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摘要：本文详细介绍了城市智慧水务建设的背景，以及城市智慧水务的需求和目标，并且阐述了城市智慧水务的建设特点和当前的困难与不足。本文还说明了城市智慧水务建设的步骤和内容，详细介绍了城市智慧水务建设所必需的工程技术和信息化技术，最后根据四川某县实际案例，给出了当前实用的城市智慧水务信息化综合解决方案。
1、背景
2008年以来，智慧地球理念即在世界范围内悄然兴起，许多发达国家积极开展智慧城市建设。通过建设智慧城市，及时传递、整合、交流、使用城市经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息，提高物与物、物与人、人与人的互联互通、全面感知和利用信息能力，从而能够极大提高政府管理和服务的能力，极大提升人民群众的物质和文化生活水平。
智慧城市建设也不是一蹴而就的，由于历史发展的原因，城市机构设置原因，技术水平原因，以及政策、法律、安全因素、经济等方面的考虑，智慧城市建设不可能一下子建立统一的平台系统，而应该是一个分行业、分领域循序渐进建设的过程。智慧城市建设包括智慧交通、智慧医疗、智慧公共服务、智慧安居、智慧电网、智慧环保、智慧金融、智慧水务建设等等。
智慧水务是智慧城市建设中重要的组成部分，在智慧城市发展早期，我们更多关注与民生关联显而易见的领域以及商业上更容易盈利的行业，水的重要性往往被忽视，因为一方面水的普遍性和自然性让我们容易漠视，另一方面水的公益性和低盈利性使商业机构动力不足。
然而水在我们生活、生产中具有举足轻重的作用，一方面涉及我们的基本生命安全，另一方面影响我们的生态文明。
在人体中水的比重占70%，大脑组织中水的比重达到80%，而血液里的水则高达90%，就连骨骼里也有15%左右的水。水是人体内液的主要来源，它有平衡体温，保证代谢正常进行的重大功能。
在城市里，水是居民的必须品，我们无时无刻都和水在打交道，我们生活、生产、清洁、休闲都需要水。水就像是一个城市的血脉，贯穿城市的每个角落，除了各种生产活动需要水之外，水还起到净化城市、美化城市的功能。如果我们忽视了对水的管理和保护，水一样给我们的生产和生活带来不便，甚至灾难。污染的水、没有控制和管理的城市排水、无法预测和疏导的城市暴雨、以及城市水系统的破坏，都将使得城市变得不适合居住，也更加谈不上智慧城市、生态城市。
2011年1月29日中央一号文件提出，水是生命之源、生产之要、生态之基。不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。2010年10月18日，党的十七届五中全会提出，“提高生态文明水平”作为“十二五”时期的重要战略任务。2012年11月8日，十八大报告提出：“建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计”。为了贯彻落实党的十八大精神，水利部提出把生态文明理念融入到水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护的各方面和水利规划、建设、管理的各环节，加快推进水生态文明建设。
智慧水务建设就是在这些宏观背景下提出的，住房城乡建设部规划的国家智慧城市试点城镇中，一大部分已经将智慧水务建设列为重要任务之一。今年以来，水利部规划了45个水生态文明建设城市，必将进一步推动智慧水务的全面建设和发展，从而实现 “城在水中、水在城中、人在绿中”，人、水、城相依相伴、和谐共生的宜居城市环境。
2、城市智慧水务的需求和目标
