趙永軍，馬松增，羅志東，程 復(fù)

(1.水利部 水土保持監(jiān)測(cè)中心，北京 100055；2.河南省水土保持監(jiān)測(cè)總站，河南 鄭州 450008)

“十四五”時(shí)期是我國(guó)乘勢(shì)而上開啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程、向第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)進(jìn)軍的第一個(gè)五年，也是加快生態(tài)文明建設(shè)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的攻堅(jiān)時(shí)期。國(guó)家戰(zhàn)略的重大布局、智慧水利的迫切需求、新技術(shù)的快速發(fā)展以及水土保持高質(zhì)量發(fā)展的新理念，對(duì)智慧水土保持建設(shè)提出了新的更高要求。智慧水土保持作為智慧水利建設(shè)“2+N”體系的重要組成部分，是水利部黨組全面落實(shí)習(xí)近平總書記的“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”十六字治水思路的重要部署，是“十四五”時(shí)期深入推進(jìn)水土保持高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。

1 現(xiàn)狀與問(wèn)題

1.1 建設(shè)現(xiàn)狀

(1)數(shù)據(jù)資源建設(shè)日益豐富。按照水利部黨組提出的“以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化”的發(fā)展思路，結(jié)合全國(guó)土壤侵蝕普查、水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、水土保持遙感監(jiān)管等工作，積極推動(dòng)水土保持?jǐn)?shù)據(jù)資源建設(shè)。數(shù)據(jù)內(nèi)容涉及基礎(chǔ)地理、監(jiān)督管理、綜合治理、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和遙感監(jiān)管等方面。目前，部級(jí)水土保持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)量已達(dá)41 TB左右，通過(guò)信息系統(tǒng)應(yīng)用為水土保持管理決策提供了有效支撐。

(2)信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用全面推進(jìn)。為滿足新時(shí)期水土保持信息化業(yè)務(wù)發(fā)展需求，和構(gòu)建安全便捷的信息系統(tǒng)、及時(shí)準(zhǔn)確的信息服務(wù)體系和科學(xué)高效的水土保持決策支撐體系，提升水土保持行業(yè)管理和科學(xué)決策水平，水利部組織開發(fā)了涵蓋監(jiān)督管理、綜合治理和監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)的全國(guó)水土保持信息管理系統(tǒng)。在統(tǒng)一、共性開發(fā)與應(yīng)用的基礎(chǔ)上，部分省(市、區(qū))和地方水土保持管理部門根據(jù)本地業(yè)務(wù)特色實(shí)際需要，自行開發(fā)建設(shè)本級(jí)信息管理系統(tǒng)。

(3)信息技術(shù)與水保業(yè)務(wù)融合探索初見(jiàn)成效。近年來(lái)，水利部持續(xù)推進(jìn)“3S”、移動(dòng)通信、智能終端、無(wú)人機(jī)等先進(jìn)技術(shù)手段在水土保持監(jiān)管工作中的應(yīng)用，加快實(shí)現(xiàn)水土保持信息化監(jiān)管，構(gòu)建天地一體、上下協(xié)同、信息共享的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，全面提升了水土保持監(jiān)管的科學(xué)性、針對(duì)性和時(shí)效性，提高了水土保持監(jiān)管的現(xiàn)代化水平和能力，在防治水土流失、促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)方面發(fā)揮了重要作用[1]。

1.2 問(wèn)題與差距

當(dāng)前，水土保持信息化工作取得一定成效，信息化監(jiān)管手段持續(xù)發(fā)揮效力，但對(duì)標(biāo)智慧水利建設(shè)要求以及水土保持高質(zhì)量發(fā)展需要，水土保持信息化工作還存在明顯不足。主要表現(xiàn)在：

(1)數(shù)據(jù)資源體系不完善。水土保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全面不完整，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，難以形成長(zhǎng)序列，特別是一些業(yè)務(wù)缺乏空間矢量化數(shù)據(jù)，數(shù)字化基礎(chǔ)不扎實(shí)；數(shù)據(jù)資源采集手段相對(duì)落后，內(nèi)部數(shù)據(jù)資源整合程度不高，行業(yè)內(nèi)、部門間數(shù)據(jù)共享互通機(jī)制不夠順暢。

