上海水務(wù)海洋數(shù)字孿生建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃
(2023-2025 年)
為深入貫徹《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中對(duì)“探索建設(shè)數(shù)字孿生城市”的國(guó)家戰(zhàn)略指引,根據(jù)上海市水務(wù)海洋發(fā)展現(xiàn)狀及“十四五”信息化規(guī)劃要求,充分落實(shí)水利、供水、排水和海洋四大業(yè)務(wù)板塊數(shù)字孿生工作路線圖、時(shí)間表、責(zé)任清單等任務(wù)要求,進(jìn)一步聚焦目標(biāo),明確任務(wù),有序推進(jìn)上海市水務(wù)海洋數(shù)字孿生工作開(kāi)展, 制定本行動(dòng)計(jì)劃。
一、總體要求
(一)指導(dǎo)思想
上海水務(wù)海洋數(shù)字孿生建設(shè)以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),牢牢把握推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)建設(shè)的戰(zhàn)略要求,圍繞“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩 手發(fā)力”治水思路和海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,以需求為導(dǎo)向和出發(fā)點(diǎn), 以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主線, 以數(shù)字化場(chǎng)景、智慧化模擬、精準(zhǔn)化決策為實(shí)現(xiàn)路徑,在充分集成現(xiàn)有資源基礎(chǔ)上, 相關(guān)各方共建共享,構(gòu)建覆蓋水利、供水、排水、海洋的數(shù)字孿生體系框架,將水域特點(diǎn)與城市治理充分結(jié)合,構(gòu)建更具韌性安全的城市空間格局,打造具有上海特色的數(shù)字孿生 水務(wù)海洋典型應(yīng)用, 示范推廣帶動(dòng)全市水務(wù)海洋數(shù)字孿生有效推進(jìn),為新階段水務(wù)海洋高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐和強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。
(二) 基本原則
1.系統(tǒng)謀劃,協(xié)同推進(jìn):統(tǒng)籌上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型、水利部數(shù)字孿生、供排水和海洋“十四五”規(guī)劃等工作布局要求,結(jié)合《“十四五”數(shù)字孿生太湖建設(shè)方案》的任務(wù)安排,考慮上海市水務(wù)海洋建設(shè)實(shí)際情況, 由水務(wù)局牽頭系統(tǒng)謀劃數(shù)字孿生建設(shè)工作,建立相關(guān)單位協(xié)作共建共享工作機(jī)制,根據(jù)需求迫切性、技術(shù)可行性、條件成熟性,按照整體布局分層次、有步驟、分階段推進(jìn)水利、供水、排水和海洋業(yè)務(wù)各項(xiàng)任務(wù)實(shí)施。
2.需求牽引,急用先建:堅(jiān)持需求為導(dǎo)向,結(jié)合上海特點(diǎn),將數(shù)字孿生水務(wù)海洋建設(shè)與城市精細(xì)化治理管理相結(jié)合;針對(duì)水務(wù)海洋工作中存在的亟待解決的問(wèn)題, 以先行先試重點(diǎn)項(xiàng)目為先導(dǎo), 以數(shù)字孿生技術(shù)強(qiáng)化業(yè)務(wù)薄弱環(huán)節(jié)、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、提升用戶(hù)體驗(yàn),形成可復(fù)制可推廣的成果,逐步推進(jìn)信息技術(shù)與水務(wù)海洋業(yè)務(wù)深度融合,賦能上海水務(wù)海洋事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
3.整合資源,集約共享:按照“整合已建、統(tǒng)籌在建、規(guī)范新建”要求,充分利用現(xiàn)有信息化基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)底板、數(shù)學(xué)模型、水務(wù)海洋知識(shí)體系和業(yè)務(wù)系統(tǒng),基于需求有針對(duì)性地補(bǔ)充、完善、升級(jí);重點(diǎn)關(guān)注跨行業(yè)、跨部門(mén)信息化資源整合與共建共享,基于統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化接口和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)多種資源集約節(jié)約利用和互通共享,避免重復(fù)建設(shè)。
4.更新迭代,安全可靠:基于新技術(shù)發(fā)展、業(yè)務(wù)擴(kuò)展等新形勢(shì),不斷進(jìn)行數(shù)據(jù)更新和業(yè)務(wù)功能迭代,保持與物理實(shí)體的同步性和孿生性。并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全有關(guān)要求,推進(jìn)國(guó)產(chǎn)化軟硬件應(yīng)用,不斷提升網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)感知、預(yù)判、處置與數(shù)據(jù)安全防護(hù)能力。
(三) 發(fā)展目標(biāo)
按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施”的思路,依托上海市統(tǒng)一平臺(tái)和算力支撐,以“一網(wǎng)通辦”“一網(wǎng)統(tǒng)管”兩網(wǎng)為主線牽引,充分整合現(xiàn)有內(nèi)外部信息基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)資源、數(shù)學(xué)模型以及業(yè)務(wù)系統(tǒng),搭建“五個(gè)一”(“一套感知體系”“一 套支撐算力”“一個(gè)數(shù)據(jù)底板”“一個(gè)模型平臺(tái)”“一個(gè)知識(shí)平臺(tái)”)的數(shù)字孿生基礎(chǔ)支撐體系,以水利、供水、排水和海洋業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)為主要目標(biāo):
在水利業(yè)務(wù)方面,建設(shè)“一湖(淀山湖(上海段))”“兩 江(黃浦江和蘇州河)”為重點(diǎn)的數(shù)字孿生流域和覆蓋“三區(qū)(浦西、浦東和崇明三島)”的數(shù)字孿生水利工程,打造涵蓋防汛、水資源管理、堤防安全、重大工程建設(shè)管理等重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)水利新監(jiān)管;
在供水業(yè)務(wù)方面,以建設(shè)數(shù)字孿生水廠和供水管網(wǎng)數(shù) 字模型為突破, 圍繞供水安全保障和突發(fā)事件應(yīng)急處置兩個(gè)重點(diǎn)場(chǎng)景,打造覆蓋全市的集“原、制、供、用”全鏈條的一體化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)供水新服務(wù);
在排水業(yè)務(wù)方面,推進(jìn)全市排水設(shè)施廠、站、網(wǎng) “兩個(gè) 場(chǎng)景,一個(gè)平臺(tái)”數(shù)字孿生建設(shè),圍繞防汛態(tài)勢(shì)分析和排水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)監(jiān)管兩個(gè)重點(diǎn)場(chǎng)景,建設(shè)排水設(shè)施一體化調(diào)度平臺(tái),實(shí)現(xiàn)排水新模式。
在海洋業(yè)務(wù)方面,重點(diǎn)圍繞海洋災(zāi)害防御和海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)兩個(gè)重點(diǎn)場(chǎng)景,推進(jìn)數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用,提升海洋災(zāi)害防御“四預(yù)”能力和海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目全過(guò)程生命周期管理,構(gòu)建海洋新能力。
一、主要任務(wù)