当前城市智慧水务建设还处于探索阶段，有些城镇进行了智慧水务的规划，水生态文明城市试点规划方案还在制定当中，在这之前，思想开明的城市已经进行了智慧水务局部的建设，过去的智慧水务只是局限于供排水或者水质安全，这是远远不够的。完整的智慧水务概念还没有形成，智慧水务的愿景也还在探讨阶段。
2.1 智慧水务建设至少要考虑城市及居民以下几个方面的需求：
城市居民的需求
饮、用水安全的需要
宜居水环境及安全的需要
精神文明建设的需要
城市管理的需求
水资源可持续利用的需要
城市供排水的需要
城市高效用水的需要
城市雨水利用与防涝的需要
城市污水处理的需要
城市环境的需求
城市水系平衡的需要
城市环境用水的需要
城市水生态保护与水污染防治的需要
城市水环境安全的需要
以上各方面的需要并不是孤立的，例如城市防涝与水系平衡密切相关，水环境保护与宜居环境及安全相辅相成，城市环境用水与城市高效用水息息相关，城市污水处理和城市水环境保护一脉相承。我们制定城市智慧水务规划要兼顾各方需求，需要从基本需求满足做起，循序渐进地发展建设。
2.2智慧水务建设不仅要满足以上的需求，更重要的是在城市水务中还存在诸多困难和问题需要一并解决。这些问题包括：
城市水域污染严重，湖泊富营养化严重；
城市地下水超采，城市地面和建筑存在下沉隐患；
城市水系破坏严重，导致水系不连通、死水系众多；
城市建设少用节水材料，雨水收集和利用设施少，路面、绿地等少用提高自然下渗能力的透水材料；
城市早期水系建设多用水泥等材料，缺乏河湖坡岸绿色生态系统；
城市用水效率不高，循环利用严重缺失；
城市内涝严重，雨污排管家底不清、排水能力不足、蓄水设施不够；
城市涉水事件处理联动能力不够，预防预警预报应急能力偏弱；
城市涉水监测数据覆盖不全面，监测密度和频度不够；
城市涉水数据尚没有进行智能化分析和处理，能提供给规划、应急决策的依据偏少； 城市涉水信息发布缺乏及时有效的途径；
城市涉水各机构联动机制尚未建立；
2.3 智慧水务建设需要实现的目标主要有：
实现涉水信息智能感知、智能分析，为城市规划和应急决策提供科学依据；
城市水系连同，形成稳定平衡的水生态系统；
城市水环境得到有效保护和防治，水质达到宜居标准；
围绕城市水系建设满足居民休闲娱乐和风景优美的文化场所；
城市建设使用符合节水、高效用水、有效防涝的设施和材料；
城市高效用水，形成循环用水的体系；
城市水资源可以持续保护和高效利用；
城市涉水事件能够预测预警预报，涉水机构有效联动，信息发布及时高效；
3、城市智慧水务的特点
根据城市及居民对智慧水务需求、城市水务建设面临的困难和问题以及城市智慧水务建设的目标，城市智慧水务系统应该具备以下特点：
3.1感知智能化：
借助新一代无线网络、物联网、智能传感器等先进技术，对水位、雨量、流量、水质、水生态、工情、视频监控等进行全方位实时监测与智能展示，智能判断传感器的运行状况、运行环境，对数据进行有效性判别。
3.2业务智慧化：
对采集的数据进行深度挖掘，并利用内嵌的水文学模型、水动力学模型、排水模型、管网模型等进行智能分析，为城市规划建设、应急指挥、智能调度、预测预报、灾情评估等的精细化管理、科学化决策提供支撑；业务系统实现智能导航、业务功能智能关联，操作人性化、智能化。
3.3管理一体化：
基于统一的开发框架，为水务管理部门构建一体化管理平台，通过数据共享、数据挖掘、智能关联分析、云计算与云存储和可扩展的信息服务管理框架，实现城市防涝抗旱、水资源、地下水、供排水、水安全、水生态、高效用水等多个业务领域的关联管理。
3.4系统集成化：
针对不同工况要求设计的系统方案，无缝集成不同原厂家的产品；软件平台实现基于服务的建模、装配、动态更改和驱动，实现现有模块与扩展模块权限、数据、应用的统一管理，满足客户多样性数据接入、全方位不断扩展的业务管理需要。
