關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的思考

龐靖鵬

（水利部發(fā)展研究中心，100038，北京）

關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的思考

龐靖鵬

（水利部發(fā)展研究中心，100038，北京）

當前，國家正在積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動。在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，互聯(lián)網(wǎng)與水利的融合發(fā)展具有廣闊前景和無限潛力。分析了互聯(lián)發(fā)展趨勢及其對水利的影響，提出了推進“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的有關(guān)對策建議。

“互聯(lián)網(wǎng)+水利”；影響；對策

2015年3月，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，引起社會廣泛熱議。7月，國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》，表明“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，一場“互聯(lián)網(wǎng)+”的勁風勢必席卷各個行業(yè)。水利是一個古老和傳統(tǒng)的行業(yè)，與互聯(lián)網(wǎng)有著非常好的結(jié)合點，兩者相加對于加快傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變將起到巨大推進作用。

一、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢

“互聯(lián)網(wǎng)+”是把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與經(jīng)濟社會各領(lǐng)域深度融合，推動技術(shù)進步、效率提升和組織變革，提升實體經(jīng)濟創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新要素的經(jīng)濟社會發(fā)展新形態(tài)。當前互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.互聯(lián)網(wǎng)

互聯(lián)網(wǎng)（Internet）是人類最重要的發(fā)明之一，它改變了人們的生活，成為人們獲取各類數(shù)據(jù)的首要渠道。近些年來，我國網(wǎng)民規(guī)模不斷擴大，互聯(lián)網(wǎng)普及程度顯著提高，寬帶基礎(chǔ)設(shè)施日益完善，移動通信設(shè)施建設(shè)步伐加快。截至2014年年底，我國網(wǎng)民規(guī)模達6.49億人，互聯(lián)網(wǎng)普及率達47.9%；互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口數(shù)量突破4億個，比上年凈增4 160.1萬個，同比增長11.5%，光纖接入端口比上年凈增4 763.9萬個，達到1.63億個，占互聯(lián)網(wǎng)接入端口的比重由上年的32%提升至40.6%；新增移動通信基站98.8萬個，是上年凈增數(shù)的 2.9倍，總數(shù)達339.7萬個，其中3G基站新增19.1萬個，總數(shù)達到128.4萬個。2015年年底，我國互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)民或已超過8.5億人，3G網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋城鄉(xiāng)，基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版（IPv6）的下一代互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)規(guī)模商用。

2.物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)。它是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。這些不同類型的傳感器無時無刻不在產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，其中某些數(shù)據(jù)被持續(xù)收集起來，成為大數(shù)據(jù)的重要來源之一。物聯(lián)網(wǎng)是繼個人計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后全球信息化的第三次浪潮。2013年以來，傳感技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展，全球物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已進入實質(zhì)推進階段。物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合進一步深化，工業(yè)云平臺、工業(yè)大數(shù)據(jù)等基于物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新技術(shù)已成為傳統(tǒng)工業(yè)和實體經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的重要引擎。

3.大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)（Big Data）是指大小超出常規(guī)的數(shù)據(jù)庫工具獲取、存儲、管理和分析能力的數(shù)據(jù)集，既是一種資源又是一種工具，具有數(shù)量多、變化快、類型雜、價值高等特征。2011年，谷歌等公司率先建立了覆蓋數(shù)十億網(wǎng)頁的索引庫，開始提供較為精確的搜索服務(wù)，大大提升了人們使用互聯(lián)網(wǎng)的效率，這是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的起點。大數(shù)據(jù)的價值體現(xiàn)在其應(yīng)用上，人們關(guān)心大數(shù)據(jù)，最終是關(guān)心大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，關(guān)心如何從業(yè)務(wù)和應(yīng)用出發(fā)讓大數(shù)據(jù)真正實現(xiàn)其所蘊含的價值，從而為我們的生產(chǎn)生活帶來有益改變。大數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用是現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)升級與新產(chǎn)業(yè)崛起的重要推動力量，將給各行各業(yè)帶來變革性機會，但真正的大數(shù)據(jù)運用仍處于發(fā)展初級階段。大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通信、智慧城市、金融、健康醫(yī)療等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。特別是在“智慧化”這個前沿，移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)是當前最重要的四駕馬車。

