎn)匯流量等進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前，模型正在根據(jù)降雨量數(shù)據(jù)、預(yù)測(cè)流量、實(shí)際流量等數(shù)據(jù)不斷進(jìn)行模型參數(shù)優(yōu)化中，遠(yuǎn)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)孝婦河流域的洪水精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，為應(yīng)對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)洪水指揮決策提供數(shù)據(jù)智能分析服務(wù)。

3.4 實(shí)現(xiàn)了孝婦河濕地公園的智慧“暢游”

平臺(tái)打造了孝婦河濕地公園智慧游園系統(tǒng)，通過(guò)微信小程序、百度地圖為游客提供孝婦河濕地公園介紹、導(dǎo)游導(dǎo)覽、游玩線路等服務(wù)，游客可通過(guò)手機(jī)快速進(jìn)行公園的線上游覽，了解公園景點(diǎn)、停車場(chǎng)、衛(wèi)生間、游覽線路等信息，并能夠隨時(shí)反饋公園管理中的問(wèn)題，切實(shí)提升了景區(qū)智慧化現(xiàn)代化能力，為游客提供多元化功能服務(wù)，助力景區(qū)服務(wù)升級(jí)。

4 應(yīng)用成效

4.1 助力河湖管理業(yè)務(wù)開(kāi)展，切實(shí)提高工作效率

孝婦河綜合管理信息平臺(tái)充分利用先進(jìn)技術(shù)建立了感知體系和數(shù)字河道模型，借助數(shù)學(xué)模型和快速分析，提高了信息采集傳輸訪問(wèn)的數(shù)字化和自動(dòng)化水平，提高了信息收集傳輸訪問(wèn)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)河湖管理信息化，決策科學(xué)化，助力河湖長(zhǎng)制、工程調(diào)度、生態(tài)調(diào)水、公園管理等相關(guān)業(yè)務(wù)線上處理，2 100余名河湖長(zhǎng)、1 100余名河管員進(jìn)行智能巡河，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)，實(shí)現(xiàn)河湖問(wèn)題閉環(huán)處置，切實(shí)提高了工作效率。

4.2 助力經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，切實(shí)提升管理服務(wù)水平

孝婦河綜合管理信息平臺(tái)有效整合了水利、環(huán)保、水文等部門的信息資源，提高了政務(wù)工作信息化水平，有力提升了政府管理服務(wù)能力，加強(qiáng)了政府與公眾之間的聯(lián)系，引導(dǎo)公眾參與河湖管理，并為公眾提供貼心服務(wù)。在防洪抗旱減災(zāi)、水資源利用配置、水環(huán)境保護(hù)治理等方面，提供了綜合管理和決策服務(wù)信息平臺(tái)，提高了水資源優(yōu)化配置及河湖科學(xué)管理水平。

4.3 助力生態(tài)文明建設(shè)，切實(shí)提升了河湖環(huán)境質(zhì)量

孝婦河綜合管理信息平臺(tái)的建立，有效增強(qiáng)了對(duì)河湖非法采砂、河道環(huán)境、水域岸線的監(jiān)管，加強(qiáng)了對(duì)河湖違法案件的查處，有力促進(jìn)了水污染防治、水生態(tài)修復(fù)和水環(huán)境治理等河湖長(zhǎng)制重點(diǎn)任務(wù)的推動(dòng)落實(shí)。通過(guò)視頻監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等感知體系的建立，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置河湖“四亂”和水質(zhì)超標(biāo)問(wèn)題，通過(guò)河長(zhǎng)巡河及社會(huì)公眾監(jiān)督，加大了對(duì)河湖生態(tài)的管理力度，促使河湖生態(tài)環(huán)境質(zhì)量得到了全面提高。

5 思考啟示

5.1 加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)河湖信息化有序開(kāi)展

河湖的信息化是水利信息化的重要組成部分，應(yīng)當(dāng)按照水利信息化的頂層設(shè)計(jì)和整體規(guī)劃，抓好相關(guān)的工作落實(shí)。河湖的信息化建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展、反復(fù)迭代的過(guò)程，頂層設(shè)計(jì)須以全面支撐全市河湖智慧化管理發(fā)展規(guī)劃的業(yè)務(wù)管理要求為目標(biāo)，通過(guò)頂層設(shè)計(jì)，提出河湖管理信息化各項(xiàng)工作的組成內(nèi)容及相互關(guān)系，明確規(guī)劃和建設(shè)工作范圍，從信息系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、管理體系和規(guī)章制度等方面為河湖信息化工作的有序開(kāi)展提供整體指導(dǎo)依據(jù)，為相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展提供全面的信息化支撐，推進(jìn)智慧河湖建設(shè)的全面發(fā)展。

5.2 打造綜合信息管理平臺(tái)，推進(jìn)河湖管理數(shù)字化、信息化

孝婦河綜合信息管理平臺(tái)充分利用新技術(shù)，初步建立了孝婦河流域的感知、數(shù)字孿生水域、大數(shù)據(jù)+綜合管理和一張圖+決策支撐體系，形成了孝婦河流域的河湖管理數(shù)字化、信息化模型，切實(shí)夯實(shí)了河湖數(shù)字化和信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，為下一步打造全流域的智慧河湖信息管理平臺(tái)起到試點(diǎn)作用。

5.3 科學(xué)準(zhǔn)確把握河湖管理信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)

河湖管理的信息化是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的過(guò)程，必須遵循逐步實(shí)現(xiàn)河湖管理可視化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)現(xiàn)河湖管理的可視化，即建立河湖天空地一體化感知網(wǎng)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；河湖管理的數(shù)字化強(qiáng)調(diào)對(duì)河湖數(shù)據(jù)的收集、聚合、分析與應(yīng)用；河湖管理網(wǎng)絡(luò)化強(qiáng)調(diào)河湖管理相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸和共享；智能化體現(xiàn)了信息應(yīng)用的較高層次與水平。因此，在推進(jìn)河湖管理現(xiàn)代化建設(shè)中，必須把握河湖管理的信息化發(fā)展趨勢(shì)，科學(xué)有序推進(jìn)各項(xiàng)工作開(kāi)展。