深圳市水土保持信息化系統建設與應用

鄺高明,俞國松,高 陽,王行漢,3,曾麥脈

(1.珠江水利委員會 珠江水利科學研究院,廣東 廣州 510611; 2.深圳市水務局,廣東 深圳 518035;3.水利部粵港澳大灣區水安全保障重點實驗室,廣東 廣州 510611)

水土保持是江河保護治理的根本措施,是生態文明建設的必然要求。黨的二十大強調,推動綠色發展,促進人與自然和諧共生,這對水土保持工作提出了新的更高要求[1]。水土保持信息化是提升水土保持管理能力和水平的必然途徑及重要保障,是新時期水土保持事業的重要抓手[2-3]。近年來,水利部先后印發了《全國水土保持信息化規劃(2013—2020年)》、《全國水土保持信息化實施方案》、《水利部辦公廳關于推進水土保持監管信息化應用工作的通知》(辦水?！?019〕198號),指導全國水土保持信息化工作,各地水土保持信息管理系統得到快速發展。然而,各地自然條件與社會經濟狀況有所不同,日常水土保持管理也各有側重,因此信息化系統建設需因地制宜結合各地水土保持工作特點進行建設。深圳市地處華南地區,是我國設立的第一個經濟特區,也是粵港澳大灣區四大中心城市之一,長期面臨著各類生產建設活動帶來的水土流失問題。為強化全市水土保持監管水平、提高日常業務工作效率,以及全面落實《深圳市水土保持規劃(2016—2030年)》,2016年啟動深圳市水土保持信息化系統建設前期工作,2020年獲得立項批復,2022年3月開始正式建設,目前已基本建設完成,并在市區各級水土保持管理部門得到應用,取得了一定成效。

1 建設目標及原則

1.1 建設目標

根據深圳城市水土保持特點,在智慧城市和深圳智慧水務總體框架下,緊緊圍繞深圳市水土保持工作發展定位,以不斷提升信息化和業務工作深度融合為重點,以“實現水土保持數據資源整合與共享、搭建水土保持智慧監管平臺”為建設目標,逐步打造具有深圳特色的水土保持信息化系統。

1.2 建設原則

深圳市水土保持信息化系統建設須遵循以下原則:①智慧水務一體化、集約化建設。深圳市水土保持信息化系統是基于服務化架構進行設計的,需在集成平臺上形成服務化的接口,給相關業務系統提供服務,同時有可調用智慧水務管理系統中共享數據的能力及軟件功能的模塊,以實現業務系統的共享、協同,避免重復建設。②共建、共享、共用。堅守以數據治理為核心的智慧水務建設理念,基于大數據中心的基礎數據資源庫和綜合監測資源庫,統一規范相關的基礎數據和監測數據,建設共享、共用的業務數據庫,以實現與水務大數據中心互聯、互通。③業務場景數字化。梳理水土保持重要業務場景,開展業務場景數字化工作,以提升系統解決業務問題、貫通業務流程的能力。④網絡安全。水土保持信息系統應達到《信息安全技術 網絡安全等級保護基本要求》(GB/T 22239—2019)的二級標準要求,并由第三方測評單位安全測評后才能上線運營;數據在橫向和縱向開放、共享前,應自主對各類數據進行安全分級,對涉密的數據采取保護措施,明確其開放和共享要求、數據分發范圍,以及是否需要進行脫密、脫敏處理等。

2 總體建設框架

2.1 系統構成

深圳市水土保持信息化系統總體框架由基礎支撐、水務大數據庫、應用支撐、業務應用、智慧水務統一門戶5個核心層構成,見圖1。基礎支撐主要是利用深圳市水務局已建的基礎支撐平臺,包括基礎設備和網絡工程。水務大數據庫是智慧水務建設的數據核心,深圳市水土保持信息化系統建設及運營所涉及的基礎數據、業務數據都需部署、存儲在水務大數據中心,需在水務大數據中心建設水土保持專題業務數據庫。應用支撐主要是指應用開發平臺,用于智慧水務建設的基礎開發平臺,包括應用支撐平臺(地圖服務、統一認證、消息管理、權限管理、服務管理等)和公共服務平臺(融合通信服務、應用與接口服務、數據交換與共享等)。業務應用主要任務是構建水土保持信息服務、業務管理、輔助決策支持等應用系統,用于支撐生產建設項目水土保持預防監督、黃泥水溯源、水土流失監測等業務。智慧水務統一門戶主要任務是通過移動APP、虛擬設備等信息平臺,實現統一應用集成平臺和信息門戶服務。

圖1 深圳市水土保持信息化系統總體框架示意

2.2 主要功能模塊

針對水土保持監管業務需求,在“深圳市水務一張圖”的基礎上,深圳市水土保持信息化系統構建了以“水土保持一張圖”為總領、6個業務功能為支撐的“1+6”主要功能模塊,見圖2。

