李昱彤　胡響明　周祖煜　賈夢思　楊柔

［關(guān)鍵詞］ 智慧水土保持；總體架構(gòu)；跨場景應(yīng)用；永康市

［摘 要］ 為響應(yīng)新階段水土保持監(jiān)管信息化建設(shè)，永康市作為浙江省數(shù)字水保試點(diǎn)縣，遵循水利部《水土保持信息管理技術(shù)規(guī)程》，基于“3S”、大數(shù)據(jù)集成、人工智能等新技術(shù)，構(gòu)建“基礎(chǔ)設(shè)施層+數(shù)據(jù)底座+應(yīng)用跨場景”總體框架，建立“數(shù)字監(jiān)管、動態(tài)遙感、動態(tài)監(jiān)測、生態(tài)治理、監(jiān)測站網(wǎng)、水保超市”六大跨場景應(yīng)用，形成業(yè)務(wù)協(xié)同、部門協(xié)同、數(shù)據(jù)共享、整體智治的水土保持?jǐn)?shù)字化監(jiān)管系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)全域、全過程水土保持監(jiān)管智慧化。

［中圖分類號］ S157［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ C［文章編號］ 1000－0941（2023）07－0060－03

信息化是水土保持現(xiàn)代化的必然途徑和重要保障，是新時期水土保持工作的重要抓手。水利部先后印發(fā)了《全國水土保持信息化實(shí)施方案》《國家水土保持重點(diǎn)工程信息化監(jiān)管技術(shù)規(guī)定（試行）》等，明確了以信息資源開發(fā)利用為中心，以數(shù)據(jù)庫建設(shè)和系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用為重點(diǎn)，以需求為導(dǎo)向，加強(qiáng)資源統(tǒng)籌和信息共享，全面提升全國水土保持監(jiān)管信息化水平。浙江省在2021年水土保持工作要點(diǎn)中提出，強(qiáng)化數(shù)字賦能，推動新昌、永康等數(shù)字水保試點(diǎn)縣建設(shè)。永康市作為智慧水保的先行軍，按照“需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”的總體要求，建設(shè)水土保持智慧平臺。2021年7月，永康市“水土保持動態(tài)遙感應(yīng)用”入選第一批浙江省水利數(shù)字化改革試點(diǎn)項(xiàng)目。

1 現(xiàn)狀及存在的問題

在2021年前，永康市已梳理了項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、單位基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專家?guī)鞌?shù)據(jù)、水土保持方案數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)、水保監(jiān)測數(shù)據(jù)、水保法規(guī)等，水土保持基礎(chǔ)信息平臺和水土保持監(jiān)督管理信息系統(tǒng)基本建成。但因生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目點(diǎn)多面廣，且部分項(xiàng)目建設(shè)周期短、選址偏僻，加之傳統(tǒng)監(jiān)管方式落后，故水土保持監(jiān)管工作中仍存在時效滯后、底數(shù)不清、覆蓋不全、預(yù)警滯后等問題[1]。另外，水土保持各業(yè)務(wù)間彼此獨(dú)立，跨部門協(xié)同聯(lián)動少，數(shù)據(jù)互聯(lián)互通互享少，監(jiān)管數(shù)據(jù)出現(xiàn)“孤島現(xiàn)象”，導(dǎo)致水土流失治理成果與年度動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)匹配度不高。

2 建設(shè)目標(biāo)

