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水利部政策解讀，無人機水利行業(yè)應用將迎來重大消息

2022-03-25 | 行業(yè)資訊

2022年，水利部印發(fā)了多個文件，系列文件著力強調了以推進智慧水利建設、構建數(shù)字孿生流域為核心，提升數(shù)字化、網絡化、智能化水平。無論是從利好政策來看，還是從市場需求來看，智慧水利帶動經濟，保障民生，具有廣闊的發(fā)展“錢景”，蘊含無限機遇。

一、政策驅動市場需求釋放，智慧水利發(fā)展再遇新契機

近日，水利部印發(fā)了《關于大力推進智慧水利建設的指導意見》、《“十四五”期間推進智慧水利建設實施方案》、還同步印發(fā)了《智慧水利建設頂層設計》、《“十四五”智慧水利建設規(guī)劃》、《2022年水資源管理工作要點》及《“十四五”水安全保障規(guī)劃》，系列文件著力強調了以推進智慧水利建設、構建數(shù)字孿生流域為核心，提升數(shù)字化、網絡化、智能化水平，全面推進算據(jù)、算法、算力建設，加快構建具有預報、預警、預演、預案功能的智慧水利體系，明確了“十四五”智慧水利建設的時間表、路線圖和責任單。

其中，《關于大力推進智慧水利建設的指導意見》明確提出了推進智慧水利建設的主要任務：

一是建設數(shù)字孿生流域，包括建設數(shù)字孿生平臺、完善信息基礎設施；

二是構建“2+N”水利智能業(yè)務應用體系，包括建設流域防洪應用、建設水資源管理與調配應用、建設N項業(yè)務應用；

三是強化水利網絡安全體系，包括水利網絡安全管理、水利網絡安全防護、水利網絡安全監(jiān)督。

從2014年至“十四五”規(guī)劃，國家對智慧水務行業(yè)的支持政策經歷了從“發(fā)展智能水務”到“發(fā)展智慧水務”再到“構建智慧水利體系”的變化，智慧水利作為核心目標不斷被聚焦、被放大，政策的確定性、持續(xù)性和有效性不斷凸顯，這背后蘊含著更深層次的原因：

首先，大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通信、云計算、自動駕駛等新興技術不斷成熟，為水利數(shù)字化監(jiān)測與管理提供了實現(xiàn)的可能，為智慧水利的發(fā)展奠定了基礎。

其次，我國境內河流、湖泊眾多，自然氣候與環(huán)境多樣，智慧水利建設不僅能有效防患各種自然災害，同時還能增強水資源保護與利用，與時俱進的解決水資源困局，促進新能源開發(fā)與運用，滿足社會發(fā)展和人們生產生活所需，增進民生福祉。

更重要的是，政策驅動市場需求釋放，越來越多企業(yè)相繼參與到轉型升級隊列中，技術、人才、資金源源不斷地聚集于智慧水利行業(yè)，并呈穩(wěn)定增長態(tài)勢，智慧水利市場這塊蛋糕也隨之增大，迎來了藍海時代。

綜上，無論是從利好政策來看，還是從市場需求來看，智慧水利帶動經濟，保障民生，具有廣闊的發(fā)展“錢景”，蘊含無限機遇。

正因如此，多地政府緊跟其后，緊緊圍繞智慧水利這一主題相繼出臺了符合當?shù)厮摹⑺Y源條件以及城市發(fā)展總規(guī)劃的相關規(guī)定，并細化了任務分工，落實層層責任。

例如，廣東省提出了《關于推進水利高質量發(fā)展的意見》，強調了按照數(shù)字政府省域治理“一網統(tǒng)管”總體要求，高效推進水利專題建設，推進水利工程智慧化建設、改造與優(yōu)化升級，構建數(shù)字孿生流域，開展智慧化模擬，支撐精準化決策，建設具有預報預警預演預案功能的智慧水利體系；

江西省發(fā)布了《江西省國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》，推進海綿城市建設，完善源頭減排、蓄排結合、排澇除險、超標應急的城市排水防澇系統(tǒng)；

海南省發(fā)布了《海南省“十四五”水資源利用與保護規(guī)劃》，明確到2025年初步建成覆蓋全島的智慧水網信息平臺，涉水事務監(jiān)管水平和水利管理效能進一步提升。

二、發(fā)揮數(shù)字采集優(yōu)勢，助力流域數(shù)字孿生與智慧水利建設

以往的水環(huán)境整治工作，常采用人行徒步或者人乘小船的巡邏模式。這樣巡查會存在較多盲區(qū)，比如雜草叢生或者遮擋物較多的地方，生態(tài)環(huán)境工作人員無法進入，難以獲取該區(qū)域的水質信息。對于一些面積大、流域廣且縱橫交錯的河道水網，人力巡查更是困難重重，還容易發(fā)生危險，難以形成有效的監(jiān)管覆蓋和有效的數(shù)據(jù)采集。

