蓝色科研看中心|智慧流域监管平台—AI助力水环境智慧监管四大场景、解锁十二项细分领域落地应用
为深入贯彻中交集团“666”战略框架与“1545”建设目标以及中交疏浚“1446”发展战略和“123456”工作方针,彰显疏浚国家中心打造世界一流疏浚与海洋原创技术策源地与战略科技力量的攻坚成效,现推出“蓝色科研看中心”系列专栏,聚焦公司核心科研平台、自主研发成果及工程应用实践,展现公司在疏浚、海洋、生态治理等领域的技术突破与创新实力,推动科技成果向新产业、新模式、新动能加速转化,为集团打造世界一流企业注入强劲科创动能。
当前,湖泊流域水生态环境保护正从传统监管迈向数字化、智能化、精细化治理新阶段。面对水环境问题复杂多变、污染成因交织叠加、数据来源分散多元、协同监管难度大等挑战,单纯依靠人工统计、单点监测和事后分析,已难以满足流域系统治理和精准决策需求。
围绕生态水环境智慧监管需求,疏浚国家中心研发建设智慧流域监管平台,平台以“三水统筹”为主线,融合人工智能、大数据、时空分析、数字孪生和GIS技术,构建“立体感知—数据治理—智能分析—可视决策—闭环管理”体系,已在抚仙湖、斧头湖等湖泊流域场景落地应用。推动水环境监管从“看数据”向“看问题、判趋势、找成因、促治理”转变,助力实现“测得准、算得清、管得住、治得好”的综合治水目标。

场景一:三维湖体赋存量核算
针对深水型湖泊水深大、分层明显、污染物空间分布复杂等特点,平台融合水下机器人、深水检测设备、水质监测、水文数据和湖底地形数据,构建湖体三维水量计算模型和污染物赋存量核算能力。通过分层展示、剖面分析和三维可视化,直观呈现总磷等污染物在不同深度、不同区域的分布特征,为水质改善压力分析和治理成效评估提供量化依据。
场景二:水质趋势预测与风险预警
平台利用AI大模型和大数据分析技术,深度挖掘历史水质监测数据,结合实时监测、水文、气象等环境因子,构建水质趋势预测与风险预警能力。通过时间序列模型和大语言模型,支持关键指标预测、藻类风险识别、异常波动预警以及政策法规、标准规范、成因分析和治理建议的智能问答。
场景三:流域分区精细化管控
平台融合水质监测、污染源、排污口、河流水系、汇水区、土地利用等空间数据,建立“监测点—河流线—汇水面—污染源—责任单元”空间关联关系。当水质异常时,可从湖体追溯到入湖河流,从监测断面关联到汇水区域,从污染源分布定位到重点风险点,支撑精准研判和靶向治理。
场景四:多源涉水数据汇聚共享
平台依托“三水”数据中心,汇聚水质、水生态、气象、干湿沉降、视频、污染源等多类监测数据,形成统一接入、统一治理、统一质控、统一共享的数据底座。通过“1+N”数据分级分类管理体系和“实验室质控—平台自动质控—人工审核”三级质控体系,提升数据准确性、完整性和可用性。
二、应用案例:
抚仙湖项目:深水湖泊智慧监管示范应用
智慧流域监管平台已在抚仙湖流域地表水环境监管能力建设项目中落地应用。项目围绕水质达标评价、湖体污染物赋存量核算、入湖通量分析、流域污染研判和水生态保护等需求,构建“立体感知—智能分析—可视决策”一体化监管体系。平台集成水下机器人、深水检测设备、自动监测站、气象监测、视频监控等数据,开展三维湖体建模、分层水质展示、赋存量核算和AI智能分析,为地方政府掌握流域水环境状况、开展趋势预测和污染研判提供支撑。
斧头湖项目:“三水统筹”湖泊流域监管应用
平台能力也正在斧头湖智慧监管项目中持续落地。项目面向湖泊水质考核、水生态保护和“三水统筹”监管需求,重点建设“三水”数据资源库、综合应用分析系统、流域水环境智享服务体系和流域水环境全景图系统。针对监测网络不完善、监测与监管结合不紧密、污染成因解析不足等问题,平台通过多源数据汇聚、流域一张图展示、水质变化分析、生态问题研判和任务协同处置,支撑湖区水质、水草、水华、污染源和入湖河流变化监管,进一步验证了平台在不同湖泊流域场景下的适配能力和推广价值。
三、科技赋能,推动治理方式升级
从抚仙湖到斧头湖,智慧流域监管平台正在推动水环境治理方式系统升级:让监管从人工统计转向数据驱动,让分析从经验判断转向模型支撑,让展示从平面表达转向三维可视,让处置从发现预警转向闭环治理。未来,疏浚国家中心将继续深化人工智能、水环境模型、数字孪生、遥感监测和智能体技术融合,为美丽河湖建设、流域生态保护和水生态环境治理现代化贡献科技力量。
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