数字赋能推进智慧水土保持_姜德文

中国水土保持 SWCC 2022 年第 5 期

升治理体系的现代化水平。

[中图分类号] S157．2 [文献标识码] C [文章编号] 1000－0941 (2022) 05－0001－ 40

数字经济、智慧社会已成为国家创新发展的重要 驱动力和方向，海量数据将为智慧社会、智慧管理、智 慧水土保持创造广泛、丰富的应用场景。

1 经济发展动力发生聚变，涉及所有地区各行业

经济新业态是当今的高频新词，是指在农业经济、 工业经济之后，现代数字技术与实体经济的深度融合， 为传统产业转型升级赋能，聚变催生出的经济新产业、 新业态、新模式，也就是当今世界各国都在抢拼的数字 经济 。数字经济的影响力有多大，对国家经济发展有 多重要，对推动生产方式、生活方式和治理方式的变革 有多深远，正如习近平总书记强调的“数字经济发展速 度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正在 成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球 竞争格局的关键力量 。要站在统筹中华民族伟大复兴 战略全局和世界百年未有之大变局的高度，统筹国内 国际两个大局、发展安全两件大事，充分发挥海量数据 和丰富应用场景优势，促进数字技术与实体经济深度 融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模 式，不断做强做优做大我国数字经济”。

基于数字经济的重要性和对全行业的影响，中央 作出了系列战略部署 。 国家“十四五”规划纲要提出 加快三个数字方向建设，即数字经济、数字社会、数字 政府，由此推进生产方式、生活方式和治理方式的整体 转型变革 。数字社会将引领各行业进入“智 慧+ ”时 代，即智慧城市、智慧交通、智慧农业、智慧水利、智慧 教育、智慧文旅、智慧出行、智慧医疗、智慧社区、智慧

养老，等等 。智慧政务将全面推进政府运行方式、业务 流程和服务模式数字化、智能化，“互联网+政务服务” 将全面提升全流程一体化在线服务水平与能力 。加快 构建数字技术，可辅助政府完善决策机制，提高基于高 频大数据、精准动态监测的预测预警水平，全面提升数 字技术在自然灾害等突发事件中的预警和应急处置 能力。

2021 年 10 月中共中央政治局举行了数字经济专 题集体学习，习近平总书记强调把握数字经济发展趋 势和规律，推动我国数字经济健康发展 。2021 年 12 月 国务院印发了《“十四五”数字经济发展规划》，确定了 到 2025 年数字经济迈向全面扩展期，数字经济核心产 业增加值占 GDP 比例由 2020 年的 7．8% 提高到 10%， 明确指出农业、水利、工业 、能源、金融、商务、物流等 行业要重点转型 。水利部印发的《关于大力推进智慧 水利建设的指导意见》《2022 年水利部水土保持工作 要点》中，明确提出了着力推进智慧水土保持建设的具 体要求。

2 数据要素是数字经济、智慧社会的核心引擎，数据 将成为战略资源

进入数字时代，海量数据蕴藏的潜能被激活，将爆 发巨大的经济社会价值，聚变出超大的经济发展动能， 数字产业化、产业数字化成为新发展方向 。数据经过 标注、清洗、脱敏、脱密、聚合等，成为真正有价值的资 源，实现数据定价、交易，面向业务应用的共享、交换、 协作和开放等，释放出数据红利 。 国家“十四五”规划

纲要提出了数据要素市场培育试点工程，开展数据确 权定价，推动数字技术在数据流通中的应用，培育数据 交易平台 ; 提出了数据质量提升工程，要求提升基础数 据资 源 的 质 量，培育数据服务商，推 动 数 据 资 源 标 准化。

数据无处不在，任何地方、任何行业、任何人都离 不开数据，海量数据就是知 识、经 验、智 慧、成 效 的 积 累、凝练、升华，为开创智慧社会奠定坚实基础，水土保 持大数据、智慧水土保持也当如此。

3 生产建设项目大数据与智慧水土保持方向

水土保持领域积累的水土保持方案、设计、监测、 监理、监督、检查、验收等数据量较大(全国有上百万量 级) ，其中覆盖面最广的是生产建设项目水土保持，现 以此探讨水土保持大数据与智慧水土保持应用前景 。 3．1 数据变为大数据，就会长出智慧的翅膀

