(中國長江三峽集團有限公司 移民工作局，四川 成都 610041)

1 研究背景

水電是可再生能源體系的重要組成部分，也是目前技術成熟和最具有經濟性的可再生能源。大型水電工程開發(fā)是人類改造自然、利用水資源的活動，涉及自然環(huán)境、工程技術、經濟、社會、移民搬遷安置等多種復雜因素，堪稱最具挑戰(zhàn)性的人類工程活動[1]。長期以來，水庫移民都是水電工程的重要組成部分,水庫移民安置更是水電工程規(guī)劃設計和建設過程中必須重視的制約性因素之一，關系到項目投資規(guī)模、區(qū)域環(huán)境承載力、社會經濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和生態(tài)環(huán)境保護等[2]。近年來，中國三峽集團承擔建設的金沙江下游溪洛渡、向家壩等梯級電站，水能資源豐富、建設規(guī)模巨大，但也存在著移民總量大、投資規(guī)模大所帶來的移民工作難度大、情況復雜、任務重等難題。為了更好地滿足移民管理的工作需要，2007年以來中國三峽集團以多層級、多階段的移民綜合管理為切入點，以“移民指標可核查、移民資金可追溯、移民安置效果可評價”為建設目標，在移民管理信息化方面開展了大量工作，通過對實物指標、規(guī)劃成果、計劃、進度、投資資金、安置實施等方面的管理，為中國三峽集團和移民工作參與各方提供了高效通用的信息采集、管理、服務和協同工作的信息化管理平臺。在此過程中，開展了良好的系統(tǒng)應用和積累了海量的移民業(yè)務數據和資料，初步實現了移民業(yè)務工作的系統(tǒng)化、規(guī)范化和標準化。但該管理系統(tǒng)主要定位于日常的移民業(yè)務管理，對于各類數據資源的綜合應用能力比較有限，特別是基于空間信息資源和移動端的整合及應用不夠，移民工作數字化、智慧化整體水平和應用層次有待提升。

智慧行業(yè)應用源于智慧地球的概念。2008年，IBM提出了“智慧地球”的理念。所謂“智慧地球”，實際是在各行各業(yè)充分應用新一代的IT技術，把感應器嵌入和裝備到全球各個角落， 將電網、鐵路、橋梁、公路等各種物體普遍連接，形成所謂的“物聯網”，再通過互聯網將“物聯網”整合起來，使人們能以更精細和動態(tài)的方式管理生產和生活，實現全球的“智慧化”[3-4]。如今，數字化、智慧化已是當前全球信息技術發(fā)展和變革的必然趨勢，黨中央國務院高度重視智慧社會建設和發(fā)展，強調要建設網絡強國、數字中國、智慧社會，要求各個行業(yè)結合自身需求在經濟轉型、結構優(yōu)化、轉換動能方面，加強互聯網、大數據、人工智能與實體經濟等的深度融合[5-6]。數字化、智慧化也是中國三峽集團“十三五”科技規(guī)劃和“智慧三峽”信息化規(guī)劃的重要工作內容，如為了提高工程建設和運行水平，綜合利用地理空間信息技術、物聯網等高新技術，采用全生命周期管理理念，正在建設的服務于水電工程的數字流域系統(tǒng)[7]。智慧地球概念提出后，“智慧”取代了“數字”，成為無所不能的形容詞，如智慧城市、智慧電網、智慧交通、智慧小鎮(zhèn)以及智慧水利等[8]。尤其是智慧城市這一概念被IT行業(yè)所推崇，并以IT技術和應用得到了大量推廣，充分提高了城市治理能力和管理水平[9-10]。智慧移民是集成物聯網、云計算、大數據、空間地理信息等技術的一種新的移民理念和模式，能夠促進水電工程移民規(guī)劃設計、項目建設、安置實施管理、庫區(qū)幫扶和后續(xù)發(fā)展等工作,它對進一步推進移民工作信息化、提高移民工作效率和管理水平、保障庫區(qū)移民長治久安和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，也將大大提高中國三峽集團的科技創(chuàng)新能力和核心競爭力。

