智慧水利與水文課件

習近平總書記在十九大報告中提出建設(shè)網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國、智慧社會。中央對實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略作出部署，2017年中央農(nóng)村工作會議和今年一號文件明確要求實施智慧農(nóng)業(yè)林業(yè)水利工程。部黨組高度重視水利信息化工作，今年的水利廳局長會議和規(guī)劃計劃工作座談會都對加快智慧水利建設(shè)做出了安排部署。2017年10月，部參咨委開展了智慧水利專題調(diào)研。2018年部信息中心正牽頭開展智慧水利總體方案設(shè)計。習近平總書記在十九大報告中提出建設(shè)網(wǎng)絡強國、數(shù)字中國一、智慧社會發(fā)展二、智慧水利與水文提綱一、智慧社會發(fā)展提綱（一）智慧社會發(fā)展

2008年11月IBM公司提出“智慧地球”理念，2009年美國、新加坡、韓國等開始推進智慧城市建設(shè)。

2010年開始，住建部、測繪局等部門啟動智慧城市和城市時空信息云平臺試點，電力、交通等行業(yè)開展智慧建設(shè)應用。

2015年，發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦會同住建部、工信部、水利部等部委，開展新型智慧城市建設(shè)。一、智慧社會發(fā)展（一）智慧社會發(fā)展2008年11月IBM公司提出“智從已有的智慧建設(shè)應用來看，智慧社會主要是在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)支撐下，通過感知識別、模擬預測管理對象，提高精細化管理能力和快速響應、協(xié)同調(diào)度、科學決策及社會服務水平。

