大数据治污+防汛，城市整治水环境两手抓

现今，全球性气候变暖趋势明显，极端天气灾害频发多发，我国多地区管网环境基础设施普遍存在短板，雨水排水口的非正常排水和非法排污屡见不鲜，部分断面汛期污染强度长期居高不下，旱季“藏污纳垢”、雨季“零存整取”等问题突出，遇到上游连降暴雨，上游水闸相继开闸放水，长时间蓄积的污水团下泄，促使河流域干流、支流水质急剧恶化。洪涝及次生灾害的产生与水生态环境改变相互关系比较紧密，是因为雨污混排只是表象，本质是工业企业、社区用水节水的日常经营，和内部雨污管网的运行和管理问题，影响的是周边河道湖泊水环境，水环境治理是一个多部门职能交织的工作，也是一个全球性难题。

治水本身具备地域差异大、关联因素多、社会影响广、决策协调难、实施周期长等特点，一方面政府部门不断加强环境监管、监测预警，防范环境风险，强化应急值守，落实信息报告，业已取得了很大成效，但也存在很多薄弱环节。如何理顺防汛减灾和水生态环境治理的关系，将两者有机结合起来，秉持关口前移理念，加强源头管控和水环境在汛期的风险防范、风险感知和风险化解能力，是未来水环境综合治理的关键一环。

平台赋能 + 构建天空地一体化的防汛和水环境监管体系

十三五期间，国内智慧城市建设如火如荼，依云而建的智慧城市运行中心（Intelligence Operation Center，以下简称IOC）成为市县级地方政府开展城市治理，发挥“感知、预警、研判、决策和指挥“五大功能的核心抓手。2020年华为IOC在A市建成并投入运营，通过强化前端的水环境感知，集空天的范围把控和地面的精准测量为一体，打通后端横向分布在生态环境、城管市政、市场监管、应急管理等条线的业务数据，利用IOC数字底座的视频云、AI、融合通信、统一鉴权认证等技术能力，新建中台层优化前端感知数据和业务的融合，可向上孵化和赋能各种跨部门应用场景。当年就协同本地生态伙伴，构建了无人机、无人船、遥感卫星和地面感知、监控设备组成的一体化水环境监管体系，对汛期的河湖水质、水面蓝藻、水生植物进行实时监测预警，为后续的深入合作打下了坚实基础。

图1 卫星遥感发现水生植被分布区域

图2 受风向、潮汐因素影响，部分水域块状聚集的水生植物（待打捞）

2021年汛期前后，华为IOC积极配合生态环境部门开展原型验证，以多源数据汇聚和分析为抓手，借助无人机和无人船的区域组网，针对“问题在河里、根源在岸上、核心在管网”，提前预测和查险会诊，针对城市某核心景观湖泊，撒网式摸排湖泊周边的18条河道，摸清雨污混排管道的排放规律，基本掌握了重要排污口的分布情况，有力支撑了政府针对防污风险隐患企业的清单化调度、销号式管理。同时，为了克服汛期水域情况不明、传统方式动员速度慢、缺乏有效数据和存在人员安全风险的不足，无人船闻“汛”而动，采用常态化汛期水文环境监测的手段，对湖底地形和河流断面进行全景画像，实时向IOC传输现场信息，快速为环境治理和防汛抗洪提供决策依据。卫星遥感在天空配合，基于华为云搭载的AI特征识别和时空关系特征比对算法，以历史底图为背景进行航拍图片比对，自动发现疑似图斑，让水域岸线的违法建筑无处遁形，并及时发现流域地表变化，监测湖泊、河流、湿地、林草等资源违法开发利用情况。

图3 无人船探测水深热力图数据

图4 无人船探测河流断面流速数据

图5 无人船探测公路桥下雨污水管排放点

图6 无人机空中发现隐蔽排污口

图7 无人机监测流域过境洪水

图8 水岸违章建筑卫星遥感监测

图9 河流、湖泊岸线变化遥感监测

华为IOC支撑涉水部门“一盘棋”，实现治理和防汛两手抓

2021年5月，国务院办公厅发布《关于加强城市内涝治理的实施意见》，提出要根据建设海绵城市、韧性城市要求，提升应急管理水平，加强智慧平台建设，强化城市管理、水利、自然资源、生态环境保护、交通等执法队伍协调联动。华为IOC通过平台赋能，支撑A市生态环境、应急和城管部门进行原型验证，化被动为主动，积极谋求超标应对、防洪备灾、内涝防治一揽子工作系统推进，可以说和国办“一盘棋”的理念不谋而合。

