政策驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)需求釋放，智慧水利發(fā)展再遇新契機(jī)

近日，水利部印發(fā)了《關(guān)于大力推進(jìn)智慧水利建設(shè)的指導(dǎo)意見》、《“十四五”期間推進(jìn)智慧水利建設(shè)實(shí)施方案》、還同步印發(fā)了《智慧水利建設(shè)頂層設(shè)計(jì)》、《“十四五”智慧水利建設(shè)規(guī)劃》、《2022年水資源管理工作要點(diǎn)》及《“十四五”水安全保障規(guī)劃》，系列文件著力強(qiáng)調(diào)了以推進(jìn)智慧水利建設(shè)、構(gòu)建數(shù)字孿生流域?yàn)楹诵?，提升?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，全面推進(jìn)算據(jù)、算法、算力建設(shè)，加快構(gòu)建具有預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的智慧水利體系，明確了“十四五”智慧水利建設(shè)的時(shí)間表、路線圖和責(zé)任單。

其中，《關(guān)于大力推進(jìn)智慧水利建設(shè)的指導(dǎo)意見》明確提出了推進(jìn)智慧水利建設(shè)的主要任務(wù)：一是建設(shè)數(shù)字孿生流域，包括建設(shè)數(shù)字孿生平臺(tái)、完善信息基礎(chǔ)設(shè)施；二是構(gòu)建“2+N”水利智能業(yè)務(wù)應(yīng)用體系，包括建設(shè)流域防洪應(yīng)用、建設(shè)水資源管理與調(diào)配應(yīng)用、建設(shè)N項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用；三是強(qiáng)化水利網(wǎng)絡(luò)安全體系，包括水利網(wǎng)絡(luò)安全管理、水利網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)、水利網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)督。

從2014年至“十四五”規(guī)劃，國(guó)家對(duì)智慧水務(wù)行業(yè)的支持政策經(jīng)歷了從“發(fā)展智能水務(wù)”到“發(fā)展智慧水務(wù)”再到“構(gòu)建智慧水利體系”的變化，智慧水利作為核心目標(biāo)不斷被聚焦、被放大，政策的確定性、持續(xù)性和有效性不斷凸顯，這背后蘊(yùn)含著更深層次的原因：

首先，大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通信、云計(jì)算、自動(dòng)駕駛等新興技術(shù)不斷成熟，為水利數(shù)字化監(jiān)測(cè)與管理提供了實(shí)現(xiàn)的可能，為智慧水利的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

其次，我國(guó)境內(nèi)河流、湖泊眾多，自然氣候與環(huán)境多樣，智慧水利建設(shè)不僅能有效防患各種自然災(zāi)害，同時(shí)還能增強(qiáng)水資源保護(hù)與利用，與時(shí)俱進(jìn)的解決水資源困局，促進(jìn)新能源開發(fā)與運(yùn)用，滿足社會(huì)發(fā)展和人們生產(chǎn)生活所需，增進(jìn)民生福祉。

更重要的是，政策驅(qū)動(dòng)市場(chǎng)需求釋放，越來(lái)越多企業(yè)相繼參與到轉(zhuǎn)型升級(jí)隊(duì)列中，技術(shù)、人才、資金源源不斷地聚集于智慧水利行業(yè)，并呈穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，智慧水利市場(chǎng)這塊蛋糕規(guī)模也隨之增大，迎來(lái)了藍(lán)海時(shí)代。

綜上，無(wú)論是從利好政策來(lái)看，還是從市場(chǎng)需求來(lái)看，智慧水利帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)，保障民生，具有廣闊的發(fā)展“錢景”，蘊(yùn)含無(wú)限機(jī)遇。

正因如此，多地政府緊跟其后，緊緊圍繞智慧水利這一主題相繼出臺(tái)了符合當(dāng)?shù)厮?、水資源條件以及城市發(fā)展總規(guī)劃的相關(guān)規(guī)定，并細(xì)化了任務(wù)分工，落實(shí)層層責(zé)任。例如，廣東省提出了《關(guān)于推進(jìn)水利高質(zhì)量發(fā)展的意見》，強(qiáng)調(diào)了按照數(shù)字政府省域治理“一網(wǎng)統(tǒng)管”總體要求，高效推進(jìn)水利專題建設(shè)，推進(jìn)水利工程智慧化建設(shè)、改造與優(yōu)化升級(jí)，構(gòu)建數(shù)字孿生流域，開展智慧化模擬，支撐精準(zhǔn)化決策，建設(shè)具有預(yù)報(bào)預(yù)警預(yù)演預(yù)案功能的智慧水利體系；江西省發(fā)布了《江西省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，推進(jìn)海綿城市建設(shè)，完善源頭減排、蓄排結(jié)合、排澇除險(xiǎn)、超標(biāo)應(yīng)急的城市排水防澇系統(tǒng)；海南省發(fā)布了《海南省“十四五”水資源利用與保護(hù)規(guī)劃》，明確到2025年初步建成覆蓋全島的智慧水網(wǎng)信息平臺(tái)，涉水事務(wù)監(jiān)管水平和水利管理效能進(jìn)一步提升。