永康市智慧水保建設(shè)旨在打破數(shù)據(jù)孤島，建立一個橫向到邊、縱向到底的多跨系統(tǒng)，即堅持整體智治理念，數(shù)字賦能各項(xiàng)核心業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)跨層級、跨部門、跨系統(tǒng)、跨場景、跨業(yè)務(wù)的高效協(xié)同系統(tǒng)。其中跨層級以實(shí)現(xiàn)省、市、縣數(shù)據(jù)共享；跨部門以實(shí)現(xiàn)多部門協(xié)同聯(lián)動；跨場景以實(shí)現(xiàn)數(shù)字監(jiān)管、動態(tài)遙感、動態(tài)監(jiān)測、監(jiān)測站網(wǎng)、生態(tài)治理、水保超市業(yè)務(wù)聯(lián)通；跨系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)政務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)數(shù)據(jù)跳動；跨業(yè)務(wù)以實(shí)現(xiàn)方案編制、項(xiàng)目監(jiān)測、遙感監(jiān)管、日常監(jiān)管等業(yè)務(wù)互動，最終實(shí)現(xiàn)“小切口大牽引”[2]。具體建設(shè)目標(biāo)為：①緊緊圍繞水行政主管部門、生產(chǎn)建設(shè)單位、中介服務(wù)單位等多端用戶的實(shí)際需求，以簡單化的界面、明了化的圖標(biāo)，滿足用戶特定使用；②減少人為數(shù)據(jù)重復(fù)錄入，提高系統(tǒng)易用性；③通過大數(shù)據(jù)AI技術(shù)、核心算法等提高系統(tǒng)自動化決策水平，減少人為操作，提高辦事效率；④連通多部門數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)公共數(shù)據(jù)共享、融合，促進(jìn)政府部門間協(xié)同聯(lián)動，提高工作效率；⑤通過人工智能等技術(shù)手段，構(gòu)建智能分析模型，提高水保決策的科學(xué)性和預(yù)警的精準(zhǔn)性。

3 總體架構(gòu)

永康市作為浙江省數(shù)字水保試點(diǎn)，遵循水利部《水土保持信息管理技術(shù)規(guī)程》（SL/T 341—2021），基于“3S”、大數(shù)據(jù)集成、人工智能等新技術(shù)，以“數(shù)字化場景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策”為路徑，將水土保持業(yè)務(wù)組裝集成“監(jiān)督管理+監(jiān)測治理”核心兩件事，構(gòu)建“基礎(chǔ)設(shè)施層+數(shù)據(jù)底座+應(yīng)用跨場景”總體框架，建立“數(shù)字監(jiān)管、動態(tài)遙感、動態(tài)監(jiān)測、監(jiān)測站網(wǎng)、生態(tài)治理、水保超市”六大應(yīng)用場景（見圖1），形成業(yè)務(wù)協(xié)同、部門協(xié)同、數(shù)據(jù)共享、整體智治的水土保持?jǐn)?shù)字化監(jiān)管系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)全域、全過程水土保持監(jiān)管智慧化。

3.1 數(shù)據(jù)底座

以水土保持?jǐn)?shù)據(jù)為核心，整合跨層級、跨系統(tǒng)、跨部門數(shù)據(jù)及“天地一體化”遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，構(gòu)建地理空間庫、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)信息庫，創(chuàng)建數(shù)據(jù)底座。通過數(shù)據(jù)底座，可實(shí)現(xiàn)：①業(yè)務(wù)協(xié)同監(jiān)管，打通浙江政務(wù)服務(wù)網(wǎng)投資項(xiàng)目在線審批、電子稅務(wù)、掌上執(zhí)法、浙政釘、浙里辦等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持全過程閉環(huán)式監(jiān)督管理、水土流失動態(tài)監(jiān)測評價；②移動化服務(wù)，通過平板端和手機(jī)端的多層級數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位、數(shù)據(jù)推送、落界上圖、智能規(guī)劃、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)填報、可視化等服務(wù)。

3.2 數(shù)字化應(yīng)用跨場景

數(shù)字化應(yīng)用跨場景是圍繞高質(zhì)量解決問題、高標(biāo)準(zhǔn)完成任務(wù)、高效能滿足需求，進(jìn)行流程再造的過程，是數(shù)字化改革的核心環(huán)節(jié)。水土保持?jǐn)?shù)字化應(yīng)用跨場景是通過數(shù)據(jù)整合、整理、共享等技術(shù)手段，把復(fù)雜的“多事件”分解為若干簡單的、可執(zhí)行的應(yīng)用場景，再通過綜合集成，形成一體化的綜合應(yīng)用，為水土保持業(yè)務(wù)智慧應(yīng)用提供“算據(jù)”支撐。

