目錄CONTENTS智慧水務持續建設與發展智慧水務發展背景數字經濟正在強勢崛起，已成為未來經濟發展的主要動力，如何在未來10年最大化收獲數字化溢出帶來的經長碩果，成為各行各業都非常關心的話題。如何利用新一代ICT信息技術，實現以創新為核心的數字化轉型是水務水務行業目前迎來數字化轉型的快速發展期，國家不斷出臺新政策，促進水務行業信息化技術應用整體水平穩步提高，從2019年水利部鄂竟平部長提出水利發展改革總基施網絡安全能力提升，完善水利信息化基礎設施，積極推進5G技術在水利工程安全監測預警等工作中的應用，信息化已經成為國家水利部重點工作之一，智慧水務建設逐近年來水利信息化建設雖然取得了較大成績，但和補短板，強監管的要求相比還存在各種差距。首先是底層透徹感知不夠，感知覆蓋范圍和要素內容不全面，在絕大部分中小河流監測和水庫等場景均缺乏相關監控措施，業務工內外部信息共享不足，對互聯網數據利用深度不夠。業務應用覆蓋面不全，應用智能化水平不夠，部分業務流程未能固化，還處于線下辦理，體外循環。同時，水務系統整體支撐演進能力不足，無法發揮高新技術的潛讓更多業務應用能夠基于人工智能識別等技術實現分析型全國省級以上水利部門的眾多應用系統中僅不足30%通過等級保護測評，大型水利工程控制系統核心設備和軟件大多存在安全隱患，尚未實現以國產化為主。相關裝備、網絡安全、應用支撐、系統運維等技術和管理標準還有待完善，改善目前重建設、輕運維的現狀，實現對信息化建設次提出，后被列入《2019年國務院政府工作報告》。官命和產業革命特征，面向國家戰略需求，為經濟社會的創新、協調、綠色、開放、共享發展提供底層支撐的具有乘華為智慧水務行業白皮書基建大數據基建大數據中心新能源汽車充電樁城際高速鐵路和城市軌道交通特高壓在未來，以5G、AI、大數據為代表的新基建，將補齊水務信息化短板，推動水務信息化改革走向深水區。“新基在智能、即時服務的新型技術底座，支撐上層創新、通過資源整合統籌建設，實現水務信息全面獲取，沉淀數據資產和共性能力，以平臺+應用的建設模式，聚焦創新，支撐業務快速上線，最終實現資源集約化單一來源數據價值挖掘空間狹窄，更多數據價值創造將依賴多源數據融合、碰撞，發展需求將倒逼打開水通過統籌各類資源，基于平臺向社會開放能力，從而吸引更多的企業和組織參與到智慧水務建設中來，使得業務創新呈現百花齊放，百家爭鳴的態勢，促進水供業務一張圖，通過綜合決策指揮中心，實現態勢感知，決策分析及聯動指揮能力，提升水務行業綜合治來一個高速增長態勢，在行業贏得巨大的發展空間，推動平臺+應用建設模式核心是對組織機構和流程的變革。平臺重點解決應用間的標準統一，差異屏蔽、組件復用、移動端適配等問題，通過數據平臺，各類應用調用所需能力和數據，大幅減少開發成本，加速創新；匹配平臺，應用則可以實現用戶思維，將復雜程序屏蔽，用小微流程應用方便用戶使用，快速響應客戶需求。由于傳統“平地起高樓、立煙囪、分散式”建設模式早已無法滿足業務靈活河道…水庫標準規范系統安全運維河道…水庫標準規范系統安全運維監控運營管理引水工程引水工程監測設備…煙囪式架構煙囪式架構日常巡河…引水工程監測設備引水工程監測設備…引水工程監測設備引水工程監測設備橫向層級由基礎設施層、數據層、平臺層和智慧應用層組成，四個縱向模塊由標準規范、系統安全、運營管理組成；核心是由數據層和平臺層共同構建的智慧水務數字平臺。通過一體化集約化建設，采取平臺+應用的模型服務模型服務水安全模型水資源模型水環境模型數據湖基礎數據庫監測數據庫華為智慧水務行業白皮書首先，要構建一個強大的融合各類新ICT技術的數字底聚更多數據，并對數據進行挖掘、分析和共享，形成水務其次，要打造一個開放平臺，實現“平臺+生態”運作方式，讓智慧水務成為水務行業發展的重要助推器和催化劑。