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1、随着城市运行系统的日益复杂,安全风险不断增大。城市安全基础薄弱,安全管理水平与现代化城市发展要求不适应、不协调的问题比较突出。建 设 背 景一建 设 思 路二三建 设 内 容建 设 成 效四建设背景PART 01城市安全痛点道路塌陷管线破损桥梁失稳危房倒塌山体地灾溃堤溃坝发生频率高、安全运行风险较大123监测覆盖面小时间费用成本高各自处置难以统一协调部门间数据碎片化、信息不对称现象相对突出部门监管责任不够明晰、流程不够优化全领域、全链条闭环处置机制尚未形成监测数据分散运用,导致对多因子叠加的系统性风险预警能力不足,亟需通过技术创新、数据共享和打通部门壁垒、强化多跨协同推动城市安全风险识别预警“
2、提效降费”。“体检+复诊”监测预警模式CT(Computed Tomography),即电子计算机断层扫描,它是利用精确准直的X线束、射线、超声波等,与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描,具有扫描时间快,图像清晰等特点,可用于多种疾病的检查。体检:体检:通过大面积、长时序的自动化数据采集和分析,以及城市运行数据的动态接入,找出城市安全隐患。如inSAR、传感器、地铁监测数据等。复诊:复诊:针对隐患区域,通过探地雷达、人工现场核实等精准手段,对隐患进行确认和处置。“体检+复诊”监测预警模式1、在数字化改革的时代背景下,建立大安全观,城市安全“一件事”,即对于政府来说,
3、城市安全不是一个部门、一个方面、一个环节的事,是关联的、协作的、需要共同应对的事,需要在一个整体框架下统一实施。2、综合效益和成本,改革创新形成以“体检+复诊”为核心的城市安全风险全域监测预警模式,完善城市安全运行体制机制,加快形成系统、科学、整体、动态的城市治理观和方法论,构建更有韧性的城市安全生态。建设思路PART 02任务拆解 数字化智治理念任务定义逐级拆解至最小任务项确定牵头/协同关系建立指标体系确定数据需求确定数源系统任务整体画像集成流程监控智能分析业务集成数据集成确定数据集成流程确定业务协同流程依据V字模型深化解析业务需求,综合运用5G、物联网、数字孪生等创新技术,建立六大风险场景
4、的城市安全协同防控体系。浙江省数字化改革总体方案的要求提出V字模型构建改革推进工作能力1、任务定义六大子任务道路塌陷风险管控桥梁失稳风险管控管线破损风险管控危房倒塌风险管控山体地灾风险管控溃堤溃坝风险管控城市安全运行管控任务定义逐级拆解至最小任务项确定牵头/协同关系建立指标体系确定数据需求确定数源系统2、逐级拆解至最小任务项主任务子任务任务项城市安全风险智治道路塌陷风险防控InSAR道路沉降监测移动雷达地下空洞测量人工巡查市政燃气管线压力监测道路周边盾构施工异常预警道路周边在建工地深基坑异常预警任务定义逐级拆解至最小任务项确定牵头/协同关系建立指标体系确定数据需求确定数源系统3、确定牵头/协同
5、关系任务定义逐级拆解至最小任务项确定牵头/协同关系建立指标体系确定数据需求确定数源系统序号任务项协同关系牵头单位协同单位1InSAR道路沉降监测城管局应急局2移动雷达地下空洞测量城管局各镇街3人工巡查城管局各镇街4市政燃气管线压力监测住建局燃气集团5道路周边盾构施工异常预警住建局市地铁集团6道路周边在建工地深基坑异常预警住建局各镇街4、建立指标体系、数据需求任务定义逐级拆解至最小任务项确定牵头/协同关系建立指标体系确定数据需求确定数源系统序号子任务指标指标定义1InSAR道路沉降监测年均沉降速率,累计沉降量基于InSAR数据获取年均沉降速率和时序累计沉降量。2移动雷达地下空洞测量检测断面公里数
