我国江河水系众多,保护治理是一个庞大复杂的系统工程,必须坚持数字赋能,依托现代信息技术变革治理理念和治理手段。近年来,数字技术的深度应用显著提升了长江流域的管理效率,推动了生态环境改善与资源优化配置。 数字技术应用在长江流域综合治理中取得积极成效 数字孪生流域建设成果显著。数字孪生三峡、数字孪生丹江口和数字孪生汉江等项目已全面完成先行先试建设任务。长江流域全覆盖水监控系统立足构建空天地一体化水感知体系,为数字孪生长江的数字化场景建设提供了基础数据支撑。在此基础上形成的水监测感知体系以及增强的流域治理管控应用体系,将为更好地服务长江大保护和流域高质量发展提供有力的水利支撑与保障。 监测网络与感知能力不断提升。设在长江干流及重要支流的水文站、水位站、水质断面监测点等开展定量观测,系统收集水文、水质、水生态等数据。长江流域内各省市水文、气象及水库管理等部门的信息共享与互联互通,实时汇集长江流域的水情、雨情等信息。无人机、无人船以及三维激光扫描系统等广泛运用,水文感知能力持续增强。 灾害防控能力增强。引入多源数据融合算法,将卫星遥感、气象雷达、物联网传感器等渠道获取的海量数据进行整合。依托优化后的算法模型,长江流域正逐步构建起覆盖全流域、全要素、全过程的预报、预警、预演、预案“四预”体系。 赋能绿色转型与产业升级。数字技术为长江经济带绿色发展提供新路径。智能航运系统通过 5G、北斗导航与人工智能技术,实现船舶自动驾驶、智能调度,提升航运效率与安全性,降低能耗与碳排放。数字技术助力沿江企业实现生产智能化、管理数字化,推动传统产业绿色转型。 数字技术应用目前存在的问题和不足 数据共享存在障碍。流域内水利、水电、航运、生态等涉水行业的海量数据来源广泛、格式多样,数据整合难度较大,难以形成统一的数据标准和规范,阻碍了跨部门数据的深度分析与应用。受部门利益、数据安全等因素影响,部分单位对数据共享积极性不高,存在 “数据孤岛”现象。一些关键数据仅在本部门内部流通,未能实现跨区域、跨部门的高效共享,使得数字技术在协同治理中的优势无法充分发挥,降低了综合治理效率。 数字技术应用深度不足。目前长江流域综合治理中应用的数字技术,如高端遥感图像处理算法、高精度水文模型、复杂生态系统模拟软件等,核心技术多依赖国外引进;多技术融合应用不够深入,多以单项技术为主,如单纯利用物联网进行水质监测,或仅依靠卫星遥感获取地理信息,缺乏多种数字技术的深度融合与协同应用。航运管理领域的智能调度系统,与区块链技术、5G 通信的结合仍处于初级阶段,无法充分发挥数字技术在优化航运资源配置、提升运输效率方面的潜力。技术应用场景开发不充分,仍局限于传统领域,对于新兴场景的开发和探索不足。 数字基础设施建设不完善。网络监测设备布局存在覆盖盲区,现有的物联网传感器、水质监测设备多集中于干流及经济发达地区,位于偏远地区和支流的监测站点数量较少,形成数据“空白地带”,影响流域整体数据的完整性与分析决策的准确性。算力资源相对不足,数据中心集中于少数大城市,无法满足流域内大量监测数据的实时存储与处理需求,在洪水预警、生态模拟等需要大规模数据运算的场景下,现有算力难以支撑复杂算法的高效运行。 复合型数智人才短缺。流域综合治理一线所需的“技术 + 实操”型人才,既要求掌握流域水文规律、生态保护政策、航运管理逻辑等专业知识,又需要掌握GIS 空间分析、数字孪生建模等技术能力,还需要熟悉长江流域复杂地理环境的实践经验。但目前由于学科培养、在职培训、产学研合作与行业实操要求存在差距,导致这类专业人才储备不足。 数字技术应用赋能长江流域综合治理的建议 构建跨部门联动的数据体系,破除共享制度壁垒。建议在国家层面建立流域数据共享专项法规与标准体系,成立跨部门数据治理委员会,允许生态环境、水利、交通部门在安全隔离环境下共享脱敏数据,开展跨领域分析。构建数据共享基础设施,依托国家政务云,建设流域统一数据仓库,存储结构化、半结构化、非结构化数据,引入区块链技术保障数据可信共享,构建分级分类数据安全防护体系。 从单点突破向系统赋能跃迁,深化数字技术应用。强化核心技术攻关,聚焦高端遥感图像处理算法、高精度水文模型、生态系统数字孪生技术等核心领域开展科技攻关。实施本土技术产品替代计划,明确水利信息系统、遥感数据处理软件等国产化率目标,鼓励高校、企业、科研院所跨领域组队参与研发。设立技术融合创新共同体,拓展“数字技术+生态价值”“数字技术+产业升级”“数字技术+公共服务”等新兴应用场景。通过核心技术自主化、融合应用场景化、新兴领域前瞻化,为流域治理现代化注入强劲动能。 推进全域智慧建设,加快数字基础设施布局。扩大全流域网络覆盖范围,提升网络覆盖质量,加快 5G 网络建设。分梯度推进监测站点精准布局,构建“干流—支流—毛细血管”三级监测网。优化数据中心布局 ,依托“东数西算”工程,在武汉、重庆建设长江流域算力枢纽节点,在湖北宜昌、湖南岳阳、江西九江等中等城市布局边缘数据中心,支持跨区域算力交易,形成“东数西用、西数东算”双向流通格局。加强长江流域制造业与互联网、大数据、人工智能的深度融合,构建起与流域综合治理需求相匹配的数字底座。 完善数字人才培育体系,为流域综合治理提供智力支撑。推动高校学科交叉融合,鼓励高校设立“智慧流域治理”“数字水利与生态”等复合型专业,将水利工程、环境科学与数字技术课程深度融合,实现教育链与产业链深度融合。搭建产教融合平台,建立“教学—研发—应用”一体化实训基地。针对在职水利、生态环境等相关领域工作人员,开展数智技术专业技能培训,通过线上线下相结合的方式,提高数智应用能力。在各省市之间建立复合型数智人才共享机制,实现人才资源优化配置。 作者单位:重庆社会科学院生态与环境资源研究所 |