3.5信息传递智能化：
在洪涝和水质应急情况下，系统可根据预警预报发布的命令，利用位置服务和现代化的通讯手段自动对预警区域内的手机、户外大屏、户内广告屏、广播和防涝发布设施等进行预警信息发布，同时将预警信息发送给消防、武警、社区、防涝、供排水责任单位等相关人员。
3.6 全覆盖的标准化：
根据智慧水务建设的需要，应该制定城市建设中所有涉水工作的标准化体系，包括城市建设使用符合节水、高效用水、有效防涝的材料；城市水系水生态文明和文化娱乐设施的标准；城市高效用水和循环用水的标准；城市涉水事件应急联动响应标准等。
4、城市智慧水务的关键技术及应用
城市智慧水务建设涉及多学科技术，也涉及多个政府部门联动，另外还需要多种工作并行开展，才有可能达到预期的效果和目的。城市智慧水务建设可以分为工程建设和信息化建设两类，工程建设主要包括智慧水务所必须的设施建设、水利完备、水生态改善、水安全保证等基础工程，信息化建设主要包括智能感知、智能化业务平台、智能化决策支撑系统等。
4.1 工程技术
（1）水污染防治技术
城市污水处理厂使用的技术已经应用很多，也有很多专业的文献教材介绍。这里主要介绍水系污染的生态化治理技术。
城市水系防治污染除了截污纳管之外，对于已经污染和预防污染的水系主要依靠水动力、生物生态系统来吸收、吸附和转化污染物，在水系中建立自动净化的水生态系统，以达到水系自然净化的目的。一是城市水系的连同，使得水自然流动起来；二是通过培养微生物、培植水生植物的方式，培养水系自然净化的生态系统；三是使用新材料和植被，建立河湖景观型阶梯式人工湿地护坡；四是对于污染特别严重的河流，可以临时投放修复料剂，再进行生态修复；五是定期对河湖及排水官网进行清淤。
（2）景观工程技术
传统的景观工程技术主要考虑绿化和景观，少有考虑水土保持和与城市水系互动的关系。例如柳树栽植一般要栽植到河湖堤坡内侧，这样更有利于水土保持。对于缺水城市需要种植耐旱及储水的树种和植被；沿河湖景观设计需要考虑有利于水体净化的植物；特别是针对气候条件、水土养份条件、兼顾观赏性、保护环境等的景观植物研究目前国内开展的还比较少。但是这是建设智慧水务的最基本的条件之一，也是进一步发展智慧水务的根本。
（3）雨水收集与利用工程技术
目前国内的雨水收集与利用几乎是个空白，鲜有城市在建设过程中进行了雨水收集和利用的工程建设，北京奥运会的个别建筑、上海世博会的建筑以及发达城市的个别建筑物开始建设了雨水和利用的工程设施。但是光有建筑物建设雨水收集和利用工程设施还远远不够，大部分城市雨水还是到地面，然后直接或经过排水管网流入河湖，由于没有充分的雨水收集设施，以及防涝设施的不完备，很多城市不但没有将雨水收集和利用起来，还遭到了雨水引起的内涝灾害。所以建设城市范围内的雨水收集与利用工程，是有效防涝的手段之一，也是充分利用环境水资源的重要方法。
除了以上工程技术之外，城市智慧水务建设还需要循环用水工程技术，节水、高效用水、有效防涝等工程技术和材料，同时还需要建设大量的排水设施、蓄水设施、水利工程等。
4.2信息化技术
（1）智能感知技术
信息智能感知技术是城市智慧水务信息化系统的数据基础。涉水信息的智能感知一方面要求传感器的准确、智能、快速、便捷，另一方面要求自动监测站布点和人工观测合理有效。传统城市雨量采集、水系水位采集的密度远远不够，城市水系及排水管网的水质及流量几乎没有监测。
城市智慧水务系统应该通过科学布设全方位全因子的监测网络，合理设置监测站和信息自动在线采集、人工采集与外部接入、离线交换相结合的方式，实现雨量、水位、水质、流量、工情、泵闸阀、设备状态、视频等信息的采集和处理的智能化，扩大信息采集的广度和密度，保证信息采集的精度和时效性，形成完善的智慧化信息采集体系，为城市智慧水务建设提供更全面、更准确的信息支撑。