發(fā)揮數(shù)字采集優(yōu)勢(shì)，助力流域數(shù)字孿生與智慧水利建設(shè)

以往的水環(huán)境整治工作，常采用人行徒步或者人乘小船的巡邏模式。這樣巡查會(huì)存在較多盲區(qū)，比如雜草叢生或者遮擋物較多的地方，生態(tài)環(huán)境工作人員無(wú)法進(jìn)入，難以獲取該區(qū)域的水質(zhì)信息。對(duì)于一些面積大、流域廣且縱橫交錯(cuò)的河道水網(wǎng)，人力巡查更是困難重重，還容易發(fā)生危險(xiǎn)，難以形成有效的監(jiān)管覆蓋和有效的數(shù)據(jù)采集。

如今，無(wú)人機(jī)、無(wú)人船、水下機(jī)器人、走航車等科技設(shè)備的身影逐漸出現(xiàn)在水生態(tài)保護(hù)工作中。在涌現(xiàn)出來(lái)的這些科技應(yīng)用中，無(wú)人機(jī)更易于控制，轉(zhuǎn)彎半徑小，可以靈活機(jī)動(dòng)控制飛行方向和飛行速度，搭載攝像頭可以鎖定跟蹤目標(biāo)，變換角度拍攝高清畫面。在5G通信下，無(wú)人機(jī)飛行范圍進(jìn)一步拓寬，飛行半徑明顯擴(kuò)大，從而獲得更全面的視野，尤其是在“河街水巷交織如網(wǎng)”的大面積水網(wǎng)巡邏中，超視距遠(yuǎn)程控制能力將在無(wú)人機(jī)單架次飛行中獲得更長(zhǎng)、更全的河段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集效率進(jìn)一步得到提升。復(fù)亞智能AI飛行大腦、無(wú)人機(jī)自動(dòng)機(jī)場(chǎng)賦予了無(wú)人機(jī)自動(dòng)充電換電、自主飛行、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)墓δ埽?dāng)無(wú)人機(jī)在巡邏過(guò)程中捕捉到異常敏感點(diǎn)，將自動(dòng)展開多角度的定點(diǎn)拍攝，并將巡檢圖像和視頻上傳云端，進(jìn)行AI圖像分析與識(shí)別、數(shù)據(jù)分析與儲(chǔ)存。如有臨時(shí)任務(wù)，工作人員還可以通過(guò)遙桿或者鼠標(biāo)指點(diǎn)遠(yuǎn)程接管無(wú)人機(jī)，手動(dòng)控制云臺(tái)角度和飛行姿態(tài)，確保巡視工作順利完成。

無(wú)人機(jī)具備的多維度信息數(shù)據(jù)采集能力，也成為了流域數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)的有力載體，構(gòu)建并持續(xù)更新河道、城市水網(wǎng)、水庫(kù)及河海岸線等對(duì)應(yīng)的全生命周期數(shù)字孿生體，并對(duì)數(shù)字孿生模型進(jìn)行可視化、調(diào)校、體驗(yàn)、分析與優(yōu)化，是推進(jìn)流域數(shù)字孿生的核心技術(shù)之一。在基于數(shù)字孿生技術(shù)的無(wú)人機(jī)水環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的輔助下，水環(huán)境治理、水資源保護(hù)、岸線管理、河道整治工程、防汛減災(zāi)預(yù)警等工作得以高效展開，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)景數(shù)字化、模擬智慧化、決策精準(zhǔn)化。

應(yīng)用多種水環(huán)境，構(gòu)建“空天地”一體化數(shù)字采集

水利行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入全面強(qiáng)化監(jiān)管時(shí)期。各地部門采用集“巡控糾采”一體化的水利無(wú)人機(jī)自動(dòng)飛行系統(tǒng)，利用無(wú)人機(jī)高空飛行的俯瞰視野、自主飛行巡邏能力以及夜間遠(yuǎn)紅外探測(cè)能力，擴(kuò)大流域信息采集面，形成有效的24小時(shí)監(jiān)管覆蓋，提升水環(huán)境保護(hù)工作成效。

