一、任务来源
在“十四五”关键之年，深入贯彻习近平生态文明思想，全面落实黄河流域、南四湖流域生态保护和高质量发展总体布局要求，坚持因地制宜、科学施策、系统推进、重点突破的原则，以水资源配置、节约和保护为重点，加快补齐城市建成区排水设施短板，全面提高用水效率，保护水资源、改善水环境不断促进水资源可持续利用和经济社会发展。
在前期已完成的针对任城区、高新区、太白湖新区范围内排水管网准确的、高质量的摸底普查的成果上，通过对部分重要节点配置前端感应设备，充分复用已建成的数据成果，搭建数据处理中心，对基础数据、监测数据、业务数据、模型数据进行统一治理。有利于后期数据的对接和共建共享，为设备和管网运维提供有利数据支撑。
在数据建设的成果下，以及“盘活政府资产、社会化运作、长效化运维”的思路建立统一的可视化、系统化、智能化排水设施信息化管理系统平台。包括防汛管理平台、运营管理平台、模型管理平台以及配套移动端系统。
防汛管理平台以应急预案为指导，以防汛信息为依托，实现对防汛应急的监管与分析。运营管理平台通过实现小流域化管控、干线实时掌握、精细化管理，提高济宁市排水运营管理水平。物联网平台将水雨情监测信息、水泵闸站等设施设备信息、车辆定位及视频等多元数据进行可视化展示，做到全要素立体感知。数学模型搭建通过构建完整的智慧排水系统模型，实现城市内涝风险、排水能力的预报预警功能。
二、应用领域和技术原理
主要应用领域为：城市防汛预警监测和应急管理。
1.技术原理：
2.物联网技术：通过物联网技术，将各类传感器和设备连接起来，实现数据的实时采集和传输。物联网技术为智慧防汛提供了丰富的数据源，使得防汛工作能够基于实时数据进行决策和调度。
3.大数据与人工智能技术：利用大数据技术对海量数据进行处理和分析，提取有价值的信息。同时，运用人工智能算法对数据进行深度挖掘和预测，提高防汛决策的准确性和科学性。人工智能技术还能够自动识别和响应异常情况，实现防汛工作的智能化和自动化。
4.云计算技术：通过云计算技术，将数据处理和分析任务部署在云端服务器上。云计算技术提供了强大的计算能力和存储能力，使得智慧防汛平台能够处理大规模的数据并快速生成分析结果。同时，云计算技术还具备高可用性和可扩展性，能够满足防汛工作的实时性和动态性需求。
5.视频监控与智能分析技术：利用视频监控设备对易涝区域进行实时监控，并通过智能分析技术识别异常情况。视频监控与智能分析技术相结合，能够实现对汛情的快速响应和准确评估，为防汛指挥提供有力支持。
三、性能指标
1.交互性能指标
系统的运行需要考虑其交互性能。良好的交互性能可以有效的更好地辅助用户开展管理工作。本次项目建设需要设计出美观、简洁、大方的系统用户界面，做到易用、美观、方便、快捷；使用菜单、工具按钮、快捷键合理布局，以提高系统的易用性。系统建设要强调结构化、模块化、标准化，完全遵照GUI（图形用户界面）的标准，做到界面清晰，接口标准统一，连接畅通，使系统既有完整性，又有灵活性，以便于最终实现有效集成。
2.业务系统性能
系统并发数不小于100。在多用户并发访问时要求达到以下指标：打开系统界面响应时间在1.5秒内，查询操作响应时间在3秒内。
3.应用系统性能
应用系统性能应满足用户的要求，稳定、可靠、实用。人机界面友好，二三维浏览顺畅。
4.数据格式指标
应支持以下数据格式的导入：
图片，jpg、png
二维矢量数据，shp
5.可扩展性
在设计上具有适应业务变化的能力，如系统用户数量及数据量的增长、规则或代码的变化、业务流程重组等，在整体设计上保证业务变化造成的影响局部化。
四、与国内同类技术比较
目前，国内智慧防汛理念也在蓬勃发展，2021年，北京排水集团搭建了“智慧防汛”系统，涵盖防汛一张图、防汛预案管理、气象数据、应急指挥、数据查询、汛后复盘等六个子系统，初步形成了智慧防汛指挥调度的新模式。2022年，深圳市坪山区水务局在开展智慧水务管理平台的搭建，以坪山区水务专题数据为基础，基于统一的数据平台，实现水务工作的在线管理。
本次申报的济宁市主城区智慧防汛指挥调度系统，将依托图像、地理信息、时间、空间信息等数据与模拟相关技术结合进行平台化存储、信息传递、数据记录分析、场景模拟，建设了包括大数据展示平台、防汛管理平台、运营管理平台、模型管理平台、移动端应用、数学模型搭建、物联网平台、排水数据库、感知体系建设和AI智能识别体系，实现济宁市主城区防汛指挥调度工作的在线运行。同时本项目依据AI智能识别和水利数学模型中提炼出的模拟计算结果，开展前瞻性、针对性及实用性的城市内涝治理建设，切实保障城市安全，为应对城市运行风险能力，强化城市运行韧性、提升城市智慧治理和服务能力提供关键支撑。在城市防汛的工作中，从监测数据预警、数据上报、指挥调度等方面形成具有可操作性的实施流程，使平台达到切实可用可管的性能。与以往技术平台性能对比如表所示：