(一)夯實(shí)監(jiān)測(cè)感知體系
基于數(shù)字孿生建設(shè)對(duì)于感知體系的需求,在充分摸排現(xiàn)有基礎(chǔ)的前提下,遵從“整合已建、統(tǒng)籌在建、規(guī)范新建” 的原則統(tǒng)籌規(guī)劃, 隨各工程建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展水務(wù)海洋感知體系建設(shè)。利用傳感、定位、視頻識(shí)別、無(wú)人機(jī)、遙感等技術(shù),優(yōu)化江河湖泊水系、杭州灣、長(zhǎng)江口等區(qū)域,以及水利設(shè)施、管網(wǎng)、供排水設(shè)施和水務(wù)海洋管理活動(dòng)等的監(jiān)測(cè)方案,打造“全域全天候感知體系,提升災(zāi)情監(jiān)測(cè)和感知水平”。從擴(kuò)大感知范圍、豐富感知手段、補(bǔ)充感知單元類(lèi)型、增強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力、優(yōu)化設(shè)備布置方案、提升自動(dòng)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)數(shù)據(jù)分析能力、加強(qiáng)物聯(lián)智能運(yùn)維管理等方面提升對(duì)物理空間狀態(tài)的感知能力:新增水文測(cè)站10處,提升功能約50處,并完成基本水文測(cè)站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè);對(duì)于防汛重點(diǎn)區(qū)域補(bǔ)充實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備,開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)隱患排查;擴(kuò)充、擴(kuò)展自建取水監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的接入范圍,實(shí)現(xiàn)重要取用水戶(hù)分級(jí)、分類(lèi)的取用水監(jiān)測(cè)覆蓋;進(jìn)一步增加管網(wǎng)監(jiān)測(cè)密度,逐步歸集各區(qū)二次供水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、各供水企業(yè)大用水戶(hù)用水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等164處供水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),新建200個(gè)市區(qū)二次供水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),新增小區(qū)智能水表監(jiān)測(cè)用以獲取管道漏損、用水波動(dòng)、用水行為等供水信息;建立基本覆蓋全市的排水監(jiān)測(cè)體系,新增1000處管網(wǎng)水位水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)雨污水管網(wǎng)、污水重力流支線、泵站、調(diào)蓄池和污水廠等設(shè)施運(yùn)行信息監(jiān) 測(cè);新建水質(zhì)站點(diǎn)、共享環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)水域變化、岸線 四亂、水質(zhì)、水體(藻類(lèi)、水葫蘆等)、入河湖排污口等進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),增加長(zhǎng)江口、杭州灣各口門(mén)增加鹽度的監(jiān)測(cè);在海域重點(diǎn)區(qū)域布放8~10套3米浮標(biāo),新建1~ 2套X波段雷達(dá),鋪設(shè)1~ 2套海床基觀測(cè)系統(tǒng),基本形成離岸約150千米重點(diǎn)海域的精細(xì)化流場(chǎng)觀測(cè)能力。推進(jìn)數(shù)字孿生物聯(lián)感知能力平臺(tái)建設(shè), 統(tǒng)一并規(guī)范物聯(lián)感知體系的建設(shè),形成物聯(lián)數(shù)據(jù)資源體系的互聯(lián)互通,匯聚全域全量的物聯(lián)感知數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)水務(wù)神經(jīng)元體系“應(yīng)接盡接”。(隨各工程建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展, 堤防建設(shè)運(yùn)行中心、城投水務(wù)、水文總站、供水調(diào)度中心、供水事務(wù)中心、排水事務(wù)中心、防御技術(shù)中心等單位負(fù)責(zé))
(二) 加強(qiáng)算力建設(shè)
依托政務(wù)云平臺(tái)能力,針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算和存儲(chǔ)不足等現(xiàn)狀問(wèn)題進(jìn)行升級(jí)改造:逐步進(jìn)行信創(chuàng)改造,擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)帶寬,構(gòu)建物聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)新一代物聯(lián)通信技術(shù)的應(yīng)用,提升復(fù)雜場(chǎng)景下水務(wù)海洋物聯(lián)感知和傳輸能力;在加強(qiáng)計(jì)算資源的集約化利用基礎(chǔ)上,擴(kuò)展云平臺(tái)計(jì)算能力;根據(jù)各業(yè)務(wù)需求擴(kuò)充各業(yè)務(wù)條線的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力,為水務(wù)海洋業(yè)務(wù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐環(huán)境。(依托市大數(shù)據(jù)中心算力資源和技術(shù)支撐能力,防御技術(shù)中心具體負(fù)責(zé))
(三) 完善水務(wù)海洋數(shù)據(jù)底板
對(duì)標(biāo)新階段上海市水務(wù)海洋數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求, 當(dāng)前上海市水務(wù)海洋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)較為完善;行業(yè) 共享數(shù)據(jù)以氣象數(shù)據(jù)為主,其他行業(yè)共享共享還需加強(qiáng);地理空間數(shù)據(jù)仍存在覆蓋不全、空間標(biāo)準(zhǔn)不一、共享不足、更新機(jī)制尚不完善的情況。應(yīng)充分基于上海市現(xiàn)有“水務(wù)一張圖”數(shù)據(jù)成果,逐步集成海洋數(shù)據(jù), 以數(shù)字孿生業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向,基于城市智理時(shí)空一體化系統(tǒng)提供的地理時(shí)空、數(shù)據(jù)引擎等能力,統(tǒng)一謀劃,逐步遷移、升級(jí)和合并,打破水務(wù)海洋各業(yè)務(wù)條線板塊分隔、歸并時(shí)空數(shù)據(jù),打造全市水務(wù)海洋統(tǒng)一的時(shí)空數(shù)據(jù)底板,破除業(yè)務(wù)隔閡、數(shù)據(jù)壁壘,消滅信息孤島,有效解決各級(jí)部門(mén)之間分散重復(fù)建立系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)不能互聯(lián)互通等難題,實(shí)現(xiàn)水務(wù)海洋行業(yè)在市域范圍內(nèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集中融合、物理空間與虛擬空間的實(shí)時(shí)交互、孿生共長(zhǎng)、融合應(yīng)用。(隨各試點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目完善和擴(kuò)充,堤防建設(shè)運(yùn)行中心、城投水務(wù)、供水事務(wù)中心、供水調(diào)度中心、排水事務(wù)中心、水文總站、防御技術(shù)中心、水利事務(wù)中心、海洋事務(wù)中心、海洋測(cè)報(bào)中心等單位負(fù)責(zé))
1.完善地理空間數(shù)據(jù)