3.2.1 數(shù)字監(jiān)管

為實(shí)現(xiàn)全域、準(zhǔn)實(shí)時水土保持監(jiān)管，提高生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持違法違規(guī)問題發(fā)現(xiàn)率、查處率，高效推動智慧水土保持工作，永康市運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等手段，建全“項(xiàng)目立項(xiàng)—方案審批—項(xiàng)目監(jiān)測—遙感監(jiān)管—監(jiān)督檢查—驗(yàn)收核查”的全過程閉環(huán)式數(shù)字監(jiān)管模式。該模式使用統(tǒng)一管理平臺線上監(jiān)管審核，突破相關(guān)職能部門的監(jiān)督管理、行政執(zhí)法阻礙，提升水行政主管部門監(jiān)管效能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目全過程的高效化、精準(zhǔn)化和智能化管理。

3.2.2 動態(tài)遙感

動態(tài)遙感是通過衛(wèi)星遙感等科技手段，健立“空、天、地”全域覆蓋水土保持工作的準(zhǔn)實(shí)時監(jiān)管體系。永康市結(jié)合地理時空大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI圖像識別及遙感監(jiān)測技術(shù)，與監(jiān)督檢查（水土保持生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的日常監(jiān)督）結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水土保持“天空地一體”監(jiān)管，對所轄區(qū)域內(nèi)擾動圖斑進(jìn)行全域、準(zhǔn)實(shí)時動態(tài)遙感監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)問題及時上報、及時處置，其流程見圖2。

主要功能為：①通過衛(wèi)星遙感圖斑比對識別，判別擾動圖斑的合規(guī)性，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目和重大生產(chǎn)活動未批先建、超出防治責(zé)任范圍、未驗(yàn)先投等疑似違法違規(guī)問題。②建立違規(guī)查處與整改預(yù)警機(jī)制。對疑似違規(guī)項(xiàng)目，自動標(biāo)識并預(yù)警；對違規(guī)項(xiàng)目，自動生成電子整改通知，記錄違規(guī)項(xiàng)目整改期限，超時未進(jìn)行整改的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目，平臺進(jìn)行預(yù)警；對預(yù)警違規(guī)項(xiàng)目，推送信息至該項(xiàng)目建設(shè)單位，告知違規(guī)情況，并要求于規(guī)定時間內(nèi)完成整改，另推送信息至水行政主管部門，項(xiàng)目位置涉及鎮(zhèn)（街道、區(qū)）的，提醒加強(qiáng)監(jiān)管，且需現(xiàn)場核查，確定是否違規(guī)；對需整改項(xiàng)目，推送電子整改通知書至該項(xiàng)目建設(shè)單位，告知建設(shè)單位進(jìn)行整改，并回復(fù)“送達(dá)回執(zhí)”。③建立水土保持市場主體庫，針對以上查處情況，根據(jù)信用“兩單”制度，判別水土保持市場主體是否存在信用問題，并進(jìn)行信用評分。

3.2.3 動態(tài)監(jiān)測

以歷年水土流失動態(tài)監(jiān)測成果、生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目遙感監(jiān)管成果、水土保持措施、土地利用類型等數(shù)據(jù)為參考依據(jù)，建立水土流失動態(tài)監(jiān)測評價體系。主要功能為：①根據(jù)不同空間、不同地形因素等智能分析水土流失消長情況；②設(shè)置預(yù)警機(jī)制，對發(fā)生水土流失的區(qū)域自動標(biāo)識并預(yù)警，經(jīng)確認(rèn)后自動生成電子文書及整改通知，及時將信息推送至水行政主管部門、生產(chǎn)建設(shè)單位、執(zhí)法部門等有關(guān)單位；③強(qiáng)化人為水土流失監(jiān)管，提升監(jiān)測和信息化能力。

3.2.4 監(jiān)測站網(wǎng)