（二）智慧社會內(nèi)涵一、智慧社會發(fā)展從已有的智慧建設(shè)應用來看，智慧社會主要是在互聯(lián)網(wǎng)、物

一是透徹感知--是智慧社會的“感官”二是全面互聯(lián)--是智慧社會的“神經(jīng)網(wǎng)絡”三是廣泛共享--是智慧管理與服務高效的關(guān)鍵四是深度整合--是智慧應用的基本要求五是智能應用--是智慧社會的“智慧”體現(xiàn)六是泛在服務--是智慧社會的重要落腳點（三）智慧社會的基本特征一、智慧社會發(fā)展一是透徹感知--是智慧社會的“感官”（三）智慧社會的**智慧交通示例：對道路、公交、地鐵、航空、水運等全天候、全過程、全覆蓋、全業(yè)務監(jiān)測，日均產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)40GB，超過1億條，為智慧交通奠定了堅實的感知基礎(chǔ)。通過路網(wǎng)交通采集器采集13條高速路的車流車速；地面基站采集13.9萬輛重點管理車輛GPS軌跡；6.93萬路視頻監(jiān)控實時交通狀況；通過高德地圖等獲取全區(qū)公眾出行信息；通過公交智能刷卡器掌握1400萬張交通卡使用；通過網(wǎng)格員和公眾拍照獲取事故、違規(guī)行車停車等信息；通過微博、微信等自媒體和交通服務平臺掌握交通運輸服務數(shù)據(jù)。一、智慧社會發(fā)展（三）智慧社會基本特征——透徹感知**智慧交通示例：對道路、公交、地鐵、航空、水運等全天候、全智慧電網(wǎng)示例：通過全面的互聯(lián)互通，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)管理、運行、服務的安全、高效和便捷。采用輸電線路同步建設(shè)寬帶光纖網(wǎng)絡，建設(shè)了帶寬為10GB“三縱四橫”的大容量骨干光纖傳輸網(wǎng)，聯(lián)通了五大電網(wǎng)所有高電壓等級發(fā)電廠、變電站；通過光纖、電力線通信網(wǎng)建設(shè)了帶寬為1GB以上的數(shù)據(jù)通信骨干網(wǎng)，連通所有中低壓側(cè)發(fā)電廠、變電站、光伏電源、風電電源、充換電站、充電樁等設(shè)施，以及所有電力傳感器、智能電表、數(shù)據(jù)接入點等設(shè)備；通過電力無線虛擬專網(wǎng)連通公司所有車載設(shè)備、運維檢修和營銷人員，支撐五級實時監(jiān)控體系；通過掌上電力、電力交易市場、移動互聯(lián)網(wǎng)、國網(wǎng)商城、95588網(wǎng)站連通電力用戶1.1億人，實現(xiàn)用電核算的智能化。一、智慧社會發(fā)展（三）智慧社會基本特征——全面互聯(lián)智慧電網(wǎng)示例：通過全面的互聯(lián)互通，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)管理、運行、***大數(shù)據(jù)交易中心示例：大數(shù)據(jù)交易中心就好像城市管理與運行的大腦，為當?shù)氐木毣芾淼於藞詫嵉幕A(chǔ)。通過共享，匯集了60個委辦局806個系統(tǒng)的11695項數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)涉及經(jīng)濟社會、生產(chǎn)生活、安全穩(wěn)定、生態(tài)環(huán)境等各行各業(yè)，通過這些數(shù)據(jù)實時掌握各行業(yè)及規(guī)模以上企業(yè)經(jīng)濟運行狀況、各小區(qū)的社會治安狀況、各條街道的交通運行狀況、水利防汛抗旱狀況以及各條河流的水量水質(zhì)狀況等，形成了數(shù)據(jù)互聯(lián)生態(tài)體系。通過中國移動、中國聯(lián)通的移動基站數(shù)據(jù)和電子圍欄技術(shù)，共享全國48個主流商圈的商鋪、商品、客流等詳細數(shù)據(jù)，為當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展提供分析成果。一、智慧社會發(fā)展（三）智慧社會基本特征——廣泛共享***大數(shù)據(jù)交易中心示例：大數(shù)據(jù)交易中心就好像城市管理與運行智慧**建設(shè)示例：按照“數(shù)據(jù)集成中心、運行監(jiān)測中心、分撥處置中心、指揮協(xié)同中心和應用評價中心”五大中心職能定位開展工作，基礎(chǔ)設(shè)施方面，服務器、存儲設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施全部集中到集中機房。數(shù)據(jù)方面，匯集了39個部門、243項業(yè)務數(shù)據(jù)，構(gòu)建了“1+6+126+4833”網(wǎng)格管理工作體系，實現(xiàn)對11類152項實有事件的全覆蓋巡查，以及對4類8項基礎(chǔ)信息的實時采集，數(shù)據(jù)量僅6個月就達到133GB（不包括視頻）。業(yè)務方面，通過系統(tǒng)整合破解此前各部門應急值班不正規(guī)、不透明、非常態(tài)的“多小散弱”局面，整合應急、消防、衛(wèi)計、環(huán)水（三防）、安監(jiān)、城管、交通、建設(shè)等部門的應急指揮系統(tǒng)，建立了“集中指揮、統(tǒng)一調(diào)度、聯(lián)合行動、分頭處置”的聯(lián)合應急指揮平臺，實現(xiàn)了政府職能轉(zhuǎn)變和行政流程的再造。一、智慧社會發(fā)展（三）智慧社會基本特征——深度整合智慧**建設(shè)示例：按照“數(shù)據(jù)集成中心、運行監(jiān)測中心、分撥處置阿里巴巴示例：通過“ET城市大腦”掌握**42萬條路段和街區(qū)三維高分辨率數(shù)據(jù)，通過移動互聯(lián)網(wǎng)和GPS實時掌握人群分布和車流狀況，識別每個交通路口各方向的行人和車流行進速度及排隊長度，通過構(gòu)建的精細模擬模型和機器學習算法不斷迭代優(yōu)化，對整個城市進行全局實時分析，智能調(diào)度紅綠燈順序和時長，自動識別交通事件并聯(lián)動報警，“ET城市大腦”接管了128個信號燈路口，試點區(qū)域通行時間減少15.3%，高架道路出行時間節(jié)省4.6分鐘，交通事件報警準確率達92%。一、智慧社會發(fā)展（三）智慧社會基本特征——智能應用阿里巴巴示例：通過“ET城市大腦”掌握**42萬條路段和街區(qū)上海市***行政服務中心示例：集成全區(qū)政務資源、集中提供政務服務，實現(xiàn)智慧網(wǎng)格化管理，網(wǎng)上網(wǎng)下打通，所有業(yè)務系統(tǒng)整合為一個終端、一個入口、一個界面，變“群眾跑腿”為“數(shù)據(jù)跑路”，變“企業(yè)四處找”為“部門協(xié)同辦”，為企業(yè)和市民提供高效、便捷、透明的“一站式”服務。同時，建立健全“1+13+X”政務服務體系，推動政府公共服務、城市動態(tài)監(jiān)管和社會治理有效融合，實現(xiàn)集成創(chuàng)新、信息惠民。一、智慧社會發(fā)展（三）智慧社會基本特征——泛在服務上海市***行政服務中心示例：集成全區(qū)政務資源、集中提供政務一、智慧社會發(fā)展二、智慧水利與水文提綱一、智慧社會發(fā)展提綱（一）總體思路按照實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略部署，把智慧水利建設(shè)作為推進水利現(xiàn)代化的著力點和突破口，全面提升感知能力，加快信息資源整合，大力推進新一代信息技術(shù)與水利業(yè)務的深度融合，積極構(gòu)建覆蓋全國江河水系、水利基礎(chǔ)設(shè)施體系、管理運行體系的網(wǎng)絡大平臺，國家流域區(qū)域相關(guān)信息資源匯集的共享大數(shù)據(jù)，以及集成業(yè)務支撐、決策支持、公共服務的應用大系統(tǒng)，全面提高水治理體系和治理能力現(xiàn)代化水平，保障國家水安全。二、智慧水利與水文（一）總體思路按照實施網(wǎng)絡強國戰(zhàn)略部署，把智慧水利建

