我國是世界上水情最為復雜、江河治理難度最大、治水任務最為繁重的國家之一。

　　2020年7月12日零時,在鄱陽湖標志性水文站星子站的水位井內,湖水漫過一道紅色標記——“1998年洪水位22.52M”,這標志著時隔22年,我國最大淡水湖水位突破有水文記錄以來的歷史極值。

　　7月16日,位于中國北方黃河流域的壺口瀑布進入汛期,寬40米、落差30米的主瀑布和周圍的小瀑布連成一片。

　　中國水利部日前發布信息稱,全國已有33條河流發生超歷史洪水,共有433條河流發生超警以上洪水,涵蓋長江、黃河、珠江等流域。隨著中國從南到北全面進入主汛期,防汛抗洪、搶險救災、安全生產等工作處于關鍵階段。

　　近年來,隨著大數據、物聯網、云計算等新一代技術的發展,智慧水利站上舞臺。2018年中央一號文件中,水利部提出的水利九大業務和水利監督業務需求,都有提及智慧水利。

　　一、大數據平臺為基,可視化呈現的“防汛大腦”

　　什么是“防汛大腦”?“簡單地說,就是運用大數據、物聯網、機器學習和人工智能算法等技術技術,建設防汛指揮決策平臺。據數據顯示,在暴雨臺風等極端天氣下,人工智能的預測速度和精度將顯著優于傳統模式,能為防汛、救援決策爭取寶貴時間。

　　袋鼠云作為國內領先的數據中臺服務商,至今已經服務過多家政府單位,其中包括金華、寧波、慈溪等水利部門,打造出“防汛大腦”解決方案。

　　“防汛大腦”以袋鼠云自主研發的云原生一站式數據中臺PaaS“數棧DTinsight”為基座,幫助水利部門建設自己的大數據共享服務中心;最終通過一站式可視化開發平臺“Easy[V]”開發智慧水利可視化大屏,建立防汛大腦指揮中心,實現“業務場景構建-關聯數據抽取-大數據中心-可視化設計-防汛大腦指揮中心”一站式智慧水利大數據分析應用。整個實現流程中需要通過專業化的視角圍繞核心業務深入分析問題及指標、需要清晰的業務思維來設計信息的展現邏輯與布局、需要大數據分析算法及專業算法支撐大數據分析。

　　因汛情數據來源于監測站點、AIoT設備等多種渠道,防汛工作涉及多個部門協作,整體數據的整理和使用上需要做到跨系統、跨部門,數據開發工作面臨數據來源廣、業務系統繁多、實時性要求高、計算量大等難題。數棧則可完美解決以上難題,實現一站式搭建數據中心,大大降低數據開發門檻。此外,數棧的實時數據處理速度達到亞秒級別,深度融合氣象、建設、國土、民政、交通等部門的防汛數據,與算法模型結合后可實現實時智能預警。

　　由于防汛工程復雜、多變、指標繁多,將數據分析結果經過數據可視化手段直觀呈現出來,使得數據價值更加直觀、可見,也大大提升防汛決策指揮。袋鼠云的Easy[V]是一款可視化開發平臺,通過組件拖拽、圖層、畫布等可視化操作方式即可快速創造出美觀酷炫的數據大屏,通過靈活多樣的圖表形式實時地對數據進行可視化展現,方便洞察復雜業務背后的數據本質,幫助管理者及時發現問題,指導相關決策。

　　二、案例:“金華防汛大腦”

　　金華地處浙江中部、錢塘江上游,具有“七山二水一分田”的復雜地貌,全市有水庫815座、山塘3500多座,分別占全省的1/5、1/4,集雨面積15平方公里以上的河流245條,每年汛期流域性洪水、小流域山洪、地質災害、城鎮內澇等災害多發頻發。

　　“金華防汛大腦”項目是運用大數據分析、數據可視化等技術,建設“金華防汛大腦”指揮決策平臺,通過深入挖掘全市多年積累的水、雨、災情歷史數據,結合汛情監測、預警和指揮調度體系,并與氣象、水文、建設、國土、民政、交通等部門的防汛數據資源深度融合,分析研判汛情風險,預測災害發展趨勢,科學制定災害應對方案,提高防汛指揮決策水平,減少洪澇臺旱災害帶來的損失。

　　建設難點

　　(1)數據來源廣:包括但不限于水雨情數據、工情數據、氣象數據、水利普查數據、山洪災害數據、基礎資料、測量數據、外系統成果數據等;

　　(2)數據類型豐富:既有結構化數據,又有文檔、圖片、視頻等非結構化數據;

　　(3)數據及計算量大:系統需要對大中型水庫、重點小型水庫、重點防洪城鎮進行洪水分析;

　　(4)實時性要求高:系統對各類數據信息進行集成展示和聯動交互查詢。

　　解決方案

　　打通金華已建成的防汛實時信息發布系統、山洪災害監測預警平臺、洪水風險圖系統、水庫標準化運行管理平臺等,深入挖掘多年積累的水、雨、災情歷史數據,結合汛情監測、預警和指揮調度體系,并與氣象、水文、國土、民政等部門數據資源深度融合,分析研判汛情風險,預測災害發展趨勢,當發生預警時,用直觀、醒目的視覺語言提醒值班人員及時響應處置等。

　　對太平洋上生成的臺風,預測模擬臺風規模和走向,掌握臺風實況數據,以及預測臺風期間帶來的全市降雨,江河水位和水庫水位的情況。

　　對防汛重點村進行監控,利用可視化,直觀展示重點村的降雨情況、各村值班信息、涉災人員分析,幫助開展應急轉移避險和搶險救災決策工作,保障物資搶險隊伍的科學調配。

　　“防汛大腦”可分析研判汛情風險,預測災害發展趨勢,協助水利部門科學制定災害應對方案,提高防汛指揮決策水平,減少洪澇臺旱災害帶來的損失。從更高層面實現暴雨、臺風的精準預警預報,從而做到“防災減災,心中有數”。通過防汛大腦的升華優化,實現事件分析向事態分析的轉變,由智能向智慧轉變,結合多方信息,進行大數據多維度推演,根據推演結果,對未來可能發生的災情進行預警,并提供指揮調度方案,實現機器自主決策。

　　在今年的防汛抗洪中,眾多前沿技術大顯身手,一系列“黑科技”全方位幫助防汛抗洪工作,有效提高了預警搶險的機動性和時效性�？萍歼M步旨在造福人類,我們在抗洪搶險中每多爭取一秒,就能拯救出更多的家庭、挽回更多的損失。洪水無情人有情,愿災情早日結束,愿同胞早日回歸家園。