建设“智慧太湖”的目标及实施策略

2013-01-26叶建春

中国水利 2013年17期

叶建春

（水利部太湖流域管理局，200434，上海）

一、“智慧太湖”提出背景

太湖流域地处长江三角洲核心区域，是我国大中城市最密集、经济最发达的地区之一。独特的平原河网为流域经济社会发展提供了良好的水利条件，也决定了流域防洪减灾、水资源、水生态环境等问题的复杂性、艰巨性和长期性。综合考虑流域内各区域特点和全流域的整体性特征，站在一个新的更高的起点上构筑太湖流域智慧的流域防洪减灾、水资源调控、水生态环境保护和流域综合管理体系，创新管理服务模式，是流域经济社会发展对防洪安全、供水安全及水生态环境安全的必然要求。

近年，太湖局和流域各省（直辖市）不断加强水利信息化建设，并已取得显著成效。上海提出建设“智能水网”，将信息化与水务管理深度融合，实现感知监测、精细监管、数字档案、动态评价和智能调度；江苏、浙江提出在全国率先实现水利现代化，以全面实施“金水工程”为抓手，基本构建了“智慧水利”的框架，并积极开展试点建设，在信息采集、基础网络、工程监控、数据中心、业务应用、资源整合等方面不断取得新进展。太湖流域水利信息化总体水平处于全国领先地位，为“智慧太湖”建设奠定了良好的基础。

面对太湖流域水利可持续发展和实现流域水利现代化的新形势、新要求，以有效保障流域防洪安全、供水安全和水生态安全为出发点，太湖流域管理局适时提出在统筹流域资源和协调发展的高度上，推动形成智慧的太湖流域管理信息化框架，充分利用太湖流域水利信息化良好的基础设施和丰富的建设成果，大幅度提升和扩展现有信息监测站网和通信网络，探索太湖流域一体化的水利信息化和现代化建设模式，创新智慧的流域管理和服务体系。

同时，考虑以下几方面因素，建设“智慧太湖”已经具备必要的基础条件。

一是太湖流域是“感知中国”的策源地，是全国“智慧城市”建设的先行先试地区和新一代信息技术的创新热点地区，该区域的信息基础设施条件优越，地方政府对信息化带动下的现代化管理理念和模式接受程度高，在水利、环保、气象、农业等信息化建设方面形成了丰富的信息资源和应用成果，为开展“智慧太湖”建设，探索流域治理新模式提供了良好的大环境。

二是《太湖流域综合规划（2012—2030年）》描绘了“形成与流域经济社会发展相适应、与涉水行业发展相协调的流域综合治理和管理格局，率先实现流域水利现代化”的清晰蓝图。其中包含了深刻的信息化、现代化理念和特征，突出体现为架构在水信息实时感知和全面互联基础上的智慧核心业务体系，构成了“智慧太湖”的基本内涵。

三是《太湖流域管理条例》为太湖流域确立了流域管理与行政区域管理相结合的管理体制和立足流域层面的统筹协调机制，这为推动基础信息资源充分整合、业务流程对接和应用系统重构、建设“智慧太湖”提供了体制机制保障。

四是物联网、云计算、移动互联网等新一代信息技术的不断成熟和应用，可实现对各类水利信息的实时感知、安全传输、海量数据处理分析、智能挖掘、高效运用和安全共享，提高基础管理的数字化、精细化和集约化水平，这为推进“智慧太湖”建设提供了技术基础。

因此，在推进太湖流域水利信息化建设的基础上，充分考虑流域内各区域的特点和全流域的整体性特征，建设“智慧太湖”，将有力促进水利与信息化的深度融合、水利及相关行业信息的深度开发和利用，实现流域与区域、水利和涉水行业网络互通、系统对接、信息共享和业务协同，支撑太湖流域水利工作由“管理型”向“管理服务型”转变，全面提升水利服务太湖流域经济社会发展的能力和水平。