4.云計算

云計算（Cloud Computing）是一種商業(yè)計算模型，它將計算任務(wù)分布在大量計算機構(gòu)成的資源池上，使用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務(wù)。這種資源池稱為“云”，通常是一些大型服務(wù)器集群，包括計算服務(wù)器、存儲服務(wù)器和寬帶資源等。在云計算出現(xiàn)之前，數(shù)據(jù)大多分散存在個人電腦、每家企業(yè)的服務(wù)器中。云計算，尤其是公用云計算，把所有的數(shù)據(jù)集中存儲到“數(shù)據(jù)中心”，也即所謂的“云端”，用戶通過瀏覽器或者專用應(yīng)用程序來訪問。2014年以來，隨著國內(nèi)幾家大型云服務(wù)商云平臺進入大規(guī)模實際使用階段，云計算已經(jīng)成為不可逆的趨勢。到2017年，云計算在重點領(lǐng)域的應(yīng)用將得到深化，產(chǎn)業(yè)鏈條基本健全，初步形成安全保障有力，服務(wù)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新協(xié)同推進的云計算發(fā)展格局，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

二、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對水利的影響

在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中，互聯(lián)網(wǎng)與水利融合發(fā)展具有廣闊前景和無限潛力，對推動傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利發(fā)展帶來全局性和戰(zhàn)略性的影響。

1.提高水文水資源數(shù)據(jù)的服務(wù)能力

目前，我國有數(shù)以萬計的水文站、水位站、雨量站、地下水監(jiān)測站、水質(zhì)站、報汛站等。隨著這些測報站自動化水平提高、測報頻率增加，以及遙感、雷達等技術(shù)手段得到應(yīng)用，每天產(chǎn)生的水文水資源數(shù)據(jù)快速增長，數(shù)據(jù)體量越來越龐大，數(shù)據(jù)種類越來越繁多，在一定程度上具備大數(shù)據(jù)的特征。依靠傳統(tǒng)的技術(shù)手段，無法從根本上解決水文水資源數(shù)據(jù)維護難、安全性不高、資源共享不足等關(guān)鍵問題，不能適應(yīng)國家發(fā)展、社會進步和科學研究對水文水資源數(shù)據(jù)共享服務(wù)的巨大需求。云計算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為水文水資源數(shù)據(jù)提供了一個安全、便捷、簡單的存儲和共享的解決方案，可以更好地挖掘數(shù)據(jù)價值，為社會提供相關(guān)數(shù)據(jù)信息服務(wù)。

2.提高分布式水文模擬的運行效率

20世紀60年代以來，計算機技術(shù)的發(fā)展推動了水文模型的發(fā)展。分布式水文模型因其能夠較為準確詳盡地描述和反映流域內(nèi)真實的水文過程，成為水文模型發(fā)展的趨勢。但是，為了達到更加精確的模擬效果，DEM等空間數(shù)據(jù)精度不斷提高，對流域水文單元劃分越來越細，模型的運行時間大為增加，一般的計算機難以達到實時模擬、快速預警預報等方面的時效要求，限制了分布式水文模型的推廣和應(yīng)用。借助云計算平臺，可以極大地提高分布式水文模型的運行效率，降低模擬研究的成本，為其在水資源評價、徑流模擬和洪水預報、面源污染模擬及控制等方面提供了更加廣闊的應(yīng)用前景。

3.提高水利工程運行的自動化水平

水利工程自動化可以改善水利工程運行管理環(huán)境，減少運行管理人員，提高工程運行效率和效益。目前，我國水利工程的自動化程度還很低，與我國水利基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模極不匹配。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)泵站、閘、河、庫、堤、農(nóng)田灌溉等遠程數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控，并對機組、閘門、噴灌系統(tǒng)等現(xiàn)場設(shè)備進行遠程控制和操作。隨著物聯(lián)網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，水利自動化技術(shù)等日趨成熟，設(shè)備和產(chǎn)品性能逐步提高，操作越來越簡便，為提高水利工程自動化水平創(chuàng)造了有利條件。

