智慧巡河系统入选联合国教科文组织示范案例
大运河保护新手段“出圈”又出彩
近日，一则好消息振奋人心——
中国水利水电科学研究院和北京市通州区水务局联合报送的“大运河智慧巡河系统”，入选联合国教科文组织“数字环境下保护与促进文化多样性”示范案例，成为中国水利领域唯一入选案例。
2025年是联合国教科文组织《保护和促进文化表现形式多样性公约》（以下简称《公约》）发布20周年。《公约》发布以来，各国持续关注日新月异的数字环境对保护文化资源、加强文化互动所构成的系统性挑战，充分发挥数字技术的独特优势，促进全球文化保护、传承与创新。
放眼中国，以数字赋能文化遗产保护，各地步履不停、实招频出。
习近平总书记指出：“大运河是世界上最长的人工运河，是十分宝贵的文化遗产。大运河文化是中国优秀传统文化的重要组成部分，要在保护、传承、利用上下功夫，让古老大运河焕发时代新风貌。”
大运河，这条流淌了千年的水道，不仅是中华民族的历史见证，更是珍贵的世界文化遗产。步入数字时代，如何保护和促进运河文化多样性？“大运河智慧巡河系统”给出了中国方案。
一直以来，大运河巡河及河面清扫工作普遍存在巡河手段较为传统、事件处置监管困难、河面清扫工作繁重等痛点和难点问题。比如，巡河人员难以做到全天候现场巡查，部分河段或区域人力难以直接到达，部分违法违规事件存在取证困难的问题等。此外，河面垃圾清扫依赖人工，难以做到及时发现、立即清扫。为此，自2020年开始，中国水利水电科学研究院与北京市通州区水务局便成立项目团队，寻找数字化的解决手段。
充分借助5G通信、人工智能、自动控制、优化调度等技术，开展视频集成、精准识别、无人驾驶等水务应用研究，寻求解决大运河巡河及河面清扫难点的方法……两年时间里，一款为大运河巡河量身打造的“大运河智慧巡河系统”应运而生。
大运河智慧巡河系统 杨明祥 供图
大运河智慧巡河系统构建了“水岸一体化巡河与水域清洁”应用场景，其中包括选取重点监控区域新建10处河面视频站并组成巡河局域网，研发核心AI模型，构建基于云边协同自学习的AI模型架构，开展水域管养无人船试制等。
30万个，这是“大运河智慧巡河系统”学习的场景样本数量。
核心AI模型是系统研发的关键，为了让模型能够精准识别河段发生的各类事件，中国水利水电科学研究院水资源研究所杨明祥正高级工程师带领团队通过实地拍摄、互联网下载等手段，采集标注各类场景样本。在此基础上，项目团队基于深度学习的目标检测算法，分别建立了漂浮物识别模型、边界入侵识别模型、河岸侵占识别模型、游泳识别模型。
同时，在对河面进行全面监控的基础上，项目团队利用5G通信、自动驾驶、智能调度等技术，实现无人清扫船与视频监控系统的联动协同，能够快速发现河面垃圾，并及时清扫，维护大运河的水面环境。
在大运河通济路桥至甘棠闸段以及减运沟河段的示范应用过程中，“大运河智慧巡河系统”给出了亮眼表现——
能够精准识别钓鱼、游泳、翻越护栏、河道漂浮物、河岸侵占，识别两万组图片准确率由80%提高至90%以上；
大运河无人船河面清洁系统，可实现在行驶过程中自主避障，清洁船自控通信延时低于30毫秒，100平方米范围内清扫率达到90%以上，100平方米范围内清扫任务完成率达到90%以上。
“我们利用视频监控及智能分析技术，实现了对两段示范河段24小时全天候监控，可准确识别水面漂浮物、水位及河岸侵占、钓鱼、游泳、边界入侵等行为，并及时进行取证，变传统事后处置为事前事中处置，改变了当前主要依靠人力的巡河方式，提升了巡河效率。”杨明祥说。
值得一提的是，项目团队研发的智慧巡河技术体系，已经形成具有推广价值的成套产品，正为各国提供着运河管理与文化保护的中国智慧、中国方案。
谈及“大运河智慧巡河系统”在众多案例中脱颖而出的原因，联合国教科文组织征集团队表示，在“大运河智慧巡河系统”案例中，新兴技术的应用不再局限于文化呈现与展示的场景性提升，而是进入文化创意、生产、传播、应用、交易和保护的各个环节，形成对文化资源保护、文化创意生产、文化业态升级和新质生产力提升的系统性效应。
当前，数字化赋能为推动大运河保护提供了技术支持，正助力延长大运河文化遗产的“生命周期”，确保中华民族的文化瑰宝得以传承和延续。“我们将充分发挥数字技术的独特优势，让人们通过大运河承载的历史信息，记得起历史沧桑、看得见岁月留痕、留得住文化根脉，同时加强与各国水治理团队的技术交流，以更加发展、开放、包容的信念面对新的挑战！”
来源：中国水利报 2025年4月24日
作者：魏晓雯
责任编辑：王瑜 王景宣（实习）
