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1、大运河保护管理监测平台设计方案57目 录1引言11.1大运河监测预警系统指标的科学性分析21.2系统建设目标71.3 总体结构92 监测系统设计152.1 设计原则152.2 监测方式及报汛工作体制162.3 监测站网布设要求172.4 监测设备设施设计要求192.5 信息传输通信网设计232.6 测站设备设施配置及投资控制333 信息汇集与预警平台设计433.1 设计原则433.2 平台组成与功能要求433.3 计算机网络系统设计443.4 数据库系统设计463. 5 平台设备配置与投资控制484 信息汇集、信息查询子系统设计504.1 设计原则504.2 信息汇集子系统设计514.3 信息
2、查询子系统设计524.4 子系统建设投资控制565 预报决策子系统设计575.1 设计原则575.2 系统组成585.3 分析预测模块585.4 预警信息生成模块605.5 系统维护和管理模块625.6 子系统软件开发投资控制636 预警子系统设计656.1 设计原则656.2 预警子系统的组成666.3 预警流程676.4 预警信息的发布686.5 预警信息传输通信网701 引言中国大运河是一个活态线性遗产，我国于2006年12月正式启动中国大运河申报世界文化遗产工作。申遗对大运河的保护管理提出了很高的要求。按照国际相关标准和要求，必须建立起科学完善的遗产管理监测预警系统，组织开展大运河遗产
3、的日常监测管理、数据收集与著录、应急突发事件处置等工作，及时解决和排除工作中存在的问题和隐患。为了提升遗产的保护管理水平，提高灾害防治、风险防范的能力，使大运河遗产的价值、真实性和完整性不受侵害，确保遗产的可持续保存和利用。2011年4月，国家文物局发文要求扬州率先建设大运河监测预警系统，该项目分为两期实施，目前都已通过验收，进入实际运行阶段。在这过程中，系统监测预警指标的科学制定，对系统的顺利运行起到了关键作用，本系统共计完成监测指标26个大项上百个小项，涵盖了本体、环境要素、保障体系三大类别的指标，构成了一套完整的监测预警指标，对大运河遗产的科学管理、合理开发及可持续发展起到极其重要的作用
4、。大运河（浙江段）保护管理监测平台，采用先进的信息技术手段，基于四有工作内容为基础，对文化遗产所在地的商务体系、日常办公体系、行政管理体系、安全监控体系、生态监控及保护体系、数据统计及分析体系进行整合，将物质文化遗产的各类资料（如外观、体积、质地、材料、年代、产地、现存地、历史、背景故事等）进行数字化。并运用遥感、遥测、GPS全球定位、地理信息系统、仿真-虚拟等技术，将非物质文化遗产如景区、公园、博物馆、城区、街道等的地理、资源、环境、基础设施、游客流量、等复杂系统进行数字化。辅助于互联网、物联网、大屏、智能门禁、监控摄像、红外/激光探测、安全风险模拟预测等技术和设备构建而成的监测指挥调度中心
5、，对文化遗产及其所在地进行全方位的信息数字化、管理智能化、监测全面化，以实现统一的管理和营运模式，为文化遗产的监测保护、推广普及提供完善有效的手段和措施。1.1大运河监测预警系统指标的科学性分析大运河监测预警系统的最大亮点是监测指标的开发。在此之前，国内还没有系统化的文化遗产监测体系，对文化遗产的保护大多数停留在定性的描述上，特别是对活态遗产更是缺少系统的监测。大运河监测预警系统监测指标的出台，对中国大运河遗产的监测乃至整个文化遗产的监测，都起到了积极的推动作用。1.1.1制定方式的科学性首先，科学划分监测遗产点的种类。大运河遗产的种类众多，仅浙江段就有10个遗产点、6条河道和16个保护点。我