4.提高突發(fā)水事件的應(yīng)對能力

近年我國水旱災(zāi)害、水污染等突發(fā)事件頻發(fā)，應(yīng)對突發(fā)水事件的復雜性與難度加大。過去由于信息不暢，溝通渠道單一，常導致應(yīng)對突發(fā)水事件不及時、措施不當。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)多部門資源的整合和共享，一是通過水利、氣象、環(huán)保、人防等部門監(jiān)控終端，實現(xiàn)現(xiàn)場音視頻的調(diào)用查看，為應(yīng)急處置提供實時畫面；二是通過視頻會議研究處置突發(fā)事件；三是通過有線、無線網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急電話、對講、衛(wèi)星通信等多種手段，實現(xiàn)各種復雜環(huán)境下應(yīng)急通信的暢通，了解掌握現(xiàn)場情況，下達處置指令；四是通過洪水預報等應(yīng)用系統(tǒng)、專家?guī)臁咐龓?、重大危險源信息庫、數(shù)字預案等對應(yīng)急事件進行綜合研判，為決策制定提供參考，從而最大限度地減少突發(fā)水事件帶來的不利影響和損失。

5.驅(qū)動水利社會治理模式創(chuàng)新

互聯(lián)網(wǎng)正在深刻改變政府的治理模式和服務(wù)方式，促進政府不斷創(chuàng)新公共服務(wù)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)和改善民生。一是決策模式創(chuàng)新，通過網(wǎng)上調(diào)查、投票等方式征求公眾意見，為水利決策提供參考。二是監(jiān)督方式創(chuàng)新，通過在線交流、舉報郵箱等形式，使水行政工作更加公開和透明。三是公共服務(wù)提供形式創(chuàng)新，近年除了政務(wù)微博、政務(wù)微信帶來大量的便民服務(wù)之外，移動APP正在成為政府新的重要公共服務(wù)平臺。四是動員和組織形式創(chuàng)新，當發(fā)生水突發(fā)事件時，可以通過微信、手機短信、顯示屏等進行信息發(fā)布。目前，眾包、眾籌等新型動員模式和組織形式在社會力量的匯聚和社會個體的積極性調(diào)動方面顯示出巨大潛力?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)不斷創(chuàng)新，勢必對水利社會治理模式產(chǎn)生深遠的影響。

6.推動智慧水務(wù)建設(shè)

智慧水務(wù)是指利用分布在自然水系和水利工程及供排水系統(tǒng)上的各類傳感和自動化控制設(shè)備，把收集到的水文水資源、水工等各種信息通過云計算等技術(shù)整合起來，形成所謂的“水聯(lián)網(wǎng)”，再通過水信息的實時在線和智能處理，支撐水資源供需關(guān)系的精確預報和風險控制，從而實現(xiàn)水資源的高效配置和精細管理。目前，上海、江蘇、浙江、深圳、北京等地相繼開展了對智慧水務(wù)的實踐探索。隨著智慧城市加快發(fā)展，特色鮮明的智慧化城市必將對基礎(chǔ)設(shè)施智能化提出更高的要求，由此推動各地加快智慧水務(wù)建設(shè)。

三、推進“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的有關(guān)建議

當前，“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮已經(jīng)勢不可當，必須緊緊抓住國家推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的有利時機，促進水利與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展，推動我國由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變。

1.盡快出臺相關(guān)指導意見和規(guī)劃

在國務(wù)院印發(fā) 《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》后，水利行業(yè)引發(fā)了關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的熱議，但業(yè)內(nèi)對“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的內(nèi)涵、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對水利的影響、兩者如何相加等沒有形成統(tǒng)一認識，有的簡單地將其認為是水利信息化的代名詞。因此，亟須出臺“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的指導意見或規(guī)劃，明確今后一個時期“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的目標和主要任務(wù)，把“互聯(lián)網(wǎng)+水利”作為推動水利發(fā)展的重要驅(qū)動力，加快推進由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利的轉(zhuǎn)變。

