随着全球变化和经济社会的快速发展，我国水资源供需矛盾日益突出，极端水文事件频繁发生，严重威胁我国水安全、粮食安全及生态环境安全。此外，我国地域广阔，水系众多，水利工程点多、面广、量大，类型复杂，传统水利已难以充分满足新时代经济社会发展所需的专业化、精细化、智能化的管理要求。以“感知、互联和智能”等为基本特点的智慧水利正成为快速提升水资源效能的强力抓手和必然选择。
什么是智慧水利？
智慧水利是智慧地球的思想与技术在水利行业的应用。IBM公司将美国国家智慧水网(NATIONAL SMART WATER GRID™)作为“智能地球”重要组成，并提出了三个关键词：自动化、交互性、智能化。
即利用物联网技术，自动、实时地感知水资源、水环境、物理大气水文过程及各种水利工程的多要素、多属性、多格式的数据；通过信息通信网络传送到在线的数据库、数据仓库和云存储中；再利用云计算、数据挖掘、深度学习等智能计算技术进行数据处理、建模和推演，做出科学优化的判断和决策，并反馈给人类和设备，采取相应的措施和行动有效解决水利科技和水利行业的各种问题，提高水资源的利用率、水利工程的效益，有效保护水资源及水环境，实现防灾减灾和人水和谐。
因此，智慧水利是运用物联网、云计算、大数据等新一代信息通信技术，促进水利规划、工程建设、运行管理和社会服务的智慧化，提升水资源的利用效率和水旱灾害的防御能力，改善水环境和水生态，保障国家水安全和经济社会的可持续发展。
我国智慧水利现状与存在问题
2018年中央一号文件明确提出要实施智慧农业林业水利工程；水利部提出的水利九大业务和水利监督业务需求，都是智慧水利的重要组成部分。
经过多年的水利信息化建设，水利综合信息采集体系初步形成，网络通信保障能力明显提高，新一代水利卫星通信网的卫星小站得到扩充，初步建成了水利部基础设施云，并搭建了“异地三中心”的水利数据灾备总体布局。有关流域机构信息部门对云计算、大数据应用进行了初步探索，实现了围绕突发事件对水情、工情和位置等信息的自动定位和展现。有关研究院所利用物联网等技术开展了水文水资源、防汛抗旱、气候变化影响、水利信息化、水环境保护与治理等方面的科研工作。地方水利部门加强水文、水环境、水灾害等方面的自动智慧化监测，研究开发和实践应用水文预报预警、调度决策、日常业务管理等系统，显著提升了业务工作能力和水平。
但是，智慧水利的建设与智慧社会的需求仍存在较大差距。
一是全面感知不够。目前，各类水利设施的监测远未做到全面感知。例如，水库安全监测方面，多数中型水库和几乎所有小型水库都没有实时安全监测设施，大部分小型水库甚至没有水情监测报汛设备，且感知技术手段也存在较大差距，自动化程度不高。
二是信息全面互联差距大，网络覆盖面小。县级水利部门尚未实现全面连接水利业务网；而且网络通道窄，受限于信息基础设施，基层水利数据无法及时传输；上下左右联通不畅，集中体现在工程控制系统隔离在各个工程管理单位，不同工程的业务系统信息共享和业务协同困难。
三是共享不足。在水利行业内部，各专业部门之间的信息共享不足；在行业外部，与环保、交通、国土等部门的相关数据还不能做到数据实时共享。
四是智能应用不够。对于新一代信息技术的应用，水利行业总体上还处于初级阶段。大数据、人工智能、虚拟现实等技术尚未得到广泛应用、智慧功能尚未得到充分显现。
智慧水利的内涵
综合来看，智慧水利的内涵主要有三个方面：
1、新信息通信技术的应用。即信息传感及物联网、移动互联网、云计算、大数据、人工智能等技术的应用。
2、多部门多源信息的监测与融合。包括气象、水文、农业、海洋、市政等多部门，天上、空中、地面、地下等全要素监测信息的融合应用。
3、系统集成及应用。即集信息监测分析、情景预测预报、科学调度决策与控制运用等功能于一体。其中，信息是智慧水利的基础；知识是智慧水利的核心；能力提升是智慧水利的目的。
对智慧水利发展的思考与建议
1、加强信息源及信息系统基础设施建设
构建立体监测体系，以地面站网为基础，以水循环为线索，以新装备、新产品、新途径为牵引，实现水安全、水资源、水环境、水生态、水管理等信息的立体高效监测。例如，基于天基手段，实现对降水、土壤含水量和地表水水面和水位等重要水文气象要素进行实时观测。
2、加强智慧业务核心系统建设
为进一步全面落实和支持“水利工程补短板、水利行业强监管”的水利工作主基调，当前和今后一段时期需要集中精力建设四个系统的智慧业务体系，即流域水模拟和预测预报系统，水工程安全分析和科学调度系统，水行政管理智能系统和水信息服务智能系统。
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