智慧水務(wù)是智慧城市的關(guān)鍵構(gòu)成部分，關(guān)鍵是圍繞著自然-社會二元化水循環(huán)系統(tǒng)以及半生過程和理論，充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、移動互聯(lián)等新一代信息技術(shù)，自動收集、系統(tǒng)融合、深度發(fā)掘和廣泛應(yīng)用水務(wù)信息資源，完成多方位的水務(wù)信息內(nèi)容資源共享和智能化管理，全方位提高水務(wù)管理的效率和效能。
為了更好的解決人類活動、氣候變化造成的水資源問題，如洪水災(zāi)害、旱災(zāi)缺水、水環(huán)境惡化、水生態(tài)退化等，促進(jìn)水務(wù)工作向信息化更高層次發(fā)展，水務(wù)信息化變成水資源管理的關(guān)鍵著力點(diǎn)和有效載體。按照“水利工程補(bǔ)齊短板、水利領(lǐng)域強(qiáng)管控”的總基調(diào)和“安全、實(shí)用”的基礎(chǔ)要求，19年水利部相繼印發(fā)了《加速推進(jìn)智慧水利的指導(dǎo)意見》、《智慧水利總體方案》和《智慧水利網(wǎng)信水平三年行動提高方案（2019-2021年）》，更進(jìn)一步明確了今后一個階段我國智慧水利基本建設(shè)的整體要求、關(guān)鍵任務(wù)，明確提出了機(jī)構(gòu)實(shí)施方案及保障措施、近期行動目標(biāo)和計劃，引導(dǎo)全國智慧水利整體規(guī)劃和基本建設(shè)。同時，上海市、江蘇省、深圳市等省市也相繼展開智慧水務(wù)基本建設(shè)。19年12月，華為技術(shù)有限公司和平安國際智慧城市科技股份有限公司聯(lián)合體中標(biāo)深圳市智慧水務(wù)一期工程項(xiàng)目，中標(biāo)價達(dá)4.45億人民幣，被稱作19年智慧水務(wù)“第一標(biāo)”。華為等互聯(lián)網(wǎng)公司跨界進(jìn)入智慧水務(wù)，更說明水務(wù)信息化領(lǐng)域迎來了藍(lán)海時代。
大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)在智慧水務(wù)基本建設(shè)中將扮演著關(guān)鍵角色，覆蓋數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)測調(diào)度、水量水質(zhì)管控等全棧全場景。華為在大數(shù)據(jù)分析和人工智能領(lǐng)域，出示覆蓋端邊云的一站式人工智能開發(fā)平臺，吸引領(lǐng)域內(nèi)諸多的戰(zhàn)略合作伙伴和開發(fā)者覆蓋各類豐富場景的開發(fā)和落地，同時支持開發(fā)者算法攻關(guān)去完成關(guān)鍵場景的關(guān)鍵難點(diǎn)突破，共同促進(jìn)智慧水務(wù)向前發(fā)展。
智慧水務(wù)技術(shù)架構(gòu)包括信息采集、基礎(chǔ)設(shè)施、大數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和信息安全。其中信息采集是智慧水務(wù)的“感覺系統(tǒng)”、是智慧水務(wù)的“眼”，通過搭建天地空一體化數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，完成對涉水目標(biāo)及其環(huán)境信息內(nèi)容的感知和接收?，F(xiàn)階段我國水利領(lǐng)域數(shù)據(jù)監(jiān)測感知覆蓋不全、密度低，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計我國基本水文站網(wǎng)平均密度3202km2/站，雨量站平均密度約500km2/站，蒸發(fā)站平均密度5800km2/站，約50%中小型流域沒有水文監(jiān)測，90%以上小型水庫和近乎全部堤壩沒有安全數(shù)據(jù)監(jiān)測?，F(xiàn)階段，城市公用基礎(chǔ)設(shè)施基本建設(shè)相較完善，公安、交通、環(huán)保等部門在城市（尤其是建成區(qū)）安排了大批量的視頻監(jiān)控儀器，視頻監(jiān)控基本可實(shí)現(xiàn)全覆蓋。除去單純的“看看”視頻之外，怎樣高效、共享、重復(fù)使用這些視頻資源，為水務(wù)部門管理服務(wù)，節(jié)約基本建設(shè)成本的同時，大幅度提高管理效能，機(jī)器視覺技術(shù)為此提供了一個重要途徑。
