新昌县水土保持监管数字化改革探索与实践

陈妮 赵勇 杨凯 王静 李健 郭子豪

［关键词］水土保持；数字化改革；智慧监管；新昌县

［摘要］在国家持续推进“放管服”改革和浙江省全面推进数字化改革的背景下，新昌县充分运用数字赋能，构建了生产建设项目智慧监管体系，形成了以“天—空—地”物联感知体系，以跨层级、跨部门数据共享方式打造数据池，以大数据分析预警精准聚焦重点监管项目，以智慧监管驾驶舱总揽全局的水土保持监管新格局。新昌县水土保持智慧监管系统的建设是水土保持行业数字化改革的一次有益探索，为水行政主管部门数字赋能、助力水土保持监管工作提供了新的借鉴。

［中图分类号］S157［文献标识码］C［文章编号］1000－0941（2023）03－0062－04

1建设必要性

我国正处于城市化、工业化高速发展的阶段，各类生产建设项目规模空前，地表扰动强烈，水土流失情况日益复杂和严重，生态环境日趋恶化，严重影响了生态安全和生态文明建设［1］。随着党中央、國务院“放管服”改革的全面深入推进，在“美丽中国”建设中，坚持问题导向，以严格责任追究为抓手，全面履行水土保持监督管理法定职责，加强事中、事后监管，切实转变管理理念和管理方式，以及着力提升水土保持社会管理和服务水平，已刻不容缓。2021年，浙江省委、省政府对全面推进数字化改革进行了明确部署，在《浙江省数字化改革总体方案》中提出要“统筹运用数字化技术、数字化思维、数字化认知……对省域治理的体制机制、组织架构、方式流程、手段工具进行全方位系统性重塑”。

新昌县是浙江省内唯一的水土保持“天地一体化”监管示范县，自2015年首次运用遥感手段开展水土保持监管工作以来，虽积累了丰富的监管经验及成果，但随着“天地一体化”监管工作的逐年深入，监管效能不足的问题也逐渐暴露。具体监管“痛点”体现为：①与强监管要求有差距。生产建设项目水土保持监管任务繁重，水行政主管部门即使投入大量人力、物力和财力，也只勉强达到1～2次/a的普查监管频率要求，且监管信息获取手段耗时长、效率低、实时性差。②信息填报缺乏有效统筹和科学规划。各部门、各层级信息填报均基于自身需求，导致信息重复填报，产生人力资源浪费。另外，部门间缺乏有效的数据共享机制，填报的信息无法跨部门调阅或推送，水行政部门未能实时掌握生产建设项目立项及建设情况，导致未批先建、渣土乱堆乱弃等情况时有发生。③缺乏水土流失隐患预警机制。生产建设项目施工期水土流失最为严重，现阶段遥感监管主要体现在项目合规性分析层面上，水土流失危害一般依靠人工经验事后发现，导致水土流失事后处理时效性差。④浙江省水土保持管理信息平台虽录入数据完整性较高，但功能单一，主要录入浙江省内已审批的生产建设项目的审批信息、监测信息和验收信息，只实现了生产建设项目水土保持业务电子化信息的填报、查看、管理等功能。

2建设目标

为深入贯彻落实浙江省关于数字化改革的决策部署，提升生产建设项目水土保持监管现代化水平，以《浙江省数字化改革总体方案》《浙江省水利数字化改革实施方案》为指导，针对新昌县水土保持监管工作“痛点”，借助物联网、移动互联、人工智能、无人机、3S技术等，以数据全面获取、信息实时共享、智慧监管应用为核心［2-3］，打造新昌县水土保持智慧监管系统。具体建设目标为：①建成“天—空—地”物联感知体系，实现水土保持监督监测数据全覆盖及自动采集和快速传输；②打破数据壁垒，实现跨部门、跨层级的生产建设项目水土保持信息交换共享，利用数字化手段严格把控生产建设项目水土保持全过程业务［4-5］；③构建生产建设项目水土流失预警机制，通过算法分析排查工程水土流失隐患部位，超前监管，及时整改，避免产生水土流失。

