張 鵬,劉福勝
(山東農業大學水利土木工程學院,山東 泰安 271018)
水利是現代農業建設和國民經濟社會發展的基礎,是生態環境改善的重要保障。近年來,隨著經濟社會的快速發展,以及物聯網、大數據、云計算、人工智能等新技術的發展和應用,發展智慧水利已經成為當前重大而緊迫的任務。2017年《山東省“十三五”水利信息化發展規劃》中提出深入落實大數據、“互聯網+”等信息化發展戰略,以“智慧水利”為目標,以數字化、自動化和智能化為支撐,突出需求導向,為山東水利智慧化發展指明了方向。
近年來,山東省水利信息化建設已初步形成了“一個中心、一個平臺、一張圖表、一套標準”的信息化建設整體格局,初步建立起省級水利信息化系統,基本實現了水利信息的采集、傳輸、決策服務,水利現代化管理能力得到有效提升,為水利智慧化建設打下了基礎。
利用運營商通信網絡,省、市、縣三級水利部門的水利業務內網已建成了主干帶寬10M以上通信網,實現省、市、縣三級水利部門互聯互通,為綜合辦公和業務信息以及視頻會議提供保障。配套建設了相應的專用機房、服務器、網絡、安全設備等,為信息的采集控制傳輸以及安全提供硬件支持。
2018年7月山東河長制湖長制管理信息系統正式上線,系統中已管理9000余條河流和6436個湖庫信息,并按照省、市、縣、鄉、村五級隸屬關系與部分河長、湖長、責任段一一對應到位。目前,河長制APP累計下載17.8萬余次,利用本系統巡河累計174萬余次,查處河湖違法問題6.3萬余處。
依托物聯網、大數據、云平臺等現代信息技術,深化灌區大數據創新應用,部分灌區推廣建立了立體感知體系、自動控制體系、智能應用體系、支撐保障體系,同步規劃、同步建設、同步實施量水測水設施,到“十三五”末,大中型灌區60%以上的斗口要進行量測水設施配套。
近年來,山東省開展了國家防汛抗旱指揮系統、中小河流水文監測系統的建設以及山洪災害防治、重點地區洪水風險圖等項目編制,基本實現了縣級以上水利部門的防汛抗旱指揮調度全覆蓋。全省水文水資源業務應用系統實現了部分站點雨量、水位、水質、蒸發、墑情、水土保持以及視頻等信息實時在線采集、自動傳輸,為最嚴格的水資源管理制度的實施以及防汛抗旱、水生態保護、水土保持提供詳實的數據資料。農村飲水安全信息庫基本摸清了全省各工程和村莊的情況,初步搭建起全省飲水安全地理信息平臺。
山東省構建了水利網站群系統,實現了廳機關、直屬單位、地市和(市、區)水行政主管單位門戶網站的統一出口,統一管理,實現政務信息的資源共享;建設山東水利云辦公平臺,實現了全省水利業務數據存儲、資源共享、數據的高效應用、行政審批集中辦理,提高了各級行政審批工作的效率。
山東省水利廳相繼制定和出臺了《山東省水利網絡與信息安全事件應急預案》《山東省水利廳機房管理規定》《山東省水利廳信息資產與人員安全管理規定》《山東省水利廳電子政務系統應急預案》等規定和應急預案,將信息安全工作制度化、規范化,提高了應對突發網絡與信息安全事件的組織指揮和處置能力。
目前,山東省水利智慧化建設雖然取得了一些成績,但仍然存在一些問題:
一是山東省各類水利設施的監測遠未做到全面感知,水利信息基礎支撐軟硬件設施區域發展不平衡,整合力度不夠,尚未形成集感、傳、智、控為一體的信息綜合管理智慧體系,距離智慧的要求還有差距。
二是山東省水利智慧化尚未完全做到統一規劃、統一標準、統一要求,統籌考慮政府監管、運行維護、社會服務、應急處置等工作方面需要進一步細化,智慧水利頂層設計有待于進一步完善。
三是水利各部門業務數據量非常大,各部門數據存在信息孤島問題,水利內部各業務部門信息尚未實現共享,跨部門跨區域相關數據還未做到部門間共享,距離服務型政府的要求還存在差距。
四是對于物聯網、大數據、云計算、人工智能等新技術尚未得到廣泛應用,缺乏掌握大數據等新技術、創新能力強的水利科技創新人才隊伍。
五是基層水利單位對智慧水利建設認識不足,對于建設目標、任務以及達到的效果不確定,智慧水利建設中普遍存在重建輕管的現象,缺乏專業管理人員。
針對當前山東省水利信息基礎支撐軟硬件設施區域發展不平衡等問題,根據工程的重要性以及信息化的需求程度進行劃分,制定實施計劃分步實施。資金投入方面可以根據基礎設施所在地財政狀況,由省、市、縣按照一定比例進行投入,也可以積極吸收社會企業、團體、個人資金,建立依靠政府引導,社會共建的投資格局。
智慧水利是一個龐大而復雜的系統工程,山東省智慧水利頂層設計應依托山東省水利實際情況聯合顧問團、專家學者、水利科研院所,借鑒經驗,民主溝通,應用大數據、云計算等新技術,統籌各專業領域,防止碎片化,突出水利行業的重點領域和關注點,建立統一規劃、統一標準、統一要求,構建基于大數據的山東省智慧水利平臺,為山東省智慧水利建設提供規劃與指導。
信息孤島是水利智慧化建設的薄弱環節,也是智慧水利建設需要解決的重中之重。對于解決信息孤島問題,首先,山東省水利防汛抗旱、水資源管理、河湖保護、農業灌溉、水土保持等各業務部門之間,歷史和實時采集的水雨情、水環境、土壤墑情、地下水、水土保持等數據、圖表、音視頻等要實現信息共享。
其次,構建省、市、縣三級數據存儲中心共享的數據使用格局,實現各級水利部門之間的信息共享。
第三實現水利與相關部門數據的共享,主要包括環保、交通、國土、工信測繪等部門數據,尤其是實現與矢量地圖數據、遙感數據的共享,可以為水利項目建設整體規劃提供技術支持。通過數據的互通共享,建立海量數據庫并進行挖掘分析,為山東省水利智慧化建設以及服務能力的提升提供支撐。
加大對大數據、人工智能等新技術應用人員的培養經費投入,構建培養、引進相結合的高層次創新人才隊伍建設體系。聯合高校、科研院所共建智慧水利重點實驗室、工程技術研究中心等創新平臺;充分發揮優秀專家學者的作用,建立以專家學者為帶頭人的水利科技創新團隊;與高校合作共建產學研相關水利專業,為水利科技創新提供后備人才。打造一支能夠將山東水利實際和大數據、人工智能等技術相結合,不斷提升創新服務能力的水利科技創新隊伍。
基層水利單位是智慧水利工作最前沿的人員,也是現場采集、傳輸、存儲設備的直接管理者,負責現場設備設施的維護維修和保養等管理工作,他們的智慧水利觀念將影響到智慧水利的具體實施。因此,應加大對基層水利單位智慧水利相關知識的培訓力度,對現場管理人員進行采集、傳輸、存儲設備專業的培訓,改變傳統觀念,更好的適應信息化時代的需要。
智慧水利建設是一個復雜而漫長的工程,應在做好頂層設計的同時,各相關行業協同推進,完善信息化基礎設施建設,全面提升感知能力,建立水利信息共享機制,打通水利數據獲取的“最后一公里”,打造一只掌握大數據、人工智能等新技術的水利科技創新人才隊伍,為山東水利的快速發展提供技術支撐。