1、水生态时空大数据与智慧水务综合服务平台,CONTENT,重点内容,目 录,建设背景,水问题的综合症,水资源短缺、水质污染、洪水、城市内涝、地下水位下降、水生物栖息地丧失,水问题,2017.10.18,九、坚持人与自然和谐共生。必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境，统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度，形成绿色发展方式和生活方式，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展倒流，建设美丽中国，为人民创造良好生产生活环境，为全球生态安全作出贡献。,十九大,智慧水务,王家耀院士时空大数据可能实现“数据信息知识决策支持2、”到“数据知识决策支持”的转变。,时空大数据在水务领域的应用，是业务逻辑与业务技术的结合，既是对水务全产业链条的宏观综合的信息测绘、画像描摹、实景构造，又是基于这些真实的业务数据的实时感知、资源调度、分析预警、辅助决策。,中国生态城市研究院,以创新为动力，以需求为导向，以整合为手段，以应用为目标，以安全为保障，加快数据整合共享和有序开放，推进水利业务与信息技术深度融合，深化大数据在水利工作中的创新应用，促进水治理体系和治理能力现代化。,水利部,国际现状,IBM的智慧水资源管理利用水资源运营数据，预测潜在的水资源问题及长期水资源需求，协调保障水资源健康运营，促进水资源的合理及可持续利用。,通过数3、据分析实现预先维护和优化流程，能够前瞻性地管理水务基础架构，实现预先解决。,智慧水资源管理系统，具有多组织数据共享，以可视化方式统一展示管网、事件和预警信息，可视化的管网和设备以及信息发布等功能，从而实现了实时采集、及时发现问题、梳理管网顺序、优化调度以及跨部门的共享和促进协同。,哥伦比亚,索诺玛地区,国内现状,江苏省2010年年初，通过“感知太湖、智慧水利”项目建设了“蓝藻湖泛智能监测及打捞车船实时调度物联网系统”。,上海上海“智慧水网”发展以及水务信息化建设围绕上海“四个中心”建设和“安全、资源、环境”三位一体治水思路。,深圳深圳水务统筹规划信息化建设，分别从信息采集、网络建设、数据中心建4、设以及数据共享交换平台建设出发，积极推动智慧水务的发展。,政策背景,建设目标,建设需求,王家耀院士,总体框架,针对“水十条”对我国水环境监测与水生态评估管理提出的新要求，系统整合集成智能无人航行器、航空航天遥感、自动化在线水质测量仪器等技术，构建以流域水生态环境功能分区、水质在线监测、水污染防治评估、风险管理等为核心的流域水质目标管理与水生态评价技术体系，构建流域水环境遥感监测监控业务平台，实现国家流域水环境质量管理信息化，提升国家水生态管理的系统化、自动化、精细化和信息化水平，健全水务科学发展的体制机制和制度体系提供“智慧保障”。,建设目标,重点内容,科技创新,面向统筹综合开展流域水体精准在5、线半自动化监测的需求，通过将卫星搭载的Hyperion、无人机载的AVIRIS高光谱成像光谱仪、高分系列卫星、Worldview等高分辨率卫星和无人机影像获取的水面光谱信息与无人船载的在线光学水质分析仪，获取到的水体pH值、溶解氧、氨氮量等参数进行融合，得到水体重要水质要素指标反演结果。针对不同水质要素，对不同传感器获取的异构信息分类研究，研究建立定量化的反演模型。分析研究多源异构数据融合方法，充分发挥卫星遥感和智能航行器的不同优势，在空天水全方位一体化协同监测大数据的基础上，依靠机器学习实现不同尺度的水质定量化水质要素自动监测。,重点内容,一、基于水面上下多传感器协同遥感数据的水质要素反演技6、术,针对目前水质测量工序流程繁琐、不够自动化的问题，利用无人船和无人机等智能航行器开展一体化的遥感水质综合监测。研究设计观测计划的时间空间优化策略，通过GNSS与地理信息系统实现航行器自主控制。基于激光雷达和计算机视觉技术，设计开发无人船/机避障方案。通过建立分布式的多节点多源数据并发的传输任务的业务架构体系，确保无人船的数据实时回传至综合监测系统主平台。在检测到异常或突发污染事件后，通过应急响应调度机制，可快速获得应急监测方案，对重点区域进行高密度高频次的监测。,重点内容,二、智能无人船（机）水质遥感综合监测系统设计与原型开发,建立流域水生态环境数据的收集、传输、整合、交换和集成通用标准。