以“智慧长江”建设推进长江大保护的思考与建议

崔海灵

摘 要：共抓长江大保护，谋求长江经济带绿色发展，普遍的共识在于“共”字，其难点也在于“共”字，而破解这一难题的关键在于“统”字。落实“统”字，迫切需要加快推进利用物联网、大数据和云计算等新技术，建设“智慧长江”，打造长江利益共同体，实现长江大保护和长江经济带绿色发展，推进我国“西进东出两翼扩展”的“十字”型绿色发展战略建构。

关键词：智慧长江;生态保护;绿色发展;信息化

中图法分类号：F127                文献标志码：A                  DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0421

长江是中华民族的母亲河。长江，不仅是我国最重要的战略水源地，更是重要的黄金水道;不仅是最重要的生态调节带，更是最有发展潜力的经济带。包括上海、江苏、浙江、安徽、江西、湖南、湖北、重庆、四川、贵州、云南11个省市，纵深横跨东部、中部和西部三大带，流域国土面积超过全国21%，人口和经济总量均超过全国的40%，是我国经济发展的“重心所在、活力所在”。

多年来，我国一直致力于长江综合管理，取得了有目共睹的成绩。但是，对照“既利当前，又谋长远”的要求，还远远不能满足供给侧结构改革、创新驱动发展战略要求。面对长江这一人类活动高度频繁、自然环境高度复杂、现实产业门类众多、发展和监管责任主体多样的现状，如何破解难题，是迫切需要解决的时代大课题。共抓长江大保护、谋求长江经济带绿色发展，普遍的共识在于“共”字，其难点也在“共”字上，而破解这一难题，关键在于一个“统”字。要落实这一“统”字，迫切需要利用新一代信息技术，构建并实施“智慧长江工程”（以下简称“智慧长江”），统筹推进长江生态治理和生态保护，统筹谋划长江经济带参与全球资源利用和要素分配，提高长江经济带整体参与全球竞争的能力和水平。

1   现代长江的构成要素已经发生重大变化

传统意义上的长江，主要是众多的水利工程、丰沛的水资源和江砂、渔业资源以及沿江岸段线等简单的资源和空间组合。随着长江经济带建设不断深入推进，人类对长江的开发和利用不断深入和加强，长江的现代构成，除了传统的资源和空间组合外，还包括滨江沿岸和流域纵深的自然和社会在内的长江及近岸（生态）环境、各种生态环境系统，此外还包括政策法规、规划标准、行动计划、管理准则、企业生产、市场要素等各种人类活动在内的元素。这些多种、多源、异构的元素相互作用，一起构成了现代长江“人—地—江—海”这一复杂“巨系统”。

面对这一复杂“巨系统”，人类对流域系统生态问题的认识或规律的掌握还不够全面，一些重点岸段或水域的生态必须加以修复;面对这一复杂“巨系统”，人类对流域产业选择和空间布局、协同联动规划处置不当，重复性高污染高风险行业沿江密布，产业同构和突发性污染事件防控压力依然较大;面对这一复杂“巨系统”，因为管理分散、管理层级众多、利益目的和行业产业专业各异，“九龙治江、九龙抢水”，使得这一系统的生态叠加效应难以计算，产业结构矛盾和利益争端难以解决，众多综合和专业规划、产业空间布局、生态环境监控等基础数据共享难以实现，局部岸段或水域问题的解决方案和长江整体系统安全和健康的配置难以奏效，最终使得长江经济带和长江生态整体的共赢受阻。产业布局不合理、江段岸线利用浪费、泄洪通道和饮水资源保护功能冲突、生态破坏严重、经济带西进东出整体利益无法发挥等问题，源于对长江这一复杂“巨系统”的规律、规则认识不清、应对不力、智慧缺乏。

面对这一构成要素已然发生重大变化的复杂“巨系统”，对自然空间和资源空间单一的数字和信息认知，已经难以适应现代长江这一复杂“巨系统”。迫切需要从“巨系统”的角度出发，利用各信息元素和物理长江融合的知识系统，智慧服务长江大保护和長江经济带绿色发展。

