馬惠清

基于大數(shù)據(jù)的信息化技術(shù)在水利建設(shè)管理中的應(yīng)用研究

馬惠清

（蘇州市水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇 蘇州 215300）

2018年中央一號(hào)文件提出實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)林業(yè)水利工程。在此背景下，宿遷市稅務(wù)工程建設(shè)管理中心依托宿遷市黃河故道后續(xù)工程，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)梳理工程建設(shè)各項(xiàng)任務(wù)指標(biāo)，編制系統(tǒng)性模塊化需求分析，開(kāi)發(fā)應(yīng)用黃河故道后續(xù)工程管理信息系統(tǒng)，全面、系統(tǒng)、實(shí)時(shí)掌握了解工程建設(shè)過(guò)程中的進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資、檔案等情況，從而實(shí)現(xiàn)智能化、信息化管理的目標(biāo)?；诖髷?shù)據(jù)的信息化技術(shù)在水利建設(shè)管理中的應(yīng)用對(duì)原有建管系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)共享、項(xiàng)目推進(jìn)、輔助決策的工程項(xiàng)目管理目標(biāo)，提高了建設(shè)管理水平和工作效率，促進(jìn)了水治理體系和能力的現(xiàn)代化發(fā)展。

大數(shù)據(jù)；信息化技術(shù)；水利建設(shè)；應(yīng)用研究

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣。水利工程是一項(xiàng)與人們生活密切相關(guān)的基礎(chǔ)項(xiàng)目，將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于水利建設(shè)工程中也成為時(shí)代發(fā)展的必然。本文結(jié)合宿遷市黃河故道工程項(xiàng)目，對(duì)大數(shù)據(jù)在水利建設(shè)管理中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行研究。

1 大數(shù)據(jù)與水利大數(shù)據(jù)

1.1 大數(shù)據(jù)

麥肯錫全球研究所指出，相比于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件所形成的數(shù)據(jù)集合，大數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)信息獲取、存儲(chǔ)、管理和分析等方面更具顯著的特點(diǎn)，具有數(shù)據(jù)規(guī)模龐大、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)快速、數(shù)據(jù)類(lèi)型多種多樣等特點(diǎn)。研究機(jī)構(gòu)Garter指出大數(shù)據(jù)是一種以新處理模式為核心的信息資產(chǎn)，不僅資產(chǎn)規(guī)模巨大、增長(zhǎng)率高和多種多樣，而且在決策力、洞察力以及流程優(yōu)化能力等方面更具有顯著的特點(diǎn)。

大數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量龐大、數(shù)據(jù)類(lèi)型復(fù)雜、價(jià)值密度低，大數(shù)據(jù)的價(jià)值在于從海量的數(shù)據(jù)中挖掘出具有潛在價(jià)值的有用信息和數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，大數(shù)據(jù)本身具有很強(qiáng)的利用價(jià)值。相反的，不能被利用的數(shù)據(jù)就只是數(shù)據(jù)。

1.2 水利大數(shù)據(jù)

水利大數(shù)據(jù)就是大數(shù)據(jù)在水利行業(yè)的應(yīng)用。以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)為水利建設(shè)、管理等相關(guān)部門(mén)和人員提供決策、參考信息。水利部門(mén)在建設(shè)發(fā)展過(guò)程中也積累了大量的數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)有些是有用的，有些是無(wú)用的。水利大數(shù)據(jù)就是通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)海量的水利數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和篩選，通過(guò)相關(guān)模型分析、探究其中存在的價(jià)值和潛在規(guī)律，為水利建設(shè)者提供數(shù)據(jù)參考。

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)、射頻技術(shù)等逐漸被應(yīng)用于水利工程建設(shè)中，水利數(shù)據(jù)逐漸開(kāi)始豐富，水紋、氣象、徑流水環(huán)境、地下管道等數(shù)據(jù)也可以被有效的監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)和保存。但是這些信息數(shù)據(jù)量很大，使用傳統(tǒng)方式在有限的時(shí)間內(nèi)很難進(jìn)行分析和利用。所以，需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些海量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析和處理，提高水利數(shù)據(jù)的使用價(jià)值。