表对比项 济宁市主城区智慧防汛调度指挥系统 北京排水集团智慧防汛系统 坪山区智慧水务管理平台
面向对象 市城市防汛抗旱指挥部、防汛主管单位等 防汛企业单位 水务局
主要功能 大数据展示平台、防汛管理平台、运营管理平台、模型管理平台、移动端应用、数学模型搭建、物联网平台、排水数据库、感知体系建设和AI智能识别体系 防汛一张图、防汛预案管理、气象数据、应急指挥、数据查询、汛后复盘 排水管理、防汛指挥、水务事件一体化等功能模块
侧重方向 城市防汛应急指挥调度工作 企业防汛应急指挥调度工作 水务相关工作的监管监督
业务系统性能 系统并发数不小于100。在多用户并发访问时要求达到以下指标：打开系统界面响应时间在1.5秒内，查询操作响应时间在3秒内。 —— ——
可拓展性 在设计上具有适应业务变化的能力，如系统用户数量及数据量的增长、规则或代码的变化、业务流程重组等，在整体设计上保证业务变化造成的影响局部化。 平台的使用层面落在了防汛企业，无法扩展到政府防汛工作统一调度指挥的高度 ——
可靠性 基于济宁市政务云搭建，重复利用政府大数据局的现有资源，提高了系统的可靠性。同时采用了信创环境作为平台的基础，提高数据安全性，提高了对系统自主研发等核心技术的保障 企业自建机房，自主运营，保障了主动性 采用政府机房

五、成果创新性、先进性
本成果的关键技术难点及创新点如下：
1.利用先进技术实现防汛全要素综合监测
建立山东省首个利用AI算法与内涝预报预警数学模型构建的全要素防汛调度指挥平台，利用前端感知加天网视频AI识别，实现主城区重点道理积水点、井盖位移、下凹桥积水全面监测，通过实时预警预报，及时调度指挥决策，快速处置应急事件。
实现监测预警自动化。补齐主城区排水设施、水安全态势感知短板，实现全域排水设施、水安全、水工程等信息实时监测并能及时自动报警、预警。基于AI的视频识别应用。通过AI识别功能，进行实时监测，并根据系统设置的阈值进行预警预报，以智慧化手段实现汛前、汛中、汛后工作高效运行并保障人民群众生命财产安全。
2.山东首次使用纯国产化模型系统完成搭建主城区内涝模型模拟分析
与济宁市大数据局、城管局、水务局等15家单位密切协调配合，全面获取数据资源，安装排水管道流量计67台、液位计88台，改造接入主城区雨水泵站65座、污水处理厂7座、气象站点14座、防汛车辆26辆、下穿桥涵18座、河道闸坝16座、河道液位26台、气象数据7类、大数据AI算法5类、监控视频2000多路，实现了各类设施设备、数据资源应接尽接，共享共用，构建数据应用体系，为管网、防汛调度提供数据支撑，开启地理空间数据应用的新形态。
另外济宁内涝预报预警数学模型是完整的国产化模型系统，模型计算引擎、模型搭建工具、模型管理系统均是基于国产化系统定制化开发的具有国产化自主知识产权的软件平台，应用大数据的高效算力可以实现快速预报预警计算，及时为防汛布控工作提供快速准确的预报预警信息，全面提升济宁市防汛工作的智慧化水平。
六、作用意义
通过本项目建设有效提升济宁市主城区的防洪排涝能力与科学调度水平，济宁市政府积极布局、统筹各类资源和技术力量，充分利用大数据中心提供的强大算力，将AI、物联网和在线模型模拟等技术与防汛管理业务相结合，构建了以“综合感知、闭环管理、智慧决策”为核心的济宁市主城区防汛预警预报综合监测体系及防汛调度指挥平台，从而可以为城市排水设施高质量运行管理和城市水安全提供数字化、信息化、智慧化的决策支撑。
七、推广应用的范围、条件和前景
1.应用范围
在城市防汛工作中，智慧防汛平台能够实时监测城市水位和降雨情况，预测内涝风险，为城市防汛提供精准的数据支持和科学的决策依据。
通过接入各类水文监测设备和气象监测设备，实现对城市防汛工作的全面监测和预警。
2.应用条件
（1）技术条件：
需要具备大数据、云计算、人工智能、物联网等前沿技术的支持。平台需要能够接入各类监测设备，实现数据的实时采集和传输。
（2）资金条件：
智慧防汛平台的建设和运营需要一定的资金投入。政府、企业和社会各界需要共同努力，为平台的推广应用提供资金保障。