2   信息化发展正由环境数据驱动快速转变为要素智慧驱动

长江数据无处不在，长江智慧无处不在。数据的特性是可自生、可再生、可共享;智慧的特点是可共融、可共享、可共赢。随着包括自然生态在内的环境和装备观测监测等装备计算机化，随着经济社会发展快速地数据化、网络化，智慧长江将是长江大保护、长江经济带绿色发展的关键驱动。

当今社会，信息化发展存在着三个重要的趋势。首先是装备（产品）的计算机化带来的信息瞬时化以及生命周期全过程感知，其次是云计算正在改变信息化发展的模式，并因为这种模式的变化反过来推动社会的变化，第三是互联改变世界，也即是万物互联引发世界范式的改变。这三个重要趋势，用简单的一句话来说，即世界正由单纯的环境数字驱动，正在快速转变为包括经济社会活动中各元素在内的社会要素驱动。

传统的“数字长江”主要由环境数据驱动，而随着信息化的发展，现代长江转变为由滨江沿岸和流域纵深的自然和社会在内的各种人类生产生活在内的要素驱动。这些多种、多源、异构的要素驱动，带来的是智慧驱动范式的快速转变。面对这一快速的变化，正如工业和信息化部原副部长杨学山所言，“在发展信息化时思想方面一定要有战略的思维，工作方法一定要有系统的思维。我们不能被原来的流程、原来的社会、原来的制度框住。”面对长江发展的历史大机遇，我们必须要根据长江大保护的生态目标和长江经济带绿色发展的经济目标，来重新定义长江这一复杂“巨系统”，重新描述这一“巨系统”中的构成要素，再造流程，创新制度，确定算法，提供智慧服务。

3   感知“一库”是长江大保护的关键基础

长江大保护是全国生态体系乃至全球生态体系中重要的一环。做好全国生态治理乃至代表国家参与全球生态治理和共治，是长江沿岸11个省市重要的职责和任务。科学认知长江、生态保护长江，从感知长江开始。

感知“一库”，即长江感知库，即以计算机化的智能感知传感器等技术构建长江感知库，感知要素包括自然和人类社会生产活动等要素。通过感知“一库”，形成支持大数据挖掘的核心基础，实现感知全域驱动，搭建长江生态共同体的数据基础，打破长江物理生态空间上的隔离，实现长江大保护中沿江城市物联网、大数据等基础设施共建、共享、共用，实现虚拟空间一体化生态管控和治理，分享生态知识和治理智慧，以智慧驱动建立生态大保护制度，将是长江大保护中的关键基础。

长江是一个复杂“巨系统”。对其的认知不仅是自然环境的，更包括人工自然和人类活动。唯有整体性、系统性的认知，才能完整的认知长江，确保长江生态的安全和健康。尽管数字长江的建设已有多年，但“数字长江”重点基本还限定在水利这一工程领域中。对于沿江省市的人工自然、人类活动，数字化的水平还不足以支撑系统性认知长江。尤其是涉及系统性的生态保护问题，依然存在“条段化”的信息孤岛或者信息段缺失等问题。

智慧长江，基础就是它的感知层，即智慧长江中的感知“一库”。长江的构成要素已发生了重要变化，对长江的感知，不仅包括自然，更包括人类社会生产活动，尤其是人类的活动感知。长江经济带目前聚集着全国约30%的石化产业、40%的水泥产业等，非法码头、非法采砂、非法采矿、非法排污、非法捕捞等违法行为依然存在。因为水运成本优势，长江沿线城市的发展依赖长江黄金水道的经济形态将会长期存在，船舶运输中潜在的生态影响还难以管控。同时，沿岸各地经济的发展和生态保护还存在不平衡、不充分的问题。

长江大保护离不开整体生态数据的连通和信息数据的“一库”交互。智慧长江，将在全域感知、全时感知、全程感知“一库”基础上，优化整合流域内各要素，综合划定长江生态一根红线，在“生态用江、系统护江”基础上，建立生态保护和管制制度，以感知数据流推动数据驱动的生态大保护向“智慧”驱动的治理新模式转变。

