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海南省智慧水网现状分析及建设思路探究

发表时间：2020/11/24 来源：《基层建设》2020年第22期作者：张玉龙

[导读] 摘要：本文详细分析了海南省水务信息化建设现状和存在的主要问题，提出了海南省智慧水网的总体建设目标以及未来五年的建设总体方向。

        珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州 510000
        摘要：本文详细分析了海南省水务信息化建设现状和存在的主要问题，提出了海南省智慧水网的总体建设目标以及未来五年的建设总体方向。结合海南省实际情况，阐述了海南省智慧水网建设的主要任务，提出海南省智慧水网建设的总体思路和具体措施。
        关键词：智慧水网；海南现状；建设思路；建议
        引言
        构建完善集“工程网、管理网、信息网”三网为一体的安全、生态、高效、智能的海岛型综合立体水网，彻底扭转海南省水务建设滞后局面[1]。海南省水务厅深入学习贯彻习近平总书记4.13重要讲话精神和中央12号文件，为海南省自贸区、自贸港建设提供水务保障，全面落实水利部网信工作的部署和要求，紧紧围绕“水利工程补短板、水利行业强监管”的总基调，2018年，海南省水务厅启动智慧水网信息平台建设工作，推进海南水网智慧化水平。
        1 海南省水务信息化建设现状
        海南省水务信息化工作在某些领域取得了显著成效，如互联网+防灾减灾，江河水库预报预警，但水务信息化总体还处在智慧水务的起步阶段，在以下几个方面存在一定差距：
        1.1透彻感知不够，感知覆盖范围和要素内容不全面
        海南省水务感知监测对大部分重要大型河流湖泊、大中型水利工程开展了水雨情自动监测采集，但全省中小型河流和水库水情自动在线监测尚未全覆盖，重要供水水源地和河流重要断面的水质在线监测体系有待建设，大坝、堤防、泵站、水闸实时工情和水源工程供水管线等在线监测体系尚未形成。新型传感设备、智能视频摄像头、定位和卫星无人机遥感等新技术应用尚未得到广泛应用。监测站点分散管理，运维管理缺乏规范，没有数据质控审核机制，缺乏统一的物联网接入平台，难以实现不同监测站点和设备的统一接入、汇聚和共享。监测仍以单点信息采集为主，存在测不到、测不准、测不全等问题，缺乏点、线、面协同感知，应急监测装备能力低、应急监测手段缺乏。
        1.2信息基础设施不强。水务业务网传输能力不足。
        目前，海南省的水利业务网络尚未形成互联互通，只覆盖到市（县）级水务机构，区、乡镇等水务部门尚未连入水利业务网，水利工程管理单位联通率比较低。水利业务网与海南省电子政务外网尚未连通，给跨部门数据交换带来困难。水利业务网骨干网带宽比较低，成为发展高清视频图像数据通信、遥感影像传输、大数据处理和人工智能等技术应用的掣肘。海南省水务厅尚未构建海南省水务云平台，现有省、市（县）两级的基础软硬件环境有限，设备老旧，无法为未来水务大数据管理、挖掘分析和大数据模型运算提供支撑，且随着业务的持续开展，大量图片、图像、视频等数据资源总量急速增长，数据存储、备份和安全的保障能力不足。
        1.3信息资源开发利用不够，深度整合不足。
        海南省水务信息资源没有形成统一的水务大数据中心，存在分散构建现象，数据资源成果“条块分割”“相互封闭”，无法实现信息资源的有效流动、基础设施的共用共享，业务应用的交互协同。在纵向上，尚未建立水利部-流域-省-市（县）-区（乡镇）的信息交换体系；在横向上，目前只接入防汛需要的部分气象、海洋、旅游等部门的数据，与其他行业（应急、环保、自然资源、公安、民政）的相关信息尚未建立长效共享机制。缺乏统一的水务数据管理与交换平台，难以满足数据信息集成、共享和分发的需要。