6、探测道路下方7m内基础中是否存在空洞、脱空等问题3人工巡查道路巡查异常情况道路异常情况,评价道路状态4市政燃气管线压力监测检测燃气压力统计燃气压力异常情况,评价燃气压力危险状态5道路周边盾构施工异常预警道路周边施工盾构施工异常位置数据市地铁集团提供异常预警数据6道路周边在建工地深基坑异常预警道路周边深基坑施工异常数据在线监测设备提供异常预警数据6、确定数源系统任务定义逐级拆解至最小任务项确定牵头/协同关系建立指标体系确定数据需求确定数源系统序号子任务系统名称系统描述1InSAR道路沉降监测城市CTInSAR系统系统对接2移动雷达地下空洞测量暂无系统手工录入3人工巡查智慧城管系统对接4市政燃气管
7、线压力监测三维地下管线管理系统系统对接5道路周边盾构施工异常预警市地铁运行系统系统对接6道路周边在建工地深基坑异常预警智慧工地五色图系统对接任务拆解一级任务6个41个32个 54个二级任务协同单位指标7个牵头单位47类数据29个数源单位17个数源系统依托一体化智能化公共数据平台,实时获取7000余万条监测数据,按照统一标准清洗并汇集80余万条基础数据,形成城市安全数据专题库。7、确定业务协同流程风险预警地面沉降地物位移异常数据风险值计算预警分级风险防控图风险指数风险提示单异常识别模型计算预警信息决策指挥区领导成员单位安委办、专委办协同处置派单提醒自动预警隐患整改CT平台处置闭环重大风险提请领导
8、批示工作派发无问题是应急处置传感监测持续监管牵头单位领导批示隐患核实处置结果反馈平台城管局任务整体画像集成流程监控智能分析业务集成数据集成确定数据集成流程确定业务协同流程8、确定数据集成流程任务整体画像集成流程监控智能分析业务集成数据集成确定数据集成流程确定业务协同流程“CT”智能服务平台数据共享平台住建应急交通城管公共政务数据基础库城市安全风险监测库风险监测风险预警隐患管控分析报告执法监管数据分析平台内部共享数据归集数据接口查询应急管理局数管局数据任务分析自来水管异常数据道路周边盾构异常预警数据道路周边工地基坑异常数据InSAR道路沉降数据道路塌陷风险防控数据仓数据归集道路主题库其他主题库协
9、同部门协同业务系统其他部门交通局三维地下管线管理系统智慧城管城市CTInSAR系统智慧工地五色监管平台表1表2表1表2地下空洞数据污水、雨水管网检测故障数据住建局应急局服务接口数据接口9、业务集成数据集成任务整体画像集成流程监控智能分析业务集成数据集成确定数据集成流程确定业务协同流程数据汇集地下管网检测日常巡查数据风险预警地面沉降地物位移异常数据风险值计算预警分级风险防控图风险指数风险提示单异常识别模型计算预警信息决策指挥区领导成员单位安委办、专委办协同处置派单提醒自动预警隐患整改CT平台领导批示处置闭环重大风险提请领导批示处置结果反馈平台工作派发无问题是应急处置传感监测持续监管InSAR监测
10、结果道路周边盾构施工异常预警数源单位住建局各镇街应急局道路周边在建工地基坑在线监测交通局环境水务集团隐患核实城管局地下空洞检测10、智能分析任务整体画像集成流程监控智能分析业务集成数据集成确定数据集成流程确定业务协同流程通过接入的InSAR道路沉降监测等六大任务项数据,分析获取地面沉降、地物位移等信息,进入研究设计好的智能算法模型中,对道路风险值进行智能分析,根据计算结果对道路进行预警分级,同时自动生成道路风险图、风险指数和风险提示单。11、集成流程监控任务整体画像集成流程监控智能分析业务集成数据集成确定数据集成流程确定业务协同流程序号流程监控内容单位名称完成程度1数据报警是否及时区住建局、区
