高原智慧湖泊“精准治污”新模式以异龙湖为例

高原智慧湖泊“精准治污”新模式以异龙湖为例2022年7月4日高原湖泊生态环境异龙湖流域现状精准治污建设思路建设总结1233P21高原湖泊生态环境P3高原湖泊的重要性九大高原湖泊周边是云南人口最密集、活动最频繁、经济最活跃的地区，在云南经济社会发展中具有重要地位。九大高原湖泊是镶嵌在云南大地上的九颗明珠，流域内的水质是反映生态文明建设的一面镜子。九大高原湖泊具有对城市发展经济结构转型的促进作用，围绕生态文明与景观建设带动地区人文旅游经济发展。城市发展规划民生生活保障生态文明保护水土保持修复经济结构转型人均收入提高P4高原湖泊的生态现状2019年底高原湖泊水质监测结果I类水质III类水质IV类水V类水星云湖异龙湖杞麓湖抚仙湖泸沽湖洱海阳宗海滇池程海根据地表水环境质量标准以及饮用水源地水质达标规定水源地水质类别须达到II类水质以上P5生态环境变化的主要原因围湖造田，面源污染围网养殖，藻类滋生人群聚集，加大排污非法捕捞，阻碍生态气候影响，水旱灾害违规建筑，破坏生态还有更多影响生态环境以及水质变化的原因面对这些问题，传统的治理手段已经不足以支撑高原湖泊的保护和管理P6信息化助力湖泊智慧监管人工走向自动无人机物联网大数据5G倾斜摄影边缘计算区块链异龙湖精准治污新型测绘人工智能传统转变智能P72异龙湖现状P8异龙湖概况异龙湖位于云南省红河州石屏县，湖面海拔高程1414米，是云南省九大高原湖泊之一。流域面积360.40km²，湖区面积35.67km²，属珠江水系P9异龙湖水质变化趋势1999生态环境极不稳定水质改善2009水质再次下降2018至今城市发展扩张水质再度改善保护治理措施空间管控制约1993以前水质环境恶化没有进行保护P10城市发展扩张渔业扩张异龙湖生态环境变化人类活动污染造成生态环境恶化生态系统处于不稳定状态水土流失面积占流域总面积的24.68%治理投入与环境改善趋势不匹配P11异龙湖的典型特征0304干旱湖泊0102高原湖泊浅水湖泊自然补水极少P12传统治理模式后果原因水体富营养化、蓝藻爆发率高⚫

水环境现状不清晰⚫监测多依赖人工，时效性差工农业、生活污染生态环境破坏严重污染产生量入湖量高⚫

各方面资源没有整合，无法动态评价⚫

监管能力不足⚫

问题反馈缓慢，处理不及时⚫

。。。。。。人为分割、淤积严重、功能萎缩治理模式亟需改善，从精准治污进行转变，从流域整体水环境水生态运行中寻找解决之道P13精准治污模式P143“精准治污”建设思路P15异龙湖面临的主要问题水环境本底信息怎么建设？水质变化与生态环境响应关系构建传统转向智能的业务监管能力提升基础网络设施的建设方式P16现状本底采集与调查1：1000湖区水下地形测量高精度全流域三维模型流域面源污染源调查地下水环境调查底泥释放监测生物多样性调查P17时效本底数据实时采集水文监测站环湖视频监控地下水监测水质监测站气象监测站27个流量站（1小时）

个监测站（1小时）

个流量站（

小时）路摄像头（实时）11个水质站（4小时）2151295个水位站（1小时）类型：高清云载、球机、枪机、热成像、人脸识别、温度识别、人流统计指标：电导率、水温

1指标：气温、湿度、

指标：流速、瞬时流指标：流速、水位、瞬时流量、累计流量、溶解氧、浊度、PH、氨氮、总磷、总氮、COD、高锰酸盐雨量、风速、风向量、累计流量水环境现状信息实时掌握P18物联感知信息统一整合前端物联网感知设备连接，进行传感数据监测、物联网数据共享服务以及统一海量动态感知数据处理、存储。生产区域网络传输数据中心应用中心控制中心设备管理RTU采集系统室外室内接口适配管理基站生产视频监控系统生产数据系统摄像头采集系统核心网信息过滤与识别输入输出条件、模型基站集群调度服务系统车载终端手持终端存储及归档PDA移动作业IP-PBX服务器P19多源数据整合应用基础地理管线分布土地利用基础地质P20数据资源统一管理数据可知：资源目录体系，家底一目了然数据可控：数据统一标准，全生命周期监管，数据质量提升数据中台数据可取：数据管理维护平台，数据取用方便数据可联：破除信息孤岛，形成信息知识图谱，互联互通五大体系数据资产管理数据服务共享数据汇聚数据体系数据治理P21水质变化与生态环境响应关系建立水文水质模型多源数据同化水资源配置可视化水文水动力模型三天水质预测可视化重要断面水质时间变化趋势污染物产生流失削减入湖水质动态响应P22全业务流程监管平台，提升监管能力运用新一代二三维GIS和BI等技术，“一张图”全面整合数据信息，支持各类管控应用，实现了从污染发现-空间管控-工程管控-水资源配置-移动执法的全业务流程的流域保护。水环境监测信息管理空间管控评估预警流域污染源信息管理工程项目信息管理水质预警信息查询水资源配置优化模拟P23工程效益预评价提升空间管控能力基础资料评价引擎评价结果︽

︽十

水四

污五

染水

防环

治境

目治

标理

责目

任标

书︾

︾空

类间

别水资源保护水生态修复水环境治理执法监管《异龙湖保护治理方案》《一湖一策方案》分项达标评价总体达标评价空间管控

水污染防治水灾害防治历史现状预期时间基准年目标年项目指标资料效果评价成效展现措施项目项目项目项目项目措施……评价指标

评价指标

计算引擎

结果模板P24湖泊日常监管执法监督违规信息推送湖泊违规行为识别暴露垃圾识别违采设备识别违规建筑目标检测目标检测（数量+定位）目标检测图片图片执法监督APP端乱建乱采乱堆视频解析视频解析深度学习执法结果汇总摄像头/无人机摄像头（位置）（位置）视频监控/无人机遥感影像移动执法局部大范围执法监督大屏P25基于云平台基础设施构建应用基于云南地质大数据服务平台实现零基础设施部署与应用云上建设，减少投资云上存储，安全保障云上应用，即时高效云上运维，减轻负担云上管理，稳定运行P264建设总结P27精准治污思路小结全

覆

盖

感

知

体

系

，

全

过

程

动

态

分

析

评

价

，

全

流

程

业

务

管

理

模

式，

实

现

智

慧

化

高

效

监

管环

境

感

知

立

体

化数

据

资

源

集

成

化执

法

监

督

流

程

化空

天

地

一

体

化

感

知多

类

型

多

行

业

数

据

资源

综

合

集

成流

程

管

理

，

保

护

监

管

，提

升

效

率13524水

质

预

警

、

水

质

预

判、

污

染

溯

源智

能

空

间

管

控

、

水

资

源配

置

、

总

量

控

制

体

系水

质

分

析

智

慧

化业

务