數(shù)字孿生與水利工程檔案管理

崔婷

摘 要：文章基于信息化時(shí)代大背景，從數(shù)字孿生水利給水利工程檔案管理帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)出發(fā)，分析了水利工程檔案管理存在的問題，提出了水利工程檔案管理亟須更新觀念、提高信息化水平、建設(shè)復(fù)合型人才隊(duì)伍以及提升信息安全保障等對(duì)策和建議，希望能夠?yàn)楫?dāng)下數(shù)字孿生與水利工程檔案管理工作的發(fā)展提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)字孿生；水利工程；檔案管理

中圖分類號(hào)：G27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

進(jìn)入新時(shí)代，大數(shù)據(jù)浪潮洶涌而至。黨的十八大以來，網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)建設(shè)取得歷史性成就，數(shù)字化、信息化向縱深發(fā)展。水利部門審時(shí)度勢(shì)，開展數(shù)字孿生水利工作部署，水利行業(yè)將實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)水利到現(xiàn)代水利的跨越。數(shù)字孿生水利對(duì)于水利工程檔案管理工作既是重要機(jī)遇，也是嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，提出了更高的要求。怎樣適應(yīng)數(shù)字孿生水利工作新形勢(shì)，實(shí)現(xiàn)水利檔案工作的信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，助力推進(jìn)水利現(xiàn)代化，是水利檔案工作者亟須深入思考的重要問題。

一、數(shù)字孿生水利基本情況

數(shù)字孿生（Digital Twin）是由美國(guó)密歇根大學(xué)的邁克爾·格里夫斯（Michael Grieves）教授于2002年首次提出的概念。簡(jiǎn)言之，數(shù)字孿生是物理實(shí)體或過程的虛擬表達(dá)以及虛實(shí)之間的鏡像映射關(guān)系?！皩\生體”其中之一是“物理孿生體”，即存在于物理世界（現(xiàn)實(shí)世界）的人類可以直接感知的物理實(shí)體；其中之二就是“數(shù)字孿生體”，它是通過數(shù)字化方式為其物理孿生體創(chuàng)建的數(shù)字化模型，也被稱為數(shù)字鏡像或數(shù)字化映射。數(shù)字孿生表達(dá)的是數(shù)字孿生體與物理孿生體之間的映射關(guān)系，通過實(shí)體世界與虛擬世界雙向映射、動(dòng)態(tài)交互、實(shí)時(shí)連接，記錄、仿真、預(yù)測(cè)相應(yīng)對(duì)象的全生命周期的運(yùn)行軌跡。

數(shù)字孿生水利是“十四五”期間智慧水利建設(shè)的重要內(nèi)容，是水利高質(zhì)量發(fā)展的重要標(biāo)志。在水利工程建設(shè)中，充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，對(duì)水利工程集成多學(xué)科、多物理量、多尺度以及多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成對(duì)實(shí)體水利工程的映射，從而反映相對(duì)應(yīng)水利工程的全生命周期過程。以數(shù)字孿生流域?yàn)槔褪且晕锢砹饔驗(yàn)閱卧?、時(shí)空數(shù)據(jù)為底座、數(shù)學(xué)模型為核心和水利知識(shí)為驅(qū)動(dòng)，制造一個(gè)孿生體，對(duì)物理流域全要素和水利治理管理活動(dòng)全過程的數(shù)字化映射、智能化模擬，實(shí)現(xiàn)孿生體流域與物理流域同步仿真運(yùn)行、虛實(shí)交互以及迭代優(yōu)化。簡(jiǎn)言之，就是有一個(gè)物理形態(tài)的流域，就有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字形態(tài)的“活”的流域?qū)\生體存在。