11、应急管理局、区城管局等规定时间内是否能够及时进行异常数据预警,及时将异常数据汇总报送至CT平台2业务报警是否及时区住建局、区应急管理局、区城管局等规定时间内是否能够对异常数据进行筛选分析,形成预警3应急处置是否及时区住建局、区应急管理局、区城管局等道路塌陷预警发出后,处置单位是否在规定时间内完成处置,消除安全隐患,同时及时将闭环结果反馈至CT平台集成流程监控包含建立数据评价体系和预警评价体系两个部分,分别从数据流监控和业务流监控两个方面对集成的流程进行监控,减少偏离的发生概率,并且能在偏离发生时及时纠偏。主要监控集成效率和完成度。12、任务整体画像任务整体画像集成流程监控智能分析业务集成数据集
12、成确定数据集成流程确定业务协同流程构建城市安全运行CT智治可视化“一平台”展示主界面,囊括风险识别评估、风险分级预警、部门协同处置、典型案例情景等功能模块;坚持闭环管理、过程管控,聚焦应用场景,道路塌陷风险防控驾驶舱界面包含InSAR沉降监测结果、道路空洞检测结果、地下管网检测结果数据等内容,拓展内容包括在地图上弹窗显示预警信息。建设内容PART 03总体设计 总体架构运营支撑监测数据仓数据交换仓余杭区一体化智能化公共数据平台调查数据航空摄影InSAR遥感物联传感移动激光雷达基础数据道路地质灾害危房事故案例山体桥梁堤坝高清影像倾斜摄影管线CT预警分析研判联动处置道路、管线危房、桥梁堤坝、山体风
13、险扫描风险报告异常识别风险分级预警发布事件报告风险四色图分级监管隐患整改风险核实部门派单协同处置风险二维码业务应用体系周边详情应用支撑体系政府浙政钉用户流程协同电子地图表单引擎用户平台安全平台等级保护入侵防护日志审计数据资源体系基础设施体系数据归集治理服务余杭区政务云(ECS主机,DRDS数据库,OSS存储)基础网络(电子政务网,互联网)网络安全体系组织保障体系标准规范体系综合场景指挥舱风险监测一张图风险预警一张图风险管控一张图城市安全一张图车载探地雷达系统工具风险识别入库工具沉降信息入库工具风险建模雪亮平台智慧工地五色监管平台燃气管网运行维护系统管网GIS系统(水务)区气象局雨量监测系统市地
14、铁远程监控系统杭州市地质灾害风险预报预警监管平台省地灾智防浙政钉水雨情分析管理平台余杭区水利工程标准化运行管理平台市气象局天气预警信号系统数据对接(接口设计)浙政钉堤坝山体管线桥梁危房道路六大场景驾驶舱政策制度体系移动端PC端驾驶舱道路管线桥梁建筑山体堤坝CT预警分析研判联动处置1整体智治驾驶舱3功能模块6子场景构建“1+3+6”架构体系平台展示 CT预警CT预警 沉降历史演变平台展示 CT预警CT预警 道路沉降分布平台展示 CT预警CT预警-传感数据平台展示 CT预警CT预警-雪亮视频平台展示 CT预警CT预警-雪亮视频平台展示 CT预警CT预警-检测数据平台展示 CT预警CT预警-巡查数据
15、平台展示 CT预警探地雷达检测汇总序号道路名称探测区间疏松数量脱空数(处)空洞数(处)掩埋井小计一般疏松数量(处)严重疏松数量(处)1余杭塘路良睦路-五常港路*2荆长大道余杭唐路-杭瑞高速*4五常大道天目山路-南草荡港桥*5联胜路油车斗-荆山弯路*6荆山湾路天目山西路(02省道)-闲林界(同德医院)*7红旗路荆长大道-溪沁街*11邱桥路余杭塘路-红旗路*22文茂街贺翠路-聚橙路以东*24丰岭路荆山湾路-浙地人家(绿汀路)*26郭家斗支路西坝路-荆长路*合计*CT预警 其他(探地雷达)平台展示 CT预警严重疏松一般疏松掩埋井病害点分布示意图CT预警 其他(探地雷达)平台展示 CT预警35CT预警
