数字中国建设典型案例之八 | 数字孪生水利防汛抗旱“四预”建设
案例单位：水利部信息中心
近年来，伴随全球气候变暖，水旱灾害趋多趋频趋强趋广。加强灾害预报、预警、预演、预案（“四预”措施），是水旱灾害防御的关键。水利部以数字化、网络化、智能化为主线，推进数字孪生水利防汛抗旱“四预”建设，助力“四预”能力提升，支撑打赢现代化防汛抗旱主动战攻坚战。
水利部秉承“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”原则，锚定“延长预见期与提高精准度有效统一”目标，统筹推进现代化雨水情监测预报体系建设，初步构建了“天空地水工”一体化监测感知体系、具有“四预”功能的数字孪生水利体系，为水旱灾害防御、突发事件处置等提供有力支撑。
图1 水利业务“四预”技术框架
一是构建一体化监测感知体系，夯实数据基础。水利部汇集更新基础数据、监测数据、业务管理数据、跨行业共享数据、地理空间数据等5大类数据资源，涉及水库、河道及堤防、蓄滞洪区等55类1600多万个水利对象；实时汇集“天基”23颗遥感卫星，“空基”2500架无人机，“地基”15.5万个报汛站点（8.2万个雨量站）、1.5万个视频监控点，初步形成了“天空地水工”一体化监测感知体系，全覆盖、全要素、全天候、全周期感知雨水情态势，以丰富数据支撑防汛抗旱“四预”。
图2 “天空地水工”一体化监测感知
二是创新“四预”模型，提升防御能力。通过加强降雨预报模型、产汇流水文模型、洪水演进水动力学模型创新及应用，建设多源空间信息融合的洪水预报平台，初步形成了贯通“云雨水”、覆盖“天空地水工”的完整监测预报链条，支撑精准超前预报；构建预报预警、短临预警和实况预警等多阶段递进式预警体系，根据实际需求，制定预警指标、动态调整阈值、拓宽预警发布渠道，及时把预警信息直达防御一线和受影响区域的社会公众，实现快速直达预警；自主创新研发河网水动力预报系统，支撑多维水动力学模型快速建模，可第一时间开展洪水演进预报，模拟预演灾害风险，有力支撑前瞻科学预演；攻关复杂水工程多目标优化调度技术，构建洪水预报调度一体化系统，在数字流场中推演流域水工程运用次序、运用时机、运用规模，实现“一个流量、一方库容、一厘米水位”精准调度。
2021年以来，水利部门强化“四预”措施，滚动开展作业预报177.5万站次，累计发布水情预警10277次，为防御2021年黄河海河罕见秋汛、2022年珠江流域性洪水及长江特大骤旱、2023年海河“23·7”流域性特大洪水、2024年湖南团洲垸堤防决口等水旱灾害提供坚实保障，降低了因灾害造成的直接经济损失和间接社会成本。
数字中国建设典型案例之九 | “区块链+蔬菜”质量追溯创新应用
案例单位：农业农村部信息中心
当前，互联网、物联网、大数据、区块链、人工智能等智能技术发展日新月异，数字技术创新与产业创新深度融合。农业农村部信息中心着眼于从根本上解决长期存在的农产品质量安全问题，确保让老百姓吃得安心、吃得放心，以问题最为突出的韭菜为小切口，在山东省潍坊市组织开展“区块链+蔬菜”综合试点。
图1 “区块链+蔬菜”架构图
试点项目充分利用区块链所具有的分布式部署、去中心化、不可篡改等技术特点，着力构建数据资源体系，着力建设“区块链+蔬菜”溯源管理平台，着力健全制度标准体系，建成了蔬菜从田间到餐桌的全产业链可信溯源运行机制。
一是创建了蔬菜全产业链数据资源体系。利用物联网、卫星遥感、手机等技术手段，全方位采集覆盖蔬菜生产环境、生产过程、加工流通、检验检测等各环节、全过程的数据，确保影响蔬菜质量安全的数据真、数据活、数据全，截至目前，数据量已达500万条。
二是建成了“区块链+蔬菜”溯源管理平台。采取政府和市场主体共同投资的方式，建设了区块链管理基础底座、信息管理系统、质量追溯系统等，实现了网络管理、联盟管理、节点管理、证书管理、合约管理等功能，能够满足政府部门监管、生产主体经营决策、消费者溯源查询的需要。目前，已有15个蔬菜品种在平台上运行，覆盖面积达4万亩。
三是制定了“区块链+蔬菜”制度标准体系。依据《农产品质量安全法》《数据安全法》《农药管理条例》等法律法规，先后制定了蔬菜生产投入品、蔬菜产品准出、数据资源管理、数据上链共享等管理办法，起草的“区块链+蔬菜”质量安全追溯平台行业标准即将公布，实现了靠制度管理、依标准生产。
图2 “区块链+蔬菜”监控大屏
项目实施以来，数据要素价值日益凸显，区块链技术的应用得到试点地区高度认可，社会效益、生态效益、经济效益显著。经测算，试点地块亩均增收9%—30%，水肥药等综合成本节省35%左右。目前，山东省潍坊市在试点取得成功的基础上，打造“区块链+蔬菜”创新应用高地，这一成果正在四川彭州、河南内黄等地落地推广。