4   智慧“一网”是长江经济带绿色发展利益共同体的重要推手

长江经济带在我国经济发展全局中占据着非常重要的战略地位。向西，长江经济带与陆上“一带一路”无缝衔接;向东，与长三角一体化战略实现无缝衔接。“西向战略”的实施，使得内陆中、西部省份成了“一带一路”发展的桥头堡;“东向战略”中的上海、浙江和江苏等是参与全球科技、产业、金融等重构中的桥头堡。一西一东，一内陆一海外，一体化的长江经济带，一体化的长三角，将形成我国最为重要的“一体两翼”和“西进东出两翼扩展”的“十字”型绿色发展经济带。

2018年4月26日，习近平总书记主持召开了深入推动长江经济带发展座谈会并发表了重要讲话。他强调，要加强改革创新、战略统筹、规划引导，以长江经济带发展来推动高质量发展;提出长江经济带发展要正确把握整体推进和重点突破、生态环境保护和经济发展、总体谋划和久久为功、破除旧动能和培育新动能、自我发展和协同发展这“五大关系”。正确认识这“五大关系”、在长江经济带科学实现这“五大关系”“培育长江经济带世界级产业集群” “对接‘一带一路’”等战略目标和任务，依据长江各地不同的资源禀赋、比较优势等方面的差异，科学布局和定位各地在国家重大战略中的角色，就需要通过智慧长江“一网”组成长江绿色发展利益共同体，实施融合式、差异化、开放和包容的发展模式。

目前，长江经济带各地之间数字鸿沟相差较大，各地区的信息化水平不平衡（见表1），2017年，东、中、西部地区信息社会指数分别为0.6024、0.4372、0.4190，不同区域之间信息社会发展水平差距明显。其中，东部地区信息社会指数比全国平均水平高26.9%，比中、西部地区分别高37.8%和43.8%。中、西部地区信息社会指数大体相当，比全国平均水平分别低7.9%和11.8%。2017年，东、中、西部地区信息经济指数分别为0.4974、0.3535、0.3449，同比增长率分别为3.8%、5.4%、5.0%，2007—2017年年均增长率分别为5.6%、5.5%、5.2%。区域之间信息经济发展水平差距明显。东部地区比全国平均水平高20.9%，比中西部地区分别高40.7%、44.2%。东部与中西部之间差距持续扩大，从2007年相差0.09至2017年相差在0.15左右。

从上图可以看出，一体化推进中长三角的上海、浙江和江苏的信息化水平都较高，作为国家“一带一路”发展、面向西部发展的桥头堡——贵州、云南，基本处于垫底的位置。但是，中部地区和西部地区正处于经济快速发展的上升期，发展后劲强大。

智慧长江“一网”，包括移动互联在内的传输网络，实现各种数据的融合对话和智慧服务。“一网”，既融入包括云南、贵州等西部地区在内的全域省市，给西部、中部省市带来新的发展机遇，又有助于增强各地在数据空间中的影响力和话语权，改变地方法规衔接不充分、规划不平衡、产业布局不合理、标准体系不健全、生态治理和公共服务不均等系列问题，推动以企业为主体的“长江伙伴关系”建设，从而构建“共建、共治、共享、共赢”的长江生态命运和经济发展利益共同体。

智慧长江“一网”建设，既可以把历史发展的机遇变成长江经济带发展的整体力量——以全域、全时的智慧长江为抓手，以信息化带动长江经济带的绿色发展，又可以化被動为主动，带动沿江产业新旧动能转化，在整体性参与国家西进“一带一路”战略的布局和建设中，促进各地的自我发展和协同发展。同时，还可以在“长三角一体化”深入推进的进程中，实现“智慧长江”和“智慧海洋”的无缝衔接，推进江海联动，充分参与全球发展的重构和布局，真正形成并实现我国今后一个阶段“十字”型发展的重大格局。

5   智慧长江的定位和架构构想

“智慧长江”是数字长江的范式迭代。“智慧长江”指的是在升级、重构“数字长江”基础上，充分运用物联网、大数据、云计算等新技术，以长江系统全数据采集和全流程数据传输体系为基础，以云环境为支撑，将以长江为载体的物理和资源空间以及法规政策、规划标准、要素开发和管理、装备和产业等领域在内的自然环境和人类生产活动进行信息和知识、流域管控和社会公共服务一网融合，推进长江资源和产业发展协同协作共赢、长江生态共治共享，为长江大保护和长江经济带绿色发展一体化利益共同体提供智慧服务。