        1.4应用覆盖面和智能化水平不高，系统和业务融合不深入。
        信息化发展不均衡，功能不完善，已建业务系统比较集中在三防和水情水资源方面，工程建设管理和安全运行管理、河湖水生态环境管控和水土保持、大中型灌区管理、城乡供水保障以及政务办理等业务尚未形成专门的支撑管理系统，服务范围未覆盖市县水务部门和公众。业务协同缺乏深度整合，共享程度低，已建设完成的业务系统的建设成果没有很好的转变为公共资源和信息产品，信息资源在各业务系统间无法有效流转共享，缺乏统一的水信息公共基础平台，对涉及跨部门跨业务的水问题的决策管理工作缺乏有效支撑能力。业务系统缺少统筹规划，应用深度不够，已建应用系统没有进行统一的规划设计，数据信息处理还停留在采集和基础分析层面，智能预报、智能预警、智能调控、智能决策等辅助决策系统建设基本空白，大数据、虚拟现实等新一代信息技术尚未发挥作用，信息化技术在提高水务监管水平、优化决策支持能力等方面亟待提高。
        1.5网络安全防护能力不足，网络安全等级保护建设欠缺。
        海南省水务厅和市县水务机构的大部分的应用系统未定级，机房的安全防护水平不高，未达到三级等保的要求。松涛、大广坝等大型水利工程控制系统核心设备和软件大多存在安全隐患，尚未实现以国产化为主，且大部分系统设备老旧，安全风险高，网络安全体系无法满足发展的需要。威胁感知应急响应能力不足，大多无法及时掌握安全态势，无法及时主动发现并处置网络安全风险威胁。
        六、保障体系建设不够健全，信息化认知有待加强。
        相对先进省份和地区，海南省水务信息化起步晚，建设投入不足，对“把智慧水利建设作为推进水利现代化的着力点和突破口”认识尚不到位。标准规范不够完善，在遵循国家和水利行业信息化相关标准的规范的基础上，尚未形成符合海南省水务信息建设实际的管理办法和标准规范体系。机制体制不够健全，海南省水务系统的信息化组织体系尚未构建完整，人才队伍、规章制度、考核体系等机制有待健全。运维体系不完善，重建设、轻运维的现象较普遍，运维技术和效率不高，信息化建设成果的延续性不够。
        2 总体目标
        海南省智慧水网建设应按照“深度融合、互联互通、智慧应用、心中有数”的指导思想，坚持“统筹规划、统一标准、集约建设、资源共享、安全保障”的工作方针，以“自然-人工”二元水循环理论为指导，综合运用新一代信息技术，遵循海南省促进大数据发展和政务信息整合共享实施方案要求，围绕防洪除涝、水资源调配、城乡供水、水生态保护、水工程管理等业务主体，开展“一套标准、一张感知网、一个大数据中心、一张图、一个平台和一个窗口”的“六个一”工程建设，构建“水信息实时感知、水灾害智能防御、水资源智能调配、水生态智能监管、水工程智能管控、城乡供水智能保障”的主题分明、层次有序的智慧水网，逐步实现水务业务管理的一体化、监控的可视化、信息的规范化、资源的共享化、决策的科学化，提升海南水网智慧化水平，从而全方位提升全岛水务管理水平和公共服务能力，为国际旅游岛建设提供坚实的水利支撑和保障[2]。
        3 分期建设目标
        遵循“基础先行、急用先建、示范带动、分步实施”的原则，海南省智慧水网建设应分为三期：
        一期建设目标（2019 -2020）：着力“资源整合、融合共享”，依据海南省水务“十三五”规划要求，综合海南省促进大数据发展和政务信息整合共享实施方案规定，按照资源整合、融合共享的思想，夯实基础支撑建设，强化资源整合、共享和服务，整合省级水务机构现有感知监测站网、数据资源和业务系统，优先对重点核心业务开展信息化建设和编制相应的信息化标准规范，统筹梳理水网感知网络，初步构建水网大数据中心和一张图，基本实现水网业务系统一体化管理，提高水信息公共服务水平，初步搭建智慧水网的总体框架，在水灾害防御和水工程监管领域初步建设特色鲜明的智慧水网范例，整体提升海南省水网数字化能力。