(2)應(yīng)用智慧化程度不高。智能監(jiān)測(cè)感知網(wǎng)絡(luò)不適應(yīng)水土保持業(yè)務(wù)和行政管理需要；現(xiàn)有水土保持模型不足以支撐智能化模擬和精準(zhǔn)化決策；當(dāng)前全國(guó)水土保持信息管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)智能應(yīng)用不滿足水土保持高質(zhì)量發(fā)展要求。

(3)基礎(chǔ)保障條件薄弱。信息存儲(chǔ)、計(jì)算、傳輸?shù)仍O(shè)施設(shè)備相對(duì)落后，存儲(chǔ)資源不夠，無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)平臺(tái)以及數(shù)字孿生等應(yīng)用需求；網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系仍有不足；組織體系和規(guī)章制度尚不完善，人才隊(duì)伍和資金保障偏弱。

2 建設(shè)目標(biāo)

“十四五”時(shí)期，在智慧水利頂層設(shè)計(jì)框架下，結(jié)合水土保持業(yè)務(wù)管理實(shí)際需求，搭建水土保持?jǐn)?shù)字化場(chǎng)景，研發(fā)水土保持預(yù)報(bào)預(yù)警模型，建設(shè)智慧水利水土保持分系統(tǒng)，完善水土保持?jǐn)?shù)據(jù)管理規(guī)則體系，加快構(gòu)建具有水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警、人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、水土流失綜合治理智能管理、淤地壩安全度汛預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”等功能的智慧水土保持應(yīng)用體系，驅(qū)動(dòng)水土保持高質(zhì)量發(fā)展，為國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)提供有力支撐。

3 總體架構(gòu)

按照智慧水利頂層設(shè)計(jì)，以水土保持改革發(fā)展目標(biāo)任務(wù)為先導(dǎo)，集約化利用基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建形成“一引擎三驅(qū)動(dòng)”的總體框架，即水土保持預(yù)報(bào)預(yù)警模型等智能算法為引擎，通過(guò)水土保持?jǐn)?shù)字化場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)對(duì)物理世界水土保持對(duì)象和要素的直觀刻畫認(rèn)知，通過(guò)智慧水利水土保持分系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)治理與業(yè)務(wù)管理的高效有序開展，通過(guò)水土保持?jǐn)?shù)據(jù)管理規(guī)則驅(qū)動(dòng)智慧水土保持建設(shè)成果的持續(xù)提升應(yīng)用，詳見(jiàn)圖1。

圖1 智慧水土保持建設(shè)總體框架

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施

智慧水利基礎(chǔ)設(shè)施為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供各類數(shù)據(jù)感知匯集、多網(wǎng)通信、大規(guī)模存儲(chǔ)、高性能計(jì)算和安全保障的基礎(chǔ)能力。主要包括傳感、定位、視頻、遙感等技術(shù)相關(guān)設(shè)施，如感知水土保持對(duì)象與要素的水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)；根據(jù)不同環(huán)境條件連通五級(jí)水行政主管部門通信的水利信息網(wǎng)，為智慧水土保持提供“算力”的水利云，保障安全的網(wǎng)絡(luò)安全體系，服務(wù)于淤地壩信息管理系統(tǒng)的淤地壩安全感知監(jiān)控體系。

3.2 水土保持?jǐn)?shù)字化場(chǎng)景

水土保持?jǐn)?shù)字化場(chǎng)景是通過(guò)數(shù)據(jù)整合、治理、共享、仿真模擬等技術(shù)手段將物理水土保持對(duì)象及其影響區(qū)域按照全國(guó)、重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)對(duì)象等地理空間尺度，以二維矢量、三維精細(xì)模型的形式映射到數(shù)字空間。水土保持?jǐn)?shù)字化場(chǎng)景為業(yè)務(wù)智慧應(yīng)用提供“算據(jù)”支撐。主要包括水土保持?jǐn)?shù)據(jù)底板和水土保持基礎(chǔ)、水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警、人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、水土流失綜合治理智能管理、淤地壩安全度汛場(chǎng)景等內(nèi)容。

