像人類大腦一樣思考 ，“袋鼠云防汛大腦”讓防汛更智慧

　　我國(guó)是世界上水情最為復(fù)雜、江河治理難度最大、治水任務(wù)最為繁重的國(guó)家之一。

　　2020年7月12日零時(shí),在鄱陽湖標(biāo)志性水文站星子站的水位井內(nèi),湖水漫過一道紅色標(biāo)記——“1998年洪水位22.52M”,這標(biāo)志著時(shí)隔22年,我國(guó)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(guó)北方黃河流域的壺口瀑布進(jìn)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(guó)水利部日前發(fā)布信息稱,全國(guó)已有33條河流發(fā)生超歷史洪水,共有433條河流發(fā)生超警以上洪水,涵蓋長(zhǎng)江、黃河、珠江等流域。隨著中國(guó)從南到北全面進(jìn)入主汛期,防汛抗洪、搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全生產(chǎn)等工作處于關(guān)鍵階段。

　　近年來,隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代技術(shù)的發(fā)展,智慧水利站上舞臺(tái)。2018年中央一號(hào)文件中,水利部提出的水利九大業(yè)務(wù)和水利監(jiān)督業(yè)務(wù)需求,都有提及智慧水利。

　　一、大數(shù)據(jù)平臺(tái)為基,可視化呈現(xiàn)的“防汛大腦”

　　什么是“防汛大腦”?“簡(jiǎn)單地說,就是運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法等技術(shù)技術(shù),建設(shè)防汛指揮決策平臺(tái)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,在暴雨臺(tái)風(fēng)等極端天氣下,人工智能的預(yù)測(cè)速度和精度將顯著優(yōu)于傳統(tǒng)模式,能為防汛、救援決策爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

　　袋鼠云作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中臺(tái)服務(wù)商,至今已經(jīng)服務(wù)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(fā)的云原生一站式數(shù)據(jù)中臺(tái)PaaS“數(shù)棧DTinsight”為基座,幫助水利部門建設(shè)自己的大數(shù)據(jù)共享服務(wù)中心;最終通過一站式可視化開發(fā)平臺(tái)“Easy[V]”開發(fā)智慧水利可視化大屏,建立防汛大腦指揮中心,實(shí)現(xiàn)“業(yè)務(wù)場(chǎng)景構(gòu)建-關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)抽取-大數(shù)據(jù)中心-可視化設(shè)計(jì)-防汛大腦指揮中心”一站式智慧水利大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。整個(gè)實(shí)現(xiàn)流程中需要通過專業(yè)化的視角圍繞核心業(yè)務(wù)深入分析問題及指標(biāo)、需要清晰的業(yè)務(wù)思維來設(shè)計(jì)信息的展現(xiàn)邏輯與布局、需要大數(shù)據(jù)分析算法及專業(yè)算法支撐大數(shù)據(jù)分析。

　　因汛情數(shù)據(jù)來源于監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、AIoT設(shè)備等多種渠道,防汛工作涉及多個(gè)部門協(xié)作,整體數(shù)據(jù)的整理和使用上需要做到跨系統(tǒng)、跨部門,數(shù)據(jù)開發(fā)工作面臨數(shù)據(jù)來源廣、業(yè)務(wù)系統(tǒng)繁多、實(shí)時(shí)性要求高、計(jì)算量大等難題。數(shù)棧則可完美解決以上難題,實(shí)現(xiàn)一站式搭建數(shù)據(jù)中心,大大降低數(shù)據(jù)開發(fā)門檻。此外,數(shù)棧的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理速度達(dá)到亞秒級(jí)別,深度融合氣象、建設(shè)、國(guó)土、民政、交通等部門的防汛數(shù)據(jù),與算法模型結(jié)合后可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能預(yù)警。

　　由于防汛工程復(fù)雜、多變、指標(biāo)繁多,將數(shù)據(jù)分析結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)可視化手段直觀呈現(xiàn)出來,使得數(shù)據(jù)價(jià)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(fā)平臺(tái),通過組件拖拽、圖層、畫布等可視化操作方式即可快速創(chuàng)造出美觀酷炫的數(shù)據(jù)大屏,通過靈活多樣的圖表形式實(shí)時(shí)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展現(xiàn),方便洞察復(fù)雜業(yè)務(wù)背后的數(shù)據(jù)本質(zhì),幫助管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,指導(dǎo)相關(guān)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(fù)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(zhì)災(zāi)害、城鎮(zhèn)內(nèi)澇等災(zāi)害多發(fā)頻發(fā)。