2 基于大數(shù)據(jù)的水利建設(shè)工程管理體系構(gòu)建

宿遷市稅務(wù)工程建設(shè)管理中心在宿遷市黃河故道后續(xù)工程建設(shè)管理中以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)原有建管系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)梳理工程建設(shè)各項(xiàng)任務(wù)指標(biāo)，編制系統(tǒng)性模塊化需求分析，開(kāi)發(fā)應(yīng)用黃河故道后續(xù)工程管理信息系統(tǒng)，全面、系統(tǒng)、實(shí)時(shí)掌握了解工程建設(shè)過(guò)程中的進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資、檔案等情況，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)共享、項(xiàng)目推進(jìn)、輔助決策的工程項(xiàng)目管理目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)智能化、信息化管理的目標(biāo)，提高了建設(shè)管理水平和工作效率。

2.1 大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)構(gòu)成

大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成如圖1所示，主要包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、支撐層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層五個(gè)層級(jí)。其中，基礎(chǔ)層主要以江蘇省的財(cái)務(wù)云、水利工程項(xiàng)目基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和物理感知系統(tǒng)等為基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)層主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理和存儲(chǔ)，系統(tǒng)以一定的規(guī)則為基礎(chǔ)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)和管理，打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；支撐層包括身份的統(tǒng)一認(rèn)證、GIS應(yīng)用服務(wù)、業(yè)務(wù)流程管理等；業(yè)務(wù)層是水利建設(shè)工程的具體業(yè)務(wù)，包括項(xiàng)目管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理等多個(gè)方面；應(yīng)用層是系統(tǒng)的具體應(yīng)用單位，如建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位等。

2.2 大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

宿遷市稅務(wù)工程建設(shè)管理中心所構(gòu)建的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)模塊組成如圖2所示，主要包括項(xiàng)目管理、防控管理、合同管理、驗(yàn)收管理、監(jiān)督管理和進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理、資金管理等方面。其中，項(xiàng)目管理模塊的內(nèi)容主要包括項(xiàng)目的基本信息、設(shè)計(jì)單位、參見(jiàn)單位、供應(yīng)商資料、組織結(jié)構(gòu)、主要負(fù)責(zé)人等相關(guān)內(nèi)容以及項(xiàng)目的投資規(guī)劃、檔案管理等；防控管理主要以監(jiān)控視頻、考勤打卡設(shè)備、人臉識(shí)別系統(tǒng)、密碼等為基礎(chǔ)，主要是建設(shè)項(xiàng)目的安防情況與人員出勤情況等；合同管理則主要包括建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)合同，包括合同內(nèi)容、簽訂各方、支付情況與流程控制情況等；驗(yàn)收管理包括中間驗(yàn)收環(huán)節(jié)和竣工驗(yàn)收環(huán)節(jié)，其中中間驗(yàn)收環(huán)節(jié)主要是對(duì)部分工程項(xiàng)目、單個(gè)建設(shè)單位的完工項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收；監(jiān)督管理以動(dòng)態(tài)化檢測(cè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)對(duì)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)督和分析；進(jìn)度管理主要是對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度安排、當(dāng)前實(shí)際進(jìn)行情況、進(jìn)度偏差、原因以及每日的工作內(nèi)容、工程情況、里程碑節(jié)點(diǎn)執(zhí)行情況等相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；質(zhì)量管理主要是對(duì)工程項(xiàng)目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，具體為不同階段的質(zhì)量檢測(cè)情況、監(jiān)督管理情況、質(zhì)量評(píng)價(jià)等內(nèi)容；安全管理主要是針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的隱患排查、重大危險(xiǎn)源管理、安全實(shí)施情況、安全制度等的管理；資金管理主要包括整個(gè)項(xiàng)目的投資預(yù)算、資金安排、預(yù)算編制、實(shí)際支出、各方結(jié)算情況等相關(guān)信息。

圖1 大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成

圖2 大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)模塊組成

3 基于大數(shù)據(jù)的水利建設(shè)管理應(yīng)用

3.1 大數(shù)據(jù)在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用

雖然近年來(lái)中國(guó)的水利行業(yè)發(fā)展很快，但是受多種因素影響，以往的水利工程數(shù)據(jù)信息保存下來(lái)的很少。在新建項(xiàng)目中，歷史數(shù)據(jù)難以查詢(xún)，即使有查詢(xún)也難以被有效利用。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)以后，歷史數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)，且可以通過(guò)一定的方式進(jìn)行篩選，提取有效信息，為當(dāng)前的工程建設(shè)項(xiàng)目提供指導(dǎo)。以宿遷市黃河故道后續(xù)工程項(xiàng)目為例，在規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，工程建設(shè)管理中心通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)相關(guān)信息進(jìn)行提取，了解水利工程項(xiàng)目的具體位置、地形環(huán)境、水文氣象等相關(guān)信息，并以這些數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)為水利工程項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。例如在前期的地形圖繪制階段，可以以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對(duì)項(xiàng)目地區(qū)的歷史信息進(jìn)行提取，并將此作為水利項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)的參考。

