信息化給科學(xué)防汛添“耳目”

和一個(gè)在深圳的同行聊天，她告訴我因?yàn)榻衲赀B續(xù)的陰雨天，一種透明的塑料、泡沫涼鞋賣得很火。

“連續(xù)下一個(gè)月的雨，在商場買的皮涼鞋根本經(jīng)不起水泡。”她說，“這一個(gè)月不僅天天堵車，而且人的心情也不好?！?/p>

這個(gè)長達(dá)22天的前汛期強(qiáng)降水集中期不僅給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)生活帶來諸多不便，而且還創(chuàng)下了幾個(gè)歷史“紀(jì)錄”：廣州的集中強(qiáng)降雨已達(dá)60年一遇；番禺遭受超20年一遇洪水；西、北兩江洪峰在西江最下游的水文控制站馬口水文站與北江最下游的三水站相遇，形成了珠三角河網(wǎng)地帶超過50年一遇量級(jí)的洪水……

今年以來，我國南方的降雨和洪澇來得早、范圍廣、時(shí)間長、強(qiáng)度大、災(zāi)害重。有數(shù)據(jù)顯示，特別是6月7日以來，廣西、廣東、湖南、江西等12個(gè)省(區(qū)市)遭遇強(qiáng)降雨襲擊，局部地區(qū)降雨達(dá)到百年一遇，據(jù)了解，全國40多條江河發(fā)生了超警戒水位的洪水。

隨著困擾我國江南、華南地區(qū)的強(qiáng)降雨逐漸減弱并趨于結(jié)束，汛情正在從珠江流域向江淮流域以及更北的水系全面蔓延。

7月上旬，我國東北東部、華北東部和南部、黃淮、江漢地區(qū)北部、華南和西南部分地區(qū)先后發(fā)生了兩次較強(qiáng)降雨過程。受其影響，長江上游部分支流發(fā)生超警或超保洪水，嫩江洮兒河發(fā)生超警洪水，閩南粵東沿海一些中小河流發(fā)生超?；虺瑲v史洪水。河北、江蘇、江西、河南等11?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）部分地區(qū)發(fā)生不同程度的洪澇災(zāi)害。全國的防汛抗洪已經(jīng)到了緊要關(guān)頭。

近日，水利部水文局局長鄧堅(jiān)在水文局緊急會(huì)議上宣布啟動(dòng)水文應(yīng)急測報(bào)Ⅰ級(jí)響應(yīng)。他表示，一定要認(rèn)清面臨的防汛抗洪異常嚴(yán)峻的形勢，堅(jiān)持以人為本、科學(xué)測報(bào)，全面積極防御本次強(qiáng)降雨。

據(jù)了解，雖然今年臺(tái)風(fēng)登陸早、登陸多，洪水來得早、量級(jí)大，但是全國因洪澇災(zāi)害死亡人口、倒塌房屋和農(nóng)作物受災(zāi)面積較歷史同期分別減少了73%、69%和46％，這一切都?xì)w功于超前部署、科學(xué)測報(bào)。

防汛的“耳目”

說到科學(xué)測報(bào)就不得不提起近年來水利部提出的“以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化”，“從工程水利向資源水利轉(zhuǎn)化”等水利發(fā)展的重要戰(zhàn)略。而這些重要戰(zhàn)略的提出是緣于對(duì)近年來防汛抗旱、水資源管理和水生態(tài)改善面臨的嚴(yán)峻形勢更為深刻的認(rèn)識(shí)。

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，新中國成立以來，我國每年平均受災(zāi)面積為1.22億畝，成災(zāi)面積為6720萬畝，平均不到兩年就發(fā)生一次較大洪災(zāi)，每年都因洪水災(zāi)害造成一定損失。1990年以來，全國年均洪澇災(zāi)害損失在1100億元左右，約占同期全國GDP的2％左右，而美國和日本僅分別為0.03％和0.22％。近幾年來，國家雖然加大了防洪工程建設(shè)的投入，但是洪澇災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失仍然比較嚴(yán)重。

目前，南方地區(qū)的降雨仍在持續(xù)、江河水位還在上漲、災(zāi)情還在蔓延、險(xiǎn)情還在發(fā)生；而北方也同樣經(jīng)受著暴雨的襲擊。雖然今年的受災(zāi)情況較往年較好，但我們?nèi)圆辉缚吹胶樗^后瘡痍的景象。

災(zāi)難的教訓(xùn)往往是深刻而且影響深遠(yuǎn)的，如何加大科學(xué)防患的力度來減少、避免災(zāi)難，不僅給我們的防汛工作提出了新的挑戰(zhàn)，而且也將是目前和將來一個(gè)重要的工作方向。

水利信息化是水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和重要標(biāo)志，因此要實(shí)現(xiàn)“以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化”這個(gè)戰(zhàn)略，就要充分利用高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)水文進(jìn)行技術(shù)改造，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等，逐步實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化。

“水利信息化的發(fā)展進(jìn)一步提高防汛抗洪決策的時(shí)效性和可靠性，最大限度地減少洪水災(zāi)害損失，為保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全發(fā)揮了重要作用?！彼克畔⒅行母呒?jí)工程師孫洪林告訴《經(jīng)濟(jì)》。

