云南省高原湖泊流域生态智脑创新建设的对策建议

王 杰，刘可真,丁发科，潘 辉，马显莹，李丕清

（1.云南省水利水电科学研究院，650228，昆明；2.昆明理工大学，650504，昆明；3.讯飞南亚东南亚信息科技（云南）有限公司，65000，昆明）

一、云南省高原湖泊流域生态智脑的内涵

云南省高原湖泊流域生态智脑建设坚持物联数联智联的建设理念，以数字化、智慧化、一体化为主线，以监测体系建设、大数据中心建设、智慧应用终端建设为路线，以云南高原湖泊流域为单元、时空数据为底座、数学模型为核心、湖泊治理知识为驱动，对九湖流域全要素和保护治理管理活动全过程进行数字映射、智能模拟、仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对九湖流域的实时监控、发现问题、提出智慧解决方案，为新阶段高原湖泊治理提供有力支撑和强力驱动。在全省层面进行统一规划和设计，统筹规划全省高原湖泊智慧化治理项目建设方式，对云南省各个高原湖泊流域已建成智慧化治理项目进行改造，使之适应整体规划。

数字化，指的是高原湖泊数字孪生建设。生态智脑平台所检测储存分析的数据，包括传统综合生态数据和经济社会发展类数据，在数据呈现类型上既有传统的文本数据储存，还有音频、视频数据。统筹更广范畴内数据资源，同时在统一标准下进行管理，为高原湖泊流域数字孪生建设提供坚实的基础。

智慧化，指的是在各项功能中深度结合人工智能等技术。切实挖掘生态智脑各类技术应用场景。不仅将智能化技术应用于处理简单机械任务和辅助决策中，而且在大数据支撑下不断强化人工智能相关功能，推进更多更广地应用智能化。

一体化，指的是单独湖泊流域内功能集成一体化，全省范围内发展一体化。在单独湖泊流域内，将感知检测、联合治理、公开审计等功能集中在生态智脑一个平台上。在各区域依托生态智脑平台网格化管理的基础上，实现数据互通、管理相连、成果共享，全面把控全省高原湖泊治理实时态势和变化趋势。

二、云南省高原湖泊流域生态智脑创新建设的重要性

2017 年以来，洱海、滇池、程海湖等智慧化治理已经投产的湖泊中，基本实现了全天候实时监控湖泊的水质、水位等信息，能够帮助治理者综合了解湖体的土壤、空气、水质和气候等情况，为各高原湖泊的科学高效治理提供了很大帮助。总体来说，云南省高原湖泊治理智慧化建设已经初具规模，然而，距离建设全省数字化、智慧化、一体化的生态智脑总目标还有一定差距，云南省高原湖泊生态智脑创新建设的重要性尤为突出。

高原湖泊流域生态智脑是统一规划高原湖泊流域治理的最佳平台。生态智脑平台可结合各个高原湖泊流域的经济发展水平、智慧化治理项目投资金额和生态治理需求，统一规划各个高原湖泊生态智脑的建设规模、功能设计和建设计划。

高原湖泊流域生态智脑能够为跨流域跨部门湖泊治理工作提供最可靠的支撑。依托生态智脑平台，可明确各部门之间的工作权责，也可以作为治理工作的实现平台，通过线上交互的方式，大大简化传统跨流域跨部门工作中的非必要环节，能够大大降低治理工作和行政管理工作的复杂性，提高工作效率。

生态智脑创新建设是解决高新技术应用较少、实际应用面较窄的最有效途径。高原湖泊流域生态智脑创新建设，就是要统一智慧化治理项目中的功能规范，以统一规范重新审视各高原湖泊智慧化治理项目，实现各项高新技术功能的真正投产应用。同时通过生态智脑平台还能充分收集各类高原湖泊智慧化治理项目获取的大量相关数据和实际检验过的各项技术，基于生态智脑平台共享其他类型的数字化智能化项目，助力云南省整体的数字化智能化建设。

三、云南省高原湖泊流域生态智脑创新建设的基本路径

整体目标是提高云南省高原湖泊流域治理能力，巩固和发展治理成效。在统筹建设云南省高原湖泊流域生态智脑体系，践行云南省高原湖泊治理统领全局需求、兼顾个体特性的规划思路，打通跨流域跨部门合作渠道，充分利用现有高原湖泊智慧化治理项目的前提下，实现云南省高原湖泊流域治理全面数字化智能化转型。

结合全省高原湖泊流域治理情况与智慧化治理项目发展建设情况，放眼全局，规划未来能够全省联动、全省统一、全省协同的云南省高原湖泊流域治理体系；精准施策，针对九大高原湖泊流域各自对应的特殊情况，从政策、经济、技术、设备等多方面入手，夯实云南省高原湖泊生态智脑建设基础，做到建立健全相应的法律法规体系，扩展资金来源，增加资金投入，加强相关技术研发投入和高新技术转化应用研究，牢牢掌握核心技术知识产权。同时加强云南省高原湖泊智慧化治理基础设施建设，做好各个湖泊流域智慧化项目建设的支撑。