16、数据汇总场景类型数量道路475条管线5600km桥梁640座危房54处山体87个堤坝27座接入类型数量InSAR遥感24期中压燃气传感951个雪亮视频11488个(日更)六大场景主体检测报告623份人工巡查异常上报693次三大功能模块 CT预警CT预警-镇街风险画像平台展示 CT预警CT预警 瞬报平台展示 CT预警CT预警 月报平台展示 CT预警三大功能模块 分析研判基于风险感知灵敏度高的关键参数;借鉴传统风险矩阵图的方式;通过设立分类维度和等级判定的指标维度进行分析评判;评估风险等级,并用四色标注等级程度,量化直观展示挖掘不同要件地面沉降、形变位移等异常发生的时间规律、区域规律、空间规律,关
17、注异常聚集及发展的趋势变化。构建多层级安全风险趋势分析模型,进行日常监管处理的综合分析研判,指导日常监管工作。数据汇聚及分析包括三维展示、逐级钻取、综合驾驶舱、道路驾驶舱、管线驾驶舱、桥梁驾驶舱、危房驾驶舱、山体驾驶舱、堤坝驾驶舱大屏可视化包括(1)三维地图(2)预警详情(3)风险因子(4)模型分析报告(5)日常巡查(6)分析研判(7)瞬报(8)一键派单周边情况明包括图层控件、沉降历史演变图、聚合量测、空间分析、地图切换、比对、管线爆管分析、管线横断面分析、管线纵断面分析、预警热力图开挖、快捷搜索专题分析工具包括异常识别、风险分级、风险预警、风险发布、预警规则管理、预警指标管理城市安全风险预警
18、包括镇街四色图模型、村社四色图模型、责任部门色图模型、四色图展示、四色图关联预警事件汇总.风险四色图风险评估充分考虑各应用场景的安全现状,结合各大场景的特性及风险指数值,构建统一的风险分级标准,实现对风险分类分级管理。建立四级风险标准,包括一级(红色)、二级(橙色)、三级(黄色)、四级(蓝色)。(90,100)(80,90(70,80(60,70风险评估 道路模型因子鉴定项目是否启用获取频次评判依据分值年均沉降速率是每月50近半年年均沉降是每月50空洞缺陷状况是每年大于100米且缺陷类型为空洞或脱空100大于50米小于100米且缺陷类型为空洞75大于50米小于100米且缺陷类型脱空50小于50
19、米且缺陷类型为空洞或脱空25监测范围内无空洞、脱空0人工巡查结果是每日一级:道路出现严重坍塌变形状况100二级:道路出现非严重性坍塌变形状况,处置难度大75三级:道路出现非严重性坍塌变形状况,处置难度小50四级:发现道路出现坍塌变形的迹象25五级(正常):道路台状况良好0市政燃气管线压力监测结果是每6分钟30分钟内连续报警5次以上10030分钟内连续报警45次7530分钟内连续报警23次5030分钟内报警1次2530分钟内无报警0道路周边盾构施工状况否暂无小于50米且存在施工异常情况100大于50米小于100且存在施工异常情况或小于50米,目前施工正常75大于50米小于100米存在施工,目前施
20、工正常50大于100米小于200米,目前施工正常25大于200,目前施工正常0道路周边在建工地深基坑状况是每月基坑距离得分X基坑深度得分Y(2*X+3*y)/5小于1倍基坑深度得100分大于20米得100分11.5倍基坑深度得80分1020米得75分1.52倍基坑深度得70分510米得50分23倍基坑深度得60分2.55米得25分大于3倍基坑深度得0分小于2.5米得0分低洼路段积水预警否每月地埋式液位计示数变化 20%100地埋式液位计示数变化10%20%75地埋式液位计示数变化5%10%50地埋式液位计示数变化0%5%25地埋式液位计示数变化0%0风险评估 InSAR遥感因子InSAR能够监
21、测大范围沉降及形变,低成本。平台利用InSAR技术优势,接入监测信息,汇聚多部门多业务多场景数据,依据AI大数据分析实时监测风险隐患点,为区域安全提供保障。城市安全运行监测网设计监测指标内驱动因子外驱动因子影响因子阈值判别因子主要采用RADARSAT-2影像开展地面沉降监测,影像获取频率至少每月1次,能够获取更的重点对象的形变情况,监测结果空间分辨率不低于5米,以保证各监测对象可获取足够的监测点。风险评估 物联感知因子此次建设物联网监测预警危房、桥梁、山体、道路各项监测信息的自动采集、存储、网络分发、预警显示等多项任务。实现监测的信息化、三维化、实时化、网络化,使城市安全运行专委会可以及时、直