根據(jù)數(shù)字孿生太湖建設(shè)方案、上?!笆奈濉惫┡潘?nbsp;海洋規(guī)劃等相關(guān)要求,在整合上海市域已有GIS數(shù)據(jù)和BIM模型基礎(chǔ)上,根據(jù)項(xiàng)目需求重點(diǎn)補(bǔ)充和完善市域重點(diǎn)工程、“廠-站-網(wǎng)”基礎(chǔ)設(shè)施和重點(diǎn)區(qū)域、市沿海區(qū)域和海島的GIS(DEM/DOM/水下地形等)數(shù)據(jù)底座; 以及紅旗塘工程,攔路港、泖河及斜塘工程、“一江一河”干流堤防及兩岸控制建筑物、吳淞江上海段河道工程及新川沙河樞紐、蘇州河西閘、 淀山湖(上海段)、元蕩(上海段)、南匯北水廠和惠南水廠等重點(diǎn)工程BIM模型;形成統(tǒng)一的多層級(jí)地理空間數(shù)據(jù)底板,并按照需求進(jìn)行定期更新。
2.補(bǔ)充基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
根據(jù)數(shù)字孿生建設(shè)項(xiàng)目范圍要求,補(bǔ)充完善包括黃浦江、蘇州河、重點(diǎn)供排水設(shè)施、管網(wǎng)和市沿海區(qū)域等區(qū)域的相關(guān)行政管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)據(jù)、取用水管理數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、水利工程數(shù)據(jù)、供排水管網(wǎng)及設(shè)施數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、流域水系數(shù)據(jù)、水資源分區(qū)數(shù)據(jù)、水功能區(qū)數(shù)據(jù)、生態(tài)保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)、海洋岸線數(shù)據(jù)等,并與業(yè)務(wù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)更新。
3.接入監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
根據(jù)數(shù)字孿生建設(shè)項(xiàng)目范圍要求,基于已有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ),隨工程建設(shè)和應(yīng)用需求補(bǔ)充接入覆蓋上海市域和海域的降水、蒸發(fā)、水位、工情、重要斷面流量和水量、河道外取水戶(hù)取水量、供水管網(wǎng)壓力、水廠進(jìn)出水量和水質(zhì)、水利供排水設(shè)施運(yùn)行情況、積水監(jiān)測(cè)、遙感數(shù)據(jù)、水源地及重要控制斷面水質(zhì)、災(zāi)情、水生態(tài)、水工程、河湖和海洋管理等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并實(shí)時(shí)對(duì)接更新,滿(mǎn)足各數(shù)字孿生業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的需要。
4.歸集擴(kuò)充業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)
基于目前局在用信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)和提升,建設(shè)數(shù)字孿生業(yè)務(wù)應(yīng)用,根據(jù)業(yè)務(wù)需求歸集應(yīng)用管理過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),基本涵蓋所有水利、供水、排水和海洋業(yè)務(wù),包括各項(xiàng)業(yè)務(wù)的管理信息、仿真信息、預(yù)報(bào)預(yù)警信息、綜合調(diào)度會(huì)商信息、告預(yù)警指標(biāo)、相關(guān)調(diào)度規(guī)則等與業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù), 并根據(jù)業(yè)務(wù)需求同步擴(kuò)充和更新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
5.打通跨行業(yè)共享數(shù)據(jù)
根據(jù)項(xiàng)目需求集成包括從其他委辦局獲取的外部共享氣象、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、土地利用、生態(tài)環(huán)境、交通、市政、海事、綠容等各行業(yè)數(shù)據(jù)。
6.建設(shè)數(shù)據(jù)引擎和治理體系
針對(duì)目前水務(wù)海洋數(shù)據(jù)基礎(chǔ),建立水務(wù)海洋數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn), 按照規(guī)范在建、整合已建、規(guī)劃新建數(shù)據(jù)的原則,基于數(shù)據(jù)引擎開(kāi)展涵蓋數(shù)據(jù)匯集、治理、挖掘和服務(wù)等的水務(wù)海洋數(shù)據(jù)治理工作,提供多維多時(shí)空尺度數(shù)據(jù)匯聚、清洗、轉(zhuǎn)換、共享、展示、計(jì)算、更新等服務(wù)能力,實(shí)現(xiàn)各類(lèi)水務(wù)海洋數(shù)據(jù)的采集清洗、標(biāo)準(zhǔn)化治理、數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù);建立數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估和把控機(jī)制,完善數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新機(jī)制,完成水利、供水、排水、海洋業(yè)務(wù)全要素?cái)?shù)據(jù)治理,提升數(shù)據(jù)的規(guī)范性、可用性,提供跨層級(jí)、跨行業(yè)的協(xié)同管理和服務(wù)。(依托市大數(shù)據(jù)中心時(shí)空一體化平臺(tái)能力)
(四) 統(tǒng)籌水務(wù)海洋模型平臺(tái)建設(shè)
充分利用已有模型成果,按照“標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、云服務(wù)”的要求搭建涵蓋水利、供水、排水和海洋的上海水務(wù)海洋模型庫(kù),開(kāi)發(fā)通用模型接口,對(duì)市級(jí)相關(guān)業(yè)務(wù)單位及市重點(diǎn)水務(wù)工程管理單位按需進(jìn)行模型服務(wù)進(jìn)行共享,打破模型壁壘,消除模型孤島,促進(jìn)模型共建共享共用,實(shí)現(xiàn)跨層級(jí)、跨單位按需共享,并為各類(lèi)模型提供算法開(kāi)發(fā)、分享、訓(xùn)練、部署、監(jiān)控等一站式服務(wù),提升智能識(shí)別、變化檢測(cè)等智慧能力。
1.持續(xù)研發(fā)水務(wù)海洋專(zhuān)業(yè)模型
水利方面:依托數(shù)字孿生新川沙河泵閘樞紐、數(shù)字孿生黃浦江、數(shù)字孿生攔路港等試點(diǎn)工程,初步構(gòu)建區(qū)域水利模型庫(kù),不斷完善更新基礎(chǔ)資料如城市下墊面變化、城市數(shù)字地面高程、河道斷面測(cè)量等;持續(xù)優(yōu)化完善水系河網(wǎng)、雨水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)、供水管網(wǎng)和長(zhǎng)江口杭州灣水域的“四網(wǎng)一域”水務(wù)海洋算法模型;在已有的黃浦江水系一維河網(wǎng)水動(dòng)力水質(zhì)模型基礎(chǔ)上,持續(xù)更新細(xì)化模型,構(gòu)建具有河口地區(qū)平原感潮、人工調(diào)控特點(diǎn)的防洪除澇預(yù)報(bào)、水資源調(diào)度模型,提升智能識(shí)別、變化監(jiān)測(cè)能力;持續(xù)建設(shè)和優(yōu)化河道產(chǎn)匯流和閘站調(diào)度模擬模型、風(fēng)暴潮數(shù)值預(yù)報(bào)模型、平原感潮河網(wǎng)水動(dòng)力水質(zhì)模型等業(yè)務(wù)所需水利專(zhuān)業(yè)模型;構(gòu)建與水利業(yè)務(wù)深度融合的智能算法,服務(wù)防汛預(yù)報(bào)調(diào)度等決策和分析,逐步形成對(duì)水利業(yè)務(wù)智慧化支撐能力的全覆蓋,提升預(yù)報(bào)、預(yù)警的時(shí)效性和準(zhǔn)確性,有效支撐水利預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”工作要求,提升城市應(yīng)對(duì)各類(lèi)災(zāi)害的“先知先覺(jué)”能力,支撐和發(fā)展上海水務(wù)海洋技術(shù)進(jìn)步。