（2）智能信息服务与分析技术
城市智慧水务信息系统应能够结合地理信息系统在GIS地图上展示天气预报、卫星云图、气象雷达信息、降雨空间分布、河道湖泊水情、供排水排水管道流量、积水深度、洪涝灾情、水质及变化趋势、水生态信息、等实时水雨情信息和水库大坝、桥、泵、闸启闭等实时工情信息，并进行二维平面显示和三维模拟，对现实中的涉水情况进行科学的虚拟再现。
城市智慧水务信息系统还能够基于监测的海量数据进行统计分析，集成水情、雨情、工情、水生态、水安全、水资源信息和经济信息，通过人机界面中分布图、报表、棒图、过程线等控件，实现智能导航和业务功能智能关联显示。并根据事先设定的阈值，对于超于阈值的信息通过声音、颜色、短信等提醒值班人员。
（3）智能业务管理系统技术
传统的业务管理系统人为因素比较多，业务管理也只实现了日常的管理工具，缺乏智能化判断和分析。城市智慧水务信息化系统可以增加业务管理的智能化，减少了试错次数，提高了业务管理的效率和准确性。
例如城市排水智能化管理可以基于GIS系统对排水户进行统计、查询，对视图范围内的排水总量、排水大户、排水影响范围、许可到期续办进行显示。并结合系统的数学模型，分析当前城市排水管网承载能力和新增排水户对排水与内涝的影响，比较得到最优的接入方案。系统还可以基于历史数据、实时监测数据，结合管网模型分析区域内是否有非法排水。
（4）智能辅助决策技术
在制定城市智慧水务规划、涉水事件发生的时候，智慧水务信息化系统可以提供城市管理科学的、有效的、及时的决策依据，让城市管理者更加便捷和快速的做出判断和决策。
例如在防涝来临的时候，防涝指挥部可根据系统提供的实时监测信息和预报预警信息，结合系统提供的预案，对多种应急方案进行评估、选择、修订，形成防涝应急方案，并通过模型模拟确定最优调度方案。防涝指挥部通过系统启动应急方案，通过平台下达防涝调度令，利用系统提供的远程控制功能进行洪水调度，并通过视频会商系统和通讯手段进行物资和人员调度，基于GPS跟踪物资调运情况和人员行程位置。
（5）信息的智能传递技术
除了水务部门日常工作所需要的信息及时有效的传递之外，在洪涝和水质应急情况下，系统可根据预警预报发布的命令，利用位置服务和现代化的通讯手段自动对预警区域内的手机、户外大屏、户内广告屏、广播和防涝发布设施等进行预警信息发布，同时将预警信息发送给消防、武警、社区、防涝、供排水责任单位等相关人员。
5、城市智慧水务信息化综合解决方案
针对城市智慧水务的需求和建设目标，聚光科技（杭州）股份有限公司研究开发了城市智慧水务监测与管理综合解决方案。此方案满足城市智慧水务信息化建设的需要，以水文信息、气象信息、供排水设施信息、水利工程信息、水生态信息、水安全信息、物资人员信息、基础地理信息、视频信息为基础，依据洪水预报模型、调度模型、管网水动力模型、水质扩散模型等数学工具对数据进行深度挖掘和智能分析，并基于二、三维GIS系统对实时数据和分析结果实现可视化展示和智能查询，系统同时集智能感知、智能传输、智能应用为一体，在统一的智能辅助决策平台上，通过水资源调度配置、险灾情评估、预测预报，为决策会商与应急指挥提供实时的、智能的、科学的技术支撑，为制定智慧水务法规与标准、规划设计提供科学依据，实现覆盖规划、建设、管理、优化水务全过程业务的智慧化管理。
聚光科技不仅能够提供智慧水务信息化建设所需要的各种智能监测设备，能够提供覆盖智能业务和智能决策支持的软件系统，同时还可以提供系统集成和运营服务，能够实现咨询、规划设计、硬件、软件、系统集成和运维服务的无缝融合，为客户提供全面的智慧水务综合解决方案。