一方面，通過平臺向上開放各類新ICT能力，整合數據，支撐智慧水務應用，例如水安全、水資源、水環境、水工程和水事務等；另一方面，面向社會開最后，不斷將水務行業公共能力沉淀到平臺，形成可復業務組件、數據模型算法等。以微服務方式向上提供服務，使能業務快速創新。在技術快速迭代的今天，平臺一體化建設能更方便地使能合作伙伴聚焦行業設模式，搭建一個好的平臺基礎，如同大樹根系，讓基于平臺的應用更加枝繁葉茂，敏捷開發，實現水務要素集華為使能水務行業數字化通過信息化技術與水務業務建設和管理深度融合，建立覆蓋水安全、水資源、水環境等領域的透徹感知網絡，實現對水務基礎設施的全方位自動化控制和感知，為水環境治理、水安全強化提供實現的技術可能，已經達成行業共識。除此之外，從國際形勢變化、建設模式變革、現有的發展瓶頸等方面看，都要求組織加緊利用新ICT技術提升2.1.1貿易保護主義抬頭，激發技術自主創新，要求組織數字化能力提升海外一些國家對中國高科技企業進行了一系列技術封鎖行為，主要手段是通過實體清單方式限制中國企業使用美國X86技術體系，同時對5G、人工智能、GIS、遙感等領域也加強了控制。這種貿易保護主義的實施，已經不再是幾考慮未來發展不可避免會遇到的形勢，我們必須意識到必須在實現水利部總體要求的情況下，快速提升自身數字化能力，完成各自業務的安全建設及可持續發展布局。2.1.2優化業務建設模式，強化技術基礎，提升組織數字化能力當前，我國水務信息化正進入一個矛盾多發期，業務部門與信息化部門之間因為信息孤島問題需要協調的情況不斷。整體建設面臨信息化投入大、見效差，資源利用率低，整體性不夠、關聯性差和實用性不強等問推動水務業務數字化轉型，以集約化、一體化原則進行智慧水務建設，解決現有業務建設模式問題，改善現有技術業務系統輕量化，共性能力沉淀到平臺，使能業務協同和管理創新；借助AI平臺提升智能感知和數據分析2.1.3組織數字化能力提升，帶來社會和經濟雙重效益通過智慧水務建設，逐步形成天空地一體化水務感知系統，完善水務相關信息和數據，通過水務智構建各類智能應用，全面提升水務智慧應用水平，推進水務治理體系和治理能力現代化，為新時代水務改革發展提1推動水利水務現代化建設，解決新時代治水矛盾。2提高水務公共服務能力，推動政府職能轉變。3提高水利工程設施效能，提升水務建設綜合價值。4應用新一代ICT技術，加速水務業務全面創新。華為智慧水務行業白皮書政府水企用戶智慧水利水務建設政府水企用戶智慧水利水務建設1提升資源集約化能力，提高資源應用綜合效益。2增強精準預測和調度指揮能力，降低災害損失。3提升資源管理服務水平，發揮投資效益。2.2.1方法論概述這些能力需要怎樣的組織結構，能力與職能在本級單如何設計合理的運作流程以及運作機制，確保未來智慧水務藍圖規劃、建設、運營與評價能夠科學、高效在執行層面，智慧水務建設藍圖演進路徑是否具備可要系統性回答這些問題，就需要智慧水務頂層規劃。智慧水務頂層規劃是一個國家/區域(省)/市州等組織進行水務華為智慧水務頂層規劃咨詢方法論遵循華為智慧城市智慧水務融入區域與城鄉發展之中，體現水務數字化、數字讓水務更智慧的理念，它是智慧水務的關鍵環節，是指水務水利行業戰略水務水利行業戰略政府政府水企用戶產業生態產業生態江河江河三協同指智慧水務的戰略到執行協同、保障體系協同以及這兩個方面與頂層規劃的協同。