2 建設目標及應用范圍

2.1 建設目標

在前期移民管理信息化的良好基礎上，智慧移民旨在整合目前中國三峽集團已有的移民相關信息系統(tǒng)，建立跨部門的全業(yè)務鏈數據共享機制，圍繞大數據的合作實現數據的高水平利用(數據采集、加工、存儲、清洗、挖掘、決策控制與利用)[11]，提升已有各系統(tǒng)的綜合應用水平，達到移民管理的決策支持和移民數據智慧化應用的目標。滿足更高的移民管理信息化服務需求，精準對接各層級用戶需求，做到既能為普通員工提供業(yè)務工作上的技術支持，也能為領導決策提供數據支撐和比選方案等，諸如實時信息推送、業(yè)務流程查看、重要事務督辦、智能分析與決策等。通過引進空間信息技術，結合當前大數據、云計算、互聯網+等理念，全面實現移民工作數字化，進一步促進各類數據資源的深度應用和融合，為中國三峽集團移民工作由管理信息化向數字化、智慧化發(fā)展奠定基礎。

概括而言即為立足現有移民管理信息化基礎，進一步推動移民數字化建設，以“透徹感知、全面互聯、深度整合、廣泛共享、智能應用、泛在服務”[12]為智慧化提升方向，打造智慧移民信息化綜合體系，從而為“智慧規(guī)劃、智慧安置、智慧扶持、智慧監(jiān)管”提供有效信息支撐。總體目標框架如圖1所示，具體可劃分為智慧化目標、移民業(yè)務目標和社會責任目標3個層次。

2.1.1智慧化目標

以水電工程移民管理信息系統(tǒng)為基礎，進一步深化運用空間信息技術、云計算、物聯網、大數據、人工智能、移動互聯等新一代信息技術，利用信息感知、知識理解、輔助決策等方法為各類移民工作提供信息支撐，著力提升實時監(jiān)測、動態(tài)預警、智能研判、精準監(jiān)督、長效跟蹤、獨立評估等方面的信息化水平，促進管理信息化向數字化、智慧化的轉變，實現更全面的感知、更主動的服務、更整合的資源、更科學的決策、更及時的應對[13]。

圖1 智慧移民目標框架示意Fig.1 Target framework of smart reservoir resettlement

2.1.2移民業(yè)務目標

深入貫徹黨中央國務院建設智慧社會的新時期發(fā)展要求，在“移民指標可核查、移民資金可追溯、移民安置效果可評價”的移民管理信息化“三可”目標的基礎上，按照“透徹感知移民信息、準確把握移民情況、高效運籌移民規(guī)劃、深入認識安置規(guī)律、有力保障移民權益、全面促進庫區(qū)發(fā)展”的移民管理智慧化目標，進一步促進移民數字化、智慧化與移民工作各個環(huán)節(jié)、各個階段的深度融合，著力增強移民工作的監(jiān)管、實施、評估等方面的處理能力，助推移民管理智慧分析效能和智慧決策水平的全面提升。

2.1.3社會責任目標

全面支撐中國三峽集團“建好一座電站,帶動一方經濟,改善一片環(huán)境,造福一批移民”的水電可持續(xù)開發(fā)理念，為有效履行中央企業(yè)社會責任，助力庫區(qū)經濟社會可持續(xù)發(fā)展，實現經濟效益、社會效益和生態(tài)效益的協調統(tǒng)一提供數字化和智慧化支撐。

2.2 應用范圍

初步構想的系統(tǒng)應用范圍將可以涵蓋目前中國三峽集團金沙江流域的向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德4個電站及海內外其他水利水電工程移民和庫區(qū)管理工作，用戶群可覆蓋項目法人，電站所涉及的省、地(州)、縣(市)級移民管理機構及社會經濟發(fā)展有關政府機構，移民規(guī)劃設計單位，移民綜合監(jiān)理單位，各類專業(yè)項目的建設主管單位、建設單位以及移民、社會公眾和公益組織、環(huán)保組織等。

3 建設內容

從信息系統(tǒng)設計和建設的角度，智慧移民框架可分為信息感知層、網絡通信層、計算存儲層、智慧應用層四大層次。此外，在信息系統(tǒng)研發(fā)主體工作之外，還應該包括管理辦法、標準規(guī)范、安全保障、運行維護四大體系建設[14]。智慧移民框架層次需要規(guī)劃建設的主要內容包括：

(1) 信息感知建設。實現移民民情全面感知、移民工程全面感知、移民管理全面感知。

(2) 網絡通信建設?？紤]各類感知數據實時傳輸和交換共享的需求，統(tǒng)籌利用各類網絡資源構建高容量信息通道。

(3) 計算存儲建設。涵蓋計算存儲層和融合支撐層。根據移民數據高性能計算需求，按照中國三峽集團、水電站/庫區(qū)、安置點三級部署和省地市縣鄉(xiāng)多級應用的總體架構，加強計算存儲、共享服務、指揮調度、綜合會商、容災備份等能力建設，建成集約統(tǒng)一、共享公用的移民大數據中心。