機(jī)器視覺技術(shù)主要是利用計算機(jī)來模擬人的視覺功能，從客觀存在的圖像中提取信息內(nèi)容，進(jìn)行處理并加以理解，最終用作實(shí)際檢測、測量和控制。運(yùn)用城市泛在的高清攝像儀器，基于機(jī)器視覺技術(shù)對水位、流量、排水口、水面漂浮物、人員入侵等進(jìn)行識別，拓展智慧水務(wù)的信息內(nèi)容數(shù)據(jù)監(jiān)測和收集方式，拓寬智慧水務(wù)的“眼”。機(jī)器視覺技術(shù)在智慧水務(wù)基本建設(shè)的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域如下：
（1）城市內(nèi)澇積水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測和預(yù)警信息
現(xiàn)階段，城市現(xiàn)已基本建設(shè)了洪澇積水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，相較于傳統(tǒng)式的人工數(shù)據(jù)監(jiān)測方式工作效率上得到了較大提升。但監(jiān)測站點(diǎn)通常安排在易積水路段，監(jiān)控站點(diǎn)一經(jīng)建造就已固定，且監(jiān)測站網(wǎng)覆蓋密度低、數(shù)據(jù)監(jiān)測區(qū)域有限。伴隨著城市建設(shè)用地的不斷擴(kuò)展，城市內(nèi)澇積水監(jiān)測站點(diǎn)明顯不足，無法滿足智慧城市基本建設(shè)的新需求。運(yùn)用城市泛在的視頻監(jiān)控儀器（如立交橋、下凹橋、隧洞等），產(chǎn)品研發(fā)基于機(jī)器視覺的洪澇積水水位識別技術(shù)，可24小時連續(xù)的在線監(jiān)控道路積水變化，結(jié)合降水預(yù)報產(chǎn)生洪澇預(yù)警信息，并即時向社會發(fā)布告警信息，群眾可事先選擇繞行路線，便捷群眾出行。
在洪澇監(jiān)測站點(diǎn)密度低、洪澇監(jiān)測設(shè)備投入成本有限、歷史降雨積水?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計不足的情況下，運(yùn)用城市泛在的視頻監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行洪澇積水水位數(shù)據(jù)監(jiān)測和識別，累積洪澇監(jiān)測數(shù)據(jù)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)樣本后，運(yùn)用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，結(jié)合降水預(yù)報信息內(nèi)容，搭建基于大數(shù)據(jù)分析的城市內(nèi)澇預(yù)警信息模型，彌補(bǔ)傳統(tǒng)式基于機(jī)理的城市內(nèi)澇預(yù)測模型計算參數(shù)難率定、計算時間長、計算效率低等問題。
（2）排污口實(shí)時在線監(jiān)測和告警
沿河排污口數(shù)目龐大，一部分企業(yè)出于利益驅(qū)動，偷排情況仍然存在著。排污口定量和重點(diǎn)監(jiān)管是水環(huán)境監(jiān)測的一大難題。運(yùn)用沿河布置的視頻監(jiān)控儀器，產(chǎn)品研發(fā)基于機(jī)器視覺的污水排放行為捕獲與污水排放量估算技術(shù)，對排污口的污水排放行為（是否排水）、排水量、排水水質(zhì)展開24小時無間斷的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)排水異常情況展開告警，實(shí)現(xiàn)污水排放行為的在線動態(tài)監(jiān)測，可有效監(jiān)管非法污水排放行為。
（3）人員非法入侵識別和告警
每到夏日總會見到河道、水庫等水域附近禁止游泳、禁止釣魚的安全警示，但也總會發(fā)生因違法違規(guī)下河游泳導(dǎo)致溺水身亡的事件。河道、水庫、湖泊等水域岸線長，依賴于人工巡查很難做到實(shí)時、有效監(jiān)管。產(chǎn)品研發(fā)基于機(jī)器視覺的人員非法入侵識別技術(shù)，對游泳、劃船、釣魚等違規(guī)行為展開識別并告警，可大幅提高監(jiān)管效率。
（4）水面懸浮物智能識別和告警
運(yùn)用高清攝像儀器，研發(fā)基于機(jī)器視覺的水面懸浮物識別技術(shù)，對河道、引水渠、水庫、湖泊等水源的水面懸浮物展開識別和告警，替換當(dāng)下人工巡河和人工湖（庫），可大幅提高巡河、巡湖（庫）效率，降低人力成本。