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,水務(wù)規(guī)劃院、水文總站、堤防建設(shè)運(yùn)行中心、防御技術(shù)中心負(fù)責(zé))供水方面:構(gòu)建原水高精度水力仿真模型,結(jié)合調(diào)度運(yùn)行實(shí)際需求的多因素智能調(diào)度決策模型,制定咸潮、藻類(lèi)增殖等季節(jié)性水質(zhì)問(wèn)題、庫(kù)外突發(fā)原水問(wèn)題調(diào)度方案, 自動(dòng)決策能耗最優(yōu)方案, 實(shí)現(xiàn)原水系統(tǒng)的閉環(huán)控制自動(dòng)化運(yùn)行;加快推進(jìn)全市供水企業(yè)供水管網(wǎng)水力模型建設(shè),開(kāi)發(fā)覆蓋全市 的宏觀供水管網(wǎng)水力模型,分析和評(píng)估供水管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)壓力、流速、水齡等分布情況,模擬評(píng)估管網(wǎng)大口徑閥門(mén)啟閉、水廠能力增減等調(diào)度控制方案對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行的影響,評(píng)估水質(zhì)、管損等突發(fā)事件處置方案,為今后輔助決策提供數(shù)字化支撐(隨項(xiàng)目開(kāi)展,供水調(diào)度中心、城投水務(wù)集團(tuán)、水務(wù)規(guī)劃院負(fù)責(zé))排水方面:持續(xù)建設(shè)和優(yōu)化石洞口、竹園、白龍港三大 區(qū)域雨污水模型,迭代修正模型參數(shù),擴(kuò)展模型應(yīng)用場(chǎng)景,制定中心城區(qū)污水系統(tǒng)多場(chǎng)景一體化運(yùn)行調(diào)度方案,優(yōu)化內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)態(tài)分析預(yù)報(bào),輔助制定應(yīng)急預(yù)案;逐步推動(dòng)其他區(qū)級(jí)平臺(tái)模型建設(shè)。并新增智慧污水廠模型建設(shè)。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,排水事務(wù)中心、水務(wù)規(guī)劃院、城投水務(wù)集團(tuán)負(fù)責(zé))海洋方面:在已有模型基礎(chǔ)上,持續(xù)優(yōu)化溫鹽流三維數(shù)值預(yù)報(bào)模型、溫帶風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)模型、長(zhǎng)江口錨地區(qū)域海浪數(shù)值預(yù)報(bào)模型等海洋預(yù)報(bào)專(zhuān)業(yè)模型,輔助制定應(yīng)急預(yù)案,為決 策提供支持。(海洋測(cè)報(bào)中心負(fù)責(zé))
2.優(yōu)化提升智能化模型
充分利用已有數(shù)據(jù)分析、視頻智能識(shí)別等智能化模型, 根據(jù)水務(wù)海洋業(yè)務(wù)和智慧化場(chǎng)景需求新建相關(guān)模型; 并基于機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等人工智能分析算法優(yōu)化模型算法,挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值,提升多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的信息處理能力和智能化模 型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度,輔助水務(wù)海洋業(yè)務(wù)管理。包括但不限于汛情數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、致災(zāi)多因子回歸、臺(tái)風(fēng)相似性分析、海洋多源觀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合分析等大數(shù)據(jù)分析模型,以及閘門(mén)開(kāi)度、水尺識(shí)別、水體監(jiān)管智能識(shí)別模型等智能識(shí)別模型等。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,堤防建設(shè)運(yùn)行中心、城投水務(wù)集團(tuán)、供水調(diào)度中 心、水文總站、水務(wù)規(guī)劃院、防御技術(shù)中心負(fù)責(zé))
3.探索研發(fā)可視化模型
可視化模型基于模擬仿真引擎和高精度數(shù)據(jù)底板,錨定“四預(yù)”業(yè)務(wù)智慧化模擬目標(biāo),深入研究上海市水務(wù)海洋要素自然規(guī)律,根據(jù)項(xiàng)目業(yè)務(wù)需求建立包含自然背景、流場(chǎng)動(dòng)態(tài)、水務(wù)工程和機(jī)電設(shè)備的可視化模型,統(tǒng)籌運(yùn)用好已有基于機(jī)理揭示和規(guī)律把握的水務(wù)數(shù)學(xué)模型,在可視化數(shù)字流場(chǎng)內(nèi)設(shè)定不同場(chǎng)景目標(biāo),預(yù)演未來(lái)要發(fā)生的場(chǎng)景,確保高保真的實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生流域模擬過(guò)程和流域物理過(guò)程??梢暬P徒ㄔO(shè)按照“邊試點(diǎn)邊總結(jié)、邊規(guī)范邊完善、邊建設(shè)邊共享的思路,隨數(shù)字孿生項(xiàng)目、重點(diǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求逐步開(kāi)展建設(shè),對(duì)建成的可視化模型進(jìn)行統(tǒng)一管理,統(tǒng)一共享使用。(隨項(xiàng)目根據(jù)需求開(kāi)展)
4.建設(shè)模擬仿真引擎
數(shù)字孿生模擬仿真引擎主要包括場(chǎng)景配置和模擬仿真 等功能:實(shí)現(xiàn)對(duì)水務(wù)海洋全要素進(jìn)行二三維一體化展示和虛 擬映射、對(duì)業(yè)務(wù)專(zhuān)業(yè)模型和智能模型輸出結(jié)果進(jìn)行模擬仿真。最終完成物理工程的數(shù)據(jù)映射、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景變化、工程運(yùn)管過(guò)程仿真表達(dá)和虛實(shí)交互分析決策。(依托市大數(shù)據(jù)中心時(shí)空一體化平臺(tái)能力)
(五) 筑牢知識(shí)平臺(tái)智慧支撐
1.構(gòu)建水務(wù)海洋知識(shí)庫(kù)
基于數(shù)字孿生項(xiàng)目,根據(jù)各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求和水務(wù)海洋要素實(shí)際情況,逐步整編水利各業(yè)務(wù)條線預(yù)案、歷史場(chǎng)景、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)等知識(shí),利用知識(shí)引擎實(shí)現(xiàn)對(duì)水務(wù)海洋對(duì)象關(guān)聯(lián)關(guān)系和水務(wù)海洋規(guī)律等知識(shí)的抽取、管理和組合應(yīng)用,構(gòu)建涵蓋水務(wù)海洋對(duì)象關(guān)聯(lián)關(guān)系、業(yè)務(wù)規(guī)則、歷史場(chǎng)景、預(yù)報(bào)調(diào)度方案、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)等的水務(wù)海洋知識(shí)庫(kù),為智能應(yīng)用建設(shè)的知識(shí)積累、經(jīng)驗(yàn)提煉和分析研判等提供基礎(chǔ)能力支撐。(隨項(xiàng)目根據(jù)需求開(kāi)展,各單位負(fù)責(zé)提供預(yù)案知識(shí),堤防建設(shè)運(yùn)行中心、城投水務(wù)集團(tuán)負(fù)責(zé),水務(wù)規(guī)劃院技術(shù)支撐)
2.建設(shè)知識(shí)引擎