水土保持方案的编制都是经过学习、借鉴、思考、

研讨、专家评审、部门审查等不断完善后的成果，其蕴 藏了很多的经验、智慧、探索，促进着水土保持事业发 展和个人成长 。大数据就是要汇聚这些智慧成果，形 成可自主学习、自主分析判断、自主指导实践的智能技 术，成为智慧水土保持的重要基础 。一套完整的水土 保持方案，其文字、表格、图件少的有几十页，多的则有 数百页，简单地将其全部扫描为 PDF 文档，上报水土 保持管理系统，这不是真正的数据要素，无法形成智慧 帮助处理的工作 。厚重的文本里有数万个数据，哪些 是最核心、最重要的数据，需要将其录入计算机数据库 进行比对、分析 。生产建设项目水土保持核心的、重要

的数据有以下几大类。

第一类是项目基本信息类数据，如项目类别 ( 水利 部生产建设项目水土保持分类管理研究成果及信息化 监管将项目分为 6 大类 36 小类，在此基础上可以根据 具体的项目资源再分三级小类，这样有利于报告中数 据的分类、总结、提炼、核验 。如不能用公路水土保持 项目的大数据去核验矿山开采水土保持项目，也不能 用东南地区水土保持项目的大数据校核西北地区水土 保持项目) ，项目规模与等级( 与水土保持项目密切相 关的占地面积、土石方量、水土流失量、水土保持措施 及其投资等) ，项目建设性质( 多为新建项目，改建、扩 建类项目因其有许多差异要特别标注) ，工程总投资与 土建投资(工程总投资与工程规模相关，土建投资与水 土保持工程量及投资等相关) ，工 程 总 工 期 ( 以 月 计 算，开工、完工的年月 ; 与水土流失量，水土保持工程量 及投资，监测、监理工作量，水土保持验收年等相关) 。

第二类是项目所在地的自然环境条件类数据，如

地形地貌(从水土保持角度一般分为山地、丘陵、平原、 风沙区，其水土保持措施显著不同) ，气象与水文特征

( 如降水量、蒸发量、气温、光照、河流及水文等，与水土 流失及水土保持措施相关) ，土壤特性(按土壤区划的 主要土壤类型标注，与土壤抗侵蚀能力、植物措施相 关) ，植被状况( 按植物区划的植被类型标注，与水土 流失状况、林草覆盖率、植被恢复状况及植物措施布局 相关) 。这些特征数据是水土保持因地制宜地分类、指

导、判别、检验的依据。

第三类是占地与土石方类数据，如占地性质 ( 永 久、临时两类) ，占地面积，占地类型 ( 按国土资源标准 规定的地类名称，从水土保持角度分为水田、梯田、旱 地、园地、林地、草地、水域、荒地、工矿建设用地等，并 区分永久与临时占地，是经水土保持分析评价后补充 完善的数据，与恢复方向和恢复面积相关) ，土石方开 挖量、回填利用量、外借方量、余方量、弃方量 ( 与土石 方平衡与调配、水土流失量预测、水土保持措施及投资 等相关) ，表土数量( 与表土资源量、剥离量、利用量、 留存量等相关) 。

第四类是项目区的水土保持特性数据，如所属国 家和地方水土保持重点预防区、重点治理区，水土保持 区划三级类别 ( 以该区域的水土保持主导功能定位表 述) ，土壤侵蚀类型( 按分类分级标准，标注至二级、三 级类型) ，项目区现状平均侵蚀模数( 与防治目标、措 施等相关) 。

第五类是水土流失防治目标与工程量数据，如设 计水平年的水土保持 6 项指标值(水土流失治理度、土 壤流失控制比、渣土防护率、表土保护率、林草植被恢 复率、林草覆盖率) ，工程措施、植物措施、临时防护措 施的工程量与相应投资，以 及 监 测 费、监 理 费、验 收 费等。

以上数据不能简单地录入，要借助更专业的数据 平台，将数据间的相互关联、逻辑关系等建成具有分 析、判断功能的数学关系，使其成为智慧水土保持密切 关联的数据，为挖掘大数据提供重要的支撑。

3．2 大数据帮助核验水土保持方案有无大的出入

个人编制的水土保持方案数量是有限的，而团队 编制的水土保持方案数量大，因此有大数据平台的支 持，就为从业人员和团队检查、核验水土保持方案提供 了智慧支撑 。当一个方案录入大数据系统后，系统将 自动计算，比对与同一类地区、相同类别项目的差异， 提示该方案与大数据出入较大的地方，也就是方案中 可能出错或不够完善的地方 。例如审核一个火电项目 的水土保持方案时，通过大数据分析，发现了几个问 题，其中之一是预测的水土流失量是大数据的 1 /5，明

