鄺高明,俞國松,高 陽,王行漢,3,曾麥脈

(1.珠江水利委員會 珠江水利科學研究院,廣東 廣州 510611; 2.深圳市水務(wù)局,廣東 深圳 518035;3.水利部粵港澳大灣區(qū)水安全保障重點實驗室,廣東 廣州 510611)

水土保持是江河保護治理的根本措施,是生態(tài)文明建設(shè)的必然要求。黨的二十大強調(diào),推動綠色發(fā)展,促進人與自然和諧共生,這對水土保持工作提出了新的更高要求[1]。水土保持信息化是提升水土保持管理能力和水平的必然途徑及重要保障,是新時期水土保持事業(yè)的重要抓手[2-3]。近年來,水利部先后印發(fā)了《全國水土保持信息化規(guī)劃(2013—2020年)》、《全國水土保持信息化實施方案》、《水利部辦公廳關(guān)于推進水土保持監(jiān)管信息化應用工作的通知》(辦水保〔2019〕198號),指導全國水土保持信息化工作,各地水土保持信息管理系統(tǒng)得到快速發(fā)展。然而,各地自然條件與社會經(jīng)濟狀況有所不同,日常水土保持管理也各有側(cè)重,因此信息化系統(tǒng)建設(shè)需因地制宜結(jié)合各地水土保持工作特點進行建設(shè)。深圳市地處華南地區(qū),是我國設(shè)立的第一個經(jīng)濟特區(qū),也是粵港澳大灣區(qū)四大中心城市之一,長期面臨著各類生產(chǎn)建設(shè)活動帶來的水土流失問題。為強化全市水土保持監(jiān)管水平、提高日常業(yè)務(wù)工作效率,以及全面落實《深圳市水土保持規(guī)劃(2016—2030年)》,2016年啟動深圳市水土保持信息化系統(tǒng)建設(shè)前期工作,2020年獲得立項批復,2022年3月開始正式建設(shè),目前已基本建設(shè)完成,并在市區(qū)各級水土保持管理部門得到應用,取得了一定成效。

1 建設(shè)目標及原則

1.1 建設(shè)目標

根據(jù)深圳城市水土保持特點,在智慧城市和深圳智慧水務(wù)總體框架下,緊緊圍繞深圳市水土保持工作發(fā)展定位,以不斷提升信息化和業(yè)務(wù)工作深度融合為重點,以“實現(xiàn)水土保持數(shù)據(jù)資源整合與共享、搭建水土保持智慧監(jiān)管平臺”為建設(shè)目標,逐步打造具有深圳特色的水土保持信息化系統(tǒng)。

1.2 建設(shè)原則

深圳市水土保持信息化系統(tǒng)建設(shè)須遵循以下原則:①智慧水務(wù)一體化、集約化建設(shè)。深圳市水土保持信息化系統(tǒng)是基于服務(wù)化架構(gòu)進行設(shè)計的,需在集成平臺上形成服務(wù)化的接口,給相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供服務(wù),同時有可調(diào)用智慧水務(wù)管理系統(tǒng)中共享數(shù)據(jù)的能力及軟件功能的模塊,以實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的共享、協(xié)同,避免重復建設(shè)。②共建、共享、共用。堅守以數(shù)據(jù)治理為核心的智慧水務(wù)建設(shè)理念,基于大數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源庫和綜合監(jiān)測資源庫,統(tǒng)一規(guī)范相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù),建設(shè)共享、共用的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫,以實現(xiàn)與水務(wù)大數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、互通。③業(yè)務(wù)場景數(shù)字化。梳理水土保持重要業(yè)務(wù)場景,開展業(yè)務(wù)場景數(shù)字化工作,以提升系統(tǒng)解決業(yè)務(wù)問題、貫通業(yè)務(wù)流程的能力。④網(wǎng)絡(luò)安全。水土保持信息系統(tǒng)應達到《信息安全技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)安全等級保護基本要求》(GB/T 22239—2019)的二級標準要求,并由第三方測評單位安全測評后才能上線運營;數(shù)據(jù)在橫向和縱向開放、共享前,應自主對各類數(shù)據(jù)進行安全分級,對涉密的數(shù)據(jù)采取保護措施,明確其開放和共享要求、數(shù)據(jù)分發(fā)范圍,以及是否需要進行脫密、脫敏處理等。

