Vatnskreppan í heiminum versnar vegna loftslagsbreytinga, fólksfjölgunar og öldrunar. Núna er samspil gagna og tækni sem endurnýja starfsemi stjórnvalda, lífvænni og alþjóðasamtaka, koma í framkvæmd og meta vatnsstefnur. Þessi breyting gerir breytingu frá vatnsmálum að hluta til órofna sem samhæfða, gagnadrifakerfi sem gerir jafnvægið milli vistfræðilegrar heilsu, efnahagslegrar skilvirkni og félagslegrar getu.

Með því að beisla rauntíma nema, gervihnattamynd, spásagnir og gagnstætt stafrænt vettvang, geta stefnumótendur nú séð fyrir þurrkar, grunnvatnsskort, greint mengun á klukkustundum en ekki vikum og gefið frá sér vatnsréttindi sem hafa enga meiri nákvæmni. Afleiðingin er ekki aðeins stigvaxandi framför heldur endurbætur á því hvað hægt er að ná upp á år sem undirliggjandi tæki eru notuð í hugsunarskyni, viðeigandi og gegnsæmi.

Grundvöllurinn: Hvers vegna skipta gögn máli í sambandi við vatn og vatn?

Vatnsstefnur hafa alltaf krafist upplýsinga, en skali, upplausn og tímareikningar gagna sem nú eru tiltækar eru án fordæmis. Nákvæmar, kornaupplýsingar gefa upp raunsæjar upplýsingar fyrir hvert svið stefnuhringsins: vandamálagreining, valkosti greiningu, ákvarðanatöku, framkvæmd og aðlögunarmeðferð.

Án áreiðanlegra gagna, leggja stefnumótendur upp í áhættu við að nota handverksreglur byggðar á ófullnægjandi mati á lagningu, úreltum neyslutáknum eða gölluðum veðurspám. Á hinn bóginn, þegar gögnum er safnað kerfisbundið, samsett og þau greind, sýnir það mynstur sem að öðru leyti myndi vera ósýnileg. Til dæmis getur hátíðni vatnsgæði haft áhrif á þá orku sem stuðla að skaðlegum búskaparblökum, sem gerir markvissum aðferðum í stað þess að setja saman reglur sem setja alla bændur jafn mikla á.

Helstu flokkar vatnsgagna

Nútíma vatnsstefnur draga úr ýmsum aðskildum gagnasvæðum, hver og einn gefur sérstakan skilning á hringrás vatnsins og milliverkun manna við það:

  • ættarupplýsingar [[FLT:]] ] straumflæði, grunnvatnsmagn, útfellingar, snjór og evposiversation hlutfall. Þetta eru grunnþættir vatnsútreikninga og þurrkaspá.
  • Water good mælir því að efna -, lífefna - og eðlisþættir (pH, grugg, nítrat, þungarokkar, sýklar) sem ákvarða hæft áfengisákvæði, afþreyingu eða heilbrigði vistkerfa.
  • ] upplýsingar um og eftirspurn } afmælda neyslu eftir geira (markaði, iðnaði, íbúðarhverfi, orku), afurðaleyfi og skilaflæði. Þessar upplýsingar undir altanalíkönum og verndarforritum.
  • Infra skipulagskerfi og virk gögn ástand stíflu, pípulögn, meðferðarjurtir, skurðir og skolunarkerfi; frammistöðu dælustöðvar; ástand loku; orkuneysla vatnskerfa.
  • Sócio hagfræði og lýðfræðileg gögn ◆ Áhorfsspár fólks, breytingar á landnotkun, efnahagsleg starfsemi og samvinnandi hagkerfi í samfélaginu] gefa til kynna að það hjálpi við að tengja vatnsþörf og áhrif á fjármál.

Ef þetta er samhæft þarf að gera traustar gagnastjórnunarpall, sameiginlegar staðlar og stjórnsýslukerfi sem tryggja gæði gagna, staðfestingu og aðgengi. Mörg svæði eru að byggja upp skipti á gögnum eða miðstöðvar með þéttbýli þar sem stofnanir, framleiðendur og rannsóknarmenn geta deilt og aðgangur að þeim upplýsingum sem eru samkvæmir.

Umbreyttar tækniaðferðir að ná aftur vatnsstefnu

Tæknin virkar eins og vél sem breytir hráum gögnum í aðgerðagjarnar upplýsingar. Ýmsir skörunar tækniflokkar eru sérstaklega áhrifamiklir.