22、观地掌握4类场景的实际动态。场景监测站点备注山体余杭区黄湖镇虎山村陶家后山边坡-余杭区黄湖镇虎山村关霞岭自然村后山边坡-桥梁文一西路上跨绕城桥中型市政桥梁苕溪大桥特大公路桥梁危房白云村13组铜山庙14号农村危房白云村2组高地上19号农村危房白云村14组铜山庙30号农村危房白云村2组高地上7-1号农村危房白云村9组毛家桥12-1号农村危房白云村5组方家头19号农村危房道路5处路面积水点1个积水点1套设备物联感知实现项目整体技术架构的验证以及业务流程的闭环,向下接入设备,向上承载应用。整合产业链上下游,向下整合终端设备接入与管理,向上支撑物联网应用开发,横向聚合增值能力,形成端到端完整链路物联网解
23、决方案体系,打造物联网生态环境。物联感知苕溪大桥视觉监测点布设示意图文一西路上跨绕城桥单幅测点布设图风险评估 车载探地雷达因子钻孔验证疑似目标复测平台展示 分析研判分析研判-道路驾驶舱平台展示 分析研判分析研判-道路模型因子平台展示 分析研判分析研判 事件演示平台展示 分析研判分析研判 管线驾驶舱平台展示 分析研判分析研判 管线模型因子平台展示 分析研判分析研判 纵剖面分析平台展示 分析研判分析研判 桥梁驾驶舱平台展示 分析研判分析研判 桥梁模型因子平台展示 分析研判分析研判 危房驾驶舱平台展示 分析研判分析研判 危房模型因子平台展示 分析研判分析研判 山体驾驶舱平台展示 分析研判分析研判 山
24、体模型因子平台展示 分析研判分析研判 堤坝驾驶舱平台展示 分析研判分析研判 堤坝模型因子平台展示 分析研判三大功能模块 联动处置建立城市安全隐患治理的跨部门协同联动机制,消除隐患监管存在盲区;建设线上线下全链条闭环处置体系,构建跨部门、跨层级、跨领域协同机制,推动数据共享、技术创新和流程再造,实现城市安全运行领域一体化专业化智慧化防控。实时监测即时预警按时处置监督评价联动处置平台将根据事件的响应速度、处置效率、防控成效等对责任单位进行跟踪、督办、评价。平台展示 联动处置联动处置平台展示 联动处置联动处置平台展示 联动处置平台展示 综合驾驶舱综合场景驾驶舱是根据各子场景牵头单位需求,通过浙政钉用
25、户体系访问,汇聚各业务系统数据资源,进行个性化的模块展示,包含6类子场景的基本情况数据、预警处置数据等。城市安全运行CT智治平台 六大场景建设成效PART 0467模型初勘阶段校验(2022年1-2月)2021年模型设计存在因子数据缺失、重复预警等问题,反复优化。2022年1-2月累计生成77个事件,具体为道路34件、管线32件、桥梁6件、危房5件。该阶段为非汛期,山体、堤坝场景无预警事件产生。77个事件中,因32个管线预警复核较难,对其余45个事件进行复核。其中11个事件部门与镇街反馈存在明显风险,其余34个事件模型团队外业现场核实与分析后发现现场存在明显异常风险的为9件,现场无明显异常的1
26、5件,因固有因子数据异常或老旧(基坑点位错误、桥梁评测结果未更新等)引起预警的7件。针对预警事件现场核实后,存在可识别风险的模型准确率约为50%,即(11+9)/45=44%,(11+9)/(45-7)=53%。评估成效评估成效68算法迭代阶段校验(2022年3-4月)2022年3-4月期间,城市CT根据该阶段模型累计产生预警事件共计7件,其中道路预警1件、管线预警6件。本阶段主要进行指标更新、数据接入和算法迭代,通过对指标体系的反复改善和验证,对新接入数据的模型试验分析,以及对各指标、InSAR算法的验证分析,确立本项目指标体系和各指标涉及的预警算法。经模型团队外业现场核实和分析后,发现预警