2 總體建設(shè)框架

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

深圳市水土保持信息化系統(tǒng)總體框架由基礎(chǔ)支撐、水務(wù)大數(shù)據(jù)庫、應用支撐、業(yè)務(wù)應用、智慧水務(wù)統(tǒng)一門戶5個核心層構(gòu)成,見圖1。基礎(chǔ)支撐主要是利用深圳市水務(wù)局已建的基礎(chǔ)支撐平臺,包括基礎(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)工程。水務(wù)大數(shù)據(jù)庫是智慧水務(wù)建設(shè)的數(shù)據(jù)核心,深圳市水土保持信息化系統(tǒng)建設(shè)及運營所涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都需部署、存儲在水務(wù)大數(shù)據(jù)中心,需在水務(wù)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)水土保持專題業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。應用支撐主要是指應用開發(fā)平臺,用于智慧水務(wù)建設(shè)的基礎(chǔ)開發(fā)平臺,包括應用支撐平臺(地圖服務(wù)、統(tǒng)一認證、消息管理、權(quán)限管理、服務(wù)管理等)和公共服務(wù)平臺(融合通信服務(wù)、應用與接口服務(wù)、數(shù)據(jù)交換與共享等)。業(yè)務(wù)應用主要任務(wù)是構(gòu)建水土保持信息服務(wù)、業(yè)務(wù)管理、輔助決策支持等應用系統(tǒng),用于支撐生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持預防監(jiān)督、黃泥水溯源、水土流失監(jiān)測等業(yè)務(wù)。智慧水務(wù)統(tǒng)一門戶主要任務(wù)是通過移動APP、虛擬設(shè)備等信息平臺,實現(xiàn)統(tǒng)一應用集成平臺和信息門戶服務(wù)。

圖1 深圳市水土保持信息化系統(tǒng)總體框架示意

2.2 主要功能模塊

針對水土保持監(jiān)管業(yè)務(wù)需求,在“深圳市水務(wù)一張圖”的基礎(chǔ)上,深圳市水土保持信息化系統(tǒng)構(gòu)建了以“水土保持一張圖”為總領(lǐng)、6個業(yè)務(wù)功能為支撐的“1+6”主要功能模塊,見圖2。

圖2 深圳市水土保持信息化系統(tǒng)主要功能模塊

1)監(jiān)督管理模塊。該模塊主要是支撐對生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持事前審批、事中監(jiān)管和事后驗收的全過程信息管理;支持未批先建、未驗先投、未依法監(jiān)測及嚴重水土流失隱患問題的統(tǒng)一管理;支持免報水土保持方案生產(chǎn)建設(shè)項目的系統(tǒng)管理;提供微信小程序水保小助手;支撐日常水土保持監(jiān)督檢查;提供工作臺賬與“一張圖”相結(jié)合的方式管理生產(chǎn)建設(shè)項目,全面支撐生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持監(jiān)督管理工作。

2)黃泥水溯源模塊。該模塊主要支撐黃泥水事件溯源工作,提供可視化的二維地圖,支撐黃泥水超標預警、線索上報、溯源過程和結(jié)果反饋的全鏈條信息管理;支持市水土保持管理人員轉(zhuǎn)辦黃泥水預警事件,并監(jiān)管查辦進度;支持地圖顯示黃泥水發(fā)生位置、所屬排水分區(qū)范圍、周邊在建項目、溯源路線等信息;支持移動小程序現(xiàn)場采集黃泥水信息。

3)輔助支持模塊。該模塊是智能化決策的支撐平臺,對水保決策具有關(guān)鍵作用,是水土保持信息化成果的重要體現(xiàn),用于輔助用戶進行管理決策。根據(jù)深圳市水土保持工作決策需求,本模塊細分為大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、涉水管理預警及視頻監(jiān)控、SS監(jiān)測等模塊。

4)生態(tài)建設(shè)模塊。該模塊主要支撐水土保持生態(tài)建設(shè)項目全生命周期管理;支持年度水土流失治理成果收集和上報;支持年度認定的生態(tài)清潔小流域成果管理;支持不同年度、不同行業(yè)部門、不同項目、不同水土保持措施類型等水土保持生態(tài)建設(shè)成果的分類查詢、管理。

5)監(jiān)測評價模塊。該模塊主要支撐水土流失動態(tài)監(jiān)測和水土保持監(jiān)測點管理;支持年度水土流失動態(tài)監(jiān)測成果圖件、表格查詢;支持不同年度、月份烏石崗水土保持監(jiān)測點監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、管理。

6)信息服務(wù)模塊。該模塊是其他模塊未涉及業(yè)務(wù)的補充,主要支撐水土保持科技示范園日常宣傳,信用監(jiān)管,水土保持公報、水土保持法律法規(guī)及政策性文件和工作簡報等工作成果的管理,便于資料規(guī)范性管理和查詢。