從信息系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)的角度，具體分為信息感知層、網(wǎng)絡通信層、計算存儲層、融合支撐層和智慧應用層。此外，還包括管理辦法、標準規(guī)范、安全保障、運行維護等保障環(huán)境建設(shè)。（二）智慧水利總體架構(gòu)信息感知層網(wǎng)絡通信層計算存儲層融合支撐層智慧應用層政府監(jiān)管江河調(diào)度運行管理應急處置公共服務計算資源存儲資源會商環(huán)境災備系統(tǒng)水利業(yè)務網(wǎng)水利通信網(wǎng)電子政務外網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)江河水系水利工程調(diào)度運行GPS終端感應設(shè)備監(jiān)測儀器遙測監(jiān)控管理辦法標準規(guī)范安全保障大數(shù)據(jù)分析人工智能虛擬仿真二、智慧水利與水文從信息系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)的角度，具體分為信息感知層、網(wǎng)絡（三）智慧水利重點任務

1、感知能力建設(shè)：實現(xiàn)河流湖泊全面感知、水利工程全面感知、水利管理全面感知。

2、信息通道建設(shè)：考慮各類感知數(shù)據(jù)實時傳輸和交換共享的需要，統(tǒng)籌利用各類網(wǎng)絡資源構(gòu)建高容量信息通道。

3、水利大數(shù)據(jù)中心建設(shè)：根據(jù)水利數(shù)據(jù)高性能計算需要，按照國家、流域、省三級部署和多級應用的總體架構(gòu)，加強計算存儲、共享服務、指揮調(diào)度、綜合會商、容災備份等能力建設(shè)，建成集約統(tǒng)一、共享共用的水利大數(shù)據(jù)中心。

4、智能應用建設(shè)：利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，形成融合高效、智能分析、實時便捷的智慧水利大系統(tǒng)。二、智慧水利與水文（三）智慧水利重點任務1、感知能力建設(shè)：實現(xiàn)河流湖泊（四）水文是透徹感知的主要依靠