二、“智慧太湖”总体目标

“智慧太湖”建设的总体目标是：通过先进的传感和监测技术，实现各类水信息的全面实时感知；建成整合的太湖流域多业务融合通信网络，实现网络全面互联和信息实时共享；通过先进的控制方法以及先进的决策支持系统，实现高度智能的调度和业务协同，最终实现“实时感知水信息、准确把握水问题、深入认识水规律、高效运筹水资源、有力保障水安全”的流域水利现代化的目标，为形成与流域经济社会发展相适应、与涉水行业发展相协调的流域综合治理和管理格局提供强大的信息化技术支撑。

按照《太湖流域管理条例》和《太湖流域综合规划（2012—2030年）》总体部署，根据流域防洪减灾、水资源综合利用、水资源与水生态保护、流域综合管理的任务要求和全面规划、统筹兼顾、保护优先、兴利除害、综合治理、科学发展的基本原则，“智慧太湖”建设将基于流域管理与行政区域管理相结合的管理机制和统筹协调太湖流域管理重大事项的要求。近期，要建立“智慧太湖”新型管理机制，实现太湖流域管理机构部门之间、流域机构与区域水利部门之间、流域内水利与气象国土环保等部门之间的信息基础设施共建、信息资源共享、业务流程协同。建成“纵向到底、横向到边”的流域管理业务网络和水信息感知网络。结合国家防汛抗旱指挥系统、国家水资源管理系统、太湖流域水资源监控与保护预警系统等项目的实施，构建流域防汛抗旱、水资源管理与保护的基本业务信息化体系，打造随时随地、便捷高效的工作模式，初步形成“智慧太湖”基本框架，显著提高流域治理与管理的工作水平和协同能力。

争取到2020年前后，构建起较完善的“智慧太湖”管理体制机制，实现太湖流域管理机构与区域水利、环保、气象、农林渔业等部门之间网络互联互通、信息资源共享、业务流程对接。建成太湖流域全方位的水信息感知和信息传输、交换多业务融合网络平台，“智慧太湖”云计算中心和“大数据”业务智能（BI）平台，推进新一代信息技术在流域管理服务核心业务领域的充分应用与融合，重构流域防洪减灾、水资源调控、水生态环境保护、水文信息服务、综合管理等核心业务体系，支撑流域治理与管理由分散到整合、由粗放到精细、由经验到科学、由管理向管理服务型的转变，全面提升水利为国民经济和社会发展服务的能力和水平。

三、“智慧太湖”技术架构

“智慧太湖”建设是一个长期的持续过程，涉及太湖流域管理体制机制、组织管理流程、技术支撑条件和资金投入等多个方面的创新。结合目前太湖流域管理的现实基础，围绕太湖流域管理局的职能定位和重点工作，“智慧太湖”总体技术架构由两个纵向体系和四个横向技术层构成。两个纵向体系包括：通信传输体系、安全保障体系。通信传输体系主要由有线、无线无边界网络的建设标准，完善的有线数据通信骨干网，覆盖太湖重点区域的无线网络等构成。安全保障体系由信息安全保障、组织保障、制度保障以及投资保障等要素构成。四个横向技术层包括：感知层、支撑层、应用层和展现层。通过从下而上的技术应用层次，在已有但分散、独立的信息化基础上，横向整合感知、通信能力、数据存储、分析处理能力，打通各类业务系统形成的信息孤岛，形成各类业务互通共用的信息基础平台和应用支撑平台，构建起智慧太湖的核心业务体系。主要技术要求包括：

1.构建云计算中心

“智慧太湖”技术架构通过优化复用已有的感知和互联基础网络，完善数据共享、支撑平台的设计。以“智慧太湖”云计算中心为基础，把零散、割裂的应用服务进行整合，改变目前单应用服务独立运行的模式，形成应用关联、精准、实时的高效服务运行模式，提升各项业务应用水平。整合现有系统，实现各类实时信息与管理信息的集成，建立“智慧太湖”信息一体化平台。