3 應用成效

3.1 日常監(jiān)管應用

監(jiān)督管理模塊(含手持端小程序)于2022年8月開放了市級和12個區(qū)級賬號,截至2023年9月30日,市(區(qū))水務(wù)局共通過系統(tǒng)開展了6 950次水土保持現(xiàn)場監(jiān)督檢查,其中市水務(wù)局檢查次數(shù)最多,為1 555次,其次為寶安區(qū)、光明區(qū)和龍崗區(qū),檢查次數(shù)分別為893、819、811次,見圖3。

圖3 監(jiān)督管理模塊應用情況

通過水土保持信息化系統(tǒng),有力整合了市(區(qū))水土保持監(jiān)督檢查力量,實現(xiàn)了信息共享、市區(qū)協(xié)同,助力市(區(qū))合理制定檢查計劃,避免短時間內(nèi)重復檢查;通過水保小助手APP,實現(xiàn)了業(yè)務(wù)模式的轉(zhuǎn)變,全部檢查資料填報電子化,相對以往紙質(zhì)材料填報,將水土保持現(xiàn)場檢查效率提高50%以上。同時,通過統(tǒng)計報表工具,快速生成檢查周報、月報等,提高了現(xiàn)場檢查效率,有力支撐了市(區(qū))水土保持現(xiàn)場監(jiān)督檢查工作。

3.2 黃泥水溯源應用

黃泥水溯源模塊(含手持端小程序)于2023年2月開放了市級、12個區(qū)級和4個流域管理中心賬號,按照事件上報—現(xiàn)場溯源—執(zhí)法處置的環(huán)節(jié),截至2023年9月30日,各單位共通過系統(tǒng)辦結(jié)了154起黃泥水事件,其中龍崗河坪山河流域管理中心上報的黃泥水事件最多,共84起,見表1。

表1 黃泥水溯源模塊應用情況

依據(jù)項目、排水分區(qū)等數(shù)據(jù)資料,結(jié)合SS監(jiān)測、視頻監(jiān)控等監(jiān)測手段,實現(xiàn)各環(huán)節(jié)快速流轉(zhuǎn)和監(jiān)管閉環(huán),系統(tǒng)實時提出疑似造成黃泥水的項目清單,提高現(xiàn)場溯源效率;另外,依據(jù)積累的數(shù)據(jù)資料可分析判別黃泥水易發(fā)區(qū)、重點關(guān)注區(qū)等。

3.3 項目監(jiān)管視頻接入

生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失具有突發(fā)性強的特點,一遇強降雨,水土流失當即出現(xiàn),降雨停止后隨即結(jié)束,導致水土保持現(xiàn)場檢查時效性不強。結(jié)合業(yè)務(wù)需要,深圳市水土保持信息化系統(tǒng)通過智慧工地、區(qū)水務(wù)局和市水務(wù)局自建的方式,在生產(chǎn)建設(shè)項目工地排水出口、工地出入口、工地全景等位置接入監(jiān)控視頻,實現(xiàn)對工地水土保持情況的遠程、實時監(jiān)控。經(jīng)數(shù)據(jù)分類、治理后,目前共接入視頻3 745個,涉及項目592個。各區(qū)項目工地視頻接入情況見圖4,典型項目接入監(jiān)控視頻效果見圖5。

圖4 各區(qū)項目工地視頻接入情況

圖5 典型項目接入監(jiān)控視頻效果

4 結(jié)論與展望

深圳市水土保持信息化系統(tǒng)實現(xiàn)了市區(qū)水土保持監(jiān)督檢查的規(guī)范化、一體化管理,以及生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持遠程、實時監(jiān)管,提高了現(xiàn)場監(jiān)督檢查效率和針對性,以及水行政主管部門的工作效率,現(xiàn)已開放了市級、12個區(qū)級和4個流域管理中心賬號,運營情況良好。但是,運營中仍存在智慧化監(jiān)管和系統(tǒng)對接不足的問題,主要體現(xiàn)在:一是遠程視頻監(jiān)控仍需依靠人力查看,不能自動預警;二是與水利部、廣東省水土保持信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接不充分,需要基層工作人員在不同系統(tǒng)內(nèi)重復錄入。下一步,應積極引入人工智能識別技術(shù),實現(xiàn)自動識別、預警,提升系統(tǒng)的智慧化水平;通過數(shù)據(jù)治理,打通與上級系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的壁壘,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)共享、共用。