戰略到執行協同指智慧水務頂層規劃咨詢方法論依據水務戰略到執行綜合考慮國家創新/國家戰略、區域和城鄉發展戰略、城保障體系協同指水務本身服務與組織保障需充分考慮人力資源、領導力、穩定投資、自身創新能力和綜合發展生態的協同；頂層規劃的過程需要兼顧水務戰略到執行協同和服務與組織保障的協同，既能實現智慧水務管水、供水、用水的業務目標，又使用水者有幸福感、水務管理者有成就感、供水與治水企業有獲得感，并實現智慧水務可持續四步驟指需求評估、總體規劃、架構設計和實施路徑規華為智慧水務頂層規劃咨詢在開展國家、區域、城鄉規劃基礎上，結合規劃對本地區智慧化愿景目標從目前面臨問題、水務發展需求出發，確定智慧水務的指導思想與基本原則，明確水務智慧化建設目標，并綜合規劃智慧水務各領域藍圖與目標，同時將目標針對每個細化目標規劃、設計，并明確相應重點工程建設內容、建設模式和實施路徑，明確相關信息技術手段及相關資源要素。華為不僅僅考慮頂層規劃，還要考慮智慧水務實施過程中解決方案實現的可行性，讓頂層規劃能夠切四架構是指智慧水務架構設計中的業務架構、應用華為認為，有效實現水務價值傳遞是智慧水務咨詢規劃的初衷，也是智慧水務業務架構設計的基本方法，而堅持以客戶中去的理念。從客戶中來指在水務規劃、建設、運營與治理全價值鏈設計過程中，要體現出管水、供水、用水目標；到客戶中去，指在水務規劃、建設運營與治理全價值鏈設計過程中，要以政府效率、市民體驗、企業創新作 能力服務化、應用場景化、開發敏捷化是智慧水務架構設能力服務化，即對智慧水務各領域業務能力共性進行提取，形成數字化服務接口，并進行業務流程靈活編排，支應用場景化，即根據不同業務場景提供個性滿足不同角色對象在其運作活動中所需隨時隨地接入使用開發敏捷化，業務需求快速變化，ICT技術更新日新月異，新技術和業務的結合靈活多變，這些都需要敏捷迭代。通過短周期迭代，實現轉型業務價值，降低轉型風險。最后，形成架構統一、能力全面、集成關系清晰的應華為智慧水務行業白皮書能力服務化Application數據流/API**API應用服務ApplicationDomainApplicationGroup能力服務化Application數據流/API**API應用服務ApplicationDomainApplicationGroupBusinessDomainBusinessSub-Domain 水務咨詢規劃設計的信息架構包括信息資源目錄、數據模1信息資源目錄2數據模型信息架構... ...信息架構... ...3數據標準4數據分布而忽視了數據模型以及數據流向設計，難以讓數據最大程度發揮價值。未來需要通過咨詢規劃重點對數據模型和數據分布進行設計，從而實現數據“一個模型，一張關系數據模型方面，大部分智慧水務建設方案中的數據依然是分散的，這導致大量數據質量問題，直接影響是業務不同環節需要不斷地驗證。因此，智慧水務要求信息架構設計要引入數據孿生的理念，在設計時要考慮水務所有數據以個人資源組織設施?污水處理廠N個行業智慧應用…運維運個人資源組織設施?污水處理廠N個行業智慧應用…運維運營安全下圖是智慧水務信息架構高階概念模型，具體規劃可以根事件事件?個人用戶?地表水資源?水資源管理員?違法主體（個人）?地下水資源?優質海水資源?……?……?……服務服務?水治理服務?水土保持服務?單位用戶?管理單位?供水企業?治水企業智慧水務信息參考模型（高階概念模型）智慧水務技術架構需要滿足智慧水務的業務應用需求，需AI、區塊鏈等各種新技術的平臺服務能力，才能支持智慧水務目標實現。智慧水務技術架構的核心思想是要重新定義信息基礎設施，讓這些信息基礎設施不僅僅是技術平臺，還要是水務的賦能平臺。