2.统一技术标准

“智慧太湖”技术架构实施的重点工作是整合、集成现有的各子信息系统，搭建统一的运行平台，规范、整理、合并各种基础数据，逐步建立集中、统一、开放式中心数据库，实现各信息系统的无缝连接。通过模块化设计思想，在主模块中预留各种标准接口，随时根据业务发展的需要进行系统对接，最大程度提高工作效率，规范管理，降低运营成本，提高服务质量，为管理和决策提供及时、准确的信息服务和技术手段。

3.确保系统安全

“智慧太湖”技术架构也从物理安全、网络安全、应用安全、硬件安全、软件安全、数据与文档安全、安全运行管理等多方面设计全局范围内的信息安全技术体系。完善智慧太湖网络出口和接入安全检测体系，提高网络监控能力，确保信息资源不受侵害、信息系统安全高效运行。

“智慧太湖”总体技术架构是统筹兼顾流域、区域水利的建设和管理要求，使各类水利信息资源得到充分共享，信息化技术应用于业务系统的深度和广度得到显著拓展，形成服务于流域水利、城市水务等多种对象的太湖流域信息资源网络，为流域防洪减灾、水资源管理与保护、水土保持和水生态修复、岸线水域管理等提供全面支撑和技术保障。

四、“智慧太湖”实施策略

“智慧太湖”构想的实现不仅要靠技术创新，更需要理念、机制体制创新，要整合流域各方力量，总体规划，合力推进，分步实施。重点需要考虑如下四个方面的实施策略：

1.创新共享机制

为确保实现信息资源共享，必须创新流域、区域的共建共享机制。按照“分级建设、共建互通、共同受益”的原则和《太湖流域管理条例》“统一规划布局、统一标准方法、统一信息发布”的要求，太湖局与流域地方政府共同建立太湖流域监测体系和信息共享机制。通过签署框架协议、合作备忘录等形式，明确流域管理机构与区域内省（直辖市）、其他相关单位分工建设、数据交换、业务协同的具体内容，确定数据的交换时机及共享方式等，合理划分数据共享、交换的权利义务，实现共同受益的目标。

在共建共享框架下，流域、区域内所有水情、雨情、工情、熵情、旱情、灾情、水质、气象信息整合共用，实时汇聚至“智慧太湖”云计算中心；环境保护、国土资源、住房和城乡建设、交通运输、农业、渔业、林业、气象等有关部门，按信息采集频率及时互换信息，并在同一个平台上（即“智慧太湖”云计算中心基础信息资源数据库）同步更新。

通过流域内全互通的无边界网络和“智慧太湖”云计算中心，流域和区域使用同一张网、同一个数据中心，实现互联互通、分级访问。建立全流域的目录服务，实现流域数据的有效检索、发布、管理等功能。根据数据的不同类型，按照“常用数据集中存储，短期关注数据分散存储，其他数据定期交换”的原则进行数据的存储和管理，形成具有流域特色的信息交换与共享机制，做到分散和集中相统一，合理调配流域水信息资源。

2.坚持“五统一”原则

“智慧太湖”规划应重视顶层设计，整体规划，统筹兼顾，在水利部总体部署下，坚持“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”原则，夯实信息化基础设施，深化业务系统，加强信息资源共享，完善保障环境。加快项目推进工作，优先选取重点项目实施建设，分步实施，推进“智慧太湖”的尽快落地。

3.加强人才和技术储备

“智慧太湖”的规划建设结合了物联网、云计算、大数据等当今前沿思想和技术，需要重视关键技术的基础研究和人才储备。建立技术培训制度，明确对不同层次的建设管理、专业技术和运行维护人员进行专业理论和实际操作技能的培训；建立健全人才激励机制，创建一个有利于信息技术人才发展的良好环境，吸引、稳定信息化人才的政策、措施，建立起一支掌握和运用信息技术应用的骨干技术队伍；积极探索创新的管理理念和工作思路，引领“智慧太湖”的全面建设。