目前，在國(guó)家層面，數(shù)字孿生流域、數(shù)字孿生水網(wǎng)等基本完成頂層設(shè)計(jì)，數(shù)字孿生水利技術(shù)框架體系基本形成。下一步，將按照需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力的要求，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化為主線，以數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬和精準(zhǔn)化決策為路徑，以算據(jù)、算法、算力建設(shè)為支撐，構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”功能的數(shù)字孿生水利體系。實(shí)施已建工程智能化改造，加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在水利工程全生命周期運(yùn)用，強(qiáng)化數(shù)字賦能水利工程運(yùn)行管理，全面管控致險(xiǎn)、承險(xiǎn)、防險(xiǎn)要素，促進(jìn)水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推進(jìn)水利現(xiàn)代化實(shí)施進(jìn)程。

二、水利工程檔案管理工作面臨機(jī)遇和挑戰(zhàn)

江河安瀾是“國(guó)之大者”，水清岸綠是“民之所盼”。水利工程檔案是治水興水的重要?dú)v史記載。水利工程檔案是指水利工程建設(shè)在立項(xiàng)、審批、招投標(biāo)、勘察、征地補(bǔ)償、移民安置、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及竣工驗(yàn)收全過程中形成的文字、圖表以及聲像等形式的全部文件，包括項(xiàng)目前期文件、項(xiàng)目管理文件、項(xiàng)目竣工文件和項(xiàng)目竣工驗(yàn)收文件等。隨著信息化時(shí)代的到來，水利工程檔案管理也經(jīng)歷著從傳統(tǒng)到現(xiàn)代、從紙質(zhì)到電子化、從手工到自動(dòng)化的轉(zhuǎn)型。從檔案收集、管理、保存看，既有存量的和新產(chǎn)生的紙質(zhì)文件，也有紙質(zhì)轉(zhuǎn)換電子化和紙質(zhì)—電子雙形態(tài)文件。從使用看，用戶到實(shí)體水利檔案館（室）查閱的內(nèi)容多，足不出戶登錄有關(guān)檔案網(wǎng)站查閱的內(nèi)容較少；人工檢索查閱實(shí)體內(nèi)容的多，給定條件選項(xiàng)自動(dòng)化檢索查閱電子化內(nèi)容的少，大多數(shù)處于“半數(shù)字化”“半信息化”階段。所以，水利工程檔案管理處于多載體形態(tài)、多管理方式、多平臺(tái)利用的交互迭代轉(zhuǎn)型期。

數(shù)字孿生給水利工程檔案管理帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。數(shù)字孿生水利工作的開展意味著未來大量原生態(tài)數(shù)據(jù)檔案資源將成為水利檔案部門的主要管理對(duì)象。一方面，數(shù)字孿生技術(shù)可以賦能水利工程檔案管理更加便捷、高效、安全，可以推動(dòng)檔案資源的數(shù)據(jù)化，加快數(shù)字檔案館（室）建設(shè)進(jìn)程，提高檔案資源的共享和利用效率；另一方面，在管理理念、工作路徑、體系兼容、技術(shù)跟進(jìn)、人才培養(yǎng)以及信息安全等方面也提出了更高的要求。目前，水利工程檔案管理還存在一些問題，影響了它對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展應(yīng)有的基礎(chǔ)保障效果。

1.管理理念和機(jī)制滯后

一是對(duì)新形勢(shì)的預(yù)判和應(yīng)對(duì)不足。信息化時(shí)代的檔案管理已經(jīng)不同于傳統(tǒng)的檔案管理，傳統(tǒng)的手工數(shù)據(jù)登記與人工管理方法已經(jīng)落后，不適用于現(xiàn)代的發(fā)展，取而代之的是使用數(shù)字化實(shí)行管理的方式。不過，就目前來看，對(duì)于水利數(shù)字孿生體海量數(shù)據(jù)如何對(duì)接、收集、歸檔以及利用，如何迭代發(fā)展，對(duì)其緊迫性認(rèn)識(shí)不到位，認(rèn)真研究和有效應(yīng)對(duì)均不充分，相應(yīng)的理論醞釀和準(zhǔn)備不充分，便無(wú)法指導(dǎo)實(shí)際工作的開展，也造成信息化管理檔案水平相對(duì)落后。

