L'Institut Provincial de Géologie et de Cartographie du Yunnan a coopéré avec SuperMap et d'autres entités pour créer une plateforme de surveillance intelligente pour la protection du bassin du lac Yilong, basée sur la plateforme de surveillance numérique du bassin du lac Yilong intégrant des technologies avancées telles que l'IA, le Big Data, le cloud computing, les modèles de support à la décision intelligents pour l'environnement aquatique et des cartes vidéo.
Le lac Yilong est l'un des neuf lacs de plateau du Yunnan. C'est un lac de plateau typique et un site touristique national de niveau 4A. Bien que l'environnement écologique du lac Yilong ait été traité de manière efficace depuis de nombreuses années, il reste confronté à de graves défis en raison de sa proximité avec la zone de construction urbaine et des dommages sérieux subis par l'environnement écologique dans les premières années. Les méthodes de gestion traditionnelles ne peuvent plus résoudre le problème.
Pour résoudre ce problème, l'Institut Provincial de Géologie et de Cartographie du Yunnan a collaboré avec SuperMap et d'autres entités pour construire une plateforme de surveillance intelligente pour la protection du bassin du lac Yilong, basée sur la plateforme de surveillance numérique du bassin du lac Yilong intégrant des technologies avancées telles que l'IA, le Big Data, le cloud computing, les modèles de support à la décision intelligents pour l'environnement aquatique et des cartes vidéo. En se basant sur les résultats de construction de la plateforme de surveillance numérique pour la protection du bassin du lac Yilong, un système de surveillance et d'alerte précoce pour le lac et un système de partage de données ont été mis en place pour améliorer la perception globale et les capacités de surveillance en temps réel et d'alerte précoce concernant divers éléments de l'environnement aquatique tels que la quantité d'eau, la qualité de l'eau, la météorologie et les rejets d'eaux usées, ainsi que diverses sources de pollution. Cela favorisera la construction de "lacs intelligents".
La plateforme s'engage à fournir l'intégralité du processus de support à la décision et de gestion de l'environnement du bassin du lac. Selon l'exigence de "contrôle précis de la pollution" et en suivant l'idée de "perception intelligente, gestion intelligente, prise de décision intelligente et contrôle intelligent", la plateforme établit un système de surveillance intelligente du lac et un centre de données. Elle réalise la gestion unifiée, la diffusion et le partage des données sur les facteurs environnementaux tels que le volume d'eau, l'hydrologie, la qualité de l'eau et les sources de pollution du lac Yilong. La plateforme utilise l'IoT, l'IA et la technologie Big Data comme support pour former une plateforme de gestion intelligente dotée de fonctions d'application telles que la gestion des données, le contrôle automatique, la patrouille intelligente du lac et le support à la décision intelligente, afin de fournir une protection et une gestion de l'environnement aquatique pour le lac Yilong avec un soutien technique intelligent, scientifique et raffiné.
L'établissement de la plateforme soutiendra davantage l'économie numérique du lac Yilong et améliorera les capacités de gestion de la qualité de l'eau et de l'environnement écologique du bassin du lac Yilong. Cela aidera également à promouvoir le contrôle de la pollution de l'eau, la restauration écologique de l'eau et la protection des ressources en eau pendant le 14e plan quinquennal en Chine, réalisant ainsi la transition des "eaux vertes et des montagnes vertes" vers des "montagnes dorées et argentées".
Figure 1 : Structure du système
"Six Modernisations" pour une Supervision Intelligente
Perception 3D de l'Environnement Aquatique
Les méthodes traditionnelles de surveillance manuelle présentent de nombreux problèmes tels qu'une faible fréquence, une consommation de temps élevée et une analyse lente. Incapables de réaliser une collecte, une analyse et une application en temps réel, elles ne peuvent pas prendre en charge une analyse intelligente de la qualité de l'environnement aquatique. La plateforme adopte l'idée de la surveillance "manuel + automatique". En s'appuyant sur le système de surveillance original du lac Yilong, elle étend les modules de surveillance automatique, notamment la qualité de l'eau, l'hydrologie, les sources de pollution, la météorologie, les eaux souterraines, la surveillance vidéo, les vannes intelligentes et les drones, pour construire un système complet de surveillance intelligente de l'environnement aquatique. Cela permet de réaliser la perception 3D et le contrôle automatique de l'espace, du ciel et du sol dans le bassin versant. Grâce à l'intégration globale des données de surveillance et de perception de l'environnement aquatique dans la plateforme de l'IoT, les données environnementales du bassin peuvent être transmises en temps réel à la couche d'application, permettant aux utilisateurs de comprendre et de contrôler en détail l'état en temps réel de l'environnement aquatique dans le bassin.