智慧水務技術架構設計要點可以簡單概括為1+1+N。1-水務沃土數字平臺，1-水務IOC和N-智慧應用。11個智慧水務IOC水情監測水利規劃輔助水利工程建設風險預警水災處置聯動指揮數據使能應用使能集成使能開發使能AIAI視頻IoT大數據區塊鏈融合通信GIS…聯接（5GWi?6光網絡）端（智能手機、電腦、穿戴設備、智能攝像2.2.4.5四體系全體系發展方向，從安全管理和安全技術兩個方面設計未水務標準規范進行分類，分成“基礎—技術—安全—工具—應用—管理”等6類，再采用樹形結構，分層級展開，層與層之間可以是包含與被包含關系或平行并華為智慧水務行業白皮書后，編列標準規劃的編制與貫標計劃，明確標準規劃完成水務進行運營，還要是動用社會力量進行運營，或是這兩種模式的綜合；然后，根據運營模式設計運營流程，明確各角色的能力要求；最后，根據運營流程中的角色職責進行組合，形成運營組織框架，并明確各組織水務規劃、建設、運營以及后評價過程中的管理職能；根據未來各單位管理職能，基于現有組織提出優化方案并設華為致力于為不同行業數字化轉型構建安全、創新、智慧、開放的數字平臺。通過云、網絡、應用、終端和邊緣的一體化協同，聯接水務相關所有應用、數據，通過AI等新技術的加持，為水務行業創新業務價值，華為能夠提供全棧AI方案和端到端安全保障機制，為水務行業構建數據聯接和價值挖掘提供了基礎能力，平臺化的建設有效的消除數據孤島，構建面向不同場景的數據建模、分析和價值挖掘，為智能決策提供支撐。同時在兼容客戶現有信息建設基礎上，對基礎設施進行高效的管理，實現平臺、網絡、終端的縱向協同，從而實現水務業務的平滑演進，平臺的開放性，為水務應用開發和迭代賦能，實現業務擴展因此，數字平臺的建設模式，將為智慧水務建設提供數字能力、應對各種不確定行的核心，也是未來業務持續發展2.4.1河湖長制根據2018年水利部頒布的《河長制湖長制管理信息系統建設指導意見》，河湖長制系統建設任務主要包括建設河湖長制管理數據庫、開發管理業務應用、編制技術規范、隨著河湖長制實施的推進及用戶需求的不斷深化，迫切需要利用5G、人工智能、大數據、遙感、視頻監控等先進技術手段，應用于河湖長制信息化監管工作，提升各級河長認河、巡河、治河、護河能力，有效支撐河湖長制各項工作任務的監管、跟蹤、考核，為各級河長、河道管理者、社會監督員、社會工作者提供及時公開透明的河道監采用高分辨率遙感影像數據對岸線進行監測，通過圖像對比分析判斷建筑物空間分布的變化、岸線利用的變化、岸坡狀態、植被與環境衛生的變化，同時依靠監控中心值班人員對于視頻圖像監控的掌控和現場巡查人員的巡查情況來證實遙感預判的真實性。一旦發現岸線侵占隱患、非法取土采砂、設備故障等問題，系統可以及時、快速地提醒提供水環境方面的高級分析功能，包括水質單指標和綜合指標評價分析、評價方法管理、水環境容量評估、統計圖表分析、空間插值分析、緩沖區分析、熱點分析、污染物根據水質參數受季節性及水文條件變化影響，由用戶自定義預測時段和水質指標，分析未來一定時期內水質上升/下降趨勢以及空間變化趨勢。根據富營養化水質模型的模擬結果，在氣候、水動力、氮磷濃度條件發生改變時，模基于人工智能圖像識別技術，實現河道保潔、岸線侵占與坍塌、非法采沙、非法捕魚、圍河造田、航道阻塞等河道管理事件的智能識別。探索人工智能圖像識別技術在水環基于人工智能圖像識別技術，實現河道保潔、岸線侵占與坍塌、非法采沙、非法捕魚、圍河造田、航道阻塞等河道管理事件的智能識別。探索人工智能圖像識別2.4.2綜合調度為加強河流水系全流域系統性治理，處理好治水“條”與理中心，從單一功能性治理向全要素治理轉變。