3总体框架

在遵循浙江省水利数字化改革水管理平台总体框架“四横四纵两端”的基础上［6］，依据水利部、浙江省相关技术标准和要求，坚持“共享协同、实时高效”和“一体化、集约化建设”的原则，兼顾顶层设计和基层探索双向设计思维，构建新昌县水土保持智慧监管系统，其结构见图1。由图1可知，新昌县水土保持智慧监管系统由基础设施体系、数据资源体系、应用支撑体系、业务应用体系及标准化管理体系、平台安全维护体系构成。

4建设内容

4.1多维感知，优化数据获取手段

充分利用卫星遥感、无人机航拍、5G技术、高清监控、移动端等手段，构建“天—空—地”全域覆盖的水土保持监测感知网，实现水土保持智能化定位、识别、监督和管理，并借助通信网络上传至系统数据库，实现全县水土保持实时数据的汇集。利用高分遥感影像对生产建设项目开展全面监管，及时掌握扰动合规性、水土保持措施落实情况等，实现生产建设项目“全覆盖”监管；通过无人机不定时地对生产建设项目渣场、料场等可能发生灾害的区域进行巡查，实现“高频次”监管；通过在现场布置定点监控设备，实现对生产建设项目建设过程的“实时”监管，主要包括工程建设进度、建设状况、弃渣情况、灾害隐患防治效果等方面；现场监管时，可通过移动信息采集设备，以最快的速度将存在水土流失问题的影像及位置信息上传至系统，实现“动态”监管。

4.2多“跨”协同，创建数据共享机制

根据新昌县生产建设项目水土保持监管业务对数据资源的需求，依据范围和关系，整合形成面向对象、统一语义空间的数据资源，提出水土保持数据资源目录建设、整合入库、数据存储和管理及共享交换的技术机制［7-8］，淡化部门约束、打破信息壁垒，实现跨部门、跨层级涉水信息全面共享和协同管理，为水土保持智慧监管系统打下坚实稳固的数据基础。共享交换的数据见表1。

4.3智能分析，构建精准预警模型

基于水土保持数字化、智慧化理念［2-3，9-11］，针对预防水土流失隐患缺乏预警机制技术难题，构建生产建设项目合规性、敏感性、重点部位水土流失隐患三大监管指标评价体系，并基于IoT+GIS+RS+AI融合技术研发三大监管指标预警模型，实现水土流失隐患预警及时发现、自动推送整改通知，形成“事前有预防、事中能处置、事后可跟踪”的监管流程，支撑水行政主管部门进行监管决策。

4.3.1生产建设项目合规性分析

基于《水利部生产建设项目水土保持方案变更管理规定（试行）》（以下简称《管理规定》）和《生产建设项目水土保持信息化监管技术规定（试行）》（以下简称《技术规定》）的各项指标要求，结合日常监管需求，构建各项指标合规性分析模型。对于单个生产建设项目，借助合规性分析模型，根据单项指标超标率（监测值与设计值的绝对差值占设计值的百分比）或变化量（某监测对象监测值的累积变化量）对该项目进行监管预警（见图2），实现生产建设项目预警对象信息的综合展示，及时发现和处理不合规问题。

4.3.2生产建设项目敏感性评价

根据《管理规定》《技术规定》等的要求，建立水土流失敏感性等级分析模型，基于生态保护红线、水土保持两区等敏感区数据，确定项目是否落在敏感区的安全辐射范围，实现生产建设项目建设过程中的水土保持敏感性评价（见图3），并将评价结果以列表的形式呈现给水行政部门，支持定位查看，降低或避免生产建设项目水土流失潜在影响及危险。

4.3.3生产建设项目重點部位水土流失隐患评价

通过在系统中部署弃渣场水土流失隐患评价模型，根据每一期无人机三维模型获取的模型参数，实现弃渣场水土流失隐患在线评价（见图4）。弃渣场水土流失隐患风险等级分为重大隐患、中等隐患、无隐患。对存在重大隐患的弃渣场系统自动通知水行政主管部门负责人，负责人可通过共享的智慧工地查看现场视频，实现弃渣场“远程监管+智能预警+人工辅助”的监管模式。

