水利信息化在防洪抗旱工程中的应用研究 |
| 2012-07-26 11:14 作者：廖志伟 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网7月26日消息 （原文载于《硅谷》杂志）水利信息化技术为各类防汛抗旱工程提供强大的技术手段和支撑，有效的监测各类水情、险情、灾情，提高防汛抗旱决策的有效性和可靠性。论述水利信息化防洪抗旱工程中的应用的必要性，并针对水利信息化应用现状和问题提出相关解决对策。
近年来，各地区防洪抗旱工程广泛应用信息技术和开发信息资源力度不断加深，特别是在防洪抗旱工程业务信息采集、传输、存储、处理、分析和服务等各个环节发挥着重要作用。但是各级水行政主管部门、各水利业务领域发展不平衡，很多业务处理存在数字化程度覆盖面小、技术不规范、信息共享难、应用技术基础薄弱等亟待解决。
1水利信息化在防洪抗旱工程中的应用的必要性。
1）旱情和洪涝灾害频繁形势下，提高灾害预警防治能力的需要。
我国是一个自然灾害频发的国家，特别是旱情和洪涝灾害频繁。以新疆为例，虽然近年来全疆加大了对防汛抗旱工程建设的投入，但是洪涝灾害造成的直接经济损失仍然比较严重，每年都会因洪涝灾害造成人员伤亡和直接经济损失。如2010年1月以来，伊犁州发生了冰凌洪水灾害，再加之随着伊犁河谷气温偏高和局地降雨，山区积雪迅速融化，导致伊犁河谷南、北部山区各山沟都发生几次较大融雪性洪水灾害，农田和林带被淹没冲毁，一些桥涵、灌溉水渠、防洪提等水利工程基础设施被冲毁，造成直接经济损失1.4亿元人民币。
由于年久失修，一些地区江河流域防洪抗旱体系不够完善，特别是一些中小河流的防洪标准较低，病险堤防、涵闸和水库在一定范围内存在，普遍存在防汛抗旱防治能力有限的情况。即便如此，加之信息渠道不畅通，水利基础设施不足，一些偏远地位的防汛抗旱部门设备简陋，没有形成资源共享平台。基础水利单位信息采集和报送、人员经费不足，形成了
抗御洪水灾害的能力不能适应经济社会发展的矛盾。而水利信息是防汛抗旱决策的科学依据，水利信息系统的建立，对提高水情、旱情和灾情信息采集和传递的时效性、准确性至关重要，迫切需要信息化化条件下的防洪抗旱信息的收集和处理，为水资源调度、合理使用以及保护决策提供及时准确的信息支持。
2）是在水资源可持续发展形势下，水利业务部门治水思路转变的迫切要求。
随着经济社会的不断发展和进步，人类对水资源的依赖程度越来越高，一些地区存在水资源严重短缺的形势。加之洪涝旱灾等各种自然灾害发生的频率、范围和影响领域不断扩大，工农业用水效率低下，很多地区缺乏水利基础设施，农业生产在一定程度上还是靠天吃饭，
严重的水土流失也导致土地利用率低下，生态环境恶化，部分江河湖库淤积严重，直接影响经济社会发展和人民生活质量和健康水平的提高。
在信息化时代，水利业务部门工作无论是对水资源开发和利用的，还是水资源配置和保护和管理，都必须要充分开发和利用水利信息资源。特别是在旱情和洪涝灾害频发现状下，更应该充分利用水利信息资源，加强水利非工程措施减少、水资源管理和调度的技术基础建设，不断提高水利信息化管理水平和工作效率，依靠水利信息化来实现职能转变。同时，由于工业废水排放污染，包括洪涝灾害、干旱缺水、水土流失在等面临严峻形势，水利需要全面提高效率与能力，需要与国民经济和社会发展相适应，需要用水利信息化来带动水利现代化，特别是水资源可持续发展形势下，水利信息化具有重要现实和历史意义
2水利信息化在防洪抗旱工程应用现状及存在问题
1）基础信息资源不足，导致信息采集数字化程度不高。
在水利信息采集方面，面对防洪抗旱工作的要求，包括对实时水雨情信息、防洪工程信息、旱汛情监视和预警、抗灾物资信息统计等所需信息内容涉及面广，信息采集数据交换也具有多样性特征，造成了信息的时效性和种类不完善，甚至是时空搭配的不合理。一些地区和流域信息采集覆盖面有限，重点重大防汛抗旱地区建成了信息管理系统，特别是以地理信息系统（GIS）技术、网络信息技术（WEB）以及管理信息系统（MIS）技术为标志的信息技术在防洪抗旱得到应用。但从整体上看，由于信息采集的不健全和不配套，数字化手段进行信息采集的要素偏少，造成了信息的数字化和规范化程度过低，造成了信息资源开发难度增加。而时空、信息采集精度和频度较高要求和水利信息化整体要求不适应，表现在涉及到防汛抗旱前期需要的减灾决策、水资源配置等基础信息资源极不完善，服务多层次需要的、工程规划设计的各类专业数据库建设不够健全。
2）计算机网络覆盖面窄，标准不规范，信息共享机制缺乏。
计算机网络信息传输方面，目前很多省、市区等水利机构和水文部门之间，初步形成了实时监测网络，能进行各项防汛抗旱的信息传输；很多重点流域初步实现了水雨情信息传输网络化、接收处理自动化和信息管理数字化。一些城市和水利行政主管部门也开发了网上办公自动化系统，实现了水利信息的远程文件传输、公文和档案的联机管理等。但从全局来看，信息网络仍存在覆盖面窄、基层计算机网络节点缺乏有效信息传输手段等问题，远远不能满足信息技术应用于防汛抗旱业务的需求。