数字中国建设典型案例之十 | 国家公共文化云建设
案例单位：文化和旅游部全国公共文化发展中心
针对我国公共文化服务方面存在的建设渠道单一等问题，文化和旅游部全国公共文化发展中心开展了国家公共文化云建设工作，打造覆盖全国的全民艺术普及服务总平台，以看直播、享活动、学才艺、订场馆、读好书、赶大集六大功能为核心，另设有汇资讯、聚行业和汇文采等服务版块，面向社会公众和公共文化机构提供群众文化活动直播、全民艺术普及资源点播、艺术课程线上教学等服务。
图1 国家公共文化云PC端服务界面
一是打造了用户池、资源池、数据池为主的技术底座。对外提供统一用户登录认证与授权，加强国家公共文化云与各省地方平台对接工作。发挥总平台的资源汇聚作用，对国家公共文化云及地方文化云平台的各类数据进行汇聚、挖掘、分析等，推动不同层级、不同地域公共文化机构之间的数据共享。
二是在资源加工、检索及安全等多个维度引入最新适用技术，提升内容生产智慧化水平。音视频实时剪辑技术使得平台可以在直播群众文化节目的过程中边播边剪，快速生成节目拆条和回看。多模态标签自动化提取技术丰富了平台资源标签。资源和用户标签的智慧关联，提升了用户检索感兴趣资源的命中率。内容自动化机审、区块链版权保护和防盗链技术等，保障资源内容意识形态安全。
三是深入挖掘用户画像信息，在前端页面不断嵌入数据埋点，多维度采集分析用户行为数据，更有针对性地为用户智能化推荐文化资源，并持续跟踪分析用户偏好、动态调整推荐策略，不断提升用户满意度。
图2 国家公共文化云2021-2023年用户增长趋势
在国家云带动下，各地基于国家云六大核心功能，结合区域特色建设了“6+X”的地方公共文化云平台或数字文化馆平台，构建了公共文化云集群体系。自2017年上线以来，截至2024年8月31日，国家云汇聚资源合计达57.2万条，访问量16.47亿次，注册个人用户489.3万人，平均月活达50万+，日活达4.5万+，机构用户4080家。全国公共文化发展中心基于国家云研发的“基层智能服务端”，已在29个省的381个基层单位部署应用，有力推动基层公共数字文化服务提质增效。
数字中国建设典型案例之十一 | 高危行业安全监管数字化转型建设
案例单位：应急管理部科技和信息化司
在应急管理部组建之初，全国危险化学品、矿山等高危行业安全监管信息化基础较为薄弱，企业和政府层面的安全管理数字化水平整体偏低，防范化解高危行业安全风险的科技支撑能力不足，距离数字中国建设发展要求和推动公共安全治理模式向事前预防转型存在较大差距。近年来，应急管理部加快推进安全生产风险监测联网建设，实现高危行业企业重大安全风险的实时监测和动态预警，强化人工智能、大数据等新一代信息技术与安全监管业务深度融合，推动安全生产监管模式转型。
图1 电力监测系统
一是建设全国一体化实时监测网络。按照集约化建设模式,坚持部省两级统建，快速形成了部、省、市、县、园区和企业六级互联互通的安全生产监测“一张网”。二是构建分级分类的监测预警体系。基于各行业实时监测、工艺安全和事故影响等多维度数据，建设了风险分级预警模型，通过红、橙、黄、蓝四色预警，实现了部、省、市、县、园区和企业的多层级安全风险监测预警和动态管控。三是打造国家层面大数据监测能力。紧密结合业务工作需要，强化先进技术应用，构建了电力、通信、卫星遥感等一批大数据监测分析系统，形成与监测联网系统优势互补的安全生产综合监管能力，打出了支撑安全监管的“组合拳”。
图2 矿山监测预警系统
目前，安全风险监测预警系统已成为各级应急管理部门日常监管执法的得力助手，在高危行业企业安全生产监管中发挥了重要作用。一是有力提升了重大风险防范化解能力。截至目前，已接入了近7000家危险化学品重大危险源企业、3400余座生产和建设矿井、2400余座尾矿库、1500余家工贸企业等监测数据。二是加快推动了传统监管模式转型升级。各级应急管理部门已全面利用系统辅助开展安全生产监管执法工作，进一步提升了安全风险防范能力。三是对违规行为形成了强大的震慑作用。应用电力、通信、卫星遥感监测等技术，对偷采盗采、超员生产、脱岗离岗等违法违规行为形成了强大的震慑能力。四是倒逼企业落实安全生产主体责任。系统运行以来，企业重视程度显著提升，危险化学品企业平均消警时长从4小时39分钟下降至1小时8分钟，降幅达75.6%；煤矿瓦斯超限记录从单周最多1632条下降至555条，超限未处置数从单周最多284条下降至26条。
数字中国建设典型案例（一）