4.4生产建设项目弃渣实时追踪

与绍兴市综合执法局公共监管平台共享弃渣场运渣信息，获取新昌县渣土车实时运渣路径和运渣量信息，通过后台处理，将渣土车运渣信息归集到各在建生产建设项目中。水行政主管部门可及时掌握各生产建设项目的实时及累计出渣量、收渣量（见图5），关注弃渣走向是否与水土保持方案一致。另外，将出渣量与已审批的生产建设项目清单比对，可智能发现未批先建的项目，作为违法堆渣行政处罚的依据。

4.5大数据展示，打造实时指挥平台

新昌县水土保持智慧监管系统在有效清洗、汇聚水土保持监管数据的同时，打造水土保持智慧监管“驾驶舱”（见图6），实现全天候、多业务、多维度的水土保持监管，有助于水行政主管部门对所管辖区域生产建设项目水土保持全过程的实时、量化和智能化管理，出现应急情况时，可及时做出科学、精准的决策和判断。

4.5.1整合数据资源

新昌县水土保持智慧管理系统整合了流程监管和智能监管两大业务数据，其中流程监管包括“三同时”制度落实情况、监督检查结果、项目监测情况，智能监管包括“天地一体化”监管结果、无人机监管结果、重点监管决策。通过大数据分析技术挖掘数据价值及应用点，形成“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的可视化信息界面。

4.5.2打造指数窗口

为量化评价水行政主管部门对生产建设项目的水土保持监管成效，构建了项目水土保持监测覆盖率、问题整改率、检查覆盖率、管控时效率4项指标，数据清洗后，各项监管数据将转换成直观的指数窗口，以几何图形、图表或其他直观形象方式显示。

5结语

新昌县以数字化为驱动，以水土保持信息采集全面化、业务管理精细化、决策分析智能化为目标，建设了面向业务管理、领导决策的水土保持智慧监管系统。借助该系统，新昌县实现了水土保持工作从事后处理向“事前有预防、事中能处置、事后可跟踪”的工作模式转变，有效降低了水土流失风险，支撑了水行政主管部门全过程高效化、精准化和智能化监管。该系统自2019年投入使用，已预警生产建设项目水土保持不合规信息27条、弃渣场水土流失隐患信息3条，系统的预警机制助力新昌县连续3a在水利部水土保持遥感监管调查中违规生产建设项目数量为0，取得了显著成效。另外，该系统具有良好的开放性和兼容性，后续将进一步深化智能分析决策业务，实现监管问题和预警信息的智能会商决策。

［参考文献］

［1］水利部水土保持司.加快水土保持建设筑牢生态文明基础：十八大以来我国水土流失综合防治取得显著成效［J］.中国水土保持，2017（10）：1-4.

［2］方新宇.智慧水土保持系统建设初探［J］.南方农机，2019，50（1）：49.

［3］朱清科，马欢.我国智慧水土保持体系初探［J］.中国水土保持科学，2015，13（4）：117-122.

［4］闫俊平.建设期水土保持管理技术探讨［J］.水利规划与设计，2019（9）：147-151.

［5］刘坤.新形势下生产建设项目水土保持全过程管理刍议［J］.水利规划与设计，2019（4）：86-88，92.

［6］水利部办公厅.加快推进新时代水利现代化的指导意见［Z］.北京：水利部办公厅，2018：1-7.

［7］程燕妮，赵院.全国水土保持监测信息系统数据库设计［J］.水土保持通报，2007，27（4）：26-29，163.

［8］水利部水土保持司.水土保持信息化建设现状及基本思路［J］.中国水利，2004（4）：49-51.

［9］罗志东，李智广，史明昌.水土保持信息化标准体系建设初探［J］.水土保持通报，2007，27（4）：30-33.

［10］李智广，罗志东，赵院，等.我国数字水土保持建设基本思路［J］.中国水土保持科学，2009，7（3）：1-5.

［11］高辉巧，李彦彬.关于“数字水土保持”的若干思考与探索［J］.中国水土保持，2002（4）：23-24.

［作者简介］陈妮（1988—），女，浙江诸暨人，高级工程师，博士，主要从事水土保持信息化研究工作。［收稿日期］2022-12-18

（责任编辑张绪兰）