此城市智慧水务综合解决方案已经在四川某县得到了实际应用，在此应用案例中，县水务局不光是分阶段建设城市智慧水务，而同时建设了城乡一体化的智慧水利水务监测与管理系统。
备注：该项研究得到“十二五”国家科技支撑计划课题（2013BAB05B01）的支持！
1、背景
2008年以来，智慧地球理念即在世界范围内悄然兴起，许多发达国家积极开展智慧城市建设。通过建设智慧城市，及时传递、整合、交流、使用城市经济、文化、公共资源、管理服务、市民生活、生态环境等各类信息，提高物与物、物与人、人与人的互联互通、全面感知和利用信息能力，从而能够极大提高政府管理和服务的能力，极大提升人民群众的物质和文化生活水平。
智慧城市建设也不是一蹴而就的，由于历史发展的原因，城市机构设置原因，技术水平原因，以及政策、法律、安全因素、经济等方面的考虑，智慧城市建设不可能一下子建立统一的平台系统，而应该是一个分行业、分领域循序渐进建设的过程。智慧城市建设包括智慧交通、智慧医疗、智慧公共服务、智慧安居、智慧电网、智慧环保、智慧金融、智慧水务建设等等。
智慧水务是智慧城市建设中重要的组成部分，在智慧城市发展早期，我们更多关注与民生关联显而易见的领域以及商业上更容易盈利的行业，水的重要性往往被忽视，因为一方面水的普遍性和自然性让我们容易漠视，另一方面水的公益性和低盈利性使商业机构动力不足。
然而水在我们生活、生产中具有举足轻重的作用，一方面涉及我们的基本生命安全，另一方面影响我们的生态文明。
在人体中水的比重占70%，大脑组织中水的比重达到80%，而血液里的水则高达90%，就连骨骼里也有15%左右的水。水是人体内液的主要来源，它有平衡体温，保证代谢正常进行的重大功能。
在城市里，水是居民的必须品，我们无时无刻都和水在打交道，我们生活、生产、清洁、休闲都需要水。水就像是一个城市的血脉，贯穿城市的每个角落，除了各种生产活动需要水之外，水还起到净化城市、美化城市的功能。如果我们忽视了对水的管理和保护，水一样给我们的生产和生活带来不便，甚至灾难。污染的水、没有控制和管理的城市排水、无法预测和疏导的城市暴雨、以及城市水系统的破坏，都将使得城市变得不适合居住，也更加谈不上智慧城市、生态城市。
2011年1月29日中央一号文件提出，水是生命之源、生产之要、生态之基。不仅关系到防洪安全、供水安全、粮食安全，而且关系到经济安全、生态安全、国家安全。2010年10月18日，党的十七届五中全会提出，“提高生态文明水平”作为“十二五”时期的重要战略任务。2012年11月8日，十八大报告提出：“建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计”。为了贯彻落实党的十八大精神，水利部提出把生态文明理念融入到水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护的各方面和水利规划、建设、管理的各环节，加快推进水生态文明建设。
智慧水务建设就是在这些宏观背景下提出的，住房城乡建设部规划的国家智慧城市试点城镇中，一大部分已经将智慧水务建设列为重要任务之一。今年以来，水利部规划了45个水生态文明建设城市，必将进一步推动智慧水务的全面建设和发展，从而实现 “城在水中、水在城中、人在绿中”，人、水、城相依相伴、和谐共生的宜居城市环境。
2、城市智慧水务的需求和目标
当前城市智慧水务建设还处于探索阶段，有些城镇进行了智慧水务的规划，水生态文明城市试点规划方案还在制定当中，在这之前，思想开明的城市已经进行了智慧水务局部的建设，过去的智慧水务只是局限于供排水或者水质安全，这是远远不够的。完整的智慧水务概念还没有形成，智慧水务的愿景也还在探讨阶段。