四、对策建议

1.以问题为导向、应用为抓手，开展顶层设计

按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的总体要求，加快云南高原湖泊流域生态智脑建设规划、实施方案和项目清单的编制。对前期基础较好、发挥作用较大的项目，积极推荐获得“数字孪生流域建设先行先试证书”，进入全国数字孪生流域建设试点，让云南省高原湖泊流域生态智脑成为云南省数字化智能化建设架构中的重要一环。

2.夯实基础研究，加快高原湖泊流域生态智脑技术创新

加强政府政策引领，出台高原湖泊流域生态智脑技术指南，设立云南省科技专项，引导高校、研究机构和产业界联合开展生态智脑相关基础研究。鼓励高校设立生态智脑技术相关学科。支持省内高校、研究机构联合国内外研发机构和新型科技企业，建设高原湖泊流域生态智脑相关省级工程技术中心、重点实验室等一批科技平台，促进高原湖泊流域生态智脑建设，尤其是数字孪生、人工智能辅助方面相关的技术创新。

洱海风光 本刊资料

3.培育产业生态，共筑高原湖泊流域生态智脑解决方案资源池

遴选高原湖泊流域生态智脑建设优秀技术供应商，构建高原湖泊流域生态智脑解决方案资源池。加强产学研合作，培育高原湖泊流域生态智脑创新生态和高地，鼓励生态智脑产业链上下游企业积极开展合作，共同打造高原湖泊流域生态智脑解决方案。组织开展高原湖泊流域生态智脑案例遴选工作，编制优秀应用案例手册，并借助科普日等各类宣传渠道宣传推广。加强高原湖泊流域生态智脑实景展示，鼓励全国各地工业互联网创新展示中心融入生态智脑解决方案。积极寻找横向项目结合点，扩大项目效能，增加作用范围。要积极探寻高原湖泊智脑与其他数字化智慧化项目之间的结合点。通过数据公开、技术分享、学科交叉和跨领域项目接入等方式，充分挖掘发挥生态智脑收集处理的各类数据在水利以外各个领域的价值，基于生态智脑建立跨部门的共享平台，实现跨部门跨领域数据共享交换。通过平台交换和分享高原湖泊流域数据，加强与同类的数字化智慧化项目的合作，互通有无，拓展项目应用范围，充分发挥项目技术价值，同时也为日后云南省整体信息化智慧化建设打好基础、探索经验。

4.促进共建共享，加大智慧治理项目基础建设

制定生态智脑建设的统一技术标准，依照技术要求在数据、模型、知识库、生态智脑云等方面实现共建共享。督促各部门、各州（市）的湖泊治理相关数据迁移上云，部门数据中心迁移到生态智脑平台，充分整合九湖流域现有信息系统的已有数据，可根据需要对原有信息系统进行改造。加快建设和完善自动、实时、连续、高效、全天候，包含水质、空气质量、树林情况、土壤环境质量、噪声等监测项目的监测体系建设，为生态智脑建设提供基础支撑。积极使用卫星遥感和无人机遥感监测等新技术手段，对重点环境敏感区域的生态变化及开发利用等情况实施监控。加快九湖流域生态智脑数据中心建设，打破数据壁垒，实现数据跨域共享，发挥生态智脑监测历史数据的决策支撑作用。在充分利用中央财政、地方财政的基础上，吸引社会资本，拓宽融资渠道，作为生态智脑建设的资金储备保障。

5.筑牢信息安全防线，为数字化平台数据提供安全保障

依托生态智脑平台，强化高原湖泊流域信息安全管理，制定数据开放的标准，推动生态智脑平台数据在安全的情况下对各方开放。明确开放的范围，开放的优先秩序和部门之间的责、权、利。建立和完善高原湖泊流域信息安全保护制度，落实高原湖泊流域信息安全管理责任，健全高原湖泊流域信息安全联防联控机制，构建协同防守、联防联控防御体系。根据安全保护制度依托生态智脑平台对各地收集到的数据进行智慧化分类筛查，将有可能涉及环境安全、社会安全和国家安全的数据进行选择和保护。加强网络安全监督，完善网络安全监督检查机制，完善高原湖泊流域信息网络安全隐患通报整改机制，完善高原湖泊流域信息网络安全责任追究机制。

6.加强后期追溯审计，推动智慧化治理项目实际应用

基于原有项目系统设计，在高原湖泊流域生态智脑建设中注重加强和完善原有设计功能的实际投产应用，加强已完成项目验收和审计，做到监控感知类、数据处理类、智慧应用类三个基本大类项目功能的稳定可靠投用。加强省内各个湖泊流域智慧化治理，以及其他智慧化治理项目之间的经验交流，加快将先进经验应用到各类智慧化治理项目中。建立生态智脑功能追溯体系，完整记录生态智脑各项功能从原理设计到最终投产的全过程，并对实际投产运行情况进行详细记录归档，深入总结生态智脑项目建设过程中的经验教训，为进一步改进和发展做好准备。同时依托生态智脑平台建成的生态质量综合大数据库，对高原湖泊治理工作成效进行长期追踪与评价，为生态保护治理审计提供科学依据。