二是對(duì)水利工程檔案的重要性認(rèn)識(shí)不足。有些單位沒有將檔案工作納入總體發(fā)展規(guī)劃和工作計(jì)劃，檔案管理相關(guān)制度和責(zé)任制不夠健全，檔案工作缺少應(yīng)有的規(guī)范和保障，僅僅是將檔案管理是一項(xiàng)必須做的工作，至于做到什么程度、應(yīng)達(dá)到什么樣的目標(biāo)、未來愿景等，都未充分考慮。因此，有關(guān)水利工程檔案方面的工作，并未得到相關(guān)單位的高度重視。

三是缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和協(xié)調(diào)機(jī)制。在檔案信息化建設(shè)中缺乏頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各起爐灶，各干各的，不僅造成信息資源、設(shè)備設(shè)施等重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)，還影響了信息的共享和交換。此種狀況下，因?yàn)樾畔⒌牟煌〞?，使得檔案信息化原本的作用并未發(fā)揮出來，名義上是“信息化”，但實(shí)際上仍舊是比較閉塞的情況，信息化的水平也無(wú)從體現(xiàn)。

2.數(shù)字化程度不足

水利工程檔案數(shù)字化是利用數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)壓縮以及高速掃描等技術(shù)，將紙質(zhì)、聲像文件等傳統(tǒng)介質(zhì)文件和已經(jīng)歸檔保存的電子檔案，系統(tǒng)組織成結(jié)構(gòu)有序的檔案信息庫(kù)的過程。目前，海量的存量紙質(zhì)檔案數(shù)字化轉(zhuǎn)化率不高，大多處于“冷存”期，尚未全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化錄入，數(shù)字化檔案呈現(xiàn)“碎片化”，無(wú)法很好地將各類信息通暢連接起來，在查找相關(guān)信息時(shí)，也無(wú)法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確地找到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在效率方面仍舊是比較有限。如果不盡快解決存量檔案數(shù)字化問題，就會(huì)對(duì)數(shù)字孿生體歸檔和水利工程檔案信息化整體系統(tǒng)建設(shè)工作造成不利影響，相關(guān)工作推進(jìn)的質(zhì)量和效果也無(wú)法保障。

3.安全措施不夠精準(zhǔn)

水利工程尤其是大型骨干水利工程是國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性工程，其檔案數(shù)據(jù)信息事關(guān)國(guó)家利益、國(guó)家機(jī)密，事關(guān)國(guó)家安全、人民安全，水利工程一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)被泄露的情況，便可能引發(fā)系列的風(fēng)險(xiǎn)，甚至一定程度上影響國(guó)家相關(guān)戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。

目前，傳統(tǒng)檔案管理的安全制度、手段和措施大體比較完備。但是，在檔案信息化建設(shè)中，信息安全還存在人防、物防以及技防等措施不到位的問題，如管檔人員對(duì)信息安全重要性認(rèn)識(shí)不足、對(duì)安全措施的把握運(yùn)用不熟練、相關(guān)信息安全制度不夠健全、管理系統(tǒng)和應(yīng)用軟件國(guó)產(chǎn)化替代力度不夠，存在后門失密風(fēng)險(xiǎn)以及防災(zāi)備份不完善、網(wǎng)絡(luò)安全有漏洞等，都將會(huì)導(dǎo)致檔案信息安全受到一定的威脅。

4.人才隊(duì)伍老化斷層

長(zhǎng)期以來，檔案工作相比轟轟烈烈的水利建設(shè)工作，略顯“冷門”，一直存在人才缺乏問題，有些單位認(rèn)為水利檔案管理工作只是簡(jiǎn)單的行政類工作，并沒有意識(shí)到此項(xiàng)工作的重要性，也沒有配備專業(yè)的人才。有的單位沒有專職檔案員，有的工作人員既不懂檔案也不懂水利，靠的是老一輩人“傳幫帶”。水利檔案信息化建設(shè)的要求更加凸顯了專業(yè)人才的缺乏，數(shù)字檔案具有電子化、信息化、線上管理的特點(diǎn)和屬性，對(duì)檔案人員有較高的相關(guān)理論和技能要求。有些單位的檔案工作人員缺乏檔案管理、信息化等專業(yè)知識(shí)和技能，不能適應(yīng)檔案信息化的要求，相關(guān)第三方服務(wù)外包工作也不夠規(guī)范，致使檔案信息化建設(shè)質(zhì)量不高、效率偏低。