3.3 水土保持預(yù)報(bào)預(yù)警模型

水土保持預(yù)報(bào)預(yù)警模型是通過(guò)數(shù)學(xué)模型模擬生態(tài)環(huán)境、水土保持對(duì)象及影響區(qū)域的時(shí)空強(qiáng)度和數(shù)量級(jí)關(guān)系、變化的水土保持專業(yè)模型。水土保持預(yù)報(bào)預(yù)警模型為業(yè)務(wù)智能應(yīng)用提供準(zhǔn)確、快速的“算法”支撐。主要包括土壤侵蝕預(yù)報(bào)、人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、水土流失綜合治理智能管理、淤地壩安全度汛“四預(yù)”4類8個(gè)模型。

3.4 智慧水利水土保持分系統(tǒng)

水土保持分系統(tǒng)是智慧水土保持的“功能表現(xiàn)”，水土保持精準(zhǔn)管理、快速響應(yīng)和智慧決策等將通過(guò)業(yè)務(wù)應(yīng)用得以發(fā)揮。主要包括水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警、人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、水土流失綜合治理智能管理、淤地壩信息管理等四大業(yè)務(wù)功能板塊。

3.5 淤地壩信息管理系統(tǒng)

淤地壩信息管理系統(tǒng)是水土保持分系統(tǒng)的重要組成部分，是在數(shù)字化場(chǎng)景的基礎(chǔ)上，融合淤地壩安全度汛管理“四預(yù)”模型，對(duì)淤地壩安全進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，對(duì)利用狀況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)淤地壩安全度汛情況進(jìn)行預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案，各級(jí)淤地壩安全度汛管理責(zé)任方、社會(huì)公眾及時(shí)獲取預(yù)警信息的重要窗口和工作平臺(tái)。

3.6 水土保持?jǐn)?shù)據(jù)管理規(guī)則

水土保持?jǐn)?shù)據(jù)管理規(guī)則是推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用、強(qiáng)化信息更新、保障數(shù)據(jù)質(zhì)量、促進(jìn)數(shù)據(jù)資源共享、明確責(zé)任考核的系列規(guī)范要求，作用于智慧水土保持建設(shè)的各個(gè)方面，主要包括水土保持?jǐn)?shù)據(jù)采集與更新、存儲(chǔ)與管理、應(yīng)用與發(fā)布等標(biāo)準(zhǔn)體系和政策制度，以及水土保持部門上下級(jí)之間、水土保持相關(guān)行業(yè)部門之間的數(shù)據(jù)共享機(jī)制。

4 建設(shè)任務(wù)

4.1 推進(jìn)水土保持?jǐn)?shù)據(jù)資源建設(shè)，構(gòu)建數(shù)字化場(chǎng)景

在全國(guó)全覆蓋智慧水利數(shù)字孿生流域L1級(jí)數(shù)據(jù)底板及七大流域重點(diǎn)區(qū)域L2級(jí)、重點(diǎn)對(duì)象L3級(jí)水土保持?jǐn)?shù)據(jù)底板的基礎(chǔ)上，疊加并擴(kuò)充水土保持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建基礎(chǔ)場(chǎng)景及水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警、人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、水土流失綜合治理智能管理、淤地壩安全度汛數(shù)字化場(chǎng)景層，形成一圖集成、及時(shí)更新、按需調(diào)用的智慧水土保持?jǐn)?shù)字化場(chǎng)景，為水土保持智能模擬與精準(zhǔn)決策提供基礎(chǔ)支撐。

4.1.1 水土保持基礎(chǔ)數(shù)字化場(chǎng)景

調(diào)用智慧水利數(shù)字孿生流域L1級(jí)數(shù)據(jù)底板，在中等精度數(shù)字地形數(shù)據(jù)和高分辨率衛(wèi)星遙感影像、干支流水系等數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，由各流域管理機(jī)構(gòu)在數(shù)字孿生平臺(tái)L2級(jí)數(shù)據(jù)底板建設(shè)中，補(bǔ)充定制水土流失嚴(yán)重地區(qū)和坡耕地、侵蝕溝、淤地壩、崩崗集中分布區(qū)衛(wèi)星遙感影像及地形數(shù)據(jù)，并進(jìn)行復(fù)核、更新和匯交，形成包含全國(guó)范圍、重點(diǎn)流域和重點(diǎn)區(qū)域的水土保持?jǐn)?shù)字化映射，作為各項(xiàng)水土保持管理業(yè)務(wù)共同使用的基礎(chǔ)數(shù)字化場(chǎng)景。