以試點(diǎn)工程、典型業(yè)務(wù)應(yīng)用為切入點(diǎn)建設(shè)水務(wù)海洋知識(shí)引擎,包括知識(shí)抽取、知識(shí)融合和知識(shí)更新等功能,基于知識(shí)庫(kù)開(kāi)展上海市水務(wù)海洋業(yè)務(wù)特有的應(yīng)急預(yù)案關(guān)聯(lián)、工程調(diào)度規(guī)則推薦、防汛知識(shí)圖譜等智能應(yīng)用,最終關(guān)聯(lián)到可視化模型和模擬仿真引擎,實(shí)現(xiàn)各類(lèi)知識(shí)和推理結(jié)果的可視化,為上海水務(wù)海洋數(shù)字孿生提供智能內(nèi)核。(依托市大數(shù)據(jù)中心時(shí)空一體化平臺(tái)能力)
(六) 搭建水務(wù)數(shù)字孿生業(yè)務(wù)應(yīng)用體系
從業(yè)務(wù)需求出發(fā),基于數(shù)字孿生技術(shù)要求, 以數(shù)字孿生項(xiàng)目業(yè)務(wù)應(yīng)用為切入點(diǎn),業(yè)務(wù)部門(mén)深度參與,打造水利新監(jiān)管、供水新服務(wù)、排水新模式、海洋新能力四大業(yè)務(wù)應(yīng)用典型場(chǎng)景。
1.水利新監(jiān)管
水利行業(yè)依托數(shù)字孿生技術(shù)體系,基于已建業(yè)務(wù)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,聚焦流域水旱災(zāi)害防御、水資源管理與調(diào)配、水利工程建設(shè)及運(yùn)行管理、河湖綜合管理四大應(yīng)用場(chǎng)景和數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)、生態(tài)清潔小流域建設(shè)兩大研究方向,深入分析各項(xiàng)水利業(yè)務(wù)的目標(biāo)、流程、功能、數(shù)據(jù)等需求,持續(xù)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、創(chuàng)新業(yè)務(wù)監(jiān)控和管理方式,構(gòu)建智能業(yè)務(wù)應(yīng)用,全面提升水利業(yè)務(wù)管理預(yù)報(bào)、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案“四預(yù)”水平,基本形成基于水利數(shù)字孿生的智慧化業(yè)務(wù)應(yīng)用全覆蓋,全面支撐水利業(yè)務(wù)智慧應(yīng)用和高效協(xié)同。
(1)水災(zāi)害防御
基于上海防汛抗旱指揮系統(tǒng)、水資源調(diào)度與保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)等水旱災(zāi)害防御模塊,共享太湖、市域各水利片區(qū)降雨、水位、水量、積水等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及區(qū)域重點(diǎn)水利工程實(shí)時(shí)調(diào)度數(shù)據(jù),全面掌握市域水網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài), 開(kāi)展汛情監(jiān)測(cè)預(yù)警、區(qū)域洪水預(yù)報(bào)、防汛調(diào)度預(yù)演、預(yù)案推進(jìn)及相關(guān)歷史調(diào)度過(guò)程的反演分析,實(shí)現(xiàn)防洪“四預(yù)”功能,為上海市域水旱災(zāi)害防御與科學(xué)調(diào)度提供有力的支撐,保障市域水安全。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,堤防建設(shè)運(yùn)行中心、防御技術(shù)中心負(fù)責(zé),防御處技術(shù)指導(dǎo))
(2)水資源管理與調(diào)配
統(tǒng)籌上海市水資源管理需求,強(qiáng)化“許可總量、取水計(jì)劃量、實(shí)際取水量”業(yè)務(wù)監(jiān)管約束條件,通過(guò)上海市水資源管理系統(tǒng)持續(xù)優(yōu)化、與國(guó)家水資源管理系統(tǒng)整合共享推進(jìn),實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生場(chǎng)景下本市水資源開(kāi)發(fā)利用情況與強(qiáng)度的時(shí)空分析與管理。通過(guò)對(duì)水資源管理“取水許可審批、電子證照管理、取水計(jì)劃管理、監(jiān)測(cè)計(jì)量監(jiān)管、業(yè)務(wù)督查核查”業(yè)務(wù)的全流程、一體化整合,進(jìn)一步提升水資源管理監(jiān)管能力。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,供水管理事務(wù)中心、水利管理事務(wù)中心負(fù)責(zé),水資源處技術(shù)指導(dǎo))
(3)水務(wù)工程建設(shè)及運(yùn)行管理
根據(jù)“需求牽引,應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提升能力”和數(shù)字孿生水利工程的總體要求,基于工程全生命周期同一套數(shù)據(jù)基礎(chǔ),強(qiáng)化數(shù)據(jù)感知監(jiān)測(cè),優(yōu)化業(yè)務(wù)流程規(guī)則,構(gòu)建BIM正向設(shè)計(jì)、智慧工地、智慧安質(zhì)監(jiān)、數(shù)字建管和水利工程數(shù)字孿生運(yùn)維系統(tǒng),全面提升水利工程設(shè)計(jì)效率、施工質(zhì)量、安質(zhì)監(jiān)效率、建管協(xié)同和工程數(shù)智化運(yùn)行管理能力。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,堤防建設(shè)運(yùn)行中心、城投水務(wù)集團(tuán)負(fù)責(zé),建管處、運(yùn)管處、安質(zhì)監(jiān)站技術(shù)指導(dǎo))
(4)河湖綜合管理
河長(zhǎng)制應(yīng)用全面提升,在現(xiàn)有河長(zhǎng)制平臺(tái)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)與水利部、太湖局等河長(zhǎng)制系統(tǒng)連通,支撐包括水資源保護(hù)、河湖水域岸線管理、水質(zhì)監(jiān)管、水污染防治和執(zhí)法監(jiān)管等在內(nèi)的管理工作的持續(xù)優(yōu)化迭代;逐步疊加市域水利片區(qū)河道、湖泊、水利工程、藍(lán)線、穿堤管線等矢量數(shù)據(jù)信息,形成完整的上海市域河湖矢量底圖, 為涉河建設(shè)項(xiàng)目管理提供堅(jiān)實(shí)的可視化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐;針對(duì)河湖岸線的亂占、亂采、亂堆、亂建、岸線過(guò)度開(kāi)發(fā)、占而不用、多占少用、深水淺用等問(wèn)題,通過(guò)河湖岸線全過(guò)程數(shù)字化監(jiān)管、“四亂”整治、水環(huán)境應(yīng)急管理等手段、進(jìn)一步強(qiáng)化岸線監(jiān)管和“四亂”等河湖岸線監(jiān)管能力;在河湖數(shù)字孿生一張圖上集中展示藍(lán)藻和水生植物信息,通過(guò)水體富營(yíng)養(yǎng)化預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)藍(lán)藻、水華等富營(yíng)養(yǎng)現(xiàn)象發(fā)展趨勢(shì),可視化、動(dòng)態(tài)化展示藍(lán)藻、水華沿河空間分布模擬結(jié)果,輔助水環(huán)境應(yīng)急管理快速?zèng)Q策、快速響應(yīng)、快速處置。(隨項(xiàng)目開(kāi)展, 河長(zhǎng)處、防御處、運(yùn)管處、市水利事務(wù)管理中心、市水文總站技術(shù)指導(dǎo))
(5)推進(jìn)上海數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)研究
