AI+无人机4G回传助力智能水利，防汛抢险应急指挥调度
作为国民经济影响最为严重的自然灾害，洪水灾害因其发生频率高、危害范围广两大特征，已与地震、海啸、雪崩等齐名，入选为威胁人类生存的十大自然灾害。在人类文明不断发展的今天，如何用科技摆脱洪水灾害带来的沉重灾难，已逐渐引起了全世界的关注。
近些年,国家及水利部出台了多项政策大力推进智慧水利建设,强化5G、物联网、大数据、人工智能等与水利工作深度融合,持续推进智慧水利先行先试,推动新技术在防汛抗旱、江河流域管理、水利工程运行管理等领域的运用。
水能载舟亦能覆舟,近段时间多发的洪涝灾害再次向我们敲响了警钟,加强水文管理已成为利国利民的国家大事。
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近些年,国家及水利部出台了多项政策大力推进智慧水利建设,强化5G、物联网、大数据、人工智能等与水利工作深度融合,持续推进智慧水利先行先试,推动新技术在防汛抗旱、江河流域管理、水利工程运行管理等领域的运用。
在2020年3月份,水利部印发了《关于开展智慧水利先行先试工作的通知》(水信息〔2020〕46号),启动智慧水利先行先试工作,计划用2年时间,在长江水利委员会、黄河水利委员会、太湖流域管理局3个流域管理机构,浙江省、福建省、广东省、贵州省、宁夏回族自治区5个省级水利部门,深圳市、宁波市、苏州市3个市级水利部门,开展实施36项先行先试任务。围绕水利业务中的难点和痛点,强化新一代信息技术与水利业务的深度融合,推进智慧水利率先突破。
2021年11月,水利部印发了《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》、《“十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》,还同步印发了《智慧水利建设顶层设计》《“十四五”智慧水利建设规划》,系列文件明确了推进智慧水利建设的时间表、路线图、任务书、责任单。
《指导意见》指出,推进智慧水利建设是推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一,需要按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,以数字化、网络化、智能化为主线,以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径,以构建数字孪生流域为核心,全面推进算据、算法、算力建设,加快构建具有预报、预警、预演、预案(以下简称“四预”)功能的智慧水利体系。
《指导意见》要求,到2025年,通过建设数字孪生流域、“2+N”水利智能业务应用体系、水利网络安全体系、智慧水利保障体系,推进水利工程智能化改造,建成七大江河数字孪生流域,在重点防洪地区实现“四预”(即预报、预警、预演、预案),在跨流域重大引调水工程、跨省重点河湖基本实现水资源管理与调配“四预”,N项业务应用水平明显提升,建成智慧水利体系1.0版。
2022年1月,经国务院同意,国家发展改革委、水利部印发《“十四五”水安全保障规划》(以下简称《规划》)。《规划》提出,到2025年,水旱灾害防御能力、水资源节约集约安全利用能力、水资源优化配置能力、河湖生态保护治理能力进一步加强,国家水安全保障能力明显提升。
《规划》指出,“十四五”期间要抓好8个方面重点任务。其中在第六点提出加强智慧水利建设,提升数字化网络化智能化水平。按照“强感知、增智慧、促应用”的思路,加强水安全感知能力建设,畅通水利信息网,强化水利网络安全保障,推进水利工程智能化改造,加快水利数字化转型,构建数字化、网络化、智能化的智慧水利体系。在第八点提出加强水利管理,提高水治理现代化水平。坚持依法治水、科学管水,全面加强水利法规制度建设,强化涉水事务监管,推进科技人才创新和水文化建设,不断提升水治理能力现代化水平。
2022年2月21日,水利部印发《水利部关于开展数字孪生流域建设先行先试工作的通知》,正式启动数字孪生流域先行先试工作,计划用2年时间,在大江大河重点河段、主要支流开展数字孪生建设先行先试,在重要水利工程开展数字孪生水利工程先行先试。
数字孪生流域建设是加快智慧水利建设的核心与关键,通过数字孪生流域和数字孪生工程建设,可强化“四预”功能,提升水利的数字化、网络化、智能化,提升水利决策与管理的科学化、精准化、高效化能力和水平,实现水安全风险从被动应对向主动防控的转变。
另外,浙江、江苏、湖南等各省也大力推进数字孪生项目。浙江省申报9项试点任务(其中宁波作为计划单列市申报2项试点任务),包括数字孪生钱塘江流域试点建设、数字孪生水网(杭嘉湖平原)试点建设、数字孪生曹娥江流域试点建设、数字孪生金华横锦水库试点建设等。江苏省水利厅高度重视智慧水利建设,将数字孪生作为构建智慧水利体系,实现“四预”(预报、预警、预演、预案)目标的关键路径。除全国试点之外,该省计划推进约20项省级试点,加强物联网、大数据、AI、5G等新一代信息技术与水利业务深度融合,以数字技术赋能水利行业高质量发展,加快推动行业治理数字化。
