以“智慧長江”建設推進長江大保護的思考與建議

崔海靈

摘 要：共抓長江大保護，謀求長江經濟帶綠色發(fā)展，普遍的共識在于“共”字，其難點也在于“共”字，而破解這一難題的關鍵在于“統(tǒng)”字。落實“統(tǒng)”字，迫切需要加快推進利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等新技術，建設“智慧長江”，打造長江利益共同體，實現(xiàn)長江大保護和長江經濟帶綠色發(fā)展，推進我國“西進東出兩翼擴展”的“十字”型綠色發(fā)展戰(zhàn)略建構。

關鍵詞：智慧長江;生態(tài)保護;綠色發(fā)展;信息化

中圖法分類號：F127? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0421

長江是中華民族的母親河。長江，不僅是我國最重要的戰(zhàn)略水源地，更是重要的黃金水道;不僅是最重要的生態(tài)調節(jié)帶，更是最有發(fā)展?jié)摿Φ慕洕鷰?。包括上海、江蘇、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、重慶、四川、貴州、云南11個省市，縱深橫跨東部、中部和西部三大帶，流域國土面積超過全國21%，人口和經濟總量均超過全國的40%，是我國經濟發(fā)展的“重心所在、活力所在”。

多年來，我國一直致力于長江綜合管理，取得了有目共睹的成績。但是，對照“既利當前，又謀長遠”的要求，還遠遠不能滿足供給側結構改革、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略要求。面對長江這一人類活動高度頻繁、自然環(huán)境高度復雜、現(xiàn)實產業(yè)門類眾多、發(fā)展和監(jiān)管責任主體多樣的現(xiàn)狀，如何破解難題，是迫切需要解決的時代大課題。共抓長江大保護、謀求長江經濟帶綠色發(fā)展，普遍的共識在于“共”字，其難點也在“共”字上，而破解這一難題，關鍵在于一個“統(tǒng)”字。要落實這一“統(tǒng)”字，迫切需要利用新一代信息技術，構建并實施“智慧長江工程”（以下簡稱“智慧長江”），統(tǒng)籌推進長江生態(tài)治理和生態(tài)保護，統(tǒng)籌謀劃長江經濟帶參與全球資源利用和要素分配，提高長江經濟帶整體參與全球競爭的能力和水平。

1? ?現(xiàn)代長江的構成要素已經發(fā)生重大變化

傳統(tǒng)意義上的長江，主要是眾多的水利工程、豐沛的水資源和江砂、漁業(yè)資源以及沿江岸段線等簡單的資源和空間組合。隨著長江經濟帶建設不斷深入推進，人類對長江的開發(fā)和利用不斷深入和加強，長江的現(xiàn)代構成，除了傳統(tǒng)的資源和空間組合外，還包括濱江沿岸和流域縱深的自然和社會在內的長江及近岸（生態(tài)）環(huán)境、各種生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，此外還包括政策法規(guī)、規(guī)劃標準、行動計劃、管理準則、企業(yè)生產、市場要素等各種人類活動在內的元素。這些多種、多源、異構的元素相互作用，一起構成了現(xiàn)代長江“人—地—江—海”這一復雜“巨系統(tǒng)”。

面對這一復雜“巨系統(tǒng)”，人類對流域系統(tǒng)生態(tài)問題的認識或規(guī)律的掌握還不夠全面，一些重點岸段或水域的生態(tài)必須加以修復;面對這一復雜“巨系統(tǒng)”，人類對流域產業(yè)選擇和空間布局、協(xié)同聯(lián)動規(guī)劃處置不當，重復性高污染高風險行業(yè)沿江密布，產業(yè)同構和突發(fā)性污染事件防控壓力依然較大;面對這一復雜“巨系統(tǒng)”，因為管理分散、管理層級眾多、利益目的和行業(yè)產業(yè)專業(yè)各異，“九龍治江、九龍搶水”，使得這一系統(tǒng)的生態(tài)疊加效應難以計算，產業(yè)結構矛盾和利益爭端難以解決，眾多綜合和專業(yè)規(guī)劃、產業(yè)空間布局、生態(tài)環(huán)境監(jiān)控等基礎數(shù)據(jù)共享難以實現(xiàn)，局部岸段或水域問題的解決方案和長江整體系統(tǒng)安全和健康的配置難以奏效，最終使得長江經濟帶和長江生態(tài)整體的共贏受阻。產業(yè)布局不合理、江段岸線利用浪費、泄洪通道和飲水資源保護功能沖突、生態(tài)破壞嚴重、經濟帶西進東出整體利益無法發(fā)揮等問題，源于對長江這一復雜“巨系統(tǒng)”的規(guī)律、規(guī)則認識不清、應對不力、智慧缺乏。