上海數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)根據(jù)《數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則(試行)》相關(guān)要求,以自然河湖水系和水網(wǎng)工程組成的物理水網(wǎng)為單元、水網(wǎng)時(shí)空數(shù)據(jù)為底座、水網(wǎng)數(shù)學(xué)模型為核心、水網(wǎng)知識(shí)為驅(qū)動(dòng),對(duì)物理水網(wǎng)全要素和水利治理管理全過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化映射、智能化模擬。到2025年,分期、分階段組織開(kāi)展以“一湖(淀山湖(上海段 ))、兩江(黃浦江和蘇州河)”等主干河道數(shù)字孿生建設(shè)為“綱”,以相關(guān)次干河道為“目”,以新川沙河樞紐、蘇州河西閘、青金松嘉奉寶浦東大包圍閘泵及堤防等重點(diǎn)數(shù)字孿生工程為“結(jié)”的數(shù)字孿生水網(wǎng)建設(shè),并充分基于項(xiàng)目建設(shè)成果和經(jīng)驗(yàn),研究與“三區(qū)(浦西、浦東和崇明三島)”水網(wǎng)工程聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行管理實(shí)施方案。以數(shù)字孿生浦東水網(wǎng)為試點(diǎn),打造安全運(yùn)行監(jiān)視、防洪排澇調(diào)度、活水暢流調(diào)度三個(gè)重要場(chǎng)景,切實(shí)提升上海市水網(wǎng)的水資源調(diào)配能力、防洪排澇調(diào)度能力、水生態(tài)調(diào)度能力和應(yīng)急調(diào)度能力,為新階段水利高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐和強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)。(科信處負(fù)責(zé)統(tǒng)籌謀劃推進(jìn))
(6)開(kāi)展上海生態(tài)清潔小流域建設(shè)研究
充分發(fā)揮河長(zhǎng)制平臺(tái)作用,結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,研究和實(shí)施生態(tài)清潔小流域建設(shè),集中連片開(kāi)展以街鎮(zhèn)為單元的中小河道生態(tài)保護(hù)與治理,統(tǒng)籌實(shí)施河湖水系治理、水土流失綜合治理、面源污染治理、生態(tài)修復(fù)、人居環(huán)境改善五類(lèi)重點(diǎn)任務(wù)。以生態(tài)清潔小流域綜合治理指南為指引, 以數(shù)字孿生生態(tài)清潔小流域建設(shè)為手段,開(kāi)展數(shù)字孿生生態(tài)清潔小流 域“一張圖”感知監(jiān)測(cè)體系、數(shù)據(jù)底座和知識(shí)模型平臺(tái)特色支撐能力、高效治理和管養(yǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景等方面的科研課題研究,全面提升生態(tài)清潔小流域數(shù)字化、智慧化和精細(xì)化管養(yǎng)水平。(科信處負(fù)責(zé)統(tǒng)籌謀劃推進(jìn))
2.供水新服務(wù)
供水行業(yè)全面加強(qiáng)算據(jù)、算法、算力建設(shè)、推動(dòng)信息技術(shù)與業(yè)務(wù)應(yīng)用深度融合,對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化,算力, 算法往人工智能方向靠攏,搭好本市供水行業(yè)數(shù)字孿生頂層設(shè)計(jì),以數(shù)字賦能原水供應(yīng)保障、供水水質(zhì)保障、供水運(yùn)行保障、二次供水保障,不斷提升供水行業(yè)數(shù)字化、智能化水平。圍繞“預(yù)測(cè)預(yù)案預(yù)報(bào)預(yù)演”打造高效統(tǒng)籌的行業(yè)管理新模式,逐步形成與高品質(zhì)飲用水相匹配的管理效能。
(1)打造供水保障場(chǎng)景
圍繞上海城市及供水發(fā)展的總體要求,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等信息化技術(shù)手段,建設(shè)集監(jiān)測(cè)、發(fā)現(xiàn)、響應(yīng)、決策、處置、評(píng)估于一體的供水安全保障智能評(píng)估應(yīng)用模塊,實(shí)現(xiàn)原水系統(tǒng)運(yùn)行安全評(píng)估、水源地水質(zhì)評(píng)估、飲用水水質(zhì)評(píng)估、水廠運(yùn)行安全評(píng)估、供水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)健康評(píng)估及水資源供水安全保障相關(guān)的考核評(píng)價(jià),提高供水保障能力。形成供水知識(shí)沉淀及管理、智能分析診斷及知識(shí)服務(wù)能力,推動(dòng)業(yè)務(wù)決策和應(yīng)急處置的科學(xué)化、智能化。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,供水事務(wù)中心、供水調(diào)度中心、城投水務(wù)集團(tuán)負(fù)責(zé))
(2)建設(shè)數(shù)字孿生智慧水廠
推廣南市水廠數(shù)字孿生智慧水廠建設(shè)經(jīng)驗(yàn),持續(xù)推進(jìn)數(shù) 字孿生智慧水廠建設(shè)。逐步開(kāi)展全市水廠區(qū)域場(chǎng)地及其主要構(gòu)筑物、其他輔助構(gòu)筑物的三維建模工作; 完善南市水廠、松浦原水廠、奉賢一水廠、奉賢二水廠、奉賢三水廠包括水源地GIS定位、實(shí)時(shí)工況三維可視、地圖交互控制、水源地三維漫游、供水脈絡(luò)展示、泵站開(kāi)關(guān)閥分析等的主要應(yīng)用場(chǎng)景,擴(kuò)展新增管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能場(chǎng)景。持續(xù)推進(jìn)黃浦供水示范區(qū)建設(shè),深化數(shù)字孿生南市水廠建設(shè),打造供水?dāng)?shù)字化轉(zhuǎn)型示范樣板,推動(dòng)供水企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理精細(xì)化、透明化發(fā)展。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,城投水務(wù)集團(tuán)、供水調(diào)度中心負(fù)責(zé))
(3)供水管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急處置
推動(dòng)供水管網(wǎng)數(shù)字化監(jiān)管,充分應(yīng)用數(shù)字孿生相關(guān)新技術(shù),實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)的全面動(dòng)態(tài)評(píng)估及可視化展示;根據(jù)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),運(yùn)用供水水力模型、水質(zhì)模型、大數(shù)據(jù)分析等手段對(duì)用水量、水壓、水質(zhì)進(jìn)行分析,針對(duì)水質(zhì)突發(fā)污染和大口徑管線爆管等突發(fā)事件,生成處置預(yù)案,仿真模擬預(yù)演確定最優(yōu)方案,提高大口徑管線爆管等事件響應(yīng)的協(xié)同水平和處置效率,促進(jìn)指揮調(diào)度的數(shù)字化、科學(xué)化、實(shí)時(shí)化,保障供水管網(wǎng)安全、高效運(yùn)行。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,供水調(diào)度中心、城投水務(wù)集團(tuán)、供水事務(wù)中心負(fù)責(zé))
(4)完善供水保障技術(shù)
圍繞水資源配置,開(kāi)展可用水資源量、區(qū)域水量分配銜接方案、城鎮(zhèn)供水接入工程及配套設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等研究,摸清資源底數(shù)、優(yōu)化資源配置。圍繞原水工程,持續(xù)研究長(zhǎng)江口水源地咸潮預(yù)警預(yù)報(bào)關(guān)鍵技術(shù),研究原水系統(tǒng)互聯(lián)互通技術(shù)方案多水源智能聯(lián)合調(diào)度技術(shù),解決各大水源地供水安全保障問(wèn)題;開(kāi)展重要水源河岸過(guò)濾、非國(guó)控指標(biāo)控制、二氧化碳對(duì)自來(lái)水廠水質(zhì)提升、供水管網(wǎng)水質(zhì)提升及管段清洗等技術(shù)研究提升供水水質(zhì);基于供水管網(wǎng)水力模擬等關(guān)鍵技術(shù),搭建供水管網(wǎng)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)建設(shè)和智能運(yùn)行技術(shù)平臺(tái),支撐供水行業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型;開(kāi)展全市原水系統(tǒng)一網(wǎng)調(diào)度技術(shù)研究及原水系統(tǒng)運(yùn)行健康指數(shù)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究,提升原水系統(tǒng)韌性。(水務(wù)規(guī)劃院、供水調(diào)度中心負(fù)責(zé))