三、對(duì)策和建議

1.水利工程檔案管理觀念亟須更新

一是緊跟時(shí)代脈動(dòng)，更新傳統(tǒng)觀念。信息時(shí)代發(fā)展日新月異，必須準(zhǔn)確預(yù)判，緊跟形勢(shì)，未雨綢繆。萬(wàn)物皆數(shù)，數(shù)據(jù)為王，推進(jìn)檔案管理觀念由傳統(tǒng)思維向數(shù)據(jù)思維轉(zhuǎn)變，從管理文本到管理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變，從管理靜態(tài)文件到管理動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變。數(shù)字孿生水利是新事物，要針對(duì)其特點(diǎn)和要求，有的放矢地做好檔案工作。

二是加強(qiáng)重視程度，注重宣傳教育。提高各單位對(duì)水利檔案信息化工作的重視程度，列入議事日程，與工程建設(shè)同步研究，同步推進(jìn)，同步落實(shí)，同步檢查，在人、財(cái)、物方面進(jìn)一步予以傾斜。此外，還應(yīng)加強(qiáng)水利檔案信息化工作的宣傳教育，明確檔案工作的目標(biāo)和任務(wù)，建立健全檔案管理制度和責(zé)任制，特別對(duì)于數(shù)字孿生體的同步建檔、虛實(shí)銜接以及體系兼容等，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)規(guī)劃和研究，制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，規(guī)范數(shù)字孿生體檔案信息的收集、整理、歸檔以及利用等行為。

2.水利工程檔案信息化水平亟須提高

一是完善體制機(jī)制，要著手開展組織體制的重新構(gòu)建，檔案部門要主動(dòng)與工程建設(shè)、信息化等部門加強(qiáng)融合，建立協(xié)調(diào)和溝通機(jī)制，雙向奔赴，共同發(fā)力，讓所有部門、單位、人員在發(fā)揮各自功能效用的基礎(chǔ)上，齊心合力，共同加強(qiáng)水利檔案管理的信息化水平。

二是強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)。統(tǒng)一水利檔案信息化建設(shè)規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)，特別是要推動(dòng)水利數(shù)字孿生體在檔案管理中的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和法制化，明確水利數(shù)字孿生體的歸檔范圍、原則、流程以及責(zé)任等，保障數(shù)字孿生體檔案的安全和穩(wěn)定性。

三是加大投入和支持力度。調(diào)動(dòng)人力、物力、財(cái)力，配備必要的設(shè)備設(shè)施和軟件等，爭(zhēng)取盡可能短時(shí)間內(nèi)完成存量紙質(zhì)檔案全面數(shù)字化，為技術(shù)更新迭代奠定基礎(chǔ)。要優(yōu)化紙質(zhì)檔案數(shù)字化的流程和方法，一般可分為四個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、掃描階段、數(shù)據(jù)處理階段和歸檔階段，要采集相關(guān)元數(shù)據(jù)歸檔。

四是提升檔案信息化建設(shè)的質(zhì)量和效率。加強(qiáng)政府、檔案以及大數(shù)據(jù)等部門間的協(xié)調(diào)和合作，打破“數(shù)據(jù)煙囪”和“信息孤島”，建立數(shù)據(jù)共享和交換的機(jī)制和平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)檔案信息資源的整合和共享。

3.復(fù)合型人才隊(duì)伍建設(shè)刻不容緩

千秋基業(yè)，人才為本。人才隊(duì)伍的建設(shè)對(duì)于任何行業(yè)、工作都是“第一資源”，同樣也是水利檔案管理工作的重要保障。需要做到以下幾點(diǎn)：