(4) 智慧應用建設。利用大數據、人工智能等技術，形成融合高效、智能分析、實時便捷的智慧移民系統(tǒng)。

3.1 邏輯架構設計

智慧移民邏輯框架可以劃分為用戶及終端層、應用層、應用支撐層、信息匯集與存儲層、信息采集層、安全與保障環(huán)境、運行環(huán)境7項內容，如圖2所示。

圖2 智慧移民邏輯框架示意Fig.2 Logic framework of smart reservoir resettlement

(1) 信息采集層。該層是智慧移民各類數據的來源。

(2) 信息匯集與存儲層。該層是遵循統(tǒng)一規(guī)范的數據有序集合。從空間的角度可分為空間數據庫和非空間數據庫兩個部分。其中，空間數據庫根據數據的特性進一步劃分為國家基礎空間數據(如政區(qū)與境界、交通、居民地、地形、影像等)、中國三峽集團的基礎空間數據(如河流、湖泊、水電站、庫區(qū)、施工區(qū)等)、水電工程移民業(yè)務空間專題數據(如實物指標、安置規(guī)劃、安置實施、庫區(qū)幫扶、地質災害等)；非空間數據庫主要包括各類移民管理對象的屬性和監(jiān)測類信息。

(3) 應用支撐層。該層由信息服務(WS)、平臺管理(PM)構成。① 信息服務(WS)可分為展現類服務、數據類服務、分析類服務和移民業(yè)務類服務四大類。展現類服務，即數據的圖形化展現服務。數據類服務，用于數據的維護、分發(fā)，包括目錄服務、數據的編輯、抽取、分發(fā)等。分析類服務，用于數據的統(tǒng)計查詢和空間分析。移民業(yè)務類服務，是上述各類服務與移民業(yè)務結合后形成的服務，如：淹沒影響分析、遷復建項目提取、移民搬遷分析等。② 平臺管理(PM)即基于一級平臺建設的空間服務管理平臺，為中國三峽集團GIS 應用建設提供支撐，包括：服務管理、開發(fā)管理、應用管理、運維管理和用戶管理等功能，同時提供二次開發(fā)API 和SDK。

(4) 應用層。應用層即智慧移民應用，用于集中展現各類空間信息資源，同時以空間信息為線索，聚合各業(yè)務系統(tǒng)信息，實現業(yè)務數據的綜合展現。智慧移民以平臺管理(PM)作為應用支撐，具有良好的可擴展性，集中展現典型應用、服務資源、標準規(guī)范以及其他相關文檔等信息，是用戶了解平臺資源和服務能力的窗口。

(5) 用戶及終端層。該層包括各類、各級用戶以及各種終端設備。用戶及終端層主要建設內容為通過應用系統(tǒng)的建設和推廣，形成更加豐富的服務終端、更加廣泛的用戶群體，促進空間信息的廣泛、深入應用。

(6) 安全與保障環(huán)境。智慧移民項目的建設和運行依托于中國三峽集團信息化安全與保障環(huán)境，該平臺的標準規(guī)范涉及數據資源標準、應用開發(fā)規(guī)范以及運維管理辦法等，在頂層設計確定的標準規(guī)范體系框架下采用引用、改編、自編等方式開展建設。數據資源標準主要用于規(guī)范數據處理、存儲以及產品制作，包括地理實體名稱和編碼標準、電子地圖數據標準等；應用開發(fā)標準規(guī)范主要描述基于平臺開發(fā)應用系統(tǒng)需要遵循的規(guī)范，包括API 規(guī)范、空間服務管理規(guī)范等；運維管理辦法主要用于規(guī)范平臺的運行管理工作，包括空間服務維護辦法、空間信息資源共享使用管理辦法等。

(7) 信息化運行環(huán)境。該平臺的運行依托于中國三峽集團信息化運行環(huán)境，同時需要根據自身特點，對運行環(huán)境進行必要補充。主要包括基礎GIS 軟件和根據數據生產的需要開發(fā)一些輔助工具等。