面對這一構成要素已然發(fā)生重大變化的復雜“巨系統(tǒng)”，對自然空間和資源空間單一的數(shù)字和信息認知，已經難以適應現(xiàn)代長江這一復雜“巨系統(tǒng)”。迫切需要從“巨系統(tǒng)”的角度出發(fā)，利用各信息元素和物理長江融合的知識系統(tǒng)，智慧服務長江大保護和長江經濟帶綠色發(fā)展。

2? ?信息化發(fā)展正由環(huán)境數(shù)據(jù)驅動快速轉變?yōu)橐刂腔垓寗?/p>

長江數(shù)據(jù)無處不在，長江智慧無處不在。數(shù)據(jù)的特性是可自生、可再生、可共享;智慧的特點是可共融、可共享、可共贏。隨著包括自然生態(tài)在內的環(huán)境和裝備觀測監(jiān)測等裝備計算機化，隨著經濟社會發(fā)展快速地數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡化，智慧長江將是長江大保護、長江經濟帶綠色發(fā)展的關鍵驅動。

當今社會，信息化發(fā)展存在著三個重要的趨勢。首先是裝備（產品）的計算機化帶來的信息瞬時化以及生命周期全過程感知，其次是云計算正在改變信息化發(fā)展的模式，并因為這種模式的變化反過來推動社會的變化，第三是互聯(lián)改變世界，也即是萬物互聯(lián)引發(fā)世界范式的改變。這三個重要趨勢，用簡單的一句話來說，即世界正由單純的環(huán)境數(shù)字驅動，正在快速轉變?yōu)榘ń洕鐣顒又懈髟卦趦鹊纳鐣仳寗印?/p>

傳統(tǒng)的“數(shù)字長江”主要由環(huán)境數(shù)據(jù)驅動，而隨著信息化的發(fā)展，現(xiàn)代長江轉變?yōu)橛蔀I江沿岸和流域縱深的自然和社會在內的各種人類生產生活在內的要素驅動。這些多種、多源、異構的要素驅動，帶來的是智慧驅動范式的快速轉變。面對這一快速的變化，正如工業(yè)和信息化部原副部長楊學山所言，“在發(fā)展信息化時思想方面一定要有戰(zhàn)略的思維，工作方法一定要有系統(tǒng)的思維。我們不能被原來的流程、原來的社會、原來的制度框住。”面對長江發(fā)展的歷史大機遇，我們必須要根據(jù)長江大保護的生態(tài)目標和長江經濟帶綠色發(fā)展的經濟目標，來重新定義長江這一復雜“巨系統(tǒng)”，重新描述這一“巨系統(tǒng)”中的構成要素，再造流程，創(chuàng)新制度，確定算法，提供智慧服務。

3? ?感知“一庫”是長江大保護的關鍵基礎

長江大保護是全國生態(tài)體系乃至全球生態(tài)體系中重要的一環(huán)。做好全國生態(tài)治理乃至代表國家參與全球生態(tài)治理和共治，是長江沿岸11個省市重要的職責和任務。科學認知長江、生態(tài)保護長江，從感知長江開始。

感知“一庫”，即長江感知庫，即以計算機化的智能感知傳感器等技術構建長江感知庫，感知要素包括自然和人類社會生產活動等要素。通過感知“一庫”，形成支持大數(shù)據(jù)挖掘的核心基礎，實現(xiàn)感知全域驅動，搭建長江生態(tài)共同體的數(shù)據(jù)基礎，打破長江物理生態(tài)空間上的隔離，實現(xiàn)長江大保護中沿江城市物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等基礎設施共建、共享、共用，實現(xiàn)虛擬空間一體化生態(tài)管控和治理，分享生態(tài)知識和治理智慧，以智慧驅動建立生態(tài)大保護制度，將是長江大保護中的關鍵基礎。