Fjarvistunar- og gervihnattaeftirlit

Gervihnöttar eins og GRICE-stofnunin (afturnýtan og loftslagstilraunir) og Sentinel leiða í ljós víðværar athuganir á breytingum á vatnsgeymslu jarðar, jarðvegsvökva og yfirborðsvatnsnotkun. Stefnasmiðir geta fylgst með ferlanum án þess að treysta á mælingar á jörð frá mörgum löndum sem eru gagnrýnir möguleikar á að hafa stjórn á öðrum auðlindum. Til dæmis hafa GRICE gögn sýnt fram á ógnvænlegan skaða í Idus Basin og Kaliforníudal, sem hvetur til umræðu um stefnur um grunnmál og önnur sviðsbreytingar.

IoT og In- Su SkynjararName

Internetið af hlutum (IoT) hefur gert kleift að koma upp þéttum, lágum gildum netum af skynjurum sem eru sett út í ám, vatnsgeymi, píplum og ökrum. Þessir skynjarar senda frá sér upplýsingar um raunverulegan tíma, flæði, þrýsting og gæði með frumu- eða gervihnattakortum. Snjallir vatnsmælar á heimilinu geta greint leka, veita neysluendurvirkni og virkja orkulíkan sem er að draga úr vatnsverndun. Í landbúnaði, er hægt að nota raka nema við nýtingu og draga úr vatnsnotkun um 203570% meðan á uppskeru stendur sem veitir upp á að halda þeirri stefnu að halda fyrir vatnsflutninga.

Landfræðileg upplýsingakerfi (GIS) og greining á millivefskerfi (Lasttial Invement)

GIS-ráðstafarar samþætta gagnalag sem ná yfir, aukanir, vatnsfræði, þéttleika fólks, innviði korta sem sýna tengsl á milli vistkerfa sem eru mikilvæg fyrir stefnumótun. Til dæmis getur ofþvingun grunnvatns með bágum samfélögum dregið fram málefni umhverfis- og réttarmála, sem stýra fjárfestingum í öðrum búnaði eða fjárhagsaðstoðarforritum. Vatnslögðir stjórnendur nota GAS til að fyrirmynda uppsöfnuð áhrif landspillandi á breytingar og til að hanna næringarefni þar sem niðursuðu fyrirtæki greiða fyrir notkun átræðura.

Vélarlærðir og spár

Gerviupplýsingar og vélnám (ML) flytja vatnsstefnu frá hvarfefnum til spár. Algorithms sem þjálfaðir eru í sögulegum gögnum geta spáð fyrir um flæði vatns á skurðnetinu, spá fyrir um að gæði vatns og bestu vatnslosunarútstreymi til að ná stjórn á flóðum, vatnsorku og umhverfisflæði. Þvingun í raun er notuð til að sjá sjálfvirkni vatnsdreifingar á skurðnetum, sem minnka losun úrgangs. Stefnasmiðjur eru að nota Al-drifin tæki sem líkja eftir áhrifum loftslagsbreytinga, fólksfjölgun og aðgerða til að tryggja örugga ákvarðana.

Stafrænar breytur fyrir gagnamiðlun og samspilName

Ef til vill er sú tækni sem er mikilvægasta fyrir stefnuna sú vettvangur sem tengir gagnaframleiðendur og notendur. Opnar gagnastarfsemi eins og USGS Water Data fyrir Nation og Global Water Watch (samvinna Alþjóðaauðlindastofnunarinnar og Google) gerir upplýsingar um vatnsgæði aðgengilegar. Ríki og vatnsgæði í landsvísu gera gagnaskipti kleift að deila virkum gögnum með öruggum hætti og gera svæðisbundið samræmi í þurrkum. Þessir ræður hvetja einnig almenningsgegnsækjendur til að nálgast skýrslur um vatnsgæði, vatnsgæðamagn og þurrkar, byggja upp traust og gera grasrķtr.

Atvikarannsóknir: Gögn og tækni í aðgerð

Til að kanna hvernig þessi hjálpargögn þýða raunverulega stefnubreytingu skulum við líta á nokkur dæmi úr öllum heimshornum.