3.2 功能規(guī)劃

智慧移民系統(tǒng)功能初步可劃分為以下四大部分。

(1) 智慧規(guī)劃主要包括淹沒影響范圍計算、蓄水方案比選、實物指標調查、移民安置規(guī)劃設計、社會穩(wěn)定風險預測分析等方面。

(2) 智慧安置主要包括計劃進度的工程進度視頻監(jiān)控、安置實施管理、電子檔案、地災防治等方面。

(3) 智慧扶持主要包括后續(xù)幫扶、精準扶貧、電商扶貧、教育扶貧等方面。

(4) 智慧監(jiān)管主要包括互聯網大數據監(jiān)測、庫區(qū)維穩(wěn)等方面。

3.3 移民空間信息資源建設

移民空間信息資源紛繁復雜、來源眾多，包括金沙江庫區(qū)航測數據、向家壩和溪洛渡等4個電站移民實物指標調查中積累的數據、重大移民工程項目的規(guī)劃設計數據、中國三峽集團已有的其他有關空間數據資源、可用的免費公共空間數據等。因此，開展上述相關數據資源的整合及建設不僅是開展智慧移民的基礎，也是使相關各類成果真正提升到智慧化應用層面發(fā)揮綜合效益的一個契機。

3.3.1空間基礎信息數字化

該項工作是開展后續(xù)空間專題信息數字化和分析的重要基礎，但需注意避免數據的重復建設，可考慮直接利用或轉化相關成果。同時還需明確數據可共享的時間節(jié)點，以及現有數據是否滿足需要、后期采集更新和加工處理的方式、歸口管理單位等。

3.3.2空間專題信息數字化

在空間基礎信息數字化基礎上，為滿足系統(tǒng)建設和試點應用需要，可先采集試點區(qū)域的12類移民空間專題數據，其他區(qū)域或項目后續(xù)可根據實際需要和情況進行有針對性的采集補充，空間專題信息數字化內容如表1所示。

3.3.3編制數據資源建設及管理制度

該部分工作的重點是統(tǒng)一數據標準，制訂一部跨部門、跨區(qū)域、跨項目的數據(質量、安全等)標準。通過數據建設和管理規(guī)章制度的起草和發(fā)布，用于規(guī)范數據資源建設過程中人員管理、系統(tǒng)管理、操作管理、數據資源管理和安全等[15]。

表1 空間專題信息數字化內容Tab.1 List of spatial thematic information digitalization

注：試點電站的庫區(qū)范圍內精度為1∶10 000,征地線下和集中安置區(qū)精度為1∶2 000。

3.4 系統(tǒng)接口

智慧移民涉及與移民相關業(yè)務系統(tǒng)的交互，包括移民管理信息系統(tǒng)、移民規(guī)劃成果數字化應用系統(tǒng)、中國三峽集團地理信息平臺、第三方地理信息服務、全國后扶系統(tǒng)、精準扶貧系統(tǒng)等。同時，還包括與外部數據感知、互聯并提供智能計算的系統(tǒng)、服務、平臺的交互，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、第三方智能分析服務(如地質災害監(jiān)測智能預警模型)、教育平臺、就業(yè)平臺、電商平臺等。因此，在開展系統(tǒng)建設的伊始就應該統(tǒng)籌考慮，做好有關接口的規(guī)劃設計工作。

4 結 語

智慧化的本質是基于信息化、數字化但又高于兩者，是管理信息化的有效延續(xù)和本質提升。自IBM公司提出智慧地球概念以來，智慧化一直被信息化行業(yè)推崇，以信息化思維為引領的建設模式一度占據主導地位，也暴露了一些問題，如脫離實際需求問題、應用扭曲問題等，主要原因在于缺乏對智慧化的系統(tǒng)認識和頂層設計。因此，想要開展好智慧移民建設應堅持以人民為中心原則，首先做好頂層設計和規(guī)劃，實現自下而上的業(yè)務設計和自上而下的信息化設計兩者有機結合。針對中國三峽集團來說，可在前期移民管理信息化取得的重要成果和經驗基礎上，從技術和管理兩個層面并重做好頂層規(guī)劃設計，從制度、技術、數據資源、人才隊伍培養(yǎng)等各方面給予系統(tǒng)建設充分保障，體現技術融合、數據融合、業(yè)務融合和跨領域、跨地域、跨系統(tǒng)、跨單位的“三融合四跨”。同時，超前謀劃與各級地方政府將來可能建設的智慧城市、智慧小鎮(zhèn)及相關電子政務系統(tǒng)等無縫銜接等事項，實現企業(yè)與地方共同打造好水電移民和庫區(qū)智慧生態(tài)圈的美好愿景。