如今，無人機、無人船、水下機器人、走航車等科技設備的身影逐漸出現(xiàn)在水生態(tài)保護工作中。在涌現(xiàn)出來的這些科技應用中，無人機更易于控制，轉彎半徑小，可以靈活機動控制飛行方向和飛行速度，搭載攝像頭可以鎖定跟蹤目標，變換角度拍攝高清畫面。在5G通信下，無人機飛行范圍進一步拓寬，飛行半徑明顯擴大，從而獲得更全面的視野，尤其是在“河街水巷交織如網”的大面積水網巡邏中，超視距遠程控制能力將在無人機單架次飛行中獲得更長、更全的河段的監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集效率進一步得到提升。復亞智能AI飛行大腦、無人機自動機場賦予了無人機自動充電換電、自主飛行、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)墓δ埽敓o人機在巡邏過程中捕捉到異常敏感點，將自動展開多角度的定點拍攝，并將巡檢圖像和視頻上傳云端，進行AI圖像分析與識別、數(shù)據(jù)分析與儲存。如有臨時任務，工作人員還可以通過遙桿或者鼠標指點遠程接管無人機，手動控制云臺角度和飛行姿態(tài)，確保巡視工作順利完成。

無人機具備的多維度信息數(shù)據(jù)采集能力，也成為了流域數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測的有力載體，構建并持續(xù)更新河道、城市水網、水庫及河海岸線等對應的全生命周期數(shù)字孿生體，并對數(shù)字孿生模型進行可視化、調校、體驗、分析與優(yōu)化，是推進流域數(shù)字孿生的核心技術之一。在基于數(shù)字孿生技術的無人機水環(huán)境實時監(jiān)測平臺的輔助下，水環(huán)境治理、水資源保護、岸線管理、河道整治工程、防汛減災預警等工作得以高效展開，實現(xiàn)了場景數(shù)字化、模擬智慧化、決策精準化。

三、應用多種水環(huán)境，構建“空天地”一體化數(shù)字采集

為貫徹落實生態(tài)文明思想和習近平總書記關于治水工作的重要論述精神，水利行業(yè)已經進入全面強化監(jiān)管時期。各地部門采用集“巡控糾采”一體化的水利無人機自動飛行系統(tǒng)，利用無人機高空飛行的俯瞰視野、自主飛行巡邏能力以及夜間遠紅外探測能力，擴大流域信息采集面，形成有效的24小時監(jiān)管覆蓋，提升水環(huán)境保護工作成效。

在河道巡邏領域，福建永春啟用復亞智能研制的首套水利環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)，制定污染敏感點的“定時+隨機”巡查模式，對河道以及周邊地區(qū)進行常態(tài)化、精細化巡邏，解決了長期以來河道內出現(xiàn)的垃圾傾倒、非法排污、焚燒縱火等問題。

該套無人機環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)同樣應用在了福建木蘭溪河生態(tài)保護項目中。無人機按照預先設定的軌跡自動完成木蘭溪河排污口、違法垂釣拍攝，持續(xù)推進木蘭溪流域從污染源信息收集、環(huán)境監(jiān)測到分析決策的數(shù)字化治理。

在水庫、水源地監(jiān)測中，吉林四平將無人機環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)納入日常水庫巡邏，重點打擊水庫及周邊存在的違章建筑、非法養(yǎng)殖、采砂、游泳、垂釣、垃圾傾倒、野炊等對飲用水源地造成污染和破壞的行為，搭載多光譜相機，以RGB、NDVI、GNDVI指數(shù)對重點流域內植被進行視頻監(jiān)測，以EU（富營養(yǎng)化）、BO（黑臭污染）等模型對水體進行視頻監(jiān)測，從而保障人民群眾的用水安全。同時，無人機搭載紅外攝像機對水庫的大壩防汛設備、護岸、防洪堤等進行檢視，及時發(fā)現(xiàn)供水渠裂紋或大壩的隱藏漏水點，并通過網絡將圖像數(shù)據(jù)實時遠程傳輸?shù)街笓]中心，讓水庫保護工作更全面。

在水網數(shù)字采集領域，浙江某市部署多臺復亞智能5G網聯(lián)無人機自動機場，通過100多條航線將城區(qū)內36條河流全面覆蓋。無人機可以以河流為任務導向，通過多架無人機協(xié)同作業(yè)進行航段接力，飛行完畢后生成一個完整的河道飛行報告，從而采集完整的水網信息。目前，該套系統(tǒng)業(yè)務分析平臺可以識別并分辨出船只、排污口、漂浮物、浮萍、安全帽、施工車等多種河邊常見類型主體，基本涵蓋了主要的河流污染物和違規(guī)行為主體，識別精準度高達90%。

該套系統(tǒng)同樣在河道淤堵、水域岸線管理上發(fā)揮著重要的作用，管理人員可以在GIS平臺通過完整的畫面和數(shù)據(jù)，對比岸邊主體空間分布、岸線利用、岸坡狀態(tài)、植被覆蓋度以及灘涂沖淤等變化，查看各河道支流阻塞情況，為河道保護、水環(huán)境治理、涵養(yǎng)水源提供了有效的數(shù)據(jù)支撐，輔助“河湖長制” 打造水清岸綠的良好生態(tài)。

智慧水利在智慧城市建設中是一項艱巨復雜、事關全局的工作，也是水利信息化的進一步深化和拓展，無人機全自動飛行系統(tǒng)應用于智慧水利系統(tǒng)建設是數(shù)字化、智能化時代下的應時之舉、有力之舉、創(chuàng)新之舉。復亞智能堅持開放與創(chuàng)新，積極響應水利部和地方政府出臺的政策，持續(xù)探索新一代信息技術與水利業(yè)務的深度融合，強化數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通信等技術在水利業(yè)務中的綜合應用，不斷發(fā)揮科技創(chuàng)新對智慧水利建設的推動作用。

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