同時(shí)，大數(shù)據(jù)還可以加強(qiáng)對(duì)水文氣象等信息的利用。大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析相比，分析結(jié)果更加可靠，尤其是隨著物聯(lián)網(wǎng)、遙感技術(shù)等的發(fā)展，水利建設(shè)項(xiàng)目中的水文氣象信息等也可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、可持續(xù)建設(shè)，為建設(shè)項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支持。另外，在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際勘查時(shí)，也要將所勘察到的信息納入到數(shù)據(jù)系統(tǒng)，為以后的建設(shè)項(xiàng)目提供參考。

3.2 大數(shù)據(jù)在施工階段的應(yīng)用

通過(guò)開(kāi)發(fā)建管系統(tǒng)從施工準(zhǔn)備、開(kāi)工、施工過(guò)程管理到項(xiàng)目竣工驗(yàn)收、工程結(jié)算、固定資產(chǎn)移交等實(shí)行全過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)管，并在工程建設(shè)管理過(guò)程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，實(shí)時(shí)預(yù)警，對(duì)超期節(jié)點(diǎn)、超時(shí)任務(wù)等進(jìn)行跟蹤、督查，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)共享、項(xiàng)目推進(jìn)、輔助決策的工程項(xiàng)目管理目標(biāo)。通過(guò)可視化的工作流程，掌握水利建設(shè)即時(shí)狀況，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)展過(guò)程的全面管理，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、質(zhì)量、安全、投資的“四級(jí)保障”體系，達(dá)到科學(xué)化、精細(xì)化管理。

3.3 大數(shù)據(jù)在運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)用

“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管、水利系統(tǒng)提質(zhì)效”是新時(shí)期江蘇水利改革發(fā)展的總基調(diào)，開(kāi)發(fā)應(yīng)用水利建設(shè)管理系統(tǒng)等信息化工程既是當(dāng)前水利建設(shè)管理的短板，也是重要監(jiān)管手段。以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)同樣可以加強(qiáng)水利工程運(yùn)營(yíng)階段的管理。通過(guò)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，可以對(duì)未來(lái)可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，并以此為基礎(chǔ)制訂科學(xué)的管理方案和管理目標(biāo)，減少運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的資源消耗，提高管理效率。比如通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以加強(qiáng)對(duì)水利工程洪旱災(zāi)害的管理，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確預(yù)測(cè)災(zāi)害，提高系統(tǒng)的災(zāi)害預(yù)警精準(zhǔn)性。同時(shí)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以加強(qiáng)水資源的配置，對(duì)水資源進(jìn)行合理的調(diào)配和管理，加強(qiáng)水庫(kù)供水分配管理，提高水利工程服務(wù)質(zhì)量和水平。

3.4 大數(shù)據(jù)在其他方面的應(yīng)用

目前江蘇省各地水資源管理、防汛防旱、電子政務(wù)、水利公眾服務(wù)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能不斷完善，水利建管系統(tǒng)作為水利基本建設(shè)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，為水利系統(tǒng)管理提供了必要的基礎(chǔ)信息和決策支持，切實(shí)加強(qiáng)水利信息資源整合共享。除此之外，大數(shù)據(jù)在其他方面的應(yīng)用也取得了一定的成績(jī)，比如以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)對(duì)水土流失進(jìn)行檢測(cè)和管理。

4 結(jié)論

隨著時(shí)代的發(fā)展，中國(guó)水利工程管理的水平也不斷提高。國(guó)內(nèi)水利工程相關(guān)部門(mén)在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用上已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)也加大了大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、遙感技術(shù)等的融合，逐漸將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于水利工程管理中。但是，受多種因素影響，大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利行業(yè)的應(yīng)用仍受到了一定的限制。不過(guò)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用與發(fā)展是時(shí)代發(fā)展的必然，所以各方相關(guān)人員應(yīng)關(guān)注大數(shù)據(jù)在水利工程中的應(yīng)用。

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2095－6835（2021）06－0174－02

TV512

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.06.072

馬惠清（1973—），男，大專(zhuān)，中級(jí)職稱(chēng)，研究方向?yàn)樗腔劢ㄔO(shè)管理、工程項(xiàng)目精細(xì)化管理、農(nóng)村黑臭水體環(huán)境濕地治理。

〔編輯：王霞〕