2.1 智慧水务建设至少要考虑城市及居民以下几个方面的需求：
城市居民的需求
饮、用水安全的需要
宜居水环境及安全的需要
精神文明建设的需要
城市管理的需求
水资源可持续利用的需要
城市供排水的需要
城市高效用水的需要
城市雨水利用与防涝的需要
城市污水处理的需要
城市环境的需求
城市水系平衡的需要
城市环境用水的需要
城市水生态保护与水污染防治的需要
城市水环境安全的需要
以上各方面的需要并不是孤立的，例如城市防涝与水系平衡密切相关，水环境保护与宜居环境及安全相辅相成，城市环境用水与城市高效用水息息相关，城市污水处理和城市水环境保护一脉相承。我们制定城市智慧水务规划要兼顾各方需求，需要从基本需求满足做起，循序渐进地发展建设。
2.2智慧水务建设不仅要满足以上的需求，更重要的是在城市水务中还存在诸多困难和问题需要一并解决。这些问题包括：
城市水域污染严重，湖泊富营养化严重；
城市地下水超采，城市地面和建筑存在下沉隐患；
城市水系破坏严重，导致水系不连通、死水系众多；
城市建设少用节水材料，雨水收集和利用设施少，路面、绿地等少用提高自然下渗能力的透水材料；
城市早期水系建设多用水泥等材料，缺乏河湖坡岸绿色生态系统；
城市用水效率不高，循环利用严重缺失；
城市内涝严重，雨污排管家底不清、排水能力不足、蓄水设施不够；
城市涉水事件处理联动能力不够，预防预警预报应急能力偏弱；
城市涉水监测数据覆盖不全面，监测密度和频度不够；
城市涉水数据尚没有进行智能化分析和处理，能提供给规划、应急决策的依据偏少； 城市涉水信息发布缺乏及时有效的途径；
城市涉水各机构联动机制尚未建立；
2.3 智慧水务建设需要实现的目标主要有：
实现涉水信息智能感知、智能分析，为城市规划和应急决策提供科学依据；
城市水系连同，形成稳定平衡的水生态系统；
城市水环境得到有效保护和防治，水质达到宜居标准；
围绕城市水系建设满足居民休闲娱乐和风景优美的文化场所；
城市建设使用符合节水、高效用水、有效防涝的设施和材料；
城市高效用水，形成循环用水的体系；
城市水资源可以持续保护和高效利用；
城市涉水事件能够预测预警预报，涉水机构有效联动，信息发布及时高效；
3、城市智慧水务的特点
根据城市及居民对智慧水务需求、城市水务建设面临的困难和问题以及城市智慧水务建设的目标，城市智慧水务系统应该具备以下特点：
3.1感知智能化：
借助新一代无线网络、物联网、智能传感器等先进技术，对水位、雨量、流量、水质、水生态、工情、视频监控等进行全方位实时监测与智能展示，智能判断传感器的运行状况、运行环境，对数据进行有效性判别。
3.2业务智慧化：
对采集的数据进行深度挖掘，并利用内嵌的水文学模型、水动力学模型、排水模型、管网模型等进行智能分析，为城市规划建设、应急指挥、智能调度、预测预报、灾情评估等的精细化管理、科学化决策提供支撑；业务系统实现智能导航、业务功能智能关联，操作人性化、智能化。
3.3管理一体化：
基于统一的开发框架，为水务管理部门构建一体化管理平台，通过数据共享、数据挖掘、智能关联分析、云计算与云存储和可扩展的信息服务管理框架，实现城市防涝抗旱、水资源、地下水、供排水、水安全、水生态、高效用水等多个业务领域的关联管理。
3.4系统集成化：
针对不同工况要求设计的系统方案，无缝集成不同原厂家的产品；软件平台实现基于服务的建模、装配、动态更改和驱动，实现现有模块与扩展模块权限、数据、应用的统一管理，满足客户多样性数据接入、全方位不断扩展的业务管理需要。
3.5信息传递智能化：
在洪涝和水质应急情况下，系统可根据预警预报发布的命令，利用位置服务和现代化的通讯手段自动对预警区域内的手机、户外大屏、户内广告屏、广播和防涝发布设施等进行预警信息发布，同时将预警信息发送给消防、武警、社区、防涝、供排水责任单位等相关人员。