　　“金華防汛大腦”項(xiàng)目是運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù),建設(shè)“金華防汛大腦”指揮決策平臺(tái),通過深入挖掘全市多年積累的水、雨、災(zāi)情歷史數(shù)據(jù),結(jié)合汛情監(jiān)測(cè)、預(yù)警和指揮調(diào)度體系,并與氣象、水文、建設(shè)、國(guó)土、民政、交通等部門的防汛數(shù)據(jù)資源深度融合,分析研判汛情風(fēng)險(xiǎn),預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)展趨勢(shì),科學(xué)制定災(zāi)害應(yīng)對(duì)方案,提高防汛指揮決策水平,減少洪澇臺(tái)旱災(zāi)害帶來的損失。

　　建設(shè)難點(diǎn)

　　(1)數(shù)據(jù)來源廣:包括但不限于水雨情數(shù)據(jù)、工情數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水利普查數(shù)據(jù)、山洪災(zāi)害數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)資料、測(cè)量數(shù)據(jù)、外系統(tǒng)成果數(shù)據(jù)等;

　　(2)數(shù)據(jù)類型豐富:既有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),又有文檔、圖片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù);

　　(3)數(shù)據(jù)及計(jì)算量大:系統(tǒng)需要對(duì)大中型水庫、重點(diǎn)小型水庫、重點(diǎn)防洪城鎮(zhèn)進(jìn)行洪水分析;

　　(4)實(shí)時(shí)性要求高:系統(tǒng)對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成展示和聯(lián)動(dòng)交互查詢。

　　解決方案

　　打通金華已建成的防汛實(shí)時(shí)信息發(fā)布系統(tǒng)、山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、洪水風(fēng)險(xiǎn)圖系統(tǒng)、水庫標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行管理平臺(tái)等,深入挖掘多年積累的水、雨、災(zāi)情歷史數(shù)據(jù),結(jié)合汛情監(jiān)測(cè)、預(yù)警和指揮調(diào)度體系,并與氣象、水文、國(guó)土、民政等部門數(shù)據(jù)資源深度融合,分析研判汛情風(fēng)險(xiǎn),預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)展趨勢(shì),當(dāng)發(fā)生預(yù)警時(shí),用直觀、醒目的視覺語言提醒值班人員及時(shí)響應(yīng)處置等。

　　對(duì)太平洋上生成的臺(tái)風(fēng),預(yù)測(cè)模擬臺(tái)風(fēng)規(guī)模和走向,掌握臺(tái)風(fēng)實(shí)況數(shù)據(jù),以及預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)期間帶來的全市降雨,江河水位和水庫水位的情況。

　　對(duì)防汛重點(diǎn)村進(jìn)行監(jiān)控,利用可視化,直觀展示重點(diǎn)村的降雨情況、各村值班信息、涉災(zāi)人員分析,幫助開展應(yīng)急轉(zhuǎn)移避險(xiǎn)和搶險(xiǎn)救災(zāi)決策工作,保障物資搶險(xiǎn)隊(duì)伍的科學(xué)調(diào)配。

　　“防汛大腦”可分析研判汛情風(fēng)險(xiǎn),預(yù)測(cè)災(zāi)害發(fā)展趨勢(shì),協(xié)助水利部門科學(xué)制定災(zāi)害應(yīng)對(duì)方案,提高防汛指揮決策水平,減少洪澇臺(tái)旱災(zāi)害帶來的損失。從更高層面實(shí)現(xiàn)暴雨、臺(tái)風(fēng)的精準(zhǔn)預(yù)警預(yù)報(bào),從而做到“防災(zāi)減災(zāi),心中有數(shù)”。通過防汛大腦的升華優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)事件分析向事態(tài)分析的轉(zhuǎn)變,由智能向智慧轉(zhuǎn)變,結(jié)合多方信息,進(jìn)行大數(shù)據(jù)多維度推演,根據(jù)推演結(jié)果,對(duì)未來可能發(fā)生的災(zāi)情進(jìn)行預(yù)警,并提供指揮調(diào)度方案,實(shí)現(xiàn)機(jī)器自主決策。

　　在今年的防汛抗洪中,眾多前沿技術(shù)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(yù)警搶險(xiǎn)的機(jī)動(dòng)性和時(shí)效性。科技進(jìn)步旨在造福人類,我們?cè)诳购閾岆U(xiǎn)中每多爭(zhēng)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(zāi)情早日結(jié)束,愿同胞早日回歸家園。