2.著力打造水利數(shù)據(jù)服務(wù)云平臺

氣象、水文水資源數(shù)據(jù)是我國重要的基礎(chǔ)信息資源和戰(zhàn)略資源之一。隨著我國經(jīng)濟社會不斷發(fā)展，各行各業(yè)對氣象、水文水資源的信息需求越來越多，迫切需要通過云計算技術(shù)解決大數(shù)據(jù)共享上的瓶頸制約。2014年，中國氣象局公共氣象服務(wù)中心與阿里云達成戰(zhàn)略合作，聯(lián)合搭建“中國氣象專業(yè)服務(wù)云”，共同挖掘氣象大數(shù)據(jù)的深層價值。借鑒氣象部門經(jīng)驗，水利可采用與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)合作的方式，利用成熟的云服務(wù)技術(shù)，實現(xiàn)水文水資源數(shù)據(jù)信息的共享和專業(yè)化、商業(yè)化服務(wù)，避免資金巨大、周期漫長的IT系統(tǒng)投入。

3.全力推進水聯(lián)網(wǎng)建設(shè)

當前，我國新老水問題相互交織，保障水安全的形勢十分嚴峻。水聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)在水管理上的應(yīng)用，是基于物聯(lián)網(wǎng)的精細化水管理體系。利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)構(gòu)建“水聯(lián)網(wǎng)”的連接點，并通過大數(shù)據(jù)分析為水資源開發(fā)利用和節(jié)約保護提供決策信息，將極大地提高水利管理和決策水平。自2003年實施“金水工程”以來，我國水利信息采集、通信、網(wǎng)絡(luò)、存儲能力得到顯著提升，具備了建設(shè)水聯(lián)網(wǎng)的初步條件。當前，應(yīng)選取黃河等基礎(chǔ)比較好的流域，以流域為單元，繼續(xù)推進水聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)，實現(xiàn)“實時感知、水信互聯(lián)、過程跟蹤、智能處理”，提高流域水安全保障水平。

4.積極開展智慧水務(wù)試點

目前，我國許多城市水資源短缺、內(nèi)澇嚴重等問題十分突出。國外實踐和研究表明，通過智慧水務(wù)整體解決方案，能幫助客戶提升25%的運作效率，降低管網(wǎng)漏損率5%以上，開展智慧水務(wù)建設(shè)是系統(tǒng)解決城市水問題的必然途徑。因此，在總結(jié)國內(nèi)外智慧水務(wù)建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，應(yīng)在經(jīng)濟條件比較好的地方率先開展全國智慧水務(wù)試點建設(shè)，根據(jù)當?shù)厮Y源特點，明確試點的重點領(lǐng)域，及時總結(jié)和推廣試點經(jīng)驗，逐步擴大試點范圍，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”改造傳統(tǒng)水利的模式和路徑。

5.努力加強智力建設(shè)

互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展日新月異，要實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與水利的融合發(fā)展，必須加快互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引進與消化吸收。應(yīng)加大在從事水利信息化工作的職工中開展“互聯(lián)網(wǎng)+”基礎(chǔ)知識和應(yīng)用培訓的力度；建立水利信息化部門與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之間的信息咨詢、人才交流等合作機制；通過政府購買服務(wù)，吸引互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)直接參與水利信息化、智慧水務(wù)等項目建設(shè)和水文水資源數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用平臺的管理和運營；依托高校、科研機構(gòu)、企業(yè)的智力資源和研究平臺，加快水聯(lián)網(wǎng)、水資源預測云計算等關(guān)鍵技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)。

[1]中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心.第35次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展狀況統(tǒng)計報告[R]. 2015.

[2]工業(yè)和信息化部.2014年通信運營業(yè)統(tǒng)計公報[R].2015.

[3]新華社.2013—2014年中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展年度報告[R].2014.

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

[5]工業(yè)和信息化部電信研究院.大數(shù)據(jù)白皮書（2014年）[R].2014.

[6]中國計算機學會大數(shù)據(jù)專家委員會.中國大數(shù)據(jù)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2013）[R].2013.

[7]王忠靜，王光謙，王建華，等.基于水聯(lián)網(wǎng)及智慧水利提高水資源效能[J].水利水電技術(shù)，2013（1）.

責任編輯 董明銳

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

TV212.57+TP393.4

B

1000-1123（2016）05-0006-03

2015-11-24

龐靖鵬，博士，高級工程師，主要研究方向為水利發(fā)展戰(zhàn)略研究。