3.6 全覆盖的标准化：
根据智慧水务建设的需要，应该制定城市建设中所有涉水工作的标准化体系，包括城市建设使用符合节水、高效用水、有效防涝的材料；城市水系水生态文明和文化娱乐设施的标准；城市高效用水和循环用水的标准；城市涉水事件应急联动响应标准等。
4、城市智慧水务的关键技术及应用
城市智慧水务建设涉及多学科技术，也涉及多个政府部门联动，另外还需要多种工作并行开展，才有可能达到预期的效果和目的。城市智慧水务建设可以分为工程建设和信息化建设两类，工程建设主要包括智慧水务所必须的设施建设、水利完备、水生态改善、水安全保证等基础工程，信息化建设主要包括智能感知、智能化业务平台、智能化决策支撑系统等。
4.1 工程技术
（1）水污染防治技术
城市污水处理厂使用的技术已经应用很多，也有很多专业的文献教材介绍。这里主要介绍水系污染的生态化治理技术。
城市水系防治污染除了截污纳管之外，对于已经污染和预防污染的水系主要依靠水动力、生物生态系统来吸收、吸附和转化污染物，在水系中建立自动净化的水生态系统，以达到水系自然净化的目的。一是城市水系的连同，使得水自然流动起来；二是通过培养微生物、培植水生植物的方式，培养水系自然净化的生态系统；三是使用新材料和植被，建立河湖景观型阶梯式人工湿地护坡；四是对于污染特别严重的河流，可以临时投放修复料剂，再进行生态修复；五是定期对河湖及排水官网进行清淤。
（2）景观工程技术
传统的景观工程技术主要考虑绿化和景观，少有考虑水土保持和与城市水系互动的关系。例如柳树栽植一般要栽植到河湖堤坡内侧，这样更有利于水土保持。对于缺水城市需要种植耐旱及储水的树种和植被；沿河湖景观设计需要考虑有利于水体净化的植物；特别是针对气候条件、水土养份条件、兼顾观赏性、保护环境等的景观植物研究目前国内开展的还比较少。但是这是建设智慧水务的最基本的条件之一，也是进一步发展智慧水务的根本。
（3）雨水收集与利用工程技术
目前国内的雨水收集与利用几乎是个空白，鲜有城市在建设过程中进行了雨水收集和利用的工程建设，北京奥运会的个别建筑、上海世博会的建筑以及发达城市的个别建筑物开始建设了雨水和利用的工程设施。但是光有建筑物建设雨水收集和利用工程设施还远远不够，大部分城市雨水还是到地面，然后直接或经过排水管网流入河湖，由于没有充分的雨水收集设施，以及防涝设施的不完备，很多城市不但没有将雨水收集和利用起来，还遭到了雨水引起的内涝灾害。所以建设城市范围内的雨水收集与利用工程，是有效防涝的手段之一，也是充分利用环境水资源的重要方法。
除了以上工程技术之外，城市智慧水务建设还需要循环用水工程技术，节水、高效用水、有效防涝等工程技术和材料，同时还需要建设大量的排水设施、蓄水设施、水利工程等。
4.2信息化技术
（1）智能感知技术
信息智能感知技术是城市智慧水务信息化系统的数据基础。涉水信息的智能感知一方面要求传感器的准确、智能、快速、便捷，另一方面要求自动监测站布点和人工观测合理有效。传统城市雨量采集、水系水位采集的密度远远不够，城市水系及排水管网的水质及流量几乎没有监测。
城市智慧水务系统应该通过科学布设全方位全因子的监测网络，合理设置监测站和信息自动在线采集、人工采集与外部接入、离线交换相结合的方式，实现雨量、水位、水质、流量、工情、泵闸阀、设备状态、视频等信息的采集和处理的智能化，扩大信息采集的广度和密度，保证信息采集的精度和时效性，形成完善的智慧化信息采集体系，为城市智慧水务建设提供更全面、更准确的信息支撑。
（2）智能信息服务与分析技术