4.1.2 水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警數(shù)字化場(chǎng)景層

在水土保持基礎(chǔ)數(shù)字化場(chǎng)景上，根據(jù)水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警工作需要，疊加并擴(kuò)充水土保持監(jiān)測(cè)站點(diǎn)定位觀測(cè)及全國(guó)、重點(diǎn)區(qū)域水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，開發(fā)降水、氣象等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入功能，補(bǔ)充極端降雨、重大災(zāi)害事件影響區(qū)域水土流失預(yù)報(bào)評(píng)價(jià)所需算據(jù)，生成全面反映水土流失動(dòng)態(tài)變化及特殊條件下水土流失危害程度的數(shù)字化場(chǎng)景。

4.1.3 人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警數(shù)字化場(chǎng)景層

在水土保持基礎(chǔ)數(shù)字化場(chǎng)景上，根據(jù)人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警工作需要，疊加并擴(kuò)充生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目位置、擾動(dòng)面積等監(jiān)管數(shù)據(jù)及重點(diǎn)項(xiàng)目水土流失防治責(zé)任范圍、防治措施、高分辨率衛(wèi)星遙感或無(wú)人機(jī)正射影像、特殊部位實(shí)時(shí)監(jiān)控等數(shù)據(jù)，生成生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目及周邊影響區(qū)域的數(shù)字化場(chǎng)景，支撐人為水土流失監(jiān)管及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

4.1.4 水土流失綜合治理智能管理數(shù)字化場(chǎng)景層

在水土保持基礎(chǔ)數(shù)字化場(chǎng)景上，疊加并擴(kuò)充以小流域?yàn)閱卧耐恋乩煤退亮魇КF(xiàn)狀、水土保持綜合治理措施及成效等數(shù)據(jù)，生成反映水土流失綜合治理緊迫程度及治理項(xiàng)目預(yù)期效益的數(shù)字化場(chǎng)景。

4.1.5 淤地壩安全度汛數(shù)字化場(chǎng)景層

在數(shù)字孿生黃河和水土保持基礎(chǔ)數(shù)字化場(chǎng)景上，根據(jù)淤地壩安全度汛管理需要，疊加并擴(kuò)充大型淤地壩及重點(diǎn)中型壩的位置、類型、分布、工程參數(shù)、流域下墊面以及周邊社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，利用遙感、遙測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等，生成單壩和壩系涉及流域及影響區(qū)域的數(shù)字化場(chǎng)景。

4.2 研發(fā)水土保持預(yù)報(bào)預(yù)警模型，開展智慧化模擬

充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)成果，廣泛借智聚力，強(qiáng)化綜合集成，分步有序推進(jìn)，分區(qū)分類研究，逐步形成覆蓋全國(guó)不同類型區(qū)域、不同侵蝕類別、不同應(yīng)用需求的“1+7”模型體系(組)，有效支撐水土保持工作更加科學(xué)化、高效化、精準(zhǔn)化。圍繞全國(guó)水土保持管理需求，重點(diǎn)開展八方面模型研究工作。

4.2.1 全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模型

基于現(xiàn)有全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)模型框架，以水力侵蝕為重點(diǎn)，開展模型因子及其算法/取值優(yōu)化，重點(diǎn)在坡長(zhǎng)和坡度因子及其信息尺度轉(zhuǎn)化，建設(shè)用地人為擾動(dòng)、水土保持工程質(zhì)量和多種作物種植比例的侵蝕影響量化等方面有所進(jìn)步；基于智慧水利水土保持分系統(tǒng)構(gòu)架，開發(fā)全國(guó)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模型系統(tǒng)模塊。在重點(diǎn)區(qū)域土壤侵蝕模型基礎(chǔ)上，同步研究基于動(dòng)力侵蝕的次暴雨模型、流域尺度產(chǎn)沙與泥沙輸移模型。

4.2.2 西北黃土高原土壤侵蝕模型

綜合考慮降雨、植被類型、土壤類型、地形地貌特征、人為擾動(dòng)程度等因素，研究黃土高原區(qū)土壤侵蝕機(jī)理和過(guò)程，確定并率定土壤侵蝕關(guān)鍵因子，構(gòu)建以水力侵蝕為主的西北黃土高原土壤侵蝕模型，支撐智慧水利水土保持分系統(tǒng)水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警模塊功能。

