全流域生态治理的“智慧黄河”建设
保护与治理的前提是流域环境现状及其变化情况的掌握。信息化是黄河生态保护与治理的基础性工作,其涉及内容涵盖水资源及其利用、水土涵养与保持、防汛与护林等若干方面。推动“智慧黄河”建设,需要构建完善、齐全和真实可靠的生态保护公共信息平台,不断充实和完善信息内容,打造全流域的生态环境大数据中心,为相关部门和省份的黄河保护与治理提供坚实依据,协同保护和治理黄河生态。
从目前黄河流域信息化和智慧黄河的建设情况来看,在黄河水利委员会的领导和主持下,以黄河治理为问题导向,初步构建了黄河治理的信息化系统,智慧黄河建设进程不断加快。在顶层设计上,2013年,黄河水利委员会发布了《黄河水利信息化发展战略》;2015年,发布《黄委信息化资源整合共享实施方案》;2016年,黄河水利委员会部署和推出信息化的“六个一”[2]重点工作;2019年,水利部印发了《智慧水利总体方案》。从实际工作来看,目前黄河水利委员会已经建成了先进的黄河水量管理调度信息化系统,包括“智慧黄河项目建议书”“智慧黄河实施方案”在内的智慧黄河项目正快速推进,信息化建设不断提档升级,客观全面、可靠实用与智慧高效的黄河信息大系统正逐步形成。但是,由于信息化、智慧化建设投入大、周期长,不仅在相关信息的采集上受制于网络通信能力以及数据资源的存储计算能力的不足,在应用上也存在协同效应较弱,部分系统难以在短期内有效整合,条块化、碎片化的问题比较突出,信息共享机制尚未真正形成。同时,由于黄河生态保护与治理涉及的对象、组织多,历史积累下的问题复杂,因此现有信息化建设对黄河生态保护与治理的决策应用支持还存在不足。
推动黄河生态保护与治理的“智慧黄河”建设,需要运用新兴信息化技术,将云计算、大数据、人工智能在内的新一代信息技术与黄河生态保护与治理深度融合,以智慧化促进生态保护和治理的现代化、科学化。
首先,实现黄河生态保护与治理的信息收集与监测的网络一体化。生态保护与治理的基础是相关信息的采集,要利用现代遥测、遥感技术,不断扩大黄河水文资源环境、水土流失、水利工程以及水利管理活动等的监测范围,实现生态环保与治理的监测网络一体化。一是对上游黄河重要水源涵养区以及中游地区的水土流失重点区域的雨水情况、土壤情况、植被覆盖情况的信息收集和动态监测;二是不断提高黄河信息智慧化、智能化水平,利用新兴信息技术、物联网技术,不断升级各类智能化传感设备、计量监测设备技术,提高对黄河水情、险情、水土流失、非法采砂、山洪滑坡、植被破坏等情况的智能化识别,实时监控和感知,提高全流域的信息预警能力。
其次,构建黄河生态保护与治理的智能化信息共享平台。在大量相关信息采集的基础上,充分利用大数据、云计算信息技术,不断扩展数据处理和挖掘,构建黄河生态保护与治理的数据资源库,共享相关信息数据,为黄河生态保护与治理提供智慧化预报和辅助。一是不断扩展和丰富黄河生态信息资源,形成黄河生态大数据云基础设施平台;二是在云端平台不断丰富、统筹和整合相关信息、数据的基础上,根据生态保护与治理的实际需要,运用数据抽取、转换等服务,根据水情险情、水土保持、植被覆盖等治理项目或流域省(自治区)等不同分类依据,形成不同实时、历史或综合性、分类性的多层次化数据库;三是实现数据资源管理、开发的协同和共享,在不断规范黄河生态保护与治理相关数据收集与建设的基础上,提高信息管理水平,完善数据更新维护机制,实现相关信息在不同行业、不同部门、不同省份的信息共享。
最后,实现黄河生态保护与治理智慧化协同应用。构建信息网络一体化与智能信息共享平台的目的在于应用,提高相关信息数据的智慧化协同应用是黄河生态保护与治理的关键与核心保障因素。在黄河生态动态监管上,以相关数据、影像等信息资源为支撑形成黄河流域水环境动态监测系统,不论是在“四乱”[3]问题或现象的监察与管理、水土保持与水情变化,还是在水质与径流变化,发挥信息基础作用,提供在评价、预测和预警方面的信息支持。同时,完善相关标准规范,提升数据分析能力和协同水平。根据黄河生态保护与治理对智能化、信息化建设的需要,制订相关技术标准和评价体系,并不断完善系统运行和维护机制,明确不同机构的职责和权利,构建畅通的协同通道。