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        二期建设目标（2021 -2022）：着力“全面覆盖，数字水网”，基本建成广覆盖、全要素的天地一体化水网监测网络，汇聚海南各市县水务系统和外部行业（自然资源、生态环境、应急、交通等部门）数据资源，构建分级分类管理、实时共享利用的水网大数据中心，覆盖水资源管理、水工程建管、河湖监管、农村水利、水土保持、水旱灾害防御、水行政管理等业务领域的智慧应用大系统，重点流域和区域智慧水网基本建成，水网智能化管理、公共服务水平大幅跃升，水网智慧化整体水平大幅度提升。
        三期建设目标（2023 -2025）：着力“创新应用，智慧水网”，全面建成天地一体化的水网感知网络，构建完成水信息实时感知、水灾害智能防御、水资源智能调配、水生态智能监管、水工程智能管控的主题分明的智慧型水网，构筑集“工程网、管理网、信息网”三网为一体的安全、生态、高效、智能的海岛型综合立体水网，实现全省“一盘棋统筹、一张网布局、一平台管理”目标，为建设美好新海南构筑生态水网。
        4 建设任务
        结合海南省实际情况，海南省智慧水网的建设任务可概括为“六个一”，即：一张感知网、一张图、一个中心、一个窗口、一个平台、一套标准[3]。具体包括：
        4.1构筑一张覆盖全面、立体监测、统一监控、统一运维的智能感知网
        全面梳理水务感知对象和要素，在已有感知站点的基础上，查漏补缺，科学优化布局，完善海南省水务智能感知体系和感控平台，实现水务常规要素透彻感知，能随时掌握四大水问题现状，统筹整合和科学布局全省水信息感知监测网络，构建覆盖全面，立体监测、统一监控、统一运维的水信息感知网。
        4.2打造一张种类齐全，功能完善、高度共享的水网一张图
        建成集多种比例尺矢量和数字高程电子地图、多时相高分遥感影像、三维倾斜投影数据、各类水利工程、业务专题、业务数据融合为一体的一张二三维相结合河湖水系连通图，实现全省水网共享一张图。
        4.3建设一个权威、标准、完整、共享的水网大数据中心
        依托海南省政务大数据中心，汇集整编防灾减灾、水资源管理、水土保持、城乡供水、河湖管理、水利工程等多源、分散、异构、碎片的水务数据资源，搭建内容全面、标准统一的数据资源目录，健全水网数据资源体系，建设一个权威、标准、完整、共享的水网大数据中心。
        4.4建设一个信息开放、全民共享的公共服务窗口
        通过门户网站、通过手机APP、微博和公众号等新媒体，多种渠道发布水环境、水资源、防灾减灾等信息，为社会公众提供水安全、水生态、水文化等综合信息，加强预警精准推送和应急联动，提升公众的感水、知水能力，提升政府的公众服务水平，实现全民共享水信息。
        4.5构建一个互联互通、信息共享、业务协同、科学决策的智慧水网信息平台
        以海南省“一心四片”水网规划为研究单元，以河湖水系为脉络，以水利工程为节点，以河湖水系水问题为需求指引，按照资源整合、融合共享的思想，对现有业务系统资源进行流程再造和业务优化，为实现河湖格网化管理，重新梳理业务管理需求，重组片区水网的水网感知网络，整合片区水网相关联的水网数据资源，构建一个信息共享、业务协同、科学决策的智慧水网信息平台。
        4.6制定一套智慧水网信息管理标准规范体系