来自国家减灾中心的消息显示，自今年6月20日以来，长江中下游及以南地区遭受的强降雨已造成浙江、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州等11省（自治区、直辖市）59市（自治州）261个县（市、区）334.7万人受灾，14人死亡，5人失踪，13.2万人紧急转移安置，5.4万人需紧急生活救助；4100余间房屋倒塌，3.2万间不同程度损坏；农作物受灾面积255.9千公顷，其中绝收22.9千公顷；直接经济损失74.5亿元。
作为威胁人类生存的十大自然灾害之一，洪水灾害的防汛抗洪、抢险救灾一直是各级政府部门应急管理工作的重要组成部分。尽管我国应急管理部门已经在抗洪抢险工作方面建立了相对完善的救灾体制，能够比较娴熟地处理常规的洪涝灾害。但需要提及的是，由于具有强大的不确定性和突发性，防汛应急抢险工作的开展依旧是当前的一大难题。
庆幸的是，在科技高速发展的今天，渗透生活各个场景的人工智能，也开始赋能防汛应急抢险工作，最大程度保障人们的生命财产安全。
智慧应急系统赋能防汛应急抢险
在防汛应急抢险工作中，以人工智能技术为核心的城市智慧应急指挥系统，不断“成长”为应急管理指挥决策的“千里眼”、“顺风耳”。
在智慧应急系统中，“可视化“是系统的关键环节。当出现险情时，该平台可利用可视化的技术手段（布控球、无人机、执法记录仪、移动终端等智能AI设备），可实时掌握现场险情、灾害发生情况及抢险进度情况，为防汛指挥、防洪调度、决策提供现代化的手段。
且随着信息技术的快速发展和城市安防意识的不断提升，越来越多的应急指挥中心开始选择LED大屏拼接显示系统建立可视化综合指挥中心，实现应急管理从事后被动应付向事前主动防御的战略转变。
依照城市应急管理需要设计，智慧应急系统包含应急信息采集、信息存储、信息管理、应急联动服务、应急预案管理、应用分析等内容，实现对整个城市的应急指挥与监控，保障对相关数据采集、危机判定、决策分析、命令部署、实时沟通、联通指挥、现场支持等各项应急业务的响应，快速、及时、准确地收集到应急信息，为的科学决策提供有效的信息支持。整个系统通过整合共享各级、各部门应急信息和应急资源，对公共突发事件、危险隐患进行动态监控、运行状态分析和辅助决策，有效提升了应急响应能力和指挥调度效率。
无人机助力防汛应急巡检
从自拍神器到抗灾黑科技，无人机也开始在防汛应急抢险工作中大显身手。
众所周知，防汛抗洪属大面积区域作业，且一般行动区域地形极为复杂，看不清、望不远、测不准，是汛情侦察中经常遇到的老大难问题，严重影响制约着防汛工作精细化准备、精准化落实。而无人机的出现，很快将一老大难问题得到了解决。
无人机巡查系统是无人机在防汛应急抢险工作中落地最广泛的应用，该系统具有航空技术、网络信息技术、通信技术和3S（遥感、地理信息系统、全球定位系统）技术优势。其中。无人机航空遥感技术作为一项空间数据获取的重要手段，具有续航时间长、影像实时传输、高位地区探测、机动灵活等优点。其在防汛工作中，可立体查看蓄洪区的地形、地貌、堤坝等情况，在交通不便等因素制约人工巡检时，无人机快速赶到出险地区航拍能够为防洪决策提供准确的信息，对提高灾情调查和监测的水平和效率，获取直观的、实时动态的灾区灾情有巨大帮助。
尽管无人机在应急救灾工作有着独特的先天优势，但由于自然灾害必然导致飞行作业环境更加复杂，这就对无人机本身提出了更高要求。
可以展望的是，随着无人机技术的升级发展，无人机系统将在灾害应急救援方面具有广阔的发展空间和应用前景。而无人机系统作为城市智慧应急系统的辅助系统，未来必将成为解决防汛应急抢险等应急管理工作中的尖刀利剑。
而除了智慧应急系统和无人机，当下的防汛应急抢险工作中，出现了越来越多黑科技的身影。
如GPS—RTK测量仪，可快速测出出险区域经纬度及高程，用地形成图软件绘制出详细的出险堤段断面图，精准研判险情；水上救生遥控机器人，可快速到达落水人员身边，提高救援效率;车载多功能视像系统，适用于各种作业现场的场所照明，同时可对现场进行拍摄记录、数据回传，实现实时监控指挥……
小结：
不可否认，“AI+黑科技”的出现将城市防汛应急抢险工作提升到了一个新高度，但依然需要的是，在当前的防汛应急抢险工作中，科技只是辅助手段，人心才最重要。
相关政府部门必须全面科学部署抢险救灾工作，坚持“安全第一，预防为主”的方针，细抓实相关工作，确保不垮“一堤一坝”，保障人民群众生命财产安全。同时要加强水源调度、提升抗旱能力、做好蓄水保水，做到防汛与抗旱统筹兼顾、有机统一。同时，有关部门还需要对灾情报道进行严格把控，避免洪涝灾害负面舆情的滋生，维护社会稳定。