長江是一個復雜“巨系統(tǒng)”。對其的認知不僅是自然環(huán)境的，更包括人工自然和人類活動。唯有整體性、系統(tǒng)性的認知，才能完整的認知長江，確保長江生態(tài)的安全和健康。盡管數(shù)字長江的建設已有多年，但“數(shù)字長江”重點基本還限定在水利這一工程領域中。對于沿江省市的人工自然、人類活動，數(shù)字化的水平還不足以支撐系統(tǒng)性認知長江。尤其是涉及系統(tǒng)性的生態(tài)保護問題，依然存在“條段化”的信息孤島或者信息段缺失等問題。

智慧長江，基礎就是它的感知層，即智慧長江中的感知“一庫”。長江的構成要素已發(fā)生了重要變化，對長江的感知，不僅包括自然，更包括人類社會生產活動，尤其是人類的活動感知。長江經濟帶目前聚集著全國約30%的石化產業(yè)、40%的水泥產業(yè)等，非法碼頭、非法采砂、非法采礦、非法排污、非法捕撈等違法行為依然存在。因為水運成本優(yōu)勢，長江沿線城市的發(fā)展依賴長江黃金水道的經濟形態(tài)將會長期存在，船舶運輸中潛在的生態(tài)影響還難以管控。同時，沿岸各地經濟的發(fā)展和生態(tài)保護還存在不平衡、不充分的問題。

長江大保護離不開整體生態(tài)數(shù)據(jù)的連通和信息數(shù)據(jù)的“一庫”交互。智慧長江，將在全域感知、全時感知、全程感知“一庫”基礎上，優(yōu)化整合流域內各要素，綜合劃定長江生態(tài)一根紅線，在“生態(tài)用江、系統(tǒng)護江”基礎上，建立生態(tài)保護和管制制度，以感知數(shù)據(jù)流推動數(shù)據(jù)驅動的生態(tài)大保護向“智慧”驅動的治理新模式轉變。

4? ?智慧“一網(wǎng)”是長江經濟帶綠色發(fā)展利益共同體的重要推手

長江經濟帶在我國經濟發(fā)展全局中占據(jù)著非常重要的戰(zhàn)略地位。向西，長江經濟帶與陸上“一帶一路”無縫銜接;向東，與長三角一體化戰(zhàn)略實現(xiàn)無縫銜接?！拔飨驊?zhàn)略”的實施，使得內陸中、西部省份成了“一帶一路”發(fā)展的橋頭堡;“東向戰(zhàn)略”中的上海、浙江和江蘇等是參與全球科技、產業(yè)、金融等重構中的橋頭堡。一西一東，一內陸一海外，一體化的長江經濟帶，一體化的長三角，將形成我國最為重要的“一體兩翼”和“西進東出兩翼擴展”的“十字”型綠色發(fā)展經濟帶。

2018年4月26日，習近平總書記主持召開了深入推動長江經濟帶發(fā)展座談會并發(fā)表了重要講話。他強調，要加強改革創(chuàng)新、戰(zhàn)略統(tǒng)籌、規(guī)劃引導，以長江經濟帶發(fā)展來推動高質量發(fā)展;提出長江經濟帶發(fā)展要正確把握整體推進和重點突破、生態(tài)環(huán)境保護和經濟發(fā)展、總體謀劃和久久為功、破除舊動能和培育新動能、自我發(fā)展和協(xié)同發(fā)展這“五大關系”。正確認識這“五大關系”、在長江經濟帶科學實現(xiàn)這“五大關系”“培育長江經濟帶世界級產業(yè)集群” “對接‘一帶一路’”等戰(zhàn)略目標和任務，依據(jù)長江各地不同的資源稟賦、比較優(yōu)勢等方面的差異，科學布局和定位各地在國家重大戰(zhàn)略中的角色，就需要通過智慧長江“一網(wǎng)”組成長江綠色發(fā)展利益共同體，實施融合式、差異化、開放和包容的發(fā)展模式。

