在水利部“三對標、一規(guī)劃”專項行動總結大會上,水利部黨組書記、部長李國英提出將智慧水利建設作為推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的六大實施路徑之一,并要求以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為主線,以數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準化決策為路徑,全面推進算據(jù)、算法、算力建設,加快構建具有預報、預警、預演、預案(以下簡稱“四預”)功能的智慧水利體系。
一、充分認識推進智慧水利建設的重大意義
水利部黨組高度重視智慧水利建設,水利數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化等方面都取得了明顯進展。到2020年底,數(shù)字化方面,初步形成了43.36萬處點組成的水利綜合采集體系,全國水利一張圖正式發(fā)布并得到積極應用,高分辨率衛(wèi)星遙感實現(xiàn)了全國年度全覆蓋。網(wǎng)絡化方面,全部地市級以上水利部門和80.5%的縣級水利部門接入了水利信息網(wǎng),99.7%地市級以上水利部門和90.7%的縣級水利部門接入了視頻會議系統(tǒng),初步構建了省級以上水利部門網(wǎng)絡安全防護體系。智能化方面,有11.7%的智能視頻監(jiān)控,8類河湖“四亂”現(xiàn)象實現(xiàn)遙感影像人工智能(AI)識別,大數(shù)據(jù)應用初見成效,在11個單位開展了智慧水利先行先試工作。但是,與水利高質(zhì)量發(fā)展的需求相比,與日新月異的信息技術相比,智慧水利在數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化等方面存在明顯短板和薄弱環(huán)節(jié)。數(shù)字化方面,感知覆蓋范圍不足、監(jiān)測要素不全、技術手段不夠先進,例如50%中小河流沒有監(jiān)測設施、大部分中小水庫和堤防未開展安全監(jiān)測。網(wǎng)絡化方面,網(wǎng)絡覆蓋和帶寬還不能滿足需要,網(wǎng)絡安全防護能力不強,工控網(wǎng)建設差距大,如近20%縣級水利部門尚未接入水利業(yè)務網(wǎng),省級以上水利部門有近62%的信息系統(tǒng)沒有開展網(wǎng)絡安全等級保護定級,大型水利工程依然以現(xiàn)地控制為主。智能化方面,模型能力不足、支撐決策精準化程度不高,例如預報方面以集中式、經(jīng)驗性模型為主,預警能力不足,預案精細化程度不夠,支撐多方案優(yōu)選的預演能力較為薄弱。
進入新發(fā)展階段,大力推進智慧水利建設非常必要且迫切。
一是貫徹習近平總書記“十六字”治水思路和關于網(wǎng)絡強國的重要思想的迫切需要。習近平總書記站在國家安全和戰(zhàn)略全局的高度提出“十六字”治水思路,為推進新時代治水提供了根本遵循,并就網(wǎng)絡安全和信息化提出一系列新思想新觀點新論斷,形成了關于網(wǎng)絡強國的重要思想。踐行“十六字”治水思路,建設數(shù)字中國,必須統(tǒng)籌推進水利業(yè)務與信息技術深度融合,通過智慧水利建設提升水利數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化水平,驅(qū)動水利現(xiàn)代化發(fā)展,提高國家水安全保障能力,更好地支撐我國社會主義現(xiàn)代化建設,實現(xiàn)治水為民、興水惠民。
二是落實中央“十四五”規(guī)劃綱要的必然要求。《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要》提出了“構建智慧水利體系,以流域為單元提升水情測報和智能調(diào)度能力”的明確要求。對表對標這一要求,必須充分運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等新一代信息技術,建設數(shù)字孿生流域,以預報、預警、預演、預案(“四預”)功能的實現(xiàn)提升水情測報和智能調(diào)度能力,推動水利治理方式變革,統(tǒng)籌發(fā)展與安全,助力實現(xiàn)經(jīng)濟行穩(wěn)致遠、社會安定和諧。
三是推動水利高質(zhì)量發(fā)展的實施路徑。我國已進入了全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的新階段,經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)生深刻變化,新發(fā)展格局正在加快構建,高質(zhì)量發(fā)展是“十四五”乃至更長時期我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主題,關系我國社會主義現(xiàn)代化建設全局。充分發(fā)揮信息化對經(jīng)濟社會發(fā)展的驅(qū)動引領作用已形成全社會共識,水利是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎性行業(yè),為實現(xiàn)新階段水利高質(zhì)量發(fā)展,有力支撐全面建設社會主義現(xiàn)代化國家,必須深刻認識智慧水利是水利高質(zhì)量發(fā)展的顯著標志,按照水利部黨組要求,大力推進智慧水利建設,推動水利向形態(tài)更高級、基礎更牢固、保障更有利、功能更優(yōu)化的階段演進。
二、準確把握智慧水利建設的思路與目標
李國英部長在講話中明確提出,智慧水利建設要按照“需求牽引、應用至上、數(shù)字賦能、提升能力”要求,以數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化為主線,以數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準化決策為路徑。
(一)遵循總體要求
一是堅持需求牽引。要求智慧水利建設從黨和國家事業(yè)發(fā)展的全局出發(fā),立足水利部門職責,認真開展需求分析,掌握水利業(yè)務的目標、流程、功能、數(shù)據(jù)等需求,將需求作為智慧水利規(guī)劃設計、建設管理的基本依據(jù)。
二是堅持應用至上。要求推動水利業(yè)務與新一代信息技術的深度融合,會用、善用智慧水利系統(tǒng)為水利治理管理和決策提供支撐;網(wǎng)信部門要有強烈的應用意識,確保建成的系統(tǒng)管用、實用、好用。
三是堅持數(shù)字賦能。要求業(yè)務部門善于用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)決策,推動水利業(yè)務智能化,發(fā)揮數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化對水利現(xiàn)代化的加速器、催化劑作用,推進水利決策科學化、水利治理管理精細化、水利公共服務高效化。
四是堅持提升能力。要求在預報、預警、預演、預案功能的支撐下,提升水旱災害防御、水資源集約節(jié)約利用、水資源優(yōu)化配置和大江大河大湖生態(tài)治理保護等能力。
(二)緊扣實現(xiàn)路徑
一是構建數(shù)字孿生流域。以自然地理、干支流水系、水利工程、經(jīng)濟社會信息為主要內(nèi)容,對物理流域進行全要素數(shù)字化映射,并實現(xiàn)物理流域與數(shù)字流域之間的動態(tài)、實時信息交互和深度融合,保持兩者的同步性、孿生性。
數(shù)字化映射是數(shù)字孿生流域的基礎,重點是構建數(shù)字化流場,主要任務是建設數(shù)據(jù)底板,為智慧水利提供海量數(shù)據(jù)