圖2 深圳市水土保持信息化系統主要功能模塊

1)監督管理模塊。該模塊主要是支撐對生產建設項目水土保持事前審批、事中監管和事后驗收的全過程信息管理;支持未批先建、未驗先投、未依法監測及嚴重水土流失隱患問題的統一管理;支持免報水土保持方案生產建設項目的系統管理;提供微信小程序水保小助手;支撐日常水土保持監督檢查;提供工作臺賬與“一張圖”相結合的方式管理生產建設項目,全面支撐生產建設項目水土保持監督管理工作。

2)黃泥水溯源模塊。該模塊主要支撐黃泥水事件溯源工作,提供可視化的二維地圖,支撐黃泥水超標預警、線索上報、溯源過程和結果反饋的全鏈條信息管理;支持市水土保持管理人員轉辦黃泥水預警事件,并監管查辦進度;支持地圖顯示黃泥水發生位置、所屬排水分區范圍、周邊在建項目、溯源路線等信息;支持移動小程序現場采集黃泥水信息。

3)輔助支持模塊。該模塊是智能化決策的支撐平臺,對水保決策具有關鍵作用,是水土保持信息化成果的重要體現,用于輔助用戶進行管理決策。根據深圳市水土保持工作決策需求,本模塊細分為大數據統計分析、涉水管理預警及視頻監控、SS監測等模塊。

4)生態建設模塊。該模塊主要支撐水土保持生態建設項目全生命周期管理;支持年度水土流失治理成果收集和上報;支持年度認定的生態清潔小流域成果管理;支持不同年度、不同行業部門、不同項目、不同水土保持措施類型等水土保持生態建設成果的分類查詢、管理。

5)監測評價模塊。該模塊主要支撐水土流失動態監測和水土保持監測點管理;支持年度水土流失動態監測成果圖件、表格查詢;支持不同年度、月份烏石崗水土保持監測點監測數據的查詢、管理。

6)信息服務模塊。該模塊是其他模塊未涉及業務的補充,主要支撐水土保持科技示范園日常宣傳,信用監管,水土保持公報、水土保持法律法規及政策性文件和工作簡報等工作成果的管理,便于資料規范性管理和查詢。

3 應用成效

3.1 日常監管應用

監督管理模塊(含手持端小程序)于2022年8月開放了市級和12個區級賬號,截至2023年9月30日,市(區)水務局共通過系統開展了6 950次水土保持現場監督檢查,其中市水務局檢查次數最多,為1 555次,其次為寶安區、光明區和龍崗區,檢查次數分別為893、819、811次,見圖3。

圖3 監督管理模塊應用情況

通過水土保持信息化系統,有力整合了市(區)水土保持監督檢查力量,實現了信息共享、市區協同,助力市(區)合理制定檢查計劃,避免短時間內重復檢查;通過水保小助手APP,實現了業務模式的轉變,全部檢查資料填報電子化,相對以往紙質材料填報,將水土保持現場檢查效率提高50%以上。同時,通過統計報表工具,快速生成檢查周報、月報等,提高了現場檢查效率,有力支撐了市(區)水土保持現場監督檢查工作。

3.2 黃泥水溯源應用

黃泥水溯源模塊(含手持端小程序)于2023年2月開放了市級、12個區級和4個流域管理中心賬號,按照事件上報—現場溯源—執法處置的環節,截至2023年9月30日,各單位共通過系統辦結了154起黃泥水事件,其中龍崗河坪山河流域管理中心上報的黃泥水事件最多,共84起,見表1。

表1 黃泥水溯源模塊應用情況

依據項目、排水分區等數據資料,結合SS監測、視頻監控等監測手段,實現各環節快速流轉和監管閉環,系統實時提出疑似造成黃泥水的項目清單,提高現場溯源效率;另外,依據積累的數據資料可分析判別黃泥水易發區、重點關注區等。

3.3 項目監管視頻接入

生產建設項目水土流失具有突發性強的特點,一遇強降雨,水土流失當即出現,降雨停止后隨即結束,導致水土保持現場檢查時效性不強。結合業務需要,深圳市水土保持信息化系統通過智慧工地、區水務局和市水務局自建的方式,在生產建設項目工地排水出口、工地出入口、工地全景等位置接入監控視頻,實現對工地水土保持情況的遠程、實時監控。經數據分類、治理后,目前共接入視頻3 745個,涉及項目592個。各區項目工地視頻接入情況見圖4,典型項目接入監控視頻效果見圖5。

圖4 各區項目工地視頻接入情況

圖5 典型項目接入監控視頻效果

4 結論與展望

深圳市水土保持信息化系統實現了市區水土保持監督檢查的規范化、一體化管理,以及生產建設項目水土保持遠程、實時監管,提高了現場監督檢查效率和針對性,以及水行政主管部門的工作效率,現已開放了市級、12個區級和4個流域管理中心賬號,運營情況良好。但是,運營中仍存在智慧化監管和系統對接不足的問題,主要體現在:一是遠程視頻監控仍需依靠人力查看,不能自動預警;二是與水利部、廣東省水土保持信息化系統數據對接不充分,需要基層工作人員在不同系統內重復錄入。下一步,應積極引入人工智能識別技術,實現自動識別、預警,提升系統的智慧化水平;通過數據治理,打通與上級系統數據交換的壁壘,實現大數據共享、共用。