目前，長江經濟帶各地之間數(shù)字鴻溝相差較大，各地區(qū)的信息化水平不平衡（見表1），2017年，東、中、西部地區(qū)信息社會指數(shù)分別為0.6024、0.4372、0.4190，不同區(qū)域之間信息社會發(fā)展水平差距明顯。其中，東部地區(qū)信息社會指數(shù)比全國平均水平高26.9%，比中、西部地區(qū)分別高37.8%和43.8%。中、西部地區(qū)信息社會指數(shù)大體相當，比全國平均水平分別低7.9%和11.8%。2017年，東、中、西部地區(qū)信息經濟指數(shù)分別為0.4974、0.3535、0.3449，同比增長率分別為3.8%、5.4%、5.0%，2007—2017年年均增長率分別為5.6%、5.5%、5.2%。區(qū)域之間信息經濟發(fā)展水平差距明顯。東部地區(qū)比全國平均水平高20.9%，比中西部地區(qū)分別高40.7%、44.2%。東部與中西部之間差距持續(xù)擴大，從2007年相差0.09至2017年相差在0.15左右。

從上圖可以看出，一體化推進中長三角的上海、浙江和江蘇的信息化水平都較高，作為國家“一帶一路”發(fā)展、面向西部發(fā)展的橋頭堡——貴州、云南，基本處于墊底的位置。但是，中部地區(qū)和西部地區(qū)正處于經濟快速發(fā)展的上升期，發(fā)展后勁強大。

智慧長江“一網(wǎng)”，包括移動互聯(lián)在內的傳輸網(wǎng)絡，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的融合對話和智慧服務?！耙痪W(wǎng)”，既融入包括云南、貴州等西部地區(qū)在內的全域省市，給西部、中部省市帶來新的發(fā)展機遇，又有助于增強各地在數(shù)據(jù)空間中的影響力和話語權，改變地方法規(guī)銜接不充分、規(guī)劃不平衡、產業(yè)布局不合理、標準體系不健全、生態(tài)治理和公共服務不均等系列問題，推動以企業(yè)為主體的“長江伙伴關系”建設，從而構建“共建、共治、共享、共贏”的長江生態(tài)命運和經濟發(fā)展利益共同體。

智慧長江“一網(wǎng)”建設，既可以把歷史發(fā)展的機遇變成長江經濟帶發(fā)展的整體力量——以全域、全時的智慧長江為抓手，以信息化帶動長江經濟帶的綠色發(fā)展，又可以化被動為主動，帶動沿江產業(yè)新舊動能轉化，在整體性參與國家西進“一帶一路”戰(zhàn)略的布局和建設中，促進各地的自我發(fā)展和協(xié)同發(fā)展。同時，還可以在“長三角一體化”深入推進的進程中，實現(xiàn)“智慧長江”和“智慧海洋”的無縫銜接，推進江海聯(lián)動，充分參與全球發(fā)展的重構和布局，真正形成并實現(xiàn)我國今后一個階段“十字”型發(fā)展的重大格局。

5? ?智慧長江的定位和架構構想

“智慧長江”是數(shù)字長江的范式迭代?！爸腔坶L江”指的是在升級、重構“數(shù)字長江”基礎上，充分運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術，以長江系統(tǒng)全數(shù)據(jù)采集和全流程數(shù)據(jù)傳輸體系為基礎，以云環(huán)境為支撐，將以長江為載體的物理和資源空間以及法規(guī)政策、規(guī)劃標準、要素開發(fā)和管理、裝備和產業(yè)等領域在內的自然環(huán)境和人類生產活動進行信息和知識、流域管控和社會公共服務一網(wǎng)融合，推進長江資源和產業(yè)發(fā)展協(xié)同協(xié)作共贏、長江生態(tài)共治共享，為長江大保護和長江經濟帶綠色發(fā)展一體化利益共同體提供智慧服務。

長江是個復雜“巨系統(tǒng)”。長江大保護并不是一個省、或者幾個省的事，經濟的轉型升級是落實到每個行業(yè)、每個企業(yè)、每個地區(qū)的，不是典型，而是整體。要解決經濟帶內發(fā)展不平衡、不充分的問題;要實現(xiàn)產業(yè)生態(tài)化、生態(tài)產業(yè)化、推動長江經濟帶高質量發(fā)展等，“智慧長江”就必須實現(xiàn)全時段、全流域、全生命周期的管控功能。

