关于推进“互联网+水利”的思考

庞靖鹏

（水利部发展研究中心，100038，北京）

关于推进“互联网+水利”的思考

庞靖鹏

（水利部发展研究中心，100038，北京）

当前，国家正在积极推进“互联网+”行动。在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网与水利的融合发展具有广阔前景和无限潜力。分析了互联发展趋势及其对水利的影响，提出了推进“互联网+水利”的有关对策建议。

“互联网+水利”；影响；对策

2015年3月，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，引起社会广泛热议。7月，国务院印发了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，表明“互联网+”已经上升为国家战略，一场“互联网+”的劲风势必席卷各个行业。水利是一个古老和传统的行业，与互联网有着非常好的结合点，两者相加对于加快传统水利向现代水利转变将起到巨大推进作用。

一、互联网发展趋势

“互联网+”是把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合，推动技术进步、效率提升和组织变革，提升实体经济创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。当前互联网发展主要体现在以下几个方面。

1.互联网

互联网（Internet）是人类最重要的发明之一，它改变了人们的生活，成为人们获取各类数据的首要渠道。近些年来，我国网民规模不断扩大，互联网普及程度显著提高，宽带基础设施日益完善，移动通信设施建设步伐加快。截至2014年年底，我国网民规模达6.49亿人，互联网普及率达47.9%；互联网宽带接入端口数量突破4亿个，比上年净增4 160.1万个，同比增长11.5%，光纤接入端口比上年净增4 763.9万个，达到1.63亿个，占互联网接入端口的比重由上年的32%提升至40.6%；新增移动通信基站98.8万个，是上年净增数的 2.9倍，总数达339.7万个，其中3G基站新增19.1万个，总数达到128.4万个。2015年年底，我国互联网网民或已超过8.5亿人，3G网络基本覆盖城乡，基于互联网协议第6版（IPv6）的下一代互联网实现规模商用。

2.物联网

物联网（Internet of Things）是在互联网的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络。它是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。这些不同类型的传感器无时无刻不在产生大量数据，其中某些数据被持续收集起来，成为大数据的重要来源之一。物联网是继个人计算机、互联网之后全球信息化的第三次浪潮。2013年以来，传感技术、云计算、大数据、移动互联网融合发展，全球物联网应用已进入实质推进阶段。物联网与传统产业的融合进一步深化，工业云平台、工业大数据等基于物联网的创新技术已成为传统工业和实体经济转型升级的重要引擎。

3.大数据

大数据（Big Data）是指大小超出常规的数据库工具获取、存储、管理和分析能力的数据集，既是一种资源又是一种工具，具有数量多、变化快、类型杂、价值高等特征。2011年，谷歌等公司率先建立了覆盖数十亿网页的索引库，开始提供较为精确的搜索服务，大大提升了人们使用互联网的效率，这是大数据应用的起点。大数据的价值体现在其应用上，人们关心大数据，最终是关心大数据的应用，关心如何从业务和应用出发让大数据真正实现其所蕴含的价值，从而为我们的生产生活带来有益改变。大数据研究和应用是现有产业升级与新产业崛起的重要推动力量，将给各行各业带来变革性机会，但真正的大数据运用仍处于发展初级阶段。大数据在互联网、网络通信、智慧城市、金融、健康医疗等方面具有广阔的应用前景。特别是在“智慧化”这个前沿，移动互联网、云计算、物联网和大数据是当前最重要的四驾马车。

4.云计算

云计算（Cloud Computing）是一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户能够按需获取计算力、存储空间和信息服务。这种资源池称为“云”，通常是一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器和宽带资源等。在云计算出现之前，数据大多分散存在个人电脑、每家企业的服务器中。云计算，尤其是公用云计算，把所有的数据集中存储到“数据中心”，也即所谓的“云端”，用户通过浏览器或者专用应用程序来访问。2014年以来，随着国内几家大型云服务商云平台进入大规模实际使用阶段，云计算已经成为不可逆的趋势。到2017年，云计算在重点领域的应用将得到深化，产业链条基本健全，初步形成安全保障有力，服务创新、技术创新和管理创新协同推进的云计算发展格局，带动相关产业快速发展。