一是進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)有人員培訓(xùn)。根據(jù)管檔人員的崗位職責(zé)和業(yè)務(wù)需求，針對(duì)普遍存在的短板弱項(xiàng)，缺少什么就補(bǔ)充什么，有的放矢地制訂培訓(xùn)計(jì)劃和內(nèi)容，應(yīng)包括檔案業(yè)務(wù)、水利工程管理、信息化以及數(shù)字孿生等，培養(yǎng)和提高管檔人員的數(shù)字素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。

二是加大引進(jìn)復(fù)合型人才力度。加強(qiáng)對(duì)水利、檔案以及信息化三維復(fù)合型創(chuàng)新人才的需求分析和培養(yǎng)規(guī)劃，明確新形勢(shì)下水利檔案管理所需的專業(yè)知識(shí)和技能，結(jié)合數(shù)字孿生水利工程的特點(diǎn)和要求，制定合理的人才引進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和渠道，加強(qiáng)對(duì)復(fù)合型創(chuàng)新人才的激勵(lì)機(jī)制和保障措施。

三是納入第三方力量。通過政府購(gòu)買服務(wù)等方式，引進(jìn)水利檔案管理第三方外包服務(wù)，與在編的管檔人員協(xié)同，形成智慧型人才梯隊(duì)。選擇有資質(zhì)、有信譽(yù)以及有經(jīng)驗(yàn)的第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)，明確外包服務(wù)的目的、范圍、標(biāo)準(zhǔn)和要求，制定合理的外包方案和合同，明確雙方的權(quán)利和義務(wù)，設(shè)立有效的考核評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制。

4.檔案信息安全保障提升迫在眉睫

在高度重視和落實(shí)傳統(tǒng)檔案安全管理的基礎(chǔ)上，要加強(qiáng)以下幾方面工作，一是建立健全檔案信息安全和保密規(guī)章制度。明確檔案信息安全的責(zé)任主體、管理流程、保密等級(jí)、訪問權(quán)限、備份恢復(fù)等規(guī)范要求，著重建立和完善的電子檔案管理制度，規(guī)范電子檔案的收、管、存、用、移交等工作流程，并制定應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對(duì)突發(fā)事件和自然災(zāi)害，確保檔案實(shí)體安全和信息安全；二是守好檔案信息化管理人防、物防、技防安全關(guān)口。加強(qiáng)檔案信息安全教育培訓(xùn)，提高管檔人員和使用者的安全意識(shí)。按照國(guó)家規(guī)定的信息安全整體框架推進(jìn)工作，系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)要設(shè)置可靠的物理隔離措施，加強(qiáng)檔案信息安全技術(shù)防護(hù)，采用先進(jìn)的加密、防病毒以及防火墻等技術(shù)手段，使用安全可靠的國(guó)產(chǎn)軟件，防止黑客入侵，防止病毒感染，保護(hù)檔案信息不受非法篡改、竊取和泄露等威脅；三是完善系統(tǒng)信息安全防災(zāi)備份功能。建立有效的檔案?jìng)浞輽C(jī)制，定期對(duì)檔案、管理信息系統(tǒng)及電子文檔、數(shù)據(jù)等實(shí)行備份，采用多種介質(zhì)和方式實(shí)行存儲(chǔ)，如光盤、硬盤以及云存儲(chǔ)等。數(shù)據(jù)服務(wù)器應(yīng)異地備份，比如異地之間不應(yīng)互為備份，處于同一地震帶的異地不應(yīng)作為備份等，進(jìn)一步強(qiáng)化和完善數(shù)據(jù)恢復(fù)功能；四是夯實(shí)網(wǎng)絡(luò)安全。定期開展安全檢查，開展網(wǎng)絡(luò)安全攻防演練，堵塞安全漏洞，強(qiáng)化安全性能。

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（作者單位：山東省水利綜合事業(yè)服務(wù)中心）