4.2.3 西北黃土高原重力侵蝕模型

在黃土高原重力侵蝕高發(fā)的典型區(qū)域，選擇典型流域(小流域)開展監(jiān)測(cè)，研究重力侵蝕發(fā)生機(jī)理和過(guò)程，提出西北黃土高原典型流域(小流域)重力侵蝕模型原型，支撐智慧水利水土保持分系統(tǒng)水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警模塊功能并在典型區(qū)域初步驗(yàn)證。

4.2.4 東北黑土區(qū)侵蝕溝土壤侵蝕模型

在東北黑土區(qū)溝蝕高發(fā)的典型區(qū)域，以農(nóng)田淺溝和切溝為重點(diǎn)，研究侵蝕溝空間分布特征與形成發(fā)育機(jī)制，確定侵蝕溝發(fā)展演化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子，構(gòu)建東北黑土區(qū)侵蝕溝土壤侵蝕模型，支撐智慧水利水土保持分系統(tǒng)水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警模塊功能并在重點(diǎn)區(qū)域驗(yàn)證應(yīng)用。

4.2.5 北方風(fēng)沙區(qū)土壤侵蝕模型

在北方風(fēng)沙區(qū)的典型風(fēng)蝕和風(fēng)水交錯(cuò)侵蝕區(qū)域，研究風(fēng)力侵蝕、風(fēng)水交錯(cuò)侵蝕發(fā)生機(jī)理與過(guò)程，確定并率定土壤侵蝕影響因子，構(gòu)建具備風(fēng)蝕評(píng)價(jià)和風(fēng)水交互侵蝕評(píng)價(jià)功能的北方風(fēng)沙區(qū)土壤侵蝕模型(以風(fēng)力侵蝕為主)，支撐智慧水利水土保持分系統(tǒng)水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警模塊功能并在重點(diǎn)區(qū)域驗(yàn)證應(yīng)用。

4.2.6 人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型

針對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目人為擾動(dòng)地表，研究基于遙感和無(wú)人機(jī)等影像的擾動(dòng)圖斑智能解譯方法，構(gòu)建具備水土流失風(fēng)險(xiǎn)部位、重點(diǎn)監(jiān)督對(duì)象和區(qū)域快速識(shí)別，重大項(xiàng)目棄土(渣)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等功能的人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，支撐智慧水利水土保持分系統(tǒng)人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊功能并在重點(diǎn)項(xiàng)目驗(yàn)證應(yīng)用。

4.2.7 水土流失綜合治理智能管理模型

基于區(qū)域水土流失監(jiān)測(cè)結(jié)果，研究提出不同空間尺度下的水土流失治理緊迫程序和防治成效的評(píng)價(jià)指標(biāo)、量化標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則算法，構(gòu)建具備區(qū)域和小流域水土流失圖斑(地塊)治理優(yōu)先度和防治成效快速評(píng)價(jià)的水土流失綜合治理智能管理模型，支撐智慧水利水土保持分系統(tǒng)水土流失綜合治理智能管理模塊功能并在重點(diǎn)區(qū)域驗(yàn)證應(yīng)用。

4.2.8 淤地壩安全度汛“四預(yù)”模型

針對(duì)汛期淤地壩上游局地短歷時(shí)強(qiáng)降水可能造成的安全度汛風(fēng)險(xiǎn)，研究黃土高原地區(qū)小流域產(chǎn)匯流機(jī)理，以大型淤地壩和下游有居民、學(xué)校、工礦企業(yè)、重要基礎(chǔ)設(shè)施等的中型淤地壩為重點(diǎn)，構(gòu)建淤地壩暴雨洪水風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警模型、全流程業(yè)務(wù)化情景預(yù)演模型及預(yù)案優(yōu)化組合模型，支撐淤地壩安全度汛管理平臺(tái)“四預(yù)”功能。