二、互联网发展对水利的影响

在全球新一轮科技革命和产业变革中，互联网与水利融合发展具有广阔前景和无限潜力，对推动传统水利向现代水利发展带来全局性和战略性的影响。

1.提高水文水资源数据的服务能力

目前，我国有数以万计的水文站、水位站、雨量站、地下水监测站、水质站、报汛站等。随着这些测报站自动化水平提高、测报频率增加，以及遥感、雷达等技术手段得到应用，每天产生的水文水资源数据快速增长，数据体量越来越庞大，数据种类越来越繁多，在一定程度上具备大数据的特征。依靠传统的技术手段，无法从根本上解决水文水资源数据维护难、安全性不高、资源共享不足等关键问题，不能适应国家发展、社会进步和科学研究对水文水资源数据共享服务的巨大需求。云计算等互联网技术为水文水资源数据提供了一个安全、便捷、简单的存储和共享的解决方案，可以更好地挖掘数据价值，为社会提供相关数据信息服务。

2.提高分布式水文模拟的运行效率

20世纪60年代以来，计算机技术的发展推动了水文模型的发展。分布式水文模型因其能够较为准确详尽地描述和反映流域内真实的水文过程，成为水文模型发展的趋势。但是，为了达到更加精确的模拟效果，DEM等空间数据精度不断提高，对流域水文单元划分越来越细，模型的运行时间大为增加，一般的计算机难以达到实时模拟、快速预警预报等方面的时效要求，限制了分布式水文模型的推广和应用。借助云计算平台，可以极大地提高分布式水文模型的运行效率，降低模拟研究的成本，为其在水资源评价、径流模拟和洪水预报、面源污染模拟及控制等方面提供了更加广阔的应用前景。

3.提高水利工程运行的自动化水平

水利工程自动化可以改善水利工程运行管理环境，减少运行管理人员，提高工程运行效率和效益。目前，我国水利工程的自动化程度还很低，与我国水利基础设施的规模极不匹配。利用互联网技术，可以实现泵站、闸、河、库、堤、农田灌溉等远程数据的采集和监控，并对机组、闸门、喷灌系统等现场设备进行远程控制和操作。随着物联网等互联网产业不断发展，水利自动化技术等日趋成熟，设备和产品性能逐步提高，操作越来越简便，为提高水利工程自动化水平创造了有利条件。

4.提高突发水事件的应对能力

近年我国水旱灾害、水污染等突发事件频发，应对突发水事件的复杂性与难度加大。过去由于信息不畅，沟通渠道单一，常导致应对突发水事件不及时、措施不当。利用互联网技术可以实现多部门资源的整合和共享，一是通过水利、气象、环保、人防等部门监控终端，实现现场音视频的调用查看，为应急处置提供实时画面；二是通过视频会议研究处置突发事件；三是通过有线、无线网络、应急电话、对讲、卫星通信等多种手段，实现各种复杂环境下应急通信的畅通，了解掌握现场情况，下达处置指令；四是通过洪水预报等应用系统、专家库、案例库、重大危险源信息库、数字预案等对应急事件进行综合研判，为决策制定提供参考，从而最大限度地减少突发水事件带来的不利影响和损失。

5.驱动水利社会治理模式创新

互联网正在深刻改变政府的治理模式和服务方式，促进政府不断创新公共服务，利用互联网技术服务和改善民生。一是决策模式创新，通过网上调查、投票等方式征求公众意见，为水利决策提供参考。二是监督方式创新，通过在线交流、举报邮箱等形式，使水行政工作更加公开和透明。三是公共服务提供形式创新，近年除了政务微博、政务微信带来大量的便民服务之外，移动APP正在成为政府新的重要公共服务平台。四是动员和组织形式创新，当发生水突发事件时，可以通过微信、手机短信、显示屏等进行信息发布。目前，众包、众筹等新型动员模式和组织形式在社会力量的汇聚和社会个体的积极性调动方面显示出巨大潜力。互联网技术、产品和服务不断创新，势必对水利社会治理模式产生深远的影响。

6.推动智慧水务建设

智慧水务是指利用分布在自然水系和水利工程及供排水系统上的各类传感和自动化控制设备，把收集到的水文水资源、水工等各种信息通过云计算等技术整合起来，形成所谓的“水联网”，再通过水信息的实时在线和智能处理，支撑水资源供需关系的精确预报和风险控制，从而实现水资源的高效配置和精细管理。目前，上海、江苏、浙江、深圳、北京等地相继开展了对智慧水务的实践探索。随着智慧城市加快发展，特色鲜明的智慧化城市必将对基础设施智能化提出更高的要求，由此推动各地加快智慧水务建设。