在7、线实时获取监测点光谱信息与水质参数数据，离线获取的长期遥感卫星数据，利用无人船水质遥感综合监测系统获取的数据以及其他相关地理基础数据，建立涉水多领域的大数据挖掘、汇集与融合技术，设计流域水环境的核心模型框架，完成模型之间的耦合以及与水生态大数据仓库的集成，研究包括污染物通量分析、水环境承载力、生态补偿、水质目标管理与风险预警等水生态综合评价体系。以试点示范建设，基于水生态综合评价体系研究，设计开发集水生态环境信息采集、处理、融合、分析、模拟、评价以及数字化成果输出等功能于一体的流域水生态系统健康评价系统，实现流域水生态健康信息的数字化管理。,重点内容,三、基于在线-离线综合监测大数据的流域（河8、湖）水生态综合评价体系,重点内容,四、水生态时空大数据平台,水生态时空大数据应包括历史的、现状的水生态基础地理信息数据和公共专题数据，智能感知数据以及空间规划数据，和这四类数据的数据引擎及管理分析系统等六部分。依托天空地一体化综合监测数据，采用全空间信息模型形成全空间，并时空化公共专题数据、智能感知数据和空间规划数据，通过管理分析系统经数据引擎实现一体化管理。,五、水利水电工程全生命周期管理系统,水利水电工程全生命周期管理系统是以国家防汛抗旱总指挥部发布的山洪灾害防治县级监测预警系统建设技术要求为依据，以GIS技术、空间数据库技术、计算机网络技术、通信传输技术、BIM技术等为依托，在GIS开发9、平台的基础上，建立集监测系统、监测预警平台、预警系统为一体的综合性系统，实现对通信网络资源精细化、可视化、智能化和全生命周期的管理，为山洪灾害数据汇集、监测预警、辅助分析决策等提供服务。,重点内容,重点内容,重点内容,六、水务通智慧水务综合服务平台,水务通智慧水务综合服务平台是利用新一代信息技术，通过基于天空地一体化综合监测手段、通信网络和移动系统与水务信息系统的结合，构建成智能感知、智能仿真、智能诊断、智能预警、智能调度、智能处置、智能控制和智能服务全方位的水务管理系统。,实施计划,智慧三峡长江经济带空间信息保障工程智慧长江“一带一路”空间信息走廊,建立3百个市县级智慧水务管理服务中心：第一10、步，基于三峡库区已有两个示范县，将服务站推广到库区全部20个县（区）。运营2千个智慧（数字）流域管理服务站：将数字大沽河成果推广应用到国内外流域。服务1万个水电工程的智慧化管理系统：优先考虑三峡集团国内外水电工程的全生命周期综合服务。支撑1百万个用户的水生态时空大数据服务平台：优先考虑面向全国各级河长的智慧河道管理系统（终端）和服务平台。,依据中共中央办公厅国务院办公厅印发关于全面推行河长制的意见的通知（厅字201642号）和水利部、环境保护部制定的贯彻落实关于全面推行河长制的意见实施方案，打造以“水生态（资源-环境-灾害）时空大数据服务平台”为核心，以（三峡集团）长江经济带空间信息服务中心、11、（中关村）智慧水利协同创新联盟、（贵州省）赤水河流域生态健康科技促进中心、国家（省部）级智慧水利工程中心、都江堰国际（中以）智慧灌溉合作研究中心、青岛智慧水务创新研究中心为重点的智慧水务协同创新基地，组织国内外优势力量协同实施“3211”重大工程：,水务通智慧水务综合服务平台：3211工程,实施计划,系统将项目管理全过程用VR手段清晰地呈现在您面前，让管理者对自己的工作一览无余、操控得心应手。再通过PLM专业手段优化每个“过程管理”。实现快速上手、全面掌控、管理优化、节能降耗最终，大幅度延长项目使用寿命，提高投资效率。,优势特点,效益分析,已有基础,北大数研京元智慧水利工程中心,北京大学,教育12、部,北大科技开发部,北京数研科技发展有限公司,地球观测与导航教育部工程研究中心,北京大学数字中国研究院,西南分院/BUCA,导航与智能位置服务工程实验室,京元数研,IDC数字流域研究中心共建单位等产学研机构,中关村联盟,水电工程全生命周期智慧化管理系统,北大数研京元智慧水利工程中心,市县级智慧水务管理服务中心,北京京元数研北大数研数字流域研究中心,北斗遨翔京元学院,智能水环境监测航行器系统,水生态大数据与智慧水务产业园,深圳图灵、中芬设计园,中国长江三峡集团、各水电规划设计院,流域管理机构,青岛理工大学、青岛市水利规划设计研究院,青岛智慧水务创新中心,智慧（数字）流域管理服务站,北大数研京元智13、慧教育工程中心,北大数研京元智慧城镇智慧农业智慧应急工程中心,水生态时空信息平台,加拿大圭尔夫大学,农业水环境模拟与智慧灌溉示范,都江堰管理局,中国长江三峡集团公司空间信息技术综合应用总体规划,2010年，北京大学数字中国研究院为中国长江三峡集团公司编制空间信息技术综合应用总体规划，于2010年10月发布实施。