Lög um sjálfbæra grunnvatnsstjórnun í Kaliforníu (SGMA)

Samræmd árið 2014, sem svörun við áratuga yfirfærslu, gefur SGMA til kynna að svæðisbundnar grunnvatnsframfarir (GSAA) geti þróað langtímajafnvægi milli útdráttar og endurvinnslu. Ásamt því að leggja algerlega fram gögn: GSAs verður að fylgjast með grunnvatnsþéttni, niðurgreiðslu og gæðum vatns; og einnig aðgreina útfærslur þeirra; og skýrslur um framfarir á fimm ára fresti. Kaliforníuráðuneytið veitir tæknilega aðstoð og gagnagátur þar sem áætlanir og eftirlit er gefið út. TechnologyAH þar á meðal er hægt að skoða undirliggjandi grunnskyn, og nota flæðislíkönin sem eru vel skynfæranleg og jarðvegslíkön. Án þessara gagnakerfa, verður búnaður áfram ásvelgt.

Samþætt vatnsmengi Singapúr

Singapúr, sem er borg þar sem engin náttúruauðlindir eru til um ferskvatnssvæði, hefur byggt eitt af háþróuðu vatnskerfum heims. Vatnsstefnu hennar, sem er miðuð við "Nýjaland Taps" (staðbundin gripa, innflutt vatn, hágæða vatnið sem kallast N NEWater og afornýting) hefur tekist með snjallri vatnsveituaðgerð sem safnar gögnum frá 200.000+ skynjarum yfir pípur, vatnsveitur og meðferðarjurtir. Mas lærir að spá fyrir um vatnsþörf, greina vatnsleka á miklum tíma og nota orku. Stefnumörkin krefjast vatnsverndaraðgerða (t.d. vatnsframfarir) og bindingar á neyslu.

Tilskipun Evrópusambandsins um vatn og vatnskerfi

Til að styðja þessa stefnu hefur ESB þróað Water Information System for Europe (WISE) ISE archury gagnasafns sem sameinar upplýsingar um ástand allra vatnshluta. WISE felur í sér gagnvirk kort af vatnsstöðu, þrýsting og aðgerðir, sem gera kleift að meta samanburð og stefnumat. Á sviði framkvæmdastjórnar Evrópu er að finna upplýsingar sem samræmast gagnasafni (t.d. í INSPIRE) og sjálfvirk skiptigögnum frá landsvögnum. Þessi aðferð, sem hægt er að beita gegndarlausri starfshæfni og hjálpar framkvæmdastjórn Evrópuráðsins að greina hvar þörf er á frekari leiðbeiningum.

Áskorun að samþætta gögn og tækni inn í vatnsstefnu

Þrátt fyrir loforðið er leiðin úr gagnaríkum til stefnu háð hindrunum.

Gögn um stjórn, einkavæðingu og öryggi

Þegar vatnskerfi verða viðkvæmari verða þau einnig viðkvæmari. Óhætt eftirlitskerfi geta losað stífluhlið eða mengað drykkjarvatn. Gögn um úrkomu frá einstökum búsvæðum geta verið mjög viðkvæm fyrir því. Stefnasmiðir verða að koma á skýrum gagnaeignarreglum, aðgangi að aðgangi að netvörnum og öryggisreglum. Stressan milli opinna gagna til almannaheilla og einkalífsvatnsréttinda (sérstaklega í landbúnaði) krefst þess að menn séu vandaðir að hanna hönnun.

Óþolandi og staðlar

Vatnsgögnum er safnað af mörgum stofnunum með mismunandi sniðum, einingum og tímatíðni. Oft er sama áin mæld af alríkisstofnun á rúmmetra á sekúndu, ríkisstofnun í akre-feet á mánuði og notagildi í lítra á mínútu. Án samþykktra viðmiða (t.d. Data Cube, WaterML, eða ISO 19156 staðal fyrir athuganir og mælingar), eru samþættar upplýsingar handvirkt og dýr. Átaksverkefni verða að koma á sameiginlegum skilgreiningum og umbreytingu gagna frá aðilum.

Kostnaðurinn er dýrkeyptur

Þróun landa og lítilla sveitarfélaga skortir oft bæði höfuðborg og tæknilega sérþekkingu. Ef tæknivæðing verður að veruleika er hætta á að ástand þeirra verði meira en nóg, en ekki ennþá. Alþjóðaþróunarfjármagn og getuframleiðni.

Traust manns til Analytics

Jafnvel þótt fullar upplýsingar liggi fyrir felst stefnumótun í því að spá fyrir um viðskipti, hagsmunaaðila og lögleg takmörk. Masmódel eru oft "svartir kassar"; ef stefnumótendur skilja ekki hvernig spár hafa verið framdar geta þeir staðist að láta til skarar skríða. Stofnanir sem krefjast skýringa á þróun Al, þátttökulíkans (t.d. sameiginlegar skipulagsstofur) og verkfræðiverkefnum sem sýna fram á áreiðanleika fyrir skönnun.