三、推进“互联网+水利”的有关建议

当前，“互联网+”浪潮已经势不可当，必须紧紧抓住国家推进“互联网+”行动的有利时机，促进水利与互联网融合发展，推动我国由传统水利向现代水利转变。

1.尽快出台相关指导意见和规划

在国务院印发 《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》后，水利行业引发了关于“互联网+水利”的热议，但业内对“互联网+水利”的内涵、互联网发展对水利的影响、两者如何相加等没有形成统一认识，有的简单地将其认为是水利信息化的代名词。因此，亟须出台“互联网+水利”的指导意见或规划，明确今后一个时期“互联网+水利”的目标和主要任务，把“互联网+水利”作为推动水利发展的重要驱动力，加快推进由传统水利向现代水利的转变。

2.着力打造水利数据服务云平台

气象、水文水资源数据是我国重要的基础信息资源和战略资源之一。随着我国经济社会不断发展，各行各业对气象、水文水资源的信息需求越来越多，迫切需要通过云计算技术解决大数据共享上的瓶颈制约。2014年，中国气象局公共气象服务中心与阿里云达成战略合作，联合搭建“中国气象专业服务云”，共同挖掘气象大数据的深层价值。借鉴气象部门经验，水利可采用与互联网行业合作的方式，利用成熟的云服务技术，实现水文水资源数据信息的共享和专业化、商业化服务，避免资金巨大、周期漫长的IT系统投入。

3.全力推进水联网建设

当前，我国新老水问题相互交织，保障水安全的形势十分严峻。水联网是物联网在水管理上的应用，是基于物联网的精细化水管理体系。利用物联网、云计算等技术构建“水联网”的连接点，并通过大数据分析为水资源开发利用和节约保护提供决策信息，将极大地提高水利管理和决策水平。自2003年实施“金水工程”以来，我国水利信息采集、通信、网络、存储能力得到显著提升，具备了建设水联网的初步条件。当前，应选取黄河等基础比较好的流域，以流域为单元，继续推进水联网平台建设，实现“实时感知、水信互联、过程跟踪、智能处理”，提高流域水安全保障水平。

4.积极开展智慧水务试点

目前，我国许多城市水资源短缺、内涝严重等问题十分突出。国外实践和研究表明，通过智慧水务整体解决方案，能帮助客户提升25%的运作效率，降低管网漏损率5%以上，开展智慧水务建设是系统解决城市水问题的必然途径。因此，在总结国内外智慧水务建设经验的基础上，应在经济条件比较好的地方率先开展全国智慧水务试点建设，根据当地水资源特点，明确试点的重点领域，及时总结和推广试点经验，逐步扩大试点范围，探索“互联网+”改造传统水利的模式和路径。

5.努力加强智力建设

互联网发展日新月异，要实现互联网与水利的融合发展，必须加快互联网技术的引进与消化吸收。应加大在从事水利信息化工作的职工中开展“互联网+”基础知识和应用培训的力度；建立水利信息化部门与互联网企业之间的信息咨询、人才交流等合作机制；通过政府购买服务，吸引互联网企业直接参与水利信息化、智慧水务等项目建设和水文水资源数据中心等应用平台的管理和运营；依托高校、科研机构、企业的智力资源和研究平台，加快水联网、水资源预测云计算等关键技术的联合攻关。

[1]中国互联网络信息中心.第35次中国互联网络发展状况统计报告[R]. 2015.

[2]工业和信息化部.2014年通信运营业统计公报[R].2015.

[3]新华社.2013—2014年中国物联网发展年度报告[R].2014.

[4]McKinsey Global Institute.Big data:The nextfrontierforinnovation, competition,and productivity[R].2011.

[5]工业和信息化部电信研究院.大数据白皮书（2014年）[R].2014.

[6]中国计算机学会大数据专家委员会.中国大数据技术与产业发展白皮书（2013）[R].2013.

[7]王忠静，王光谦，王建华，等.基于水联网及智慧水利提高水资源效能[J].水利水电技术，2013（1）.

责任编辑 董明锐

Considerations for promoting water development with“internet plus”

//Pang Jingpeng

Currently,“internet plus”is highlighted in China.In the new round of revolution of science and technology and industries,integrated development of internet and water resources has broad prospects and great potential.The development tendency of internet and its impact on water resources are examined.Recommendations are made for promoting“internet plus”oriented water development.

“internet plus water resources”;impact;measures

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1000-1123（2016）05-0006-03

2015-11-24

庞靖鹏，博士，高级工程师，主要研究方向为水利发展战略研究。