智慧水利數(shù)字孿生平臺(tái)

“十四五"時(shí)期，按照“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力"總要求，以推動(dòng)水利高質(zhì)量發(fā)展為主題，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線、以數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策層為路徑，以網(wǎng)絡(luò)安全為底線，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、移動(dòng)互聯(lián)和區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)，開展數(shù)字孿生流域建設(shè)，提高預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)防（“四預(yù)"）能力，加快構(gòu)建智慧水利體系，賦能水旱災(zāi)害防御、水資源集約節(jié)約利用、水資源優(yōu)化配置、大江大河大湖生態(tài)保護(hù)治理。

一、建設(shè)目標(biāo)

為加快推進(jìn)智慧水利建設(shè)，根據(jù)總體指導(dǎo)文件的階段性目標(biāo)做出如下建設(shè)目標(biāo)：

1、補(bǔ)齊水利信息化短板

穩(wěn)步提升水利行業(yè)采集等相關(guān)設(shè)備的智能感知程度和利用基礎(chǔ)信息主動(dòng)采集能力。構(gòu)建天空地一體化監(jiān)測(cè)感知網(wǎng)，對(duì)于水利信息化產(chǎn)品進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，重點(diǎn)補(bǔ)齊短板，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)融合共享、數(shù)據(jù)深挖掘分析和關(guān)鍵業(yè)務(wù)智能應(yīng)用。

2、提升強(qiáng)監(jiān)管支撐能力

圍繞江河湖泊、水資源、水利工程、水土保持、資金、政務(wù)等重點(diǎn)監(jiān)管領(lǐng)域、充分運(yùn)用信息技術(shù)，在已建信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行整合優(yōu)化完善，快速提升各系統(tǒng)的強(qiáng)監(jiān)管支撐能力。

3、提升重點(diǎn)領(lǐng)域智能化水平 

加強(qiáng)無(wú)人機(jī)、遙控船、機(jī)器人、高清視頻等新型監(jiān)測(cè)手段及衛(wèi)星、雷達(dá)等遙感技術(shù)在辦公自動(dòng)化、洪水、干旱、水資源管理等重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用普及，建成水資源，水生態(tài)水環(huán)境、水災(zāi)害、水工程、水監(jiān)督、水行政、水公共服務(wù)、綜合決策、綜合運(yùn)維等九類智能應(yīng)用，支撐水利業(yè)務(wù)，支撐各級(jí)業(yè)務(wù)應(yīng)用。

4、建成智慧水利體系 

實(shí)現(xiàn)水利對(duì)象萬(wàn)物互聯(lián)協(xié)同感知，水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施按需服務(wù)，水利信息資源共享，水利網(wǎng)絡(luò)安全有力保障，物聯(lián)網(wǎng)，人工智能，虛擬現(xiàn)實(shí)，移動(dòng)互聯(lián)等新技術(shù)在水利行業(yè)深入應(yīng)用，水利大數(shù)據(jù)智能決策支撐各項(xiàng)水利業(yè)務(wù)。

二、建設(shè)內(nèi)容

01采集感知層：

只要對(duì)基礎(chǔ)信息和監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行采集，利用監(jiān)測(cè)設(shè)備采集監(jiān)測(cè)信息，包括氣象信息、雨量信息、水質(zhì)信息、水位信息、流量信息、視頻信息、遙感衛(wèi)星信息等；利用部門上報(bào)和人工外業(yè)的手段采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括水利工程信息、管理單位信息、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)信息、水環(huán)境改造工程信息、河湖屬性、河長(zhǎng)制信息等；此外，利用前置共享交換平臺(tái)采集氣象、國(guó)土、市政、交通及環(huán)保等相關(guān)部門的數(shù)據(jù)，并收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)；實(shí)現(xiàn)感知信息采集。

02基礎(chǔ)設(shè)施層：

通過互聯(lián)網(wǎng)、政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)及控制專網(wǎng)，利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、超短波VHF、衛(wèi)星通訊及光纖/綜合布線工程傳輸技術(shù)。

03數(shù)據(jù)中心層：

基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)框架，運(yùn)用結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)、半結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)及非結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)等框架和離線計(jì)算、分布計(jì)算存儲(chǔ)、內(nèi)存計(jì)算及流式計(jì)算等計(jì)算框架，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，包括基礎(chǔ)庫(kù)、匯集庫(kù)、主題庫(kù)、產(chǎn)品庫(kù)、多媒體庫(kù)及共享庫(kù)等。通過數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)更新等管理平臺(tái)為智慧水利業(yè)務(wù)應(yīng)用提供思考與決策的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

04應(yīng)用支撐層：

是連接數(shù)據(jù)中心與業(yè)務(wù)應(yīng)用的橋梁，為業(yè)務(wù)應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)支撐。有綜合服務(wù)（包括基礎(chǔ)公共服務(wù)、模型服務(wù)系統(tǒng)及監(jiān)控管理服務(wù)）、應(yīng)用集成平臺(tái)、應(yīng)用構(gòu)建平臺(tái)及中間件等內(nèi)容組成。

05應(yīng)用系統(tǒng)：

為用戶提供綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用，由河湖長(zhǎng)制、防汛抗旱、水資源管理、水環(huán)境監(jiān)控、水工程建管、水土保持、農(nóng)村水利、河道采砂監(jiān)管、綜合運(yùn)維、綜合決策及公共服務(wù)等業(yè)務(wù)組成，通過PC端和移動(dòng)終端的方式，為用戶提供友好的界面展示效果和交互方式。

06門戶：

只要通過一體化平臺(tái)為水利管理部門、信息共享委局、涉水企業(yè)及社會(huì)公共提供業(yè)務(wù)服務(wù)。

07標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：

是保障智慧水利的各個(gè)組成部分能構(gòu)協(xié)調(diào)一致地工作，是保障各類信息互聯(lián)互通，是保障項(xiàng)目建設(shè)過程和運(yùn)維管理的規(guī)范、有序、高校的重要基礎(chǔ)。通過充分利用已有國(guó)標(biāo)和行標(biāo)、參考國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)，形成智慧水利標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

總體采用“政府主導(dǎo)、互點(diǎn)協(xié)同、共建共享"的建設(shè)模式，遵循“加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、強(qiáng)化水利大腦建設(shè)、突出智能應(yīng)用效能、提升公眾服務(wù)質(zhì)量"的建設(shè)思路，水利信息化滿足近期需求并兼顧未來(lái)發(fā)展。

（1）加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

（2）強(qiáng)化水利大腦建設(shè)

（3）突出智能應(yīng)用效能

（4）提升公眾服務(wù)質(zhì)量