科技賦能智慧化精細化保護河湖

2022-01-11 14:53:19

5年來,河湖長制從建機立制、責任到人、搭建四梁八柱的1.0版本,到重拳治亂、清存量遏增量、改善河湖面貌的2.0版本,目前已進入全面強化、標本兼治、打造幸福河湖的3.0版本。

——魏山忠水利部副部長

在云南滇池、洱海、陽宗海等九大高原湖泊,200個“電子湖長”已經開始工作了。在這些湖泊的重點出入水口、水文監測站、人員活動密集區等重點區域,“電子湖長”依托物聯網、人工智能、大數據、云計算等技術,進行全天候在崗實時監督。由于配備了紅外LED補光技術,即使在夜間,它們也能正常發揮監控作用。

目前,200個監控點的數據都已接入云南省智慧水利云平臺,與各河湖管理單位共享;并通過“全景+固定”、智能圖像識別等技術,構建全天候信息采集自動化、傳輸網絡化、分析智能化的視頻監控體系,實現河湖智慧化管理。

“5年來,河湖長制從建機立制、責任到人、搭建四梁八柱的1.0版本,到重拳治亂、清存量遏增量、改善河湖面貌的2.0版本,目前已進入全面強化、標本兼治、打造幸福河湖的3.0版本。”水利部副部長魏山忠說。

“電子湖長”等信息技術的發展和應用,為水清河晏發揮著巨大的推動和支撐作用。

24小時全景式監測

云南為何要給被喻為“高原明珠”的九大高原湖泊配備200個“電子湖長”?

高原湖泊的治理和保護,是云南省生態環境保護的重中之重。

云南省政府提供的資料顯示,九大高原湖泊總面積1042平方公里、流域面積8110平方公里,分別占云南全省國土總面積的0.26%、2.05%。但流域內人口占全省人口總數的1/7以上,生產總值占全省的1/4以上,是云南糧食主產區,城市化、工業化聚集區。

2018年,中央第六環境保護督察組對云南省第一輪中央環保督察整改情況開展“回頭看”時指出,九大高原湖泊環湖過度開發、農業面源污染等問題依然比較嚴重。2021年,中央生態環保督察公布的典型案例中,也有“玉溪杞麓湖污染治理治標不治本,水質長期得不到改善”“昆明長腰山區域遭房地產項目蠶食,部分項目直接侵占滇池保護區,擠占滇池生態空間”兩個“劍指”高原湖泊的案例。

“湖泊治理本身是一項需長期堅持的工作,加上高原九湖流域生態脆弱,抗干擾和自我修復能力都不強,保護、治理、修復任務更加艱巨。”云南省水利廳河長(湖長)制工作處工作人員楊玉春說。

為了更好治理和保護“高原明珠”,2021年9月28日,中共云南省委、省政府印發了《關于“湖泊革命”攻堅戰的實施意見》,要求到2022年年底前,全面建成“智慧湖泊”,運用遙感技術等手段,建設湖泊監控預警系統、數據共享系統,提高對水量、水質、氣象、土壤墑情、污水排放等各類水環境要素及各種污染源的全面感知和實時監控、預警能力。

云南省水利廳信息中心副主任王東云說,有人向湖里丟垃圾、在湖里游泳或在湖邊釣魚,通過“電子湖長”的視頻監控都能看到、查到,而且是全天候24小時都能看到。

除了盯著是否有人違法排污外,“電子湖長”還可通過觀察水位尺查看實時水位、水體變化等,同時把這些關鍵數據匯總到“云南省智慧水利云平臺”及多個業務系統,實現了視頻監控數據與各河湖管理單位的共享。“采用統一的平臺、統一的標準、統一的通信規約,‘電子湖長’采集到的信息可以給河湖長信息系統、大數據平臺,以及其他一些部門提供基礎數據支撐。”王東云說。

智慧化精細化保護河湖

對包括高原湖泊在內的全國湖泊,普遍實施湖長制,是基于湖泊本身的特殊性。中辦、國辦印發的《關于在湖泊實施湖長制的指導意見》指出,湖泊一般有多條河流匯入河湖關系復雜,湖泊管理保護需要與入湖河流治理一起進行通盤考慮、統籌推進;湖泊水體連通,邊界監測斷面不易確定,準確界定沿湖行政區域管理保護責任較為困難;湖泊水體流動相對緩慢,水體交換更新周期長,營養物質及污染物易富集,遭受污染后治理修復難度大等。

作為湖泊保護的第一責任人,河湖長對本轄區內的河流、湖泊在管理保護方面負直接責任。目前,我國共有30萬名省、市、縣、鄉級河湖長,90多萬名村級河湖長,他們成為守護河湖的“最前哨”。

“我國江河湖泊眾多、水系發達,我們統計的常年水面面積在1平方公里以上的湖泊有2865個。”水利部河湖管理司副司長陳大勇說,全面推行河湖長制以來,河湖污染得到有效遏制,河湖監管水平明顯提升,很大程度上得益于衛星遙感、大數據、無人機等新技術和新裝備的廣泛應用。

目前,水利部已經建立全國河湖長制管理信息系統,實現全國互聯互通,利用“水利一張圖”及遙感本底數據庫,完成了110萬公里的河湖劃界,并將成果納入“水利一張圖”。利用衛星遙感、無人機、以及“電子湖長”,將日常巡查、監管與科技手段相融合。“豐富完善河湖的監管手段,河湖監管的效能不斷提升,河湖管理保護正在逐步走向數字化、智慧化和精細化。”陳大勇說。

比如四川省,2020年以來利用衛星高分影像,在全省流域面積1000平方公里以上的河流和水面面積1平方公里以上的湖泊,采集了2.2萬余個疑似問題圖斑,通過河湖“清四亂”業務軟件和手機App下發到各市縣的河湖長手中,進行逐一核實。同時,結合市、縣水利部門的實地核查、日常巡查等,對核實確認的1500多個問題實行動態化、可視化、規范化管理,目前這些問題已全部整改完成。

從“有名有責”到“有能有效”

近年來,包括“電子湖長”在內的“智慧水利”項目已在全國展開。如蘇州擁有長江和太湖岸線300多公里,大小湖泊300多個,各級河道2萬余條。通過實施“智水蘇州”,以視頻采集+人工智能分析技術,建設監測“神經網絡”,監管污染河道湖泊的違法事件。在排污治污方面,實現全面監控,數據與環保、公安等部門共享融合。

新技術和新設備也讓河湖監管變得更智慧、更精準。比如針對水環境治理,華為提供了多光譜水質分析儀和影像測流兩種創新設備。多光譜水質監測技術手段能大幅提高監測數據采樣頻率,減少湖長巡查壓力,完善水環境監測預警能力;影像測流設備,通過視頻監測生態流量控制斷面,補齊河湖生態流量監測和預警不足的短板。通過人工智能自動分析視頻,可對重點管理區域時常發生的違法違規問題,如向河道中扔垃圾、在水庫游泳或釣魚、排水口偷排污水、人員或船只入侵等實現24小時全天候監管,并把問題上報相關平臺和系統,有效留存執法證據等。

水利部編制印發的《“十四五”智慧水利建設規劃》提出,河湖長制及河湖管理方面,構建河湖管理數字化場景,擴展河湖管理保護突出問題遙感智能識別、視頻智能分析等模型,構建支撐查、認、改、罰全生命周期的河湖監管平臺等。

魏山忠說,通過實施“電子湖長”等智慧水利建設,將加快推動河湖長制從“有名有責”到“有能有效”,維護河湖健康生命,建設人水和諧共生的美麗中國。

(記者李禾)

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