,建立一套在集团公司工程管理信息系统构架下的工程项目全生命周期三维可视化管理平台，与现有的工程管理系统结合，实现从规划、设计、招标、采购、施工管理、进度管理、质量控制、合同管理、物流管理、安全监测、运行管理、设备维护、档案管理、建设过程回溯等过程的全三维数字化管理，为实现数字水电站打下坚14、实的基础，占领水电工程管理的制高点，提高企业的核心竞争力。,国务院三峡后续建设规划出台后，北京大学数字中国研究院由童庆禧、徐冠华、陈运泰、王浩四位院士牵头，2011年11月11日向国务院领导提出关于统筹建立三峡库区天地一体化综合监测体系与信息共享服务平台的建议。,三峡工程综合管理能力建设（20142017）实施规划报告,智慧三峡,本期实施规划总投资301705万元。其中，申请补助投资263373万元，包括综合监测体系 107423万元、信息共享和综合服务平台 50753万元、综合应用与会商决策支持体系 26257万元、应急能力 66724万元、档案建设 11186万元、标准体系建设1030万元15、。,运行支持中心,业务服务中心,监测与应急服务站,群测群防终端,原始影像,通用及专题影像,地面定点监测系统,定量因子提取及综合分析,地面采集数据,移动采集数据,县级应用,预装与即时分发数据,全库区级应用,三峡办接口,区县专题信息汇总,库区及流域专题信息汇总,国家发改委卫星及应用产业发展专项“基于国产卫星应用技术的三峡库区生态环境动态监测与应急服务示范”（20132015）,都江堰智慧灌区“十三五”发展规划,数字黄河工程进展水利部黄河水利委员会薛松贵第二届数字中国发展高层论坛暨信息主管峰会“数字流域”分论坛，2005年11月，深圳,广东省第一次全国水利普查数据共享与应用服务系统（2012201316、）,广东省水利水电科学研究院广东南方数码科技有限公司北京大学数字中国研究院北京方位科技有限公司,广东省北江流域防洪决策3S技术支持系统 GB-3S（中意科技合作，20012005）,中国科学院遥感应用研究所广东省防汛防旱防风总指挥部办公室北京大学遥感与地理信息系统研究所北京方位科技有限公司,数字大沽河建设方案（20142017）,赤水河流域天空地协同监测与时空大数据服务河流健康评价与保护绿色产业（智慧农业健康旅游）协同创新美丽智慧村镇建设与科技扶贫流域生态文明科普教育,一期（20162020）主要任务,项目建议：赤水河流域河流生态健康监测评价与智慧生态服务平台,（1）赤水河流域天空地协同监测与17、时空大数据服务；（2）基于空间大数据和公众参与的赤水河流域智慧生态综合服务平台的构建；（3）赤水河流域干支流河流健康评价研究报告编制和发布；（4）流域生态文明科普教育,国家水电可持续发展研究中心（中国水利水电科学研究院）北京大学数字中国研究院中国科学院地理科学与资源研究所,贵州科学院中国科学院水生生物研究所中国科学院成都山地灾害与环境研究所中国中央电视台科教频道（CCTV10）,赤水河流域生态健康科技行动计划（322计划）,河南省许昌市水生态产业园-益水谷（2017-）,2013年1月4日水利部发布关于加快推进水生态文明建设工作的意见（水资源20131号），并随之组织开展水生态文明建设试点工作18、，启动了全国水生态文明市创建活动。2016年12月，中国中共中央办公厅、国务院办公厅印发关于全面推行河长制的意见，以保护水资源、防治水污染、改善水环境、修复水生态为主要任务，在全国江河湖泊全面推行河长制，构建责任明确、协调有序、监管严格、保护有力的河湖管理保护机制，为维护河湖健康生命、实现河湖功能永续利用提供制度保障。,许昌市作为全省第一个、全国第二个获得水利部和省政府联合通过验收的“全国水生态文明城市”试点城市，以生态引领为核心的“节水活水、治污提标、精建严管、互荣共享”建设模式，为中西部缺水型地区建设水生态文明城市作出了有益探索，为全国树立了典范。基于全国水生态文明试点城市建设成果，许昌市（建安区）政府计划创建全国首个水生态科技园和产业园“益水谷”，由许昌学院（许昌大学科技园）与北京大学数字中国研究院（数字流域研究中心）具体负责组织实施。,感谢聆听,THANKS,