科學(xué)的手段、信息化的手段是防汛的“耳目”，沒有耳目就相當(dāng)于瞎子聾子，而“耳目”也使得獲得更為準(zhǔn)確的信息成為一種可能。

信息是防洪決策的基礎(chǔ)，是正確分析和判斷防汛形勢、科學(xué)制定防汛調(diào)度方案的依據(jù)。采用信息技術(shù)建設(shè)現(xiàn)代化的防汛抗旱指揮系統(tǒng)，強(qiáng)化信息采集、傳輸、處理的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，提高決策的科學(xué)性、主動(dòng)性，是防汛抗旱的需要，是減災(zāi)防災(zāi)的重要非工程措施。

太湖流域管理局防汛辦公室副主任梅青說，“科學(xué)防患，信息化的使用是及時(shí)預(yù)知未來的一個(gè)有效手段?！?/p>

據(jù)梅青介紹，水位流量有多大，水位多高，以前完全都是人工監(jiān)測，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，現(xiàn)在有了先進(jìn)的科技監(jiān)測工具，有了網(wǎng)絡(luò)，全國的水情能在半小時(shí)到北京，而且，我們也能在最快的時(shí)間里得到信息，并作出判斷，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度。在監(jiān)測、分析、預(yù)測等各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用的信息化手段，讓工作效率大大提高。

據(jù)了解，目前在水利部機(jī)關(guān)、流域機(jī)構(gòu)、部分?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）等水利部門的不同業(yè)務(wù)中，建立了相應(yīng)的信息系統(tǒng)，各種新理論、新方法的引入進(jìn)展迅速，個(gè)別系統(tǒng)還達(dá)到了國際先進(jìn)水平。已有防汛信息查詢、防汛會(huì)商、洪水預(yù)報(bào)、防洪調(diào)度、水文數(shù)據(jù)庫應(yīng)用等系統(tǒng)正在運(yùn)行，這些系統(tǒng)為國家防汛抗旱、水資源管理調(diào)度都發(fā)揮了重要作用。

數(shù)據(jù)助力科學(xué)決策

之所以運(yùn)用信息化的手段，說到底還是為了獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為目前防汛預(yù)報(bào)、調(diào)度提供更為準(zhǔn)確的依據(jù)，更好地進(jìn)行科學(xué)的決策?！岸俊钡淖饔萌绾伟l(fā)揮好，如何讓“耳聰”、讓“目明”才是關(guān)鍵。

據(jù)孫洪林介紹，目前全國已建立了水文、水情、雨情、工情、災(zāi)情、水資源、水質(zhì)、河道地形等數(shù)據(jù)庫。中央節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫已存儲(chǔ)3000多個(gè)水文站、1000多個(gè)水位站、10000多個(gè)雨量站多年各水文要素信息，存儲(chǔ)的信息量目前已達(dá)6000余兆字節(jié)，每年將新增約300MB數(shù)據(jù)量。

“但相關(guān)技術(shù)規(guī)范有待完善，信息共享機(jī)制有待健全，有限的數(shù)據(jù)資源總體質(zhì)量有待提高，使用效率有待提高。”孫洪林說。

要改變這種現(xiàn)狀，充分利用長年累月積累下的數(shù)據(jù)，我們可以“拿來主義”，把國外的“流域水文模型”等成熟軟件產(chǎn)品引入我國?！暗且蚓唧w情況不同，難免會(huì)‘水土不服’?！睂O洪林坦言。

因此，引入國外先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘通用軟件平臺(tái)及工具，并進(jìn)行消化吸收，最終研制出符合我國防洪調(diào)度及水資源管理的數(shù)據(jù)應(yīng)用方式軟件產(chǎn)品，是符合當(dāng)前國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的。

據(jù)了解，2005年1月開始實(shí)施的“防洪調(diào)度及水資源管理信息系統(tǒng)”就是這樣一個(gè)“中西合璧”的結(jié)晶。

它在引進(jìn)、消化、吸收美國SAS數(shù)據(jù)挖掘套件的基礎(chǔ)上，達(dá)到了兩個(gè)方面的目標(biāo)：一是探索數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在防洪調(diào)度及水資源管理方面的應(yīng)用理論、方法及技術(shù)，為水利信息系統(tǒng)從在線事務(wù)處理型向在線分析及知識(shí)應(yīng)用型發(fā)展提供技術(shù)實(shí)踐與方法示范；二是研究商品化數(shù)據(jù)挖掘軟件與防洪調(diào)度及水資源管理需求相結(jié)合的具體方法，并吸收其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，為減少行業(yè)內(nèi)的重復(fù)開發(fā)和定制適合于業(yè)內(nèi)需求的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)探索經(jīng)驗(yàn)。

據(jù)梅青介紹，“防洪調(diào)度及水資源管理信息系統(tǒng)”充分采用SAS數(shù)據(jù)挖掘套件的功能，在水文序列相似性查找、洪峰傳播時(shí)間估計(jì)、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、水位流量預(yù)報(bào)以及異常檢測方面取得了豐富的成果。

“把國外先進(jìn)的數(shù)據(jù)挖掘套件應(yīng)用到我國防洪調(diào)度和水資源管理工作，可以提高水文預(yù)報(bào)的精度和時(shí)效，增長水文水資源的預(yù)見期，進(jìn)一步擴(kuò)大了防洪調(diào)度和水資源管理輔助決策的內(nèi)涵和外延?！泵非嗾f。

據(jù)孫洪林介紹，這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)在太湖流域進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，如果在全國推廣應(yīng)用的話，將會(huì)為今后的防汛預(yù)報(bào)、調(diào)度提供更為準(zhǔn)確的依據(jù)，并大大提高防汛工作監(jiān)測、預(yù)報(bào)、判斷、調(diào)度等環(huán)節(jié)的效率。