另外，由于受地区发展不平衡和各地实际的不同，一些水利防洪抗旱工程信息化业务应用任务和目标存在差异性，分散在各个地位和不同业务部门，造成了水利信息化数据库应用系统服务目标单一，造成了地域、专业、部门等各自为政。各数据库直接信息共享机制和手段缺乏，有的甚至还是重复建设，造成了资源浪费，有的或是由于服务目标的单一性，许多数据库不具备持续运行条件，难以向外界用户提供服务。
同时，水利信息标准规范还尚未健全，一些数据库与具体水利业务联系密切，自成体系，
信息服务合理补偿机制尚未形成，导致信息资源的占有者都希望共享其它占有者的信息资源，却不愿意将自己所拥有的信息资源提供共享，单向的共享愿望形成事实上的信息壁垒。
3）初步形成了专业数据库建设，但技术应用基础相对较为薄弱。
虽然，目前很多水利行业网络信息系统基础还较为薄弱，但是包括气息信息、水利工程地图库、雨水风情信息库、水文历史资料库、防汛抢险知识库、行政法律法规等各类专业资料数据库初步建立，从而构成了防汛抗旱的决策系统基础，也能为公众提供查询服务。但是涉及灾害监测与评估、水利水电工程建设等专业数据库建设不够，像历史洪水、洪水风险、洪水仿真、滩区蓄滞洪区、水体光谱标准、遥感监测图像等数据库还有待完善。
以地理信息系统（GIS）技术为例，目前GIS技术在防洪抗旱减灾方面的应用主要有决策支持系统或信息管理系统的平台、灾情评估、灾害风险分析与区划、防治等业务应用。但由于我国幅员辽阔，很多地区自然条件的差异性，要全面建成覆盖全国的水利信息网络比较困难，目前只是在一些重点地区和流域有了一定程度的应用，由于信息资源不足，软硬件和数据资源整体协调困难，致使已经形成的信息处理能力难以充分发挥。各级水利业务部门低水平重复开发的应用软件功能单一、系统性差、标准化程度低，信息资源开发利用层次较低、成本高、维护困难，不能形成全局性高效、高水平、易维护的应用软件资源。
3水利信息化在防洪抗旱工程应用存在问题的解决对策
1）做好重点防汛抗旱信息化工程项目规划设计，提高信息化应用水平。
信息化建设作为一个高新技术系统工程，必要具备高度的整体性、规范性、一致性和统一性，从而有效避免条块分、搞重复低水平建设，以便达到信息资源网络互通互联、充分共享的效果。防汛抗旱指挥系统作为水利信息化的重要组成部分，也是水利业务重点应用系统。规划以“应用主导、面向市场、网络共建、资源共享、技术创新、竞争开放”和水利部提出的“统一规划、各负其责；平台公用、资源共享；以点带面，分步建设”的指导思想，结合本地区实际，建成覆盖本区域内各类水利信息化规划体系（如图1），当然，由于受经济发展水平和市场环境的制约，规划内容项目的实施要因地制宜，采取各类市场手段，解决自己和技术应用难的问题，如可以争取中央在农村饮水安全、农田水利建设等方面的政策和自己支持，加强城乡重点领域和行业的水利防汛网络，将基层的水利防汛信息集中统一管理，建设覆盖全面完善的水利防汛抗旱信息化技术管理。
图1水利信息化体系规划
2）加强技术改造升级，不断应用和开发多需求、多层次的防汛抗旱信息化化专业产品。
以防汛抗旱指挥系统为例，其建设主要集中在通信网络、信息采集、信息查询和简单的统计分析、普通的洪水预报等基础应用层面，缺乏深层次真正意义上的防汛抗旱决策支持系统软件，加上部分地区水利防汛信息基础设施薄弱，水利业务开发应用难度加大。一方面，要善于综合利用各地区、各部门信息资源和技术应用成果，特别是对一些成熟的水利防汛业务系统要加大引进力度，与各单位和部门协调合作，统一开发和使用。另一方面，应加强水利防汛信息化技术改造升级，，确保水利水利防汛网络技术系统稳定可靠，有条件的地区，还应探索技术研发的模式，采取“以项目带动产品”的形式，研发更高水平的水利防汛专业产品，提升网络技术应用开发升级水平。
3）加大信息化专业人才培养和队伍建设，不断提升信息化技术应用管理水平。
水利信息化在防汛抗旱工程的应用，最终还是需要人来完成，相关部门应该制定人才需求研究和发展规划，做好人才培养的机会。结合自身岗位需要，建立健全信息化技术的绩效考核激励制度，改善人才结构，增加和造就一批高水平的水利信息化管理干部和技术中坚。同时，继续加大与院校、科研单位、IT企业的联合开发力度，通过多种形式增加和造就一批高素质信息化人才。
总而言之，信息在水利防汛抗旱工程中应用和推广将越来越广泛，随着微电子技术、现代通信技术、GIS和GPS技术，卫星遥感技术的不断发展，各类网络技术综合应用进一步加强，我们应该加大对各类网络技术的应用开发和研究力度，解决其发展中的困难，更好的服务于水利防汛建设。
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