长江是个复杂“巨系统”。长江大保护并不是一个省、或者几个省的事，经济的转型升级是落实到每个行业、每个企业、每个地区的，不是典型，而是整体。要解决经济带内发展不平衡、不充分的问题;要实现产业生态化、生态产业化、推动长江经济带高质量发展等，“智慧长江”就必须实现全时段、全流域、全生命周期的管控功能。

鉴于长江大保护和长江经济带绿色发展的战略愿景，“智慧长江”的建设需要基于“五规合一”顶层设计方法创新，即在智慧长江工程顶层设计过程中，结合美丽长江战略管理规划、长江空间建设规划、长江生态大保护规划、长江经济带经济发展规划、技术保障规划“五规”协同考虑（见图1）。以战略管理规划为基础、经济带经济发展规划和生态保护为目标、技术规划为保障，从空间上统筹布局，促进资源利用合理布局和充分利用，促进生态修复和保护，推进长江公共服务均等化，形成“布局统一衔接、功能协同互补”的智慧长江信息化体系。

在此基础上，利用“一图、一库、一中心、一网、一云”这“五个一”，形成可扩展、有韧性的“智慧长江”信息化体系。

一图，即长江一张图，以遍布长江主要岸段的智能传感器单元构建长江CPS（Cyber Physical System），以BIM（Building Information Management）等技术，以可视化的方式呈现长江重大工程系统和空间布局等，支持长江大数据决策。

一库，即长江感知库，以计算机化的智能感知传感器等技术构建长江感知库，感知要素包括自然和人类社会生产活动，包括但不限于大气、水、砂、生物、工程、船舶、航道等智能感知，以及产业和生产（产业数据、用水、排污等）、法规政策、规划标准、市场金融等数据动态，形成支持大数据挖掘的核心基础。

一中心，即数据挖掘分析中心，提供分析决策、公共服务产品。

一网，即包括移动互联在内的传输网络，实现各种数据的融合对话和智慧服务。

一云，数据资源和应用模块或系统统一在云端，实现长江系统整体融合，打破长江数据条段化或孤岛效应，提升长江生态大保护和经济带绿色发展服务水平。

总体上，“智慧长江”要实现长江数据和应用管理规范化、长江生态治理透明化、长江经济发展服务均等化、长江管理智慧化、长江惠民服务触感化。

长江数据和应用管理规范化：统一长江沿岸各省各条块各专业各种感知数据编目规范、共享交换和数据发布接口标准，确保公共数据和数据应用管理的一致性。

长江生态治理透明化：共建、共享、共用生态和生态环境治理数据，统一生态治理中标准、规范、观测监测、评估评价、生态审计等公共服务，使得生态治理长江全域、全时、全流程公开透明。

长江经济发展服务均等化：为企业、社会以及沿江地方政府提供长江全域经济和产业规划、计划和项目布局、审批、市场金融贸易、信息信用等公共信息和服务。

长江管理智慧化：充分利用各类数据，支撑大数据挖掘分析应用，协助沿江各地方政府、各专业管理机构进行业务协同和流程再造。

长江惠民服务触感化：在各专业流程整合和再造后，智慧长江将汇集对公众和社会的各种智慧应用，提供政务服务的各种功能，使得公众和社会及时感知并共享智慧长江的成果和服务。

6    结语

智慧长江的建设目的和目标是服务于长江大保护、长江经济带绿色发展这一国家战略。智慧長江的建设要以党中央部署的长江生态大保护、经济带绿色发展为契机和切入点，强化制度创新，加强统筹协调，提高长江经济带对长江利益共同体的认同感和参与度，加快推进顶层设计和工作部署，分阶段推进智慧长江建设，合力实现一网融合共建、共治、共赢、共享的长江智慧。

参考文献：

[1]杨学山.信息化的使命是引领大战、推动转型[J].中国信息界，2017 （02）.

[2]杨鹏.关于建设“智慧长江”的思考[J].人民长江，2014（12）.

[3]姜晓轶，潘德炉.谈谈我国智慧海洋发展的建议[J].海洋信息，2018（1）.