4.3 建設(shè)智慧水利水土保持分系統(tǒng)，支撐精準(zhǔn)化決策

在全國(guó)水土保持信息管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，基于七大流域數(shù)字孿生流域建設(shè)，依托國(guó)家水利大數(shù)據(jù)中心和國(guó)家水利綜合監(jiān)管平臺(tái)等項(xiàng)目，對(duì)系統(tǒng)現(xiàn)有的水土保持監(jiān)督管理、綜合治理和監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)三個(gè)業(yè)務(wù)功能模塊進(jìn)行升級(jí)改造，進(jìn)一步完善業(yè)務(wù)流程管理、統(tǒng)計(jì)分析、綜合查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能，優(yōu)化多部門、多業(yè)務(wù)之間的數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)協(xié)同功能，開發(fā)水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警、人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、水土流失綜合治理智能管理三個(gè)業(yè)務(wù)功能模塊和淤地壩信息管理系統(tǒng)，開發(fā)多用途水土保持APP和移動(dòng)終端信息采集、輔助決策功能，建成集水土保持業(yè)務(wù)全生命周期精準(zhǔn)管理、快速響應(yīng)、智慧決策和“四預(yù)”功能為一體的智慧水利水土保持分系統(tǒng)，作為智慧水土保持的應(yīng)用平臺(tái)，為各級(jí)水行政主管部門及相關(guān)單位的精準(zhǔn)化決策提供支撐。

4.3.1 水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警模塊

加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、共享數(shù)據(jù)等管理，支撐水土流失預(yù)報(bào)預(yù)警數(shù)字化場(chǎng)景集成和動(dòng)態(tài)更新，開發(fā)水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)智能協(xié)作分析等功能，通過(guò)重點(diǎn)區(qū)域土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型、土壤侵蝕模型等，實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)不同行政區(qū)及重點(diǎn)區(qū)域水土流失狀況智能評(píng)價(jià)、水土流失發(fā)展演變趨勢(shì)智能分析和及時(shí)預(yù)警，為水土流失防治和生態(tài)保護(hù)修復(fù)提供決策支持。

4.3.2 人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模塊

加強(qiáng)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)監(jiān)管數(shù)據(jù)等管理，支撐人為水土流失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警數(shù)字化場(chǎng)景集成和動(dòng)態(tài)更新，開發(fā)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目智能遙感解譯與判別等功能，實(shí)現(xiàn)人為水土流失違法違規(guī)行為精準(zhǔn)識(shí)別，通過(guò)模型智能評(píng)估重點(diǎn)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目人為水土流失潛在風(fēng)險(xiǎn)及危害，及時(shí)發(fā)布推送預(yù)警信息，同時(shí)提供移動(dòng)監(jiān)管APP，為各級(jí)水行政主管部門主動(dòng)履職、超前監(jiān)管、有效提高監(jiān)管效能和風(fēng)險(xiǎn)管控能力提供決策支持。

4.3.3 水土流失綜合治理智能管理模塊

加強(qiáng)水土流失治理項(xiàng)目和治理措施數(shù)據(jù)等管理，支撐水土流失綜合治理智能管理數(shù)字化場(chǎng)景集成和動(dòng)態(tài)更新，開發(fā)水土流失治理緊迫程度評(píng)估及水土保持治理效益評(píng)價(jià)功能，為科學(xué)推進(jìn)水土流失綜合治理和相關(guān)規(guī)劃編制提供決策支持。

4.3.4 淤地壩信息管理系統(tǒng)

開發(fā)淤地壩信息管理系統(tǒng)，完善淤地壩數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)淤地壩快速查詢、統(tǒng)計(jì)分析，集成淤地壩安全度汛“四預(yù)”模型和淤地壩安全度汛數(shù)字化場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)淤地壩暴雨洪水預(yù)報(bào)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、重要淤地壩洪水淹沒(méi)及潰壩過(guò)程預(yù)演、預(yù)案調(diào)整等功能，支撐淤地壩安全度汛管理應(yīng)用，提高淤地壩安全風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)防御能力。

5 結(jié) 語(yǔ)

在“十四五”時(shí)期，智慧水土保持是水土保持進(jìn)入新階段、高質(zhì)量發(fā)展的重要表征。要結(jié)合智慧水利建設(shè)的總體進(jìn)度安排，按照“急用先行、成熟先行、分步推進(jìn)”的思路，有計(jì)劃、有步驟地推進(jìn)智慧水土保持建設(shè)。通過(guò)推進(jìn)數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)與水土保持業(yè)務(wù)的深度融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)水土保持信息智能感知、水土保持管理服務(wù)高效協(xié)同、水土保持監(jiān)督執(zhí)法及時(shí)有效、淤地壩運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判預(yù)案，打破層級(jí)界限，支撐水土保持管理活動(dòng)“數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策”，從而最終實(shí)現(xiàn)智慧化的水土保持發(fā)展新模式，為新階段水土保持高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐和強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。