一是擴展水文感知范圍。對現(xiàn)有水文站增配視頻監(jiān)控，對水位站增配流量監(jiān)測設(shè)施；同時，逐步延伸到流域面積100平方千米以上2.23萬條河流、1平方千米以上2858個湖泊，力爭覆蓋流域面積50平方千米以上4.5萬條河流。

二、智慧水利與水文雷達波測流聲學多普勒測流視頻監(jiān)視水位計蒸發(fā)站測沙儀（四）水文是透徹感知的主要依靠一是擴展水文感知范圍。（四）水文是透徹感知的主要依靠

二是提高水文感知技術(shù)水平。透徹感知既需要傳統(tǒng)監(jiān)測手段，也需要物聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星遙感、無人機、視頻監(jiān)控、智能手機等新技術(shù)的應用。按照自動化、無人化、立體化的要求，構(gòu)建天空地網(wǎng)一體化水文感知體系。

二、智慧水利與水文柔性測深儀等衛(wèi)星遙感監(jiān)測無人機或旋翼飛機雨量雷達電子浮標土壤水分測量儀聲學多譜勒流速儀光纖流速儀水位計視頻水位計流速儀衛(wèi)星遙感反演微波測雨全自動測流一體化水位儀水文測量無人機集成化智能RTU地下太空空中水面壤中水中（四）水文是透徹感知的主要依靠二是提高水文感知技術(shù)水（四）水文是透徹感知的主要依靠

三是提升水文感知裝備標準。在水文感知網(wǎng)絡建設(shè)中，要轉(zhuǎn)變以往單要素、少裝備、低標準的做法，適應智慧水利建設(shè)的需要，統(tǒng)籌全局、著眼長遠、適當超前，提升裝備標準。既要考慮水文要素的監(jiān)測，也要考慮監(jiān)測設(shè)施設(shè)備工況的監(jiān)測，還要考慮工作環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測；既要考慮數(shù)值數(shù)據(jù)的感知，也要考慮圖片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的采集，還要考慮其他性態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集。二、智慧水利與水文（四）水文是透徹感知的主要依靠三是提升水文感知裝備標（五）水文是水利大數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)內(nèi)容

一是廣泛收集水文大數(shù)據(jù)。既采集傳統(tǒng)水文要素，也落實大水文發(fā)展理念，廣泛收集水資源、水利工程等相關(guān)信息，乃至互聯(lián)網(wǎng)水文水情信息，為水利大數(shù)據(jù)中心提供海量數(shù)據(jù)源。既需要采集行業(yè)的主要特征指標，也需要采集與該行業(yè)相關(guān)的環(huán)境、狀態(tài)、位置等數(shù)據(jù)。

二、智慧水利與水文（五）水文是水利大數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)內(nèi)容一是廣泛收集水文（五）水文是水利大數(shù)據(jù)中心的基本內(nèi)容

二是深入開展水文大數(shù)據(jù)計算分析?；谒臄?shù)據(jù)分析技術(shù)，結(jié)合水文專家知識，利用人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，研發(fā)新一代水文計算方法、模型、模式，開展水文大數(shù)據(jù)計算，挖掘水利大數(shù)據(jù)中心海量數(shù)據(jù)價值。

二、智慧水利與水文水文數(shù)據(jù)大腦示意水文大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)計算分析（五）水文是水利大數(shù)據(jù)中心的基本內(nèi)容二是深入開展水文（六）水文數(shù)據(jù)是智能應用的重要支撐

一是生產(chǎn)水文大數(shù)據(jù)服務產(chǎn)品。針對智慧預報預警、水資源管理、水工程安全監(jiān)控、灌區(qū)、水土保持管理、河湖監(jiān)管、水行政管理和公共服務、梯級水庫群智能調(diào)度等應用，業(yè)務化、常態(tài)化生產(chǎn)標準化的水文大數(shù)據(jù)服務產(chǎn)品。

二、智慧水利與水文河湖監(jiān)管水資源管理防汛抗旱農(nóng)業(yè)灌灌