6、们按照大运河申遗文本的编撰单位中国文化遗产研究院对大运河遗产的划分方法，将浙江段的大运河遗产大致划分为水工遗存、附属遗存和相关遗产三大类别，在这3个大的类别里又划分为若干小类别，只有将这些头绪理清了，才能找到影响因素，进而提炼出影响遗产价值真实性、完整性的监测指标。其次，科学分析大运河遗产的影响要素。正是由于诸多影响遗产真实性、完整性要素的存在，才有了制定监测指标的必要，从这个意义上说，影响因素和监测指标是密不可分的。确定影响因素，要求我们对大运河遗产的监测定位要了解，不是所有的因素都是必须监测的，只有影响遗产的真实性、完整性的因素才是要重点考虑的。所以前期的调研工作十分重要，只有经过前期与部
7、门业务对接、资料查阅、专家咨询等环节，拿出指标制订方案，并经遗产点管理部门的模拟运用，才能最终确定指标项。最后，用实践验证监测指标的科学性。只有在系统当中得到验证，才具有实用价值。如水面垃圾项，用具体量化的标准来制定指标就不可行，因为在实际运用中，不可能每次去数垃圾数的，比较起来，“无垃圾、零星垃圾、集中垃圾”就显得更加科学合理一些。再如，在防护林的砍伐项上，最初指标是“砍伐”“未砍伐”，但现实情况下，因实际工作需要，持有许可证的砍伐行为是主管部门所允许的，所以这一项指标最后定义为“防护林遭无采伐许可证砍伐，对堤岸产生影响”。1.1.2 制定依据的科学性参照国家标准制定监测指标。国家标准具有全
8、国统一性，在本系统中，水环境质量、气象、空气质量等监测指标都是来自于国家标准。参照行业标准制定监测指标。由我国各主管部、委（局）批准发布，在该部门范围内统一使用的标准，称为行业标准。在本系统中，交通、林业、水利方面的部分监测指标来源于行业标准。参照其他规范性文件制定监测指标，包括已通过的规划大纲、地方管理文件、遗产点根据实际管理需要制定的相关文件等。将这些现有的标准、规范进行梳理、整合，即能为系统所用。在本系统中，绿化生长情况指标来源于浙江段制定的相关保护管理办法。1.1.3指标项数值表示的科学性有了科学的监测指标，就要在系统中科学地表达出来。如果监测指标都用文字描述来表现，就不够直观及量化，
9、系统的汇总、统计、分析、评估、风险模型等功能也不能实现。在大运河监测预警系统中，我们将监测指标根据监测内容的不同分别用数值型、字符型、逻辑型3种方式表示，对水位情况等可量化指标采用数值型指标，超过或未达到合理数值就进行预警；交通可达性等监测项采用逻辑型指标；对于一些用数值型或逻辑型指标表达不清的，则采用字符型方式，这一类指标在系统中占小部分比例，主要集中在保障体系的监测指标上。通过系统中3种指标类型的划分，将监测内容清晰明了地表现出来，保障了系统各项功能的实现。1.1.4 指标运用的科学性监测指标运用的科学性首先体现在指标的可操作性上，这是检验指标是否科学的一个重要标准。指标制定出来之后最终要
10、得到执行和落实，如果制定的指标没有可落实性，监测难度太大或指标值过于苛刻，目前的监测工具无法完成，那指标就沦为一纸空文。在大运河的监测预警系统中，我们采用了多种监测手段，但不论采用人工监测、照片对比、实时视频，还是地理信息技术、物联网等先进监测手段，都确保每一项指标能很好地落实，具有可操作性。指标运用的科学性同时体现在兼顾了文化遗产的保护管理需要及遗产点的实际工作要求，既使系统的指标和监测实际管理工作相结合，同时也能成为管理单位的工作平台。大运河遗产涉及管理单位众多，有水利等30多个部门，在遗产点中，有河道，有遗址、有景点，所以既要考虑保护，又要兼顾实际使用需要。在指标的设计上，我们综合全面地
11、考虑了上述因素，制定出较为合理的监测指标。指标运用的科学性还体现在可根据监测管理的实际需求对监测指标不断进行调整。大运河监测预警系统的监测指标不是固化的，将随实际管理需要不断调整，这是指标价值的动态管理。1.1.5监测预警操作流程的科学性1监测指标的科学合理 大运河（浙江段）监测预警系统较以往遗产地监测系统有多项突破，而监测指标的制订无疑是整个系统的最核心亮点。依据国家标准的权威支撑前提下，指标制订之初即按照遗产申报时水工遗存、附属遗存和相关遗产三大类别划分子类别，每个遗产点都可以通过这种分类找到其正确位置，进而提炼出影响遗产真实性、完整性的监测指标。同时，科学分析大运河（浙江段）遗产的影响要