Framtíðarreglur: Þar sem gagna - og tæknin tekur stefnu vatnsins

Nokkrar þróunar munu auka samþættingu gagna og tækni í stefnu vatns.

Stafrænir tvíburar fyrir vatnskerfi

Stafrænn tvíburi er virkur, rauntíma spegill á bókstaflegu vatnskerfi (ár, vatnstól eða meðferðarstöð) sem líkir eftir hegðun sinni við mismunandi aðstæður. Stefnan getur nánast prófað áhrif nýrrar stífluaðgerðareglu, öfgakennds þurrka eða vaxtarástands í fólki áður en hún tekur við breytingum í raunheimi. Borgir eins og Helsinki og Singapúr eru nú þegar að byggja upp stafræna tvíbura í vatnsdreifikerfi þeirra. Eins og skýjakerfin setja upp og IoT-þroska, tvíburar með steingerð gera "hvað-ef" greining með fordæmislausa tryggð.

Gögn um vísindi og samfélag borgara

Framfarir í lághitaskynjara og snjallsímaforritum gefa íbúum kraft til að safna vatnsgæða gögnum til dæmis, prófa fyrir E. coli eða mæla hitastig í straumi. Forrit eins og BorgaravísindiEPA frumkvæði og Earthwatch Institute [3] fela í sér samfélög í því að fylgjast með staðbundnum vatnsvegum. Þessar upplýsingar geta komið til greina með opinberum gögnum, fylla út landfræðilega eyður og haldið gögnum sem eru ábyrgar fyrir því. Þrátt fyrir að þær séu notaðar til að stjórna gæðum, en það byggir einnig upp traust og lýðræðislega.

Samþætt vatnsauðlindastjórnun (IRWM)

IWMM hefur lengi kallað á samhæfingu milli landa. Al getur gert þessa hugmynd upptæka með því að greina gögn frá landbúnaði, orkuiðnaði og vistkerfum samtímis til að mæla með altilfærsluaðgerðum sem eru besta fjölþætt markmið. Til dæmis getur vettvangur náð jafnvægi á vatnsorku, fiskflutninga og áveituþörf fyrir heila árfleyti, meðmæli sem geta aukið við skilyrði. Slíkar sveiflubreytingar verða að hornsteini 21. aldar vatnsstefnu, einkum þegar um er að ræða fjölþættar aðstæður.

Open Data and Pure as Policy tólName

Í framtíðinni kann vatnsstefnu að krefjast þess að upplýsingar séu opnar sem skilyrði fyrir því að fá almenningsfé. Legislament eins og Kaliforníu's vatnsnotkunarkröfur [ hvetur alla notendur landbúnaðar til að tilkynna ríkið árlega notkun. Útvíkka þessar umskipanir til allra vatnsréttinda og valda þeim með raunverulegum stigaborðum getur skapað félagslega ábyrgð sem components ecurrations. Alheimsvatnsgagnaáætlun Bank [3] sem styðjastjór í sambandi við árlegri notkun vatnsréttartækja og þróun á borð við stefnu.

Niðurstaða: Úr Gögn-Drivern til stefnu- Informt

Gögn og tækni eru ekki silfurkúlur fyrir vatnskreppu heimsins. Þeir geta ekki komið í stað þess að leggja hart að sér viðræður um stjórnmál, hluthafa og verðgildi sem liggja í hjarta vatnsstefnunnar. En þeir geta með miklum hætti bætt sönnunargögnin, hraðað svöruninni og gert stefnuna sveigjanlegri og jafnari. Áskorunin fyrir stefnumótendur nútímans er sú að fjárfesta viturlega í gagnakerfum, byggja mann- og stofnanahæfni til að nota þau og hanna stefnukerfi sem tryggja að hagur þeirra sé gerður með breiðum hætti að hagur sé tekinn í notkun með tæknigreinunum. Með því að taka upp gögn og tækni sem gagnrýnir bandamenn, er nútímavatnsstefnur geta flutt ofar úr örþyrmunum og komið á sjálfvirkni vatns í framkvæmd, sjálfbærri þróun, sjálfbærri þróun vatnsframleiðslu í framtíðinni.