城市智慧水务信息系统应能够结合地理信息系统在GIS地图上展示天气预报、卫星云图、气象雷达信息、降雨空间分布、河道湖泊水情、供排水排水管道流量、积水深度、洪涝灾情、水质及变化趋势、水生态信息、等实时水雨情信息和水库大坝、桥、泵、闸启闭等实时工情信息，并进行二维平面显示和三维模拟，对现实中的涉水情况进行科学的虚拟再现。
城市智慧水务信息系统还能够基于监测的海量数据进行统计分析，集成水情、雨情、工情、水生态、水安全、水资源信息和经济信息，通过人机界面中分布图、报表、棒图、过程线等控件，实现智能导航和业务功能智能关联显示。并根据事先设定的阈值，对于超于阈值的信息通过声音、颜色、短信等提醒值班人员。
（3）智能业务管理系统技术
传统的业务管理系统人为因素比较多，业务管理也只实现了日常的管理工具，缺乏智能化判断和分析。城市智慧水务信息化系统可以增加业务管理的智能化，减少了试错次数，提高了业务管理的效率和准确性。
例如城市排水智能化管理可以基于GIS系统对排水户进行统计、查询，对视图范围内的排水总量、排水大户、排水影响范围、许可到期续办进行显示。并结合系统的数学模型，分析当前城市排水管网承载能力和新增排水户对排水与内涝的影响，比较得到最优的接入方案。系统还可以基于历史数据、实时监测数据，结合管网模型分析区域内是否有非法排水。
（4）智能辅助决策技术
在制定城市智慧水务规划、涉水事件发生的时候，智慧水务信息化系统可以提供城市管理科学的、有效的、及时的决策依据，让城市管理者更加便捷和快速的做出判断和决策。
例如在防涝来临的时候，防涝指挥部可根据系统提供的实时监测信息和预报预警信息，结合系统提供的预案，对多种应急方案进行评估、选择、修订，形成防涝应急方案，并通过模型模拟确定最优调度方案。防涝指挥部通过系统启动应急方案，通过平台下达防涝调度令，利用系统提供的远程控制功能进行洪水调度，并通过视频会商系统和通讯手段进行物资和人员调度，基于GPS跟踪物资调运情况和人员行程位置。
（5）信息的智能传递技术
除了水务部门日常工作所需要的信息及时有效的传递之外，在洪涝和水质应急情况下，系统可根据预警预报发布的命令，利用位置服务和现代化的通讯手段自动对预警区域内的手机、户外大屏、户内广告屏、广播和防涝发布设施等进行预警信息发布，同时将预警信息发送给消防、武警、社区、防涝、供排水责任单位等相关人员。
5、城市智慧水务信息化综合解决方案
针对城市智慧水务的需求和建设目标，聚光科技（杭州）股份有限公司研究开发了城市智慧水务监测与管理综合解决方案。此方案满足城市智慧水务信息化建设的需要，以水文信息、气象信息、供排水设施信息、水利工程信息、水生态信息、水安全信息、物资人员信息、基础地理信息、视频信息为基础，依据洪水预报模型、调度模型、管网水动力模型、水质扩散模型等数学工具对数据进行深度挖掘和智能分析，并基于二、三维GIS系统对实时数据和分析结果实现可视化展示和智能查询，系统同时集智能感知、智能传输、智能应用为一体，在统一的智能辅助决策平台上，通过水资源调度配置、险灾情评估、预测预报，为决策会商与应急指挥提供实时的、智能的、科学的技术支撑，为制定智慧水务法规与标准、规划设计提供科学依据，实现覆盖规划、建设、管理、优化水务全过程业务的智慧化管理。
聚光科技不仅能够提供智慧水务信息化建设所需要的各种智能监测设备，能够提供覆盖智能业务和智能决策支持的软件系统，同时还可以提供系统集成和运营服务，能够实现咨询、规划设计、硬件、软件、系统集成和运维服务的无缝融合，为客户提供全面的智慧水务综合解决方案。
此城市智慧水务综合解决方案已经在四川某县得到了实际应用，在此应用案例中，县水务局不光是分阶段建设城市智慧水务，而同时建设了城乡一体化的智慧水利水务监测与管理系统。
备注：该项研究得到“十二五”国家科技支撑计划课题（2013BAB05B01）的支持！