鑒于長江大保護和長江經濟帶綠色發(fā)展的戰(zhàn)略愿景，“智慧長江”的建設需要基于“五規(guī)合一”頂層設計方法創(chuàng)新，即在智慧長江工程頂層設計過程中，結合美麗長江戰(zhàn)略管理規(guī)劃、長江空間建設規(guī)劃、長江生態(tài)大保護規(guī)劃、長江經濟帶經濟發(fā)展規(guī)劃、技術保障規(guī)劃“五規(guī)”協(xié)同考慮（見圖1）。以戰(zhàn)略管理規(guī)劃為基礎、經濟帶經濟發(fā)展規(guī)劃和生態(tài)保護為目標、技術規(guī)劃為保障，從空間上統(tǒng)籌布局，促進資源利用合理布局和充分利用，促進生態(tài)修復和保護，推進長江公共服務均等化，形成“布局統(tǒng)一銜接、功能協(xié)同互補”的智慧長江信息化體系。

在此基礎上，利用“一圖、一庫、一中心、一網(wǎng)、一云”這“五個一”，形成可擴展、有韌性的“智慧長江”信息化體系。

一圖，即長江一張圖，以遍布長江主要岸段的智能傳感器單元構建長江CPS（Cyber Physical System），以BIM（Building Information Management）等技術，以可視化的方式呈現(xiàn)長江重大工程系統(tǒng)和空間布局等，支持長江大數(shù)據(jù)決策。

一庫，即長江感知庫，以計算機化的智能感知傳感器等技術構建長江感知庫，感知要素包括自然和人類社會生產活動，包括但不限于大氣、水、砂、生物、工程、船舶、航道等智能感知，以及產業(yè)和生產（產業(yè)數(shù)據(jù)、用水、排污等）、法規(guī)政策、規(guī)劃標準、市場金融等數(shù)據(jù)動態(tài)，形成支持大數(shù)據(jù)挖掘的核心基礎。

一中心，即數(shù)據(jù)挖掘分析中心，提供分析決策、公共服務產品。

一網(wǎng)，即包括移動互聯(lián)在內的傳輸網(wǎng)絡，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的融合對話和智慧服務。

一云，數(shù)據(jù)資源和應用模塊或系統(tǒng)統(tǒng)一在云端，實現(xiàn)長江系統(tǒng)整體融合，打破長江數(shù)據(jù)條段化或孤島效應，提升長江生態(tài)大保護和經濟帶綠色發(fā)展服務水平。

總體上，“智慧長江”要實現(xiàn)長江數(shù)據(jù)和應用管理規(guī)范化、長江生態(tài)治理透明化、長江經濟發(fā)展服務均等化、長江管理智慧化、長江惠民服務觸感化。

長江數(shù)據(jù)和應用管理規(guī)范化：統(tǒng)一長江沿岸各省各條塊各專業(yè)各種感知數(shù)據(jù)編目規(guī)范、共享交換和數(shù)據(jù)發(fā)布接口標準，確保公共數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)應用管理的一致性。

長江生態(tài)治理透明化：共建、共享、共用生態(tài)和生態(tài)環(huán)境治理數(shù)據(jù)，統(tǒng)一生態(tài)治理中標準、規(guī)范、觀測監(jiān)測、評估評價、生態(tài)審計等公共服務，使得生態(tài)治理長江全域、全時、全流程公開透明。

長江經濟發(fā)展服務均等化：為企業(yè)、社會以及沿江地方政府提供長江全域經濟和產業(yè)規(guī)劃、計劃和項目布局、審批、市場金融貿易、信息信用等公共信息和服務。

長江管理智慧化：充分利用各類數(shù)據(jù)，支撐大數(shù)據(jù)挖掘分析應用，協(xié)助沿江各地方政府、各專業(yè)管理機構進行業(yè)務協(xié)同和流程再造。

長江惠民服務觸感化：在各專業(yè)流程整合和再造后，智慧長江將匯集對公眾和社會的各種智慧應用，提供政務服務的各種功能，使得公眾和社會及時感知并共享智慧長江的成果和服務。

6? ? 結語

智慧長江的建設目的和目標是服務于長江大保護、長江經濟帶綠色發(fā)展這一國家戰(zhàn)略。智慧長江的建設要以黨中央部署的長江生態(tài)大保護、經濟帶綠色發(fā)展為契機和切入點，強化制度創(chuàng)新，加強統(tǒng)籌協(xié)調，提高長江經濟帶對長江利益共同體的認同感和參與度，加快推進頂層設計和工作部署，分階段推進智慧長江建設，合力實現(xiàn)一網(wǎng)融合共建、共治、共贏、共享的長江智慧。

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