3.排水新模式
聚焦防汛態(tài)勢(shì)分析、排水管道養(yǎng)護(hù)監(jiān)管重點(diǎn)場(chǎng)景,基于水文氣象等基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)信息,結(jié)合雨污水排水系統(tǒng)、河網(wǎng)水情和城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)等模型仿真模擬,結(jié)合數(shù)據(jù)分析和視頻識(shí)別實(shí)現(xiàn)災(zāi)情提前預(yù)判和主動(dòng)響應(yīng)部署; 并建設(shè)基于全市排水設(shè)施一體化調(diào)度平臺(tái),對(duì)廠、站、網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度、養(yǎng)護(hù)和監(jiān)管。
(1)建設(shè)排水設(shè)施一體化調(diào)度平臺(tái)
圍繞排水設(shè)施運(yùn)行中存在的放江、溢流、冒溢等問(wèn)題,建設(shè)全市排水設(shè)施廠站網(wǎng)戶(hù)一體化運(yùn)行調(diào)度平臺(tái),持續(xù)推進(jìn)各區(qū)管、自管泵站運(yùn)行信息的接入,強(qiáng)化一體化排水運(yùn)維管理能力。優(yōu)化排水設(shè)施監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò), 強(qiáng)化管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)巡查信息采集,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行信息全收集、運(yùn)行狀態(tài)全顯示、運(yùn)行監(jiān)管全覆蓋的數(shù)字化排水管道設(shè)施養(yǎng)護(hù)。集成上海市排水管網(wǎng)模型,開(kāi)展多情景下的排水系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度研究,優(yōu)化運(yùn)行方案,提升排水設(shè)施一體化運(yùn)維管理能力,實(shí)現(xiàn)排水運(yùn)行“互聯(lián)互通、全網(wǎng)感知、智慧決策、智能應(yīng)用、精準(zhǔn)管理”的工作目標(biāo)。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,排水事務(wù)中心、水務(wù)規(guī)劃院負(fù)責(zé))
(2)完善防汛態(tài)勢(shì)分析場(chǎng)景
推進(jìn)防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)功能升級(jí),聚焦城市內(nèi)澇治理,深化智能場(chǎng)景建設(shè)。逐步搭建集成水文氣象監(jiān)測(cè)信息、雨水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)信息、雨水管網(wǎng)模型、河網(wǎng)模型的洪澇預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái),開(kāi)展河網(wǎng)水情和內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)仿真模擬,結(jié)合數(shù)據(jù)分析和視頻識(shí)別,實(shí)現(xiàn)災(zāi)情提前預(yù)判,主動(dòng)響應(yīng)部署。針對(duì)可能的臺(tái)風(fēng)路徑、降水過(guò)程配合泵閘調(diào)度組合進(jìn)行數(shù)字模擬預(yù)演,為城市內(nèi)澇治理決策和危機(jī)應(yīng)對(duì)提供科學(xué)決策依據(jù),提升極端降水情況的協(xié)同處置能力。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,排水事務(wù)中心、水務(wù)規(guī)劃院負(fù)責(zé))
(3)建立排水管道養(yǎng)護(hù)監(jiān)管數(shù)字化場(chǎng)景
建立排水管道設(shè)施維養(yǎng)監(jiān)管全過(guò)程數(shù)字化場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)維護(hù)工作場(chǎng)景化管理,完善排水管道相關(guān)監(jiān)管工作, 實(shí)現(xiàn)線上評(píng)估考核, 有效推進(jìn)全生命周期管理工作。(隨項(xiàng)目開(kāi)展,排水事務(wù)中心負(fù)責(zé))
4.海洋新能力
海洋行業(yè)聚焦海洋綜合監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系、海域海島數(shù)字化監(jiān)管水平、防汛防臺(tái)“四預(yù)”能力三方面技術(shù)提升,對(duì)核心業(yè)務(wù)進(jìn)行重構(gòu)和流程再造, 豐富海洋管理專(zhuān)題屏建設(shè)場(chǎng)景,推進(jìn)海洋管理各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,提升海洋業(yè)務(wù)工作的規(guī)范化、智能化水平。
(1)不斷優(yōu)化海洋監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系
強(qiáng)化與國(guó)家海洋觀測(cè)網(wǎng)的銜接和共享,持續(xù)推進(jìn)上海市海洋觀測(cè)網(wǎng)建設(shè),初步建設(shè)由岸基、海基和空基組成的海洋立體觀測(cè)體系,形成覆蓋重點(diǎn)海域以及重要岸段和海島的海洋觀測(cè)網(wǎng)布局,增強(qiáng)海洋立體感知能力。推進(jìn)重點(diǎn)海域的海上浮標(biāo)、海床基觀測(cè)系統(tǒng)和X波段雷達(dá)建設(shè),推進(jìn)無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星遙感觀測(cè),增強(qiáng)空中動(dòng)態(tài)觀測(cè)能力。提升站點(diǎn)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)水平和狀態(tài)分析能力,完善海洋測(cè)站常態(tài)化運(yùn)維機(jī)制和管理水平,不斷優(yōu)化提升海洋監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系。(海洋測(cè)報(bào)中心)
(2)持續(xù)提升海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)監(jiān)管能力水平
以海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目“規(guī)劃-設(shè)計(jì)-施工-運(yùn)維”全生命周期管理為主線,建設(shè)海洋生態(tài)子系統(tǒng),綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)全要素?cái)?shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn),強(qiáng)化海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目全過(guò)程數(shù)字化監(jiān)管,提升海洋生態(tài)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目監(jiān)督管理和運(yùn)行保障能力(海洋事務(wù)中心)
(3)初步形成海洋防汛防臺(tái)“四預(yù)”能力
基于數(shù)字孿生引擎支撐能力,通過(guò)數(shù)據(jù)融合與集成形成防汛防臺(tái)海洋災(zāi)害防御應(yīng)用場(chǎng)景。以沿海重點(diǎn)區(qū)域安全為重點(diǎn),依托海洋智能感知網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況,集成潮位、海浪等預(yù)報(bào)模型生成的預(yù)報(bào)結(jié)果,構(gòu)建海洋災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃模塊,逐步實(shí)現(xiàn)風(fēng)暴潮災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃實(shí)時(shí)更新;并基于新建的沿海可視化數(shù)據(jù)底板進(jìn)行預(yù)報(bào)、預(yù)警和預(yù)演,整合海洋觀測(cè)、預(yù)警發(fā)布、災(zāi)情預(yù)報(bào)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃等業(yè)務(wù)系統(tǒng)及處置預(yù)案,最終形成統(tǒng)一的業(yè)務(wù)管理流程閉環(huán),初步形成海洋災(zāi)害防御“四預(yù)”能力。 防御處、海洋事務(wù)中心、 海洋測(cè)報(bào)中心負(fù)責(zé))
