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城市河道管理数字化转型优秀案例——杭州城市大脑智慧河道监管平台

日期: 2020-09-07
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一、项目背景

2017515日,杭州市政府召开新闻发布会,正式对外发布了《杭州市城市数据大脑规划》(以下简称《规划》),杭州的数字化城市建设中正式出现了一个新的词汇杭州城市大脑。根据《规划》,到2022年,杭州要基本完成城市数据大脑在各行各业系统建设,并投入实际运行,使之成为支撑城市可持续发展的基础设施。杭州市政府携手各个行业的领军企业,实现信息互通与资源共享,共同开始为将杭州打造成全国数字治理第一城的目标而努力。
  20191230日,杭州城市大脑举行了总结发布会,杭州城市大脑项目取得阶段性重大成果,多项城市大脑应用新场景相继上线使用,全市城市大脑建设的
一张图已初现规模。
 
  2019年底,作为城市大脑城管系统的重要组成部分的杭州城市大脑智慧河道平台在杭州市城管局正式上线试运行。试运行期间,系统的大数据汇聚分析、流程数字化和跨部门调度等功能促使试用系统的两个城区的河道管理水平得到大幅度提升,得到了分管副市长和市区两级河道分管领导的高度评价。该平台的上线应用象征着杭州市河道管理保护的标准化、精细化和智能化水平已经处于国内领先水平,为全国乃至全球大城市河道管理的数字化提供了杭州方案。

 

二、建设理念

  基于对现有河道保护管理业务的细致解构与剖析,通过河道管理感知网络的全面化覆盖、业务流程的数字化再造、治水场景的智能化融合,智慧河道平台将城市河道管理全面感知、预警预报、分析研判、调度指挥、监督管理、公众服务六大建设内容融会贯通,实现了业务信息、工作过程、管理范围三个全覆盖,以真正为人民群众服务为宗旨,打造了全新的河道保护管理体系。智慧河道平台深度融合城市河道保护管理的职能、任务、工作组织、工作方式,推动数字流程按业务逻辑流转、在线数据随业务流程流动,使数字世界与现实河道在线互联,大到一片圩区、一座泵站、一条闭环业务流程,小至一个断面、一段河岸、一个独立业务环节,都能实现数字化的呈现。

城市河道管理数字化转型优秀案例 

1. 杭州城市大脑指挥河道平台界面

三、总体架构

杭州智慧河道监管平台按照“1+1+1+N”的总体结构建设:

一张网:面向全市河道水系的、涵盖河道水位、排水水位、断面水质、闸门泵站运行、断面水质、巡检定位在内的河道智能感知网络。

一张图:综合展示河道空间数据、勘测数据、各类监测数据、巡检轨迹、工程项目、报警预警等各类专题图在内的河道一张图。

一中心:集成共享数据中心。

N平台:基于一张网和一中心,建设河道信息管理系统、河道信息应用系统和公众管理系统,这些系统覆盖了河道基础信息、水质水质监测预警、河道督查巡检、闸门泵站管理、引配水调度、辅助决策和公众服务在内城市河道监管的所有业务。

城市河道管理数字化转型优秀案例 

2. 杭州智慧河道监管平台总体架构

 

四、数据集成共享

数据集成共享流程:将部署在各城区和兄弟单位的数据通过中间库方式和数据接口的方式将数据采集、传输、存储在集成共享数据库上,共享数据用于专业分析处理,形成各类专题数据,推送共享给各城区和兄弟单位。

城市河道管理数字化转型优秀案例

3. 集成共享数据中心数据交换技术路线

 

 五、河道信息应用系统

河道信息应用系统实现对河道态势的综合管理和辅助决策,包括水生态管理子系统、闸站远程监控子系统、河道水质管理子系统、河道水文管理子系统、河道巡查养护子系统、智能视频监控子系统、水生态指数服务子系统、辅助决策子系统。

城市河道管理数字化转型优秀案例

4.  智能识别监控系统

 

城市河道管理数字化转型优秀案例

5. 水生态指数计算技术系统

 

六、智慧河道大数据看板

将河道保护与管理的核心态势指标以图表、动画等形式直观表达在一个投屏上,实现全市河道管理运行态势的一览无遗包含河道概况、水环境、防汛配水、河道监管、涉河工程等五类主题看板。

 

城市河道管理数字化转型优秀案例

6. 河道概况看板

城市河道管理数字化转型优秀案例

7. 水环境大数据看板

 

七、创新点

(1)跨部门河道大数据的整合共享机制

杭州智慧河道监管平台是杭州城市大脑的河道管理板块,基于此高站位,杭州市城市河道保护管理中心坚持平台建设标准先行、引领市区,研究制定了《杭州市城市数据大脑城管系统智慧河道应用项目 城市河道数据采集与维护技术规范》。以此为抓手建立杭州市、各城区河道管理部门开展数据信息整合共享的机制,为智慧城市建设中数据孤岛、信息割据问题的精准破解提供了河道管理行业范本。

(2)构建精细化的城市河道GIS地图

传统的河道地图主要是水系地图,主要包含河道、水工设施等空间信息,并不能满足河道管理保护的需求。本项目基于杭州市政务天地图,构建包含河道、河床、监测点位、水工设施、涉河工程、桥梁、游步道、沿河排口、垃圾上岸点等在内的绝大部分河道要素的空间信息和属性数据,形成了全覆盖、全尺度的城市内河GIS地图。这张城市河道GIS地图在线维护、实时更新、动态运行,支撑所有河道管理保护业务应用和智能决策的数据信息管理、分析、呈现、交互,同时也是市民、企业、社会团体通过城市大脑获取河道保护管理信息的重要实体。

(3)建立感知驱动的河道智慧监管大数据应用体系

监管平台大数据应用体系建设高度重视智能感知的基础性作用,以现状河道数据采集体系为基础,研判水文、水质演化规律和闸泵工程运用效果,进而将固定式、移动式在线监测和集中式人工采集等多种感知手段科学搭配、明确要求、各司其职;指引和驱动机器学习、水利数值模型等大数据算法,为辅助决策、预警预测等应用功能提供有力支撑。

一是运用无人船技术,建立河道网格化、动态化、移动式智能感知模式,搭载水文、水质、声呐探测在线感知设备,针对重点、疑难河段,提供采集时空尺度更为细致、各项河道管理信息更为同步的业务数据,有效辅助疑难问题的分析研判,该智能感知模式在上塘河半山河段水质反复根源的排查研判中发挥了显著作用,提出了此前未发现的入河暗管疑似为主要因素的可信判断。

二是科学组织机器学习、专业模型、优化算法等各具特点的大数据方法,以业务流程指引各类方法的合理运用,辅助配水防汛调度、水环境监管、河道清疏管控等核心工作进行科学决策。

 

城市河道管理数字化转型优秀案例

8. 河道智能感知模式


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