大数据:新时代“治水者”

2017-06-01 07:19邢帆
中国信息化 2017年12期
关键词:防汛水利调度

文 | 本刊记者 邢帆

而今治水依然是一项利国利民的大工程,关乎国运民命。且今天治水利器不再仅仅是人防工事,而更多的改为依靠现代化的技术手段,实现事前预测与应急处置。

古有大禹治水,三过家门而不入,被传为佳话。而今治水依然是一项利国利民的大工程,关乎国运民命。且今天治水利器不再仅仅是人防工事,而更多的改为依靠现代化的技术手段,实现事前预测与应急处置。

沿海城市受气候和地理位置影响,夏秋季极端天气频发,不断对城市的防灾减灾、以及城市信息化综合管理能力建设提出新的挑战。2015年,三门县“五水共治”河道监控系统平台启动,通过利用现代地理信息、物联网、大数据等先进技术,台州市在全省率先打造“大数据”智慧治水平台,开启了科技治水、依法治水、全民治水的全新模式,实现了“五水共治”作战一张图、管理一盘棋的效果。2017年,西溪湿地与中科院、浙江大学、杭州师范大学等九家院校签约合作,建立生态监测平台,运用大数据等高科技手段保持水质,预计投资达914万元。项目的测绘工作已经启动。2013年起,宁波也积极开展科技治水项目,并取得了不俗的成果。

平台彰显整合优势

水雨情遥感、流量监测、山洪灾害预测预警、水雨情信息发布、台风实时路径、城市洪水风险图等业务系统逐年建设,宁波治水的手段和技术也越来越高明,成效越来越明显。但随着业务系统的不断建设,功能瓶颈和信息孤岛也随之而来。为化解这些问题,自2013年起宁波市水利局主导,联合弘泰水利研发的综合信息平台解决方案——宁波市防汛防旱综合指挥平台启用。

据宁波市水利局项目负责人介绍,平台建设的意图十分直接,就是想要最大限度的实现“整合”:功能整合、技术整合、数据整合,其重要目的是要由单一业务系统开发转向综合业务平台建设,发挥综合效益。平台以过去水利相关信息化业务系统功能和数据为基础,整合设计了实时监控、预报分析,山洪灾害、防汛管理、指挥调度,水利工程管理等功能。最终,在实现台风信息、水雨情、三江干流水位、各大中型水库库容等24小时不间断实时监测的基础上,结合洪水预报、承洪分析、洪水风险分析与排涝调度决策等水利专业模型技术,构建了集“多元汛情监测预报、减灾调度决策、市县区多级联动协同指挥、跨平台信息发布”为一体的综合信息平台。

从2013年平台建设以来,已经经过了凤凰(2014)、灿鸿(2015)、莫兰蒂(2016)等重大台风的测试,通过24小时接入气象、雨情、水情、工情、险情等近百类监控信息,彻底改变了过去的调度决策方式、达到线上下线、移动端PC端联动互通的调度决策新模式,充分显现出支撑作用。同时,基于平台,还可自动化汇聚汛情灾情信息,为防汛指挥提供先进、完善、安全、可靠的指挥调度基础环境,并规范化指挥调度流程、完善信息发布机制,科学辅助领导决策,正确引导社会公众,确保防汛物资的合理调配和防汛应急预案的科学有效。

数据治水有的放矢

实际上,在水利工程中,功能平台的整合作用除了上面介绍的对于功能的集中,还大大汇聚了各类检测数据。这也是多年来,水利工程信息化中又一项重要工作成果。2016年,乐清市发布了“五水共治”综合信息服务平台,平台整合了所有与“五水共治”相关的数据内容,如普查全市河道沿岸的污染源,聚类分析百姓投诉和督办点,能够分析出全市哪个区域问题最严重、哪段河道投诉最多,从而为政府各项治水工作提供参考。通过数据的检测和汇集,在汛期和防台期能通过数据分析提供科学决策辅助支撑。

阿里云大数据业务资深专家张金银表示,在传统洪涝灾害预测中,人们通过在辖区各个水库、水电站设置雨量监测站,分析雨量站所反馈的数据做出预测。这种方式主要依赖地表数据,通常只能在洪涝发生前20分钟发出预警,一旦灾害发生,老百姓很难在短时间内撤离。

水利大数据来自于水文自动测报、闸泵远程测控、工程安全监测、视频监控等的前端物联网设备的采集,其数据量包括了和水相关的水位、雨量、工情、地下水、水质、积水、大坝安全、供水、排水等诸多方面,数据复杂而庞大。

如果将这些数据在线联网,获取到数据,并将海量数据规范化存储,是水利大数据的基础。数据集中后,可以做水库管理的平台服务,也可以做洪水风险的分析,以及城市内涝的预警分析,并且可以为公众提供防汛减灾的社会化服务。

以宁波地区为例,系统最早可以提前48小时,通过水文水力学模型算法进行高速计算,结合实时降雨情况、河道水位情况、水库水位情况、河道闸门泵站运行情况,将宁波主城区划分为8万个网格,仅需要2分钟就可以计算出宁波主城区任意一个100x100平方米地区或者某一个医院、学校、小区的洪水淹没情况,查询相应的淹没深度、淹没时长、演进过程、退水时间、动态模拟,同时伴随着台风、降雨情况的变化,系统计算结果还可以实时校正,实现精准预测分析。

诚然,信息化、大数据治水的内涵还远不止文中介绍的这些城市案例,“十三五”期间,我国水利改革进入攻坚重要阶段。国家层面对水利治理高度重视。利用大数据等新一代技术可以大大提高灾情的预测时间,以及准确度,并且能够扩大预判范围。这给众多易受台风等灾害天气侵袭的城市提供了可借鉴的方案。

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