(七) 開(kāi)展數(shù)字孿生項(xiàng)目建設(shè)
上海市水務(wù)局根據(jù)水利部數(shù)字孿生先行先試工程部署和太湖局?jǐn)?shù)字孿生流域中上海建設(shè)相關(guān)要求,結(jié)合上海市水務(wù)海洋數(shù)字化轉(zhuǎn)型和信息化“十四五”規(guī)劃對(duì)于水利、供水、排水、海洋業(yè)務(wù)智能化服務(wù)和管理的要求,統(tǒng)籌開(kāi)展范圍內(nèi)主要河流、湖泊、海域、堤防、閘泵、水廠、管網(wǎng)等數(shù)字孿生工程建設(shè),包括“一江一河”干流以及兩岸控制建筑物、攔路港、新川沙河樞紐、供水安全保障智能評(píng)估子系統(tǒng)、中心城區(qū)排水模型建設(shè)等(具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容見(jiàn)附件)。(科信處統(tǒng) 籌,各單位配合)
(八) 建立共建共享機(jī)制
參照上海市數(shù)字化轉(zhuǎn)型改革對(duì)于信息化成果共建共享管理辦法和機(jī)制, 以及《水利部關(guān)于印發(fā)數(shù)字孿生流域共建共享管理辦法(試行)的通知》等相關(guān)要求,圍繞上海市水務(wù)海洋數(shù)字孿生建設(shè)的實(shí)際需求, 由上海市水務(wù)局統(tǒng)籌局機(jī)關(guān)處室和各局屬單位、上海市大數(shù)據(jù)中心、城投水務(wù)集團(tuán)、水務(wù)工程建設(shè)管理單位等共同推進(jìn)上海市數(shù)字孿生水務(wù)海洋建設(shè)。在共享方面橫向充分打通全市海事、氣象、交通、環(huán)境等各行業(yè)業(yè)務(wù),縱向保證與水利部、太湖局保持?jǐn)?shù)據(jù)共享,確保上海市數(shù)字孿生城市建設(shè)成果成為有機(jī)整體。(科信處統(tǒng)籌,各單位配合)
(九) 研究數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系
結(jié)合上海水務(wù)海洋要素特點(diǎn),基于“十四五”期間開(kāi)展數(shù)字孿生水務(wù)海洋建設(shè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),開(kāi)展符合上海特點(diǎn)的水務(wù)海洋數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)研究。(科信處統(tǒng)籌,各單位配合)
(十) 深化數(shù)字孿生安全體系
基于目前各業(yè)務(wù)條線的安全保障體系基礎(chǔ),成立專(zhuān)門(mén)領(lǐng)導(dǎo)組專(zhuān)項(xiàng)督導(dǎo)管理,建立健全上海水務(wù)海洋數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)安全保密責(zé)任制和有關(guān)規(guī)章制度,嚴(yán)格落實(shí)有關(guān)信息安全保密方面的各項(xiàng)規(guī)定持續(xù)推進(jìn)信創(chuàng)工作;依托安全技術(shù)防護(hù)體系,提升綜合防御能力,完善數(shù)據(jù)備份機(jī)制;隨著各業(yè)務(wù)條線數(shù)據(jù)量的增加,針對(duì)大數(shù)據(jù)的底層加強(qiáng)加密存儲(chǔ)的支撐;保障互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、局門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、局政務(wù)協(xié)同平臺(tái)及重要數(shù)字孿生業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心的安全運(yùn)行,完善網(wǎng)絡(luò)安全聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,提升網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)能力。(依托市大數(shù)據(jù)中心安全技術(shù)支撐能力)
三、綜合保障
(一)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),落實(shí)任務(wù)分工
上海市水務(wù)局牽頭,成立領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)總體布局規(guī)劃、重大事項(xiàng)決策、指導(dǎo)和統(tǒng)籌各項(xiàng)工作整體推進(jìn);局屬單位、城投水務(wù)、上海市大數(shù)據(jù)中心等單位作為項(xiàng)目建設(shè)主體,成立數(shù)字孿生建設(shè)工作專(zhuān)班,根據(jù)業(yè)務(wù)職能組織協(xié)調(diào)、監(jiān)督檢查所轄業(yè)務(wù)條線范圍內(nèi)數(shù)字孿生建設(shè)情況,統(tǒng)籌推進(jìn)及先行先試、急用先建的建設(shè)格局,研究解決有關(guān)問(wèn)題;工作專(zhuān)班組織技術(shù)支撐單位和行業(yè)技術(shù)專(zhuān)家形成技術(shù)支撐組, 參與輔助制定上海水務(wù)海洋數(shù)字孿生總體規(guī)劃、建設(shè)方案等。各方積極參與,共同研究審議數(shù)字孿生相關(guān)建設(shè)總體布局、目標(biāo)任務(wù)、建設(shè)方案等,并提出建設(shè)要求、研究審核管理辦法和流程。
(二) 打通數(shù)據(jù)壁壘,筑牢協(xié)調(diào)機(jī)制
在上海數(shù)字化轉(zhuǎn)型和數(shù)據(jù)共享機(jī)制下,打通各委辦局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)壁壘,協(xié)調(diào)共享、統(tǒng)一整合、規(guī)范治理,構(gòu)建準(zhǔn)確度高、時(shí)效性強(qiáng)、更具權(quán)威的陸地水下一體化數(shù)據(jù)共建共享機(jī)制;基于多部門(mén)聯(lián)合業(yè)務(wù),在各業(yè)務(wù)模塊中打通多部門(mén)聯(lián)動(dòng)處理鏈條,筑牢多部門(mén)業(yè)務(wù)協(xié)同處理機(jī)制,提高事件處理效率。
(三) 注重隊(duì)伍培養(yǎng),強(qiáng)化人才保障
以具體項(xiàng)目為依托,積極引入行業(yè)專(zhuān)家和技術(shù)人員參與 到上海水務(wù)海洋數(shù)字孿生建設(shè)中。同時(shí)加強(qiáng)水務(wù)海洋數(shù)字孿生人才隊(duì)伍建設(shè),大力培養(yǎng)既懂業(yè)務(wù)又懂?dāng)?shù)字孿生技術(shù)的復(fù)合型高精尖人才,建立多樣化、多層級(jí)培訓(xùn)體系,全面提升各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部信息化素養(yǎng),提高利用新一代信息技術(shù)開(kāi)展水務(wù)海洋數(shù)字孿生建設(shè)的能力。
(四) 加大資金投入,永葆創(chuàng)新動(dòng)力
積極爭(zhēng)取資金投入,拓寬資金供給渠道,利用中央財(cái)政、水利部、市級(jí)財(cái)政以及重點(diǎn)工程建設(shè)管理單位自籌資金等方式,保障重點(diǎn)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)。確保數(shù)字孿生建設(shè)效果,全面提高水務(wù)海洋各項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用水平。建立水務(wù)海洋數(shù)字孿生項(xiàng)目庫(kù),實(shí)施入庫(kù)項(xiàng)目滾動(dòng)管理。建立科學(xué)、高效的項(xiàng)目審批機(jī)制, 落實(shí)項(xiàng)目資金管理和保障。
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