（3）政策条件：
政府需要出台相关政策，鼓励和支持智慧防汛平台的建设和推广应用。同时，需要建立健全相关法律法规，保障平台的数据安全和用户隐私。
（4）人才条件：
需要具备一支专业的技术团队，负责平台的开发、运营和维护工作。
同时，还需要培养一批熟悉防汛工作的专业人才，提高平台的实际应用效果。
3.应用前景
随着城市经济建设的发展，城市人口不断增多，人民生活改善，用水量增大，市区两级排水单位作为城市排水设施主要的管理单位，存在监测体系不完善、信息化建设参差不齐、业务管控及流程不清晰、运营管理不完善等问题，无法满足城市排水管理发展需求。
在随着水务领域落实网络强国战略、国家大数据战略，在新型智慧城市建设的引领下拓展水务市场网络经济空间，促进互联网和经济社会融合发展。通过融合创新的数字经济发展，加快水务公共设施和市政基础设施智能化转型，实现数据驱动与业务发展相融合，推动城市对现有资源的有效配置和合理利用，改善城市的生产、生态资源利用体系，助力生态高效、信息发达、经济繁荣的现代化都市建设。在这一发展进程中，将为互联网企业以轻量化运营模式快速进入公共服务市场营造良好环境,在提升民生福祉、创造社会福利、赋能传统产业、壮大新兴产业、拉动就业方面带来经济价值，具有切实的经济效益。
八、存在的问题和改进意见
系统开发时会涉及大量的市级水务、气象、视频数据全要素整合集成，优化算力资源，统一数据规范是本项目的难点之一。

一、应用范围
在城市防汛工作中，智慧防汛平台能够实时监测城市水位和降雨情况，预测内涝风险，为城市防汛提供精准的数据支持和科学的决策依据。
通过接入各类水文监测设备和气象监测设备，实现对城市防汛工作的全面监测和预警。
二、应用条件
1.技术条件：
需要具备大数据、云计算、人工智能、物联网等前沿技术的支持。平台需要能够接入各类监测设备，实现数据的实时采集和传输。
2.资金条件：
智慧防汛平台的建设和运营需要一定的资金投入。政府、企业和社会各界需要共同努力，为平台的推广应用提供资金保障。
3.政策条件：
政府需要出台相关政策，鼓励和支持智慧防汛平台的建设和推广应用。同时，需要建立健全相关法律法规，保障平台的数据安全和用户隐私。
4.人才条件：
需要具备一支专业的技术团队，负责平台的开发、运营和维护工作。
同时，还需要培养一批熟悉防汛工作的专业人才，提高平台的实际应用效果。
三、应用前景
随着城市经济建设的发展，城市人口不断增多，人民生活改善，用水量增大，市区两级排水单位作为城市排水设施主要的管理单位，存在监测体系不完善、信息化建设参差不齐、业务管控及流程不清晰、运营管理不完善等问题，无法满足城市排水管理发展需求。
在随着水务领域落实网络强国战略、国家大数据战略，在新型智慧城市建设的引领下拓展水务市场网络经济空间，促进互联网和经济社会融合发展。通过融合创新的数字经济发展，加快水务公共设施和市政基础设施智能化转型，实现数据驱动与业务发展相融合，推动城市对现有资源的有效配置和合理利用，改善城市的生产、生态资源利用体系，助力生态高效、信息发达、经济繁荣的现代化都市建设。在这一发展进程中，将为互联网企业以轻量化运营模式快速进入公共服务市场营造良好环境,在提升民生福祉、创造社会福利、赋能传统产业、壮大新兴产业、拉动就业方面带来经济价值，具有切实的经济效益。
四、存在的问题和改进意见
1.存在问题：
系统开发时会涉及大量的市级水务、气象、视频数据全要素整合集成，优化算力资源，统一数据规范是本项目的难点之一。
2.改进意见：
（1）强化数据治理
建立完善的数据治理体系，明确数据治理的责任主体、工作流程和考核机制。
加强对数据全生命周期的管理，包括数据的采集、处理、存储、共享和销毁等各个环节。
（2）引入先进技术
利用大数据、人工智能等先进技术，提高数据处理的效率和准确性。
探索区块链等技术在数据共享中的应用，增强数据的安全性和可信度。
（3）加强跨部门协作
建立跨部门的数据共享和协作机制，打破部门壁垒，促进数据资源的整合和利用。
定期组织跨部门的数据交流和研讨会，分享数据治理的经验和成果。
（4）完善法律法规
推动相关法律法规的完善，为数据共享和治理提供法律保障。加强对数据安全和隐私保护的监管力度，确保数据在共享过程中的合法性和合规性。
（5）持续优化数据标准
根据实际需求和技术发展，定期评估和优化数据标准。鼓励各部门、各系统提出改进建议，共同推动数据标准的不断完善和提升。