12、素后拿出初步方案并经遗产点管理（权属）部门的模拟运用和多次实践验证最终确定指标项。 有了科学的监测指标，就要在系统中科学的传达。一律用文字描述的形式显然不够直观。系统的汇总、统计、分析、评估、风险模型等内容，仅仅用文字也是完成不了上述任务的。基于此，在大运河（浙江段）监测预警系统中将监测指标根据监测内容的不同分别用数值型、字符型、逻辑型三种方式表示出来：水位、水环境等客观可量化指标，用数值型指标，超过或未达到合理数值就进行预警；交通可达性、有无取土情况等这类监测内容采用逻辑型指标，即只要填写“是、否”就行；对于一些用数值型或逻辑型指标表达不清的，本系统则采用字符型方式，这一类指标在系统中占小部
13、分比例，主要集中在保障体系这一块的监测内容上。系统中三种指标类型的划分，既将监测内容清晰地表现出来，又保障了系统各项功能的实现。2预警处置的规范有序 从具体操作流程来说，大运河（浙江段）遗产监测预警中心涉及环保局、水文局、园林局、林业局、气象局、公安局、海事局等33个遗产监测的责任单位和遗产点权属单位。这些责任单位根据各遗产点的具体要求以不同的频率上报遗产各方位数据，监测预警出现异常情况时，系统红灯会闪烁，出现应急报警，此时，平台管理人员就立即进行存档备查，并通知该情况涉及单位进行处置。重大预警会启动应急程序，同时，组织专家评估、预案管理和辅助决策支持。这一预警异常情况处理完毕，应急红灯也会自
14、动熄灭，整个过程井然有序。3工作整改的及时有效 在大运河浙江段监测预警系统中还添加了一个工作整改项。在对各项指标进行逐一分类进而逐一分析的前提下，以往一些图表的填报不及时，造成达不到指标值，就设置成预警。这样必然将出现频繁预警、疲于处理的状况。应急响应和预警处置要经过上报、审核、处理意见、反馈意见（含专家意见）、事件总结等一系列的繁琐环节，容易使填报单位因为程序的冗长而产生拖沓，处理事件不及时不完善的现象将会影响系统的实际应用效果。在试运行过程中，我们分析发现有很多涉及遗产点保护管理类的指标：如遗产的保护修缮记录、遗产保护管理知识培训、应急预案等管理办法的制定等，都能通过报送单位的工作补救实现
15、遗产的常态运行。基于此，系统构建中将这一类预警项改为工作整改项，预警指标变为工作整改指标。出现此类情况后，工作整改灯闪烁，数据报送员进入整改项页面后，对未完成原因、完成计划、完成时间、责任人等进行填报，并按照整改计划实施上报即可。通过整改，既完成了工作任务，满足了管理需要，又免去了大量的中间环节，并在平台留下工作记录，提高了工作效率。在半年来的试运行中，工作整改项的使用收到了良好的效果。1.2系统建设目标大运河（浙江段）监测预警系统模块划分清晰、功能完整，经试运行使用验证，达到了项目建设目标。整个建设工程完成了要素分类、监测规范、预警指标、遗产评估和跨部门协同工作规范等五大标准规范体系的建设；完成了遗产信息、遗产GIS、监测预警、决策支持和公共信息等五大基础数据库的建设；完成了档案资料、监测管理、预警处置、评估决策、公众参与、系统管理等六大功能的开发。在技术上，大运河（浙江段）监测预警系统遵循NET技术架构，满足统一平台、统一数据、统一技术、统一用户的系统建设原则；利用光纤技术及互联网技术，实现了大运河（浙江段）范围内遗产监测工作的动态监测、应急处理、协同办公、知识共享，为全线推广建设提供了接口标准及建设规范。1.3 总体结构中国大运河世界文化遗产监测总平台首次运用GIS、网络等高新技术实现了巨型、活态遗产