显低于同类项目预测值 。 由于水土流失预测量偏小， 之后的水土保持措施量、水土保持投资自然也就少很 多，为此对相关人员提出了疑问，回复说已经审核过资 料，并没有发现问题 。这是没有积累大数据得出的一 般性结论，而基于数百个不同区域、不同规模的火电站 项目的水土保持大数据提出的定性、定量疑问，是可 靠、可信的 。之后经相关单位反复检查后发现，计算水 土流失量的方法没有问题，但在转换文档时只转换了 少部分数据，编制人员便把这个残缺的数据作为了总 量，也就出现了异常数据 。如果不是用大数据核验，则 很难发现方案中存在的隐性错误。

3．3 评审专家要善于积累并利用大数据，助力审查、 审核

方案评审专家要注重数据资源的积累与利用，将

电脑变为专家的智慧大脑，录入的数据应比上述介绍 的数据类型更多一些 。在录入某个项目的数据时会发 现数据前后不一(许多重要数据在报告的前后章节、图 表中会多次出现，往往存在前后不一、相互矛盾的情 况) 、数据不闭合 ( 数据中有缺漏项、错误) 、数据计算

有误等问题，特别是占地面积类、土石方挖填量类、自 然条件类、水土保持措施类、水土保持投资类等基础数 据出现此类问题较为普遍 。将全套数据录入后，水土 流失预测量是否切合实际，水土保持工程措施、植物措 施、临时措施工程量能否满足防治需要，其投资、监测 费、监理费、验收费是否合理等，都会通过大数据审查、

审核，提示存在的疑点 。计算机通过大数据，将全套数 据与全国平均值(分区域、分行业类别的同类数据平均

值) 的异同，以及最大值、最小值进行对比、分析 。如当 一个项目的扰动面积、土石方量、水土流失量是全国最 大值时，意味着这个项目的水土保持敏感程度、重要性 居全国首位 。当其水土保持措施量、投资量远低于同 类项目时，计算机大数据系统会提示其水土保持措施 量严重偏低，难以防控水土流失、恢复生态，由此提示 需进一步审查、核实相关数据点，分析原因，加以修正、 完善。

关于大数据在水土保持方案审批中的作用，在生 产建设项目水土保持准入条件研究 [1] 、运用水土流失

影响指数评价主体工程设计及水土保持方案 [2] 等文献 中，提出了根据大数据检验结果，对项目实施缓批、限 批的条件与建议，更科学地支撑政府关于水土保持方 面的决策与行政许可。

3．4 大数据关联分析，将极大提高生产建设项目监管 效率

大数据、云计算、人工智能、互联网、物联网、区块 链等科技手段的运用，将破解以往生产建设项目水土

保持信息化监管中的重大瓶颈 。许多地方动用了大量 人力、物力、财力甄别扰动图斑是否属于生产建设项目 的，属于哪个生产建设项目的，大量非生产建设项目扰 动图斑的解译、现场核实等耗费成本高，严重影响了监 管效率 。而运用大数据关联分析、人工智能技术可快 速剔除非生产建设项目扰动图斑，实现监管进度、质 量、成本的重大突破，极大地提升工作效率 。通过大数

据计算分析，还可科学判别水土保持重点监管项目、重

点监管部位、重点监管时段等关键要素和环节 [3－4] ，进 而推动监管部门实施精准高效监管，使有限的公共财 政经费发挥最大的功效 。有了大数据等科技支撑，水 土保持监管就可实现“全覆盖、高频次、精细化、规范 化”，科技真正成为保护生态环境、促进高质量发展的 第一生产力。

3．5 大数据智慧系统，向建设各方推送提示、警示，有 效防控水土流失灾害事件

在水土保持方案编制、监测、监理、施 工 管 理、监 督、检查、验收等工作中积累的海量数据，都是智慧水 土保持的资源和重要支撑 。各类项目的大数据与具体 项目数据相互关联，智能分析，实施精准高效的智慧预 警、预案，监管就有了坚实的支撑 。如生产建设项目什 么时段水土流失最严重，哪些工区或地段是水土流失 最突出的地方等，均能通过大数据智慧系统实施精准 高效监管。

水土流失防治责任范围矢量数据录入已成为全国 水土保持方案受理的基本条件，重点地段的地理坐标 和按月标注的施工进度表均应及时录入系统 。 当天气 预报近几天有大雨、暴雨时，水土保持大数据智慧系统 可通过网络平台、手机 APP 等新媒体，主动向建设单 位、施工单位推送警示，告知哪些工区、哪些地段需紧 急加设临时覆盖、临时拦挡，采取排水、沉沙等措施 ; 哪 些弃渣场下游有敏感点，需加强监测，制订应急预案， 做好应急准备 。大数据智慧系统会主动向监测单位、 监理单位推送工作要求，如加强驻点观测、重点旁站， 及时调整工作方案等。