Intégration des Ressources de Données
Le bassin du lac Yilong implique des données provenant de différentes industries telles que l'environnement écologique, la météorologie, les ressources en eau, les ressources naturelles, l'agriculture et la sylviculture, ainsi que des informations telles que les bases, l'espace, la surveillance, les modèles et les activités commerciales. Cela pose de nombreux problèmes, notamment divers formats de données, de gros volumes, des normes incohérentes et plusieurs sources de supports de stockage de données. En s'appuyant sur la plateforme Big Data, le centre de données utilise l'architecture de stockage hybride. En combinant pleinement les normes nationales et industrielles, le centre de données du lac Yilong a été conçu et construit en tenant compte des différents niveaux d'activité pour améliorer le système de normes de stockage des données. Selon l'application des données,
les couches source, entrepôt de données, étiquette et application sont construites respectivement. Les membres du projet ont adopté le modèle d'architecture de microservices et utilisé les ressources de données du centre de données comme support pour intégrer les ressources de données, unifier la gouvernance des données et extraire les données de l'environnement aquatique pour en tirer des enseignements. Cela a fourni divers services fonctionnels tels que l'analyse de requêtes de données, la généalogie des données et l'analyse des thèmes liés à l'environnement aquatique.
Pour réaliser la gestion unifiée et le fonctionnement des ressources de données du lac Yilong, un système de gestion des actifs a été construit dans la plateforme, géré à travers des interfaces visuelles telles que la vue des actifs, la norme des données, la qualité des données, la généalogie des données, l'étiquetage des données et la carte des données. Cela permet au personnel d'affaires de consulter, de compter et d'analyser rapidement et facilement les actifs de données pour améliorer la gestion, le partage et le fonctionnement des données.
Gestion Intelligente de l'Espace
En raison d'une série de développements et utilisations irréfléchis de l'environnement local dus aux activités humaines et au développement social et économique, l'environnement écologique du lac Yilong s'est détérioré. En se basant sur la planification globale et les exigences de gestion et de contrôle de l'espace, la plateforme a formulé des règles d'examen d'accès aux projets selon la planification spatiale et les indicateurs de contrôle tels que les trois espaces vitaux, la ligne rouge de protection écologique, la ligne rouge et la zone de protection en bleu. Elle a créé un système unique d'évaluation et d'alerte intelligente pour la mise en œuvre des projets. Elle a également généré des résultats d'évaluation globale liés à l'inspection de l'espace, l'inspection de la capacité environnementale et l'inspection de l'utilisation des terres, et a produit des rapports d'évaluation. Cela a permis la gestion et le contrôle des lignes de rivage des rivières et des lacs, la gestion de l'espace écologique et la gestion totale des terres polluées dans le bassin du lac Yilong, garantissant la distribution spatiale des ressources de l'environnement écologique. Tout cela contribuera à créer un bon environnement d'écologie aquatique, à promouvoir le développement durable du bassin versant et à améliorer la capacité à protéger l'environnement écologique de l'eau et l'efficacité de la supervision et de la gestion des rivières et des lacs.
Figure 2 : Gestion Intelligente de l'Espace : sous-système de gestion spatiale
Analyse Intelligente de la Qualité de l'Eau
Le contrôle traditionnel de la pollution en est encore au stade du "traitement de la pollution dès qu'elle est détectée". Bien qu'après des années de traitement dans le lac Yilong, la qualité de l'eau et l'écologie du lac restent instables depuis longtemps. Il est nécessaire d'établir la relation entre les mesures de protection et la réaction à la qualité de l'eau du lac de manière scientifique.
L'analyse de la qualité de l'eau de la plateforme est basée sur les données de surveillance en temps réel et les données de prévisions météorologiques, provenant de la surveillance de l'état actuel de l'environnement aquatique et des prévisions des polluants. En établissant un système "météorologie eau-terre" modèle, une alerte précoce à court terme et une prédiction de la qualité de l'eau du lac peuvent être réalisées, fournissant aux décideurs la distribution spatiale et la tendance de concentration de l'azote, du phosphore, des nutriments et des algues dans le corps du lac pour les trois prochains jours. Cela a permis l'affichage et l'analyse de données telles que les prévisions de la qualité de l'eau aux principaux points du lac Yilong, la distribution de la qualité de l'eau à la surface du lac pour les trois prochains jours et les avertissements sur la qualité de l'eau. Grâce aux données actuelles et aux conditions limites du modèle, il est possible de tester la rationalité des résultats de prédiction du modèle. Grâce à l'analyse intelligente de la qualité de l'eau, la perception et la prédiction de la qualité de l'eau dans le bassin seront réalisées, la pollution de l'eau sera évitée à la source et un soutien de données sera fourni pour l'amélioration de l'environnement écologique du lac Yilong.
Allocation Scientifique des Ressources en Eau
Le lac Yilong est un lac de plateau typique. Étant donné qu'il n'y a pas d'apports de sources d'eau vivantes, il dépend principalement de l'apport en ressources en eau du bassin extérieur, ce qui rend le développement et l'utilisation des ressources en eau extrêmement difficiles. Par conséquent, savoir comment allouer et gérer scientifiquement les ressources en eau est une question de recherche importante pour l'amélioration de la qualité de l'eau.
La plateforme affiche l'état des ressources en eau dans le lac Yilong grâce à un modèle de support à la décision intelligente basé sur l'environnement aquatique du bassin et la technologie GIS 3D, analyse la distribution des ressources en eau dans le bassin et évalue l'impact des projets de dérivation et de réapprovisionnement en eau sur la qualité de l'eau. En s'appuyant sur le système de surveillance de l'IoT et le modèle de support à la décision intelligent pour l'environnement aquatique, elle affiche la situation actuelle et historique des ressources en eau dans le bassin du lac Yilong et prédit les changements des ressour1
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