該場景主要是針對水土保持坡面徑流監(jiān)測站網(wǎng)監(jiān)管數(shù)據(jù)，包括監(jiān)測站的基本信息，以及降雨、徑流、泥沙、土壤含水率、植被信息等監(jiān)測數(shù)據(jù)。主要功能為：及時校對核查數(shù)據(jù)，做好監(jiān)測數(shù)據(jù)的整理、分析、整編，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)管。

3.2.5 生態(tài)治理

該場景主要是根據(jù)水土流失的面積、強(qiáng)度、區(qū)域分布等特性，智能判斷水土流失的治理范圍及水土流失的可治理性。主要功能為：①展示生態(tài)清潔小流域建設(shè)、封育治理、坡改梯等項(xiàng)目的治理成效，并突出地方特色治理項(xiàng)目；②不同類型區(qū)、不同生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持植物措施的科學(xué)配置模式與種植技術(shù)，以及重點(diǎn)工程的精準(zhǔn)高效管理經(jīng)驗(yàn)，均可通過遠(yuǎn)程智能、定位交互推送，實(shí)地得到快捷、科學(xué)的指導(dǎo)。

3.2.6 水保超市

水保超市主要是為水土保持市場主體提供主動、高效、有針對性的服務(wù)。主要功能為：①提供水土保持相關(guān)政策法規(guī)、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面的查詢服務(wù)；②為水土保持市場主體提供中介服務(wù)；③對生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、方案編制單位、監(jiān)測單位、驗(yàn)收單位進(jìn)行資質(zhì)分級、綜合評分反饋；④提供水土保持專家在線咨詢服務(wù)；⑤為政府應(yīng)用系統(tǒng)和信息資源的高效管理和服務(wù)提供平臺，通過對相關(guān)的基礎(chǔ)信息、業(yè)務(wù)信息、服務(wù)信息的推送，更好地為水土保持市場主體、人民群眾服務(wù)，促進(jìn)政府與公眾互動。

4 創(chuàng)新點(diǎn)

1）多跨協(xié)同，創(chuàng)新集成。整合國家、省、市、縣級數(shù)據(jù)于一體，突破了原有數(shù)據(jù)來源層級多、回復(fù)端口不一等問題。通過創(chuàng)新系統(tǒng)集成技術(shù)，橫向協(xié)同多部門，縱向貫通多層級，觸底連接至鎮(zhèn)（街道、區(qū)），促進(jìn)各級各部門協(xié)同聯(lián)動，打破了部門間壁壘，形成了工作合力。實(shí)現(xiàn)了電子文書線上下發(fā)和一鍵移交等功能，提高了文書下發(fā)的時效性和執(zhí)行的效率。

2）流程再造，改革突破。集成生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目和擾動圖斑信息，開發(fā)完成“一對一”“多對一”“一對多”等信息自動匹配功能，根據(jù)擾動圖斑屬性匹配責(zé)任中隊及責(zé)任鄉(xiāng)鎮(zhèn)，實(shí)現(xiàn)了擾動圖斑核查進(jìn)度、核查認(rèn)定、整改通知、整改結(jié)果的閉環(huán)管理。利用機(jī)器學(xué)習(xí)圖像識別技術(shù)對影像中的人為擾動圖斑進(jìn)行提取，獲取區(qū)域內(nèi)人為擾動圖斑分布信息，并分析辨別其合規(guī)性，實(shí)現(xiàn)了擾動圖斑智能研判。水土保持全域、全過程智慧化監(jiān)管，提高了水行政主管部門監(jiān)管效能，促進(jìn)了水土保持生態(tài)文明建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 孫俊青.信息化助力水土保持監(jiān)管新舉措[J].河南水利與南水北調(diào)，2019，48（9）：91-92.

[2] 陳疇鏞.小切口大場景牽引數(shù)字化改革走深走實(shí)[J].浙江經(jīng)濟(jì)，2021（12）：26-29.

收稿日期： 2022-12-20

第一作者： 李昱彤（1992—），女，浙江紹興人，工程師，碩士，長期從事水土保持?jǐn)?shù)字化工作。

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（責(zé)任編輯 張緒蘭）