根据项目的水土流失影响程度等级、水土保持敏

感度等级、工程的水土保持规模 [3－5] ，以及当地气象、 水文、人居分布、基础设施等大数据，水利部、各流域机 构、省级主管部门的水土保持大数据智慧系统，可主 动、智能地向下级管理机构做出工作提示，由大数据精 准提出需抽检的项目，确定要实地检查的地段，监督相 关管理人员按指令第一时间到达需监管的位置，实施 精准高效监管，提升监管效率及监管成效。

4 水土保持海量数据，还将开发出更多更实用的应用 模式

水土保持综合治理也有海量数据，可深度开发流 域或区域山水林田湖草沙系统治理措施体系与配置模 式 。不同类型区、不同生产建设项目的水土保持植物 措施的科学配置模式与种植技术，以及重点工程的精 准高效管理，均可通过远程智能、定位交互推送，使工 程技术人员在实地就能得到快捷、科学的指导。

水土保持动态监测、普查同样有海量数据，可构建 不同区域、流域的水土流失预报数学模型，通过大数据 要素因子的实时测报、综合计算、智能分析，做出水土 流失预测、水土流失危害预警，帮助工程技术人员及管 理部门及时制订防洪减灾预案。

水土保持区划、大江大河流域规划、地方水土保持 规划等大数据，均可通过智能推送水土保持三级区划， 指导相关技术人员围绕区划的水土保持主导功能，做 好水土流失防治规划，提升区划的生态系统服务功能 与价值，实施高质量治理、修复、监测、评价 。对 23 个 国家级重点预防保护区及 17 个重点治理区、32 个江 河源头区、87 个重要水源地等，实施定向、定位、实时 的水土保持重点防治订单服务。

5 结 语

中国的经济社会发展已进入数字经济、数字社会、 数字政府的时代，智慧水土保持将成为水土保持治理 体系和治理能力现代化的强大推动力 [6－8] 。一些相关

机构和从业人员若不重视大数据智慧系统，不具有大 数据资源和深度开发大数据的能力，就会失去发展机

会与空间，因此水土保持行业全体人员都应积极、快速 地走入智慧水土保持时代。

[参考文献]

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[作者简介] 姜德文 ( 1959— ) ，男，内蒙古阿拉善左旗人，二级

教授，博士，享受国务院政府特殊津贴专家，水利 部“5151 人才工程”部级人选，水利部综合事业局 首席专家，中国水土保持学会预防监督专业委员 会主任，水利部水土保持监测中心原副主任，长期

从事水土保持与生态保护工作。

[收稿日期] 2022－03－20

( 责任编辑 张绪兰)

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通川区深入开展水土保持联合检查

为深入贯彻落实《四川省水土保持委员会关于推 进新时代水土保持高质量发展的意见》，推动绿色发 展，促进人与自然和谐共生，通川区水务局积极配合达 州市水务局对七个县市区深入开展水土保持联合检查 专项行动。 自 2022 年 3 月 25 日起，通川区重点针对 房地产、非煤矿山等项目存在的未批先建、未批先变、 未实施防治措施、未开展监测、未验先投、未缴纳补偿 费 6 种违法行为进行排查。 专项行动突出四个坚持 : 一是坚持“三统一”，即统一行动、统一标准、统一要 求; 二是坚持问题导向，坚决依法依规查处存在严重水 土流失问题或隐患的生产建设项目; 三是坚持分类施 策，对不同行业、类型的问题，分类研究后提出建议; 四 是坚持责任追究，强力推动违法违规项目整改。 专项 行动主要从六个方面着力 : 一是深入实地做好前期摸

排工作，掌握第一手资料; 二是与有关行业部门统筹督 办，从根源入手化解矛盾纠纷; 三是强化部门联合执 法，坚持有问题必整改、有违法必立案; 四是坚持以服 务为宗旨，促进水土保持法律法规进机关、进社会、进 企业;五是全力开展“四个一批”工作，强化责任追究、 行政处罚、信用惩戒等工作方法; 六是宣传履责全覆 盖，凡是享受法律政策规定减免水土保持补偿费的生 产建设项目单位，在完成水土保持措施的同时，必须悬 挂张贴宣传标语，依法履行水土流失防治主体责任。 此次专项行动共排查了 10 个生产建设项目，发现问题 50 个，确保在规定时间内完成整改。本次水土保持联 合检查专项行动高效推进，有力地促进了全区生产建

设项目水土保持监督管理。

( 通川区水务局 王洪令 周迅)