首先，华为IOC结合华为云对应用赋能，打破了A市传统的以资金为中心、“急用先行”造成单体应用叠床架屋、多头治理的僵化模式，实现“能力找场景，场景找能力”，为各业务部门提供更灵活的选择，支撑治水工程、生态、管理多条线措施并举，针对性、导向性、落地性更强。原型验证不仅仅帮助快速发现隐患、促进问题立行立改，对于不能立即整改的问题，A市生态环境和应急部门联合成立技术帮扶组，对已排查出的问题逐一过堂讨论，在之后线索核实、案件查处、秩序评价、约谈问责、督促整改落实等长尾工作中，还可深入利用华为IOC擅长的运行监测、数据建模和分析能力，建立责任明晰、设置合理、管理规范的长效监管体系。

2022年，华为IOC赋能A市防汛排涝决策指挥应用，对应急响应提升至II级的台风“梅花”进行综合防御，打造了一套集预警预案、工单处理、决策部署、实时会商、指挥调度、现场跟踪为一体的可视化指挥调度模式。IOC全面汇聚应急防汛相关的气象、监测、监控多维度数据资源，横向连接公安警情平台、城管网格化平台，连通城市各辖区、街镇和防指成员单位，利用服务接口对接微信群、电子屏、短信、广播喇叭等发布渠道，及时向居民发送预警信息；并通过AI发现预警、网格巡查的方式，组织街道应急工作小组及时处理倒下的树木、小区积水的路面、缺失的井盖、户外广告牌松动脱落等安全隐患，

图10 市防办通过AI报警出动移动泵车抢排积水

将城市作为有机生命体，“一张蓝图绘到底”

十四五期间，A市为不断加强应对气候变化能力，提升城市韧性，规划要在2024年之前建成“正反一张图”，其中“正图”是“水平衡”图，对企业生产、社区生活涉及的所有用水途径建立用水清单，确定每一股水的来源、用量、用途、排放方式等；“反图”则是排污口的“排查底图”，全面溯源掌握辖区河湖排污（水）口的分布状况，通过排污口水量水质监测，掌握污水排放特征及去向，让每一个口都有唯一的“身份号码”，方便生态环境和应急部门从收集、分类、转运、贮存、处置等环节，对废弃物废水的“全生命周期”实施全过程监管，为监督危废转移处置、管理台账、管理制度、环评手续、危废许可证以及应急预案和演练等一系列工作提供脉络清晰、精准及时的底图数据。

华为IOC应对这种发展策略有两个优势，第一，IOC数字底座天生就适应“正反一张图”附带的海量增加的感知终端接入、数据采集和加工任务，扮演一个可渗滤的媒介，支撑和融合原来分布在各部门的碎片化单体应用，实现越来越频繁的数据互利共生、应用无缝衔接；第二、IOC可满足用户更精细化的“智”理需求，提供更敏捷的场景开发和上线速度，帮助“穿针引线”、“织密场景”，在原来应用支撑、中台支撑的基础上，演进云原生能力，让已经奏效的场景应用“生于云、长于云”，为生态厂商屏蔽各自基础设施、应用功能的差异，将业务的通用能力下沉到平台侧，更好的帮助实现应用的自动化。

而且，每个生态厂商都可以在自身擅长的领域，通过平台赋能这个媒介，尽可能合理利用其他人的工作成果，例如防汛排涝应用可集成排水管网、污水口水质水量的监控数据，以及应急队伍和资源的调度数据等等，形成更多有价值的业务创新，最终形成正向循环，促进场景的大规模上线、批量化部署，让用户在熟悉的统一界面上，触类旁通、举一反三、运筹帷幄，即时把握和调度城市生态环境、供排水、防汛、应急队伍和物资储备，乃至电力、燃气、交通等“城市生命线”系统的抗冲击和快速修复能力。