在河道巡邏領(lǐng)域，福建永春?jiǎn)⒂脧?fù)亞智能研制的首套水利環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，制定污染敏感點(diǎn)的“定時(shí)+隨機(jī)”巡查模式，對(duì)河道以及周邊地區(qū)進(jìn)行常態(tài)化、精細(xì)化巡邏，解決了長(zhǎng)期以來(lái)河道內(nèi)出現(xiàn)的垃圾傾倒、非法排污、焚燒縱火等問(wèn)題。

該套無(wú)人機(jī)環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同樣應(yīng)用在了福建木蘭溪河生態(tài)保護(hù)項(xiàng)目中。無(wú)人機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的軌跡自動(dòng)完成木蘭溪河排污口、違法垂釣拍攝，持續(xù)推進(jìn)木蘭溪流域從污染源信息收集、環(huán)境監(jiān)測(cè)到分析決策的數(shù)字化治理。

在水庫(kù)、水源地監(jiān)測(cè)中，吉林四平將無(wú)人機(jī)環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)納入日常水庫(kù)巡邏，重點(diǎn)打擊水庫(kù)及周邊存在的違章建筑、非法養(yǎng)殖、采砂、游泳、垂釣、垃圾傾倒、野炊等對(duì)飲用水源地造成污染和破壞的行為，搭載多光譜相機(jī)，以RGB、NDVI、GNDVI指數(shù)對(duì)重點(diǎn)流域內(nèi)植被進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)，以EU（富營(yíng)養(yǎng)化）、BO（黑臭污染）等模型對(duì)水體進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)，從而保障人民群眾的用水安全。同時(shí)，無(wú)人機(jī)搭載紅外攝像機(jī)對(duì)水庫(kù)的大壩防汛設(shè)備、護(hù)岸、防洪堤等進(jìn)行檢視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)供水渠裂紋或大壩的隱藏漏水點(diǎn)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸?shù)街笓]中心，讓水庫(kù)保護(hù)工作更全面。

在水網(wǎng)數(shù)字采集領(lǐng)域，浙江某市部署多臺(tái)復(fù)亞智能5G網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)自動(dòng)機(jī)場(chǎng)，通過(guò)100多條航線將城區(qū)內(nèi)36條河流全面覆蓋。無(wú)人機(jī)可以以河流為任務(wù)導(dǎo)向，通過(guò)多架無(wú)人機(jī)協(xié)同作業(yè)進(jìn)行航段接力，飛行完畢后生成一個(gè)完整的河道飛行報(bào)告，從而采集完整的水網(wǎng)信息。目前，該套系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析平臺(tái)可以識(shí)別并分辨出船只、排污口、漂浮物、浮萍、安全帽、施工車等多種河邊常見類型主體，基本涵蓋了主要的河流污染物和違規(guī)行為主體，識(shí)別精準(zhǔn)度高達(dá)90%。

該套系統(tǒng)同樣在河道淤堵、水域岸線管理上發(fā)揮著重要的作用，管理人員可以在GIS平臺(tái)通過(guò)完整的畫面和數(shù)據(jù)，對(duì)比岸邊主體空間分布、岸線利用、岸坡狀態(tài)、植被覆蓋度以及灘涂沖淤等變化，查看各河道支流阻塞情況，為河道保護(hù)、水環(huán)境治理、涵養(yǎng)水源提供了有效的數(shù)據(jù)支撐，輔助“河湖長(zhǎng)制” 打造水清岸綠的良好生態(tài)。

智慧水利在智慧城市建設(shè)中是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜、事關(guān)全局的工作，也是水利信息化的進(jìn)一步深化和拓展，無(wú)人機(jī)全自動(dòng)飛行系統(tǒng)應(yīng)用于智慧水利系統(tǒng)建設(shè)是數(shù)字化、智能化時(shí)代下的應(yīng)時(shí)之舉、有力之舉、

創(chuàng)新之舉。復(fù)亞智能堅(jiān)持開放與創(chuàng)新，積極響應(yīng)水利部和地方政府出臺(tái)的政策，持續(xù)探索新一代信息技術(shù)與水利業(yè)務(wù)的深度融合，強(qiáng)化數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通信等技術(shù)在水利業(yè)務(wù)中的綜合應(yīng)用，不斷發(fā)揮科技創(chuàng)新對(duì)智慧水利建設(shè)的推動(dòng)作用。

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