        为进一步规范智慧水网信息化建设，保证站点建设和数据采集、数据整编和元数据、数据库表结构和标识符、信息传输与交换、资源标准、信息化管理标准运行维护管理等方面标准规范统一，在国家标准和行业标准规范基础上，结合海南水网建设的实际情况，编制一套符合海南省智慧水网的信息化标准规范体系。
        5 建设思路
        海南省智慧水网作为海南省智慧城市的重要组成部分，是一项综合性、系统性工程，建设周期长，涉及部门多，需要统筹资金、规划、标准、协调各部门破除体制壁垒，形成合力，协同落实，方能有成。
        5.1在组织管理方面
        海南省智慧水网建设是“一把手”负责工程，需要由省水务厅主要领导主抓推进，信息化部门专职负责，各业务部门辅助配合，提升实施效率，保障智慧水网建设跨越式发展。为加快推进智慧水网建设项目，强化智慧水网建设工作的组织管理，需要构建了“智慧水网建设领导小组-智慧水网建设领导小组办公室-省水务厅机关各处室、省属各单位、市（县）水务局”三级管理架构。
        5.2在高端智库方面
        智慧水网的高质量建设离不开专业综合性人才和技术支撑单位。一方面，在人才队伍建设上，需要制定人才政策，充分利用各种教育培训资源，采用信息化培训班、在职培训等多种方式，形成与水务信息化发展相适应的领导和人才队伍，逐步打造一支既懂信息化技术又了解海南省水务发展实际情况的复合型人才队伍，为海南省智慧水网建设保驾护航。另一方面，积极加强与国内外优秀的高校、科研单位和公司企业的联系，探索建立长效合作机制，为海南省智慧水网建设建言献策。
        5.3在资金投入方面
        统筹利用既有资金渠道，加快推进智慧水网项目实施。拓宽资金来源，利用中央财政、省级财政和各地方财政等资金推进智慧水网基础设施建设；吸引社会资本，以政府购买服务等模式参与智慧水利建设和运营。鼓励金融机构创新金融支持方式，积极探索产业基金、债券等多种融资模式，为智慧水网建设和运营提供政策性金融支持。
        5.4在标准规范建设方面
        为规范和指导全省智慧水网信息化设计和实施工作，切实打破“信息孤岛”，避免全省智慧水网信息化建设过程中出现“互联互通难、数据共享难、业务协同难”等问题，切实保障海南省智慧水网信息化建设能统一步调、有章可循、落到实处，加快推进全省智慧水网信息化建设步伐，在遵循国家、行业和地方信息化标准规范的同时，需要编制一套符合海南省水网信息化建设实际情况的标准规范体系，需从信息采集与传输、基础设施建设、大数据中心建设管理、公共基础平台管理、业务系统建设规范、信息安全管理和保障环境等7个方面对海南省智慧水网信息化建设提出了要求，规范信息化工程项目的开发实施，为实现数据资源融合共享、水务业务协同管理提供技术保障，同时也给各级部门未来的信息化工作提供指导。
        6 结论
        海南省智慧水网的建设将突破传统的管理制度、水利基础设施、信息基础设施割裂的局面，将海南省江河湖库连通水系、信息化智能监测预警预报监控体系、决策管理机制无缝集成，实现工程网、信息网、管理网的有效整合和高效互动。构建互连互通、丰枯调剂、应急调度的协调均衡生态水网体系，实现对水资源的科学调度和可开发利用，从而有效提升水网智能感知能力，加强水资源调配水平、管理效率和全民共享水信息服务能力。
        参考文献：
        [1]水利部参事咨询委员会.智慧水利现状分析及建设初步设想[J].中国水利，2018（5）：1～14.
        [2]江西省水利厅.江西省推动智慧水利建设行动计划[Z].2007.
        [3]徐卫明胡应龙平其俊李国文吴和强.江西省智慧水利现状分析及建设思考[J].江西水利科技，2019年01期.