27、事件中确实存在路面沉降、路面裂缝、预警点周边施工有基坑等情况,判定实际产生有效预警事件为6件,并建议预警点需持续一段时间进行监测。基于上一阶段对管控主体数据的反馈和更新,故可判定本阶段模型准确率约为85%,即6/7=85.71%。69风险评估成效因子优化阶段校验(2022年5-8月)2022年5-8月期间,城市CT根据阶段性模型累计产生预警事件共计66件,其中道路预警42件、管线预警9件、桥梁预警7件、危房预警4件、山体预警3件、堤坝预警1件。经过模型验证及迭代分析,各场景指标体系已确立,模型算法已针对各场景进行定制,基于此前的优化过程、根据行业规范并借鉴相关工程实例的结果分析,本阶段模型准确
28、率至少可达90%,本阶段涉及的所有评价指标及其算法均符合工程规范和数理逻辑要求。且通过校核分析,判定判定实际产生有效预警事件为60件,现场无明显异常的3件,因固有因子数据异常或老旧引起预警的3件。模型准确率为90%以上,即60/66=90.9%,60/63=95.2%。后续影响本模型鲁棒性和稳定性的因素主要为:本阶段还存在部分物联传感数据不能实时更新接入。评估成效70系统试运行阶段校验(2022年9-12月)2022年9-11月期间,城市CT根据阶段性模型累计产生预警事件共计34件,其中道路预警23件、管线预警4件、桥梁预警6件、危房预警1件。基于上一阶段优化的模型算法,结合新接入的既定指标数
29、据,例如移动雷达地下空洞测量,以及实时更新的市政燃气管线压力数据和低洼路段积水预警数据,综合其余常规定期更新数据,例如InSAR年均沉降速率和近半年均沉降速率,进行模型预警事件分析。此外,进一步完善上一阶段中存在的物联传感指标更新不及时、数据清零预处理待完善等影响预警准确率的问题。通过对部分预警事件进行现场情况核实,迭代优化模型准确率可达95%。评估成效评估成效712023年1-9月期间,城市CT根据阶段性模型累计产生预警事件共计105件,其中道路预警39件、管线预警7件、桥梁预警7件、危房预警5件、山体预警47件。基于上一阶段优化的模型算法,结合真实预警的复盘校核以及行业主管部门的阈值调整建
30、议,调整后的风险模型趋于稳定。经调整后的模型,六大场景均能提前预警风险区域,给行业主管部门提供有力支撑。通过对部分预警事件现场踏勘,计算后的模型准确率稳定保持在95%。系统正式运行阶段校验(2023年1-9月)全省数字改革第一批“最佳应用”数字化改革(领跑者)全省数字化改革例会典型发言全省数字改革第二批“最佳应用”2021年度浙江省改革突破铜奖荣誉展示夯实基础、集约共建4项发明专利5项软件著作专利7篇核心论文理论创新、模型迭代归集17余万条基础数据7000余万条监测数据提供13条数据目录269739条数据IRS城市CT“迭代升级”城市CT初步构建起了城市安全运行智治体系,主要有3个突破:风险监
31、测环节,模式有创新01“体检+复诊”的模式变被动为主动。风险研判环节,能力有升级02模型迭代,准确率大幅提升,平台运行一年以来,已有效预警312次。风险处置环节,流程有优化03多跨协同多部门、镇街、国企,工作闭环有效形成。城市安全运行智治体系创新突破关于浙江省测绘科学技术研究院由原浙江省第一测绘院、浙江省第二测绘院、浙江省自然资源监测中心、浙江省测绘资料档案馆、浙江省测绘质量监督检验站、浙江省测绘科学技术研究院和浙江省测绘大队等7家单位整合组建而成。测绘地理信息综合研究机构,是自然资源部地理国情监测重点实验室和自然资源浙江省卫星应用技术中心的依托单位。浙江省自然资源厅直属公益二类事业单位单位介绍曾文华测 绘 工 程 中 心 副 主 任汇报完毕恳请指导!