流域綜合調度系統為流域管理機構的主要業務系統，系統聚焦專題展示、信息服務、流域調度、設施管理、綜合管理和事務總要求，新技術解決老問題，全面支撐流域強監管。1、基于水務大數據和GIS專題圖實現水務一張圖、水安全、水資源、水環境四大板塊專題信息展示，并對流域內的基礎信息、歷史信息、監測信息、預測信息、監控信的統一管理，基于傳統的機理模型、新型的大數據模型和運籌學優化算法，提供生態用水調度管理、水環境調度管利用物理網技術、視頻AI技術和大數據分析技術，在防洪排澇過程中，提供實時降水、臺風、洪水等預測信息的展示，重要河道斷面、水庫等實時水位、警戒水位等信息以及視頻監控信息的展示，實時跟蹤災情的發展情況以及災情統計信息。在水環境調度過程中，提供實時河道、水庫、排水管網、水質凈化廠等水情水質信息的展示，對水質出現異常的區域地點，提供實時水污染告警展示，根據水污染具體情況制定調度方案，并實時跟蹤水污染處理效果。在生態用水調度過程中，提供流域內河道、水庫、測站等位置的水雨情和水質信息的展示，根據水生態、景觀等綜合需求，提供需水量的分析計算，并制定具體的調度方案，在調度過程中實時跟蹤河道、水庫、測站的水情水聯感知等新型ICT技術手段，提供流域內緊急事件發送、處置等相關事物的應急響應會商和指揮調度管理功能，包括對物資的儲備管理、人員的管理與訓練管理、應急搶險華為智慧水務行業白皮書2.4.3水庫管理基于標準化、科學化、元素化水庫管理理念，充分利用互聯網、物聯網、云計算、人工智能、BIM、GIS等先進技術，集成水庫可視化監控、自動化監測、智能化巡檢等數據，圍繞工程安全、防汛安全、水質安全及運行安全，將大壩安全多源信息綜合診斷與BIM模型進行深度融合，并洪調度模型智能分析、水污染模型智能預測1、可知：利用物聯感知設備，構建水庫監測感知網絡，統一采集、傳輸、處理物聯感知數據，為智慧分析與業務張圖”，對水庫實時運行態勢和預測預警信息進行全局呈現，對水庫運行關鍵指標進行動態追蹤，系統、直觀反映3、可控：建立水庫管理決策指揮中心，實時掌握水庫安全運行態勢。及時處置各類信息，確保分撥事件、督辦任4、可預測：融合運用大量物聯網動態感知數據、靜態數據、業務數據，深度結合大數據技術，運用數據挖掘、知力模型、水質模型等專題模型，實時匯總分析降水、水位和大壩監測信息，對洪水進行動態預報預測，實現智能決策分析、動態預警預報，綜合考慮供水需求，自動生成水水庫管理系統建設結合先進的ICT技術，基于統一的數字平臺構建智慧水庫，打通離散子系統信息孤島、數據全融合，新業務能力通過平臺可快速分發，減少各水庫重復投資，統一運維，降低水管單位對復雜技術應用的難度和資源投入，全面提升水庫管理工作效率、輔助決策能力和公2.4.4其他應用華為聯合業內合作伙伴，基于數字平臺，構建出了一系列水務行業應用，實現新業務的快速上線。通過培育肥沃的來，并鼓勵大家利用開放的能力和數據不斷創造新價值。目前，華為智慧水務解決方案已經囊括綜合監測管理、智慧河湖、防洪排澇、水庫管理、綜合決策指揮中心等一系列應用場景，并已先后成功投入各類水務建設實踐中。未來，在平臺的持續滋養下，智慧水務領域的應用將不斷豐富壯大、更新迭代，呈現出百花盛開的局面，最終助力水務數字化轉型。智慧水務之旅縱橫，水域面積占總面積42.5%。在地理位置上，東臨上海、南接浙江、西抱太湖、北依長江，境內50畝以河網密布、水系豐富在為蘇州帶來重大利好的同時，也為城市長期發展帶來憂患。蘇州產業發達，經濟總量大，整化名城，蘇州在保護生態環境、打造江南水鄉品牌上面