信息技術(shù)在城市河道管理中的應(yīng)用

林平軍，嚴(yán) 平

江蘇省淮安市中里運(yùn)河管理處，江蘇 淮安 223001

0 引言

全球背景下，水資源短缺已成為突出的客觀問(wèn)題，隨著世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，日益增長(zhǎng)的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國(guó)都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè)水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調(diào)控使用效率，對(duì)區(qū)域內(nèi)的雨情水情進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)雨情水情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集和準(zhǔn)確傳輸；對(duì)各類水資源信息和防汛抗旱信息進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的查詢、分析和處理，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。

1 在城市河道管理中的應(yīng)用信息技術(shù)的背景

水利信息化可以提高信息采集、傳輸?shù)臅r(shí)效性和自動(dòng)化水平，是水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和重要標(biāo)志。為適應(yīng)國(guó)家、省、市信息化建設(shè)、信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、流域和區(qū)域管理的要求，大力推進(jìn)城市河道管理信息化進(jìn)程，全面提高城市河道管理工作科技含量，是保障城市水利與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的必然選擇。河道管理信息化的目的是提高城市水利為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)的水平與能力。

2 信息技術(shù)在城市河道管理中應(yīng)用的實(shí)際問(wèn)題

雖然在水利業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、開發(fā)信息資源為特征的水利信息化建設(shè)已經(jīng)起步，但進(jìn)展比較緩慢，各級(jí)水行政主管部門、各水利業(yè)務(wù)領(lǐng)域發(fā)展也很不平衡，覆蓋城市河道的水利信息網(wǎng)絡(luò)尚未形成。

對(duì)照國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化的發(fā)展要求，當(dāng)前城市河道信息化存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在：

1）從總體上看，業(yè)務(wù)處理僅實(shí)現(xiàn)了部分?jǐn)?shù)字化，相關(guān)技術(shù)規(guī)范不完善，信息共享機(jī)制不健全，有限的數(shù)據(jù)資源總體質(zhì)量不高，使用效率較低。此外，信息的規(guī)范化和數(shù)字化程度過(guò)低。從水利系統(tǒng)自身的角度看，一是動(dòng)態(tài)信息采集環(huán)節(jié)薄弱，二是信息積累未能全面規(guī)范化，有許多寶貴的原始觀測(cè)記錄、歷史文檔、規(guī)劃與設(shè)計(jì)等資料已因年代久遠(yuǎn)，未能得到妥善保護(hù)而損毀或散失，造成信息損失。與相關(guān)行業(yè)的信息交流受信息交換機(jī)制的制約，要么獲取困難，要么因業(yè)務(wù)側(cè)重點(diǎn)不同，所獲得的信息不完全符合其它水利業(yè)務(wù)應(yīng)用的要求。

2）從整體上看，信息采集系統(tǒng)不健全、不配套，直接通過(guò)數(shù)字化手段進(jìn)行采集的信息要素類型較少，時(shí)間、空間、采集頻度和精度與水利各項(xiàng)工作的整體需求不相適應(yīng)，數(shù)字化的信息量占水利信息總量的比例嚴(yán)重偏低。信息資源不足主要表現(xiàn)為：時(shí)效較差、種類不全、內(nèi)容不豐富、基準(zhǔn)不同、時(shí)空搭配不合理等，特別是信息的數(shù)字化和規(guī)范化程度過(guò)低，更加重了信息資源開發(fā)利用的難度。

3）從整體上看，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋面窄，傳輸能力低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市河道管理業(yè)務(wù)的需求。從采集點(diǎn)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基層節(jié)點(diǎn)之間缺乏有效的信息傳輸手段，制約了信息技術(shù)應(yīng)用整體水平的提高。而且，由于可重用性與共享性是信息資源價(jià)值優(yōu)勢(shì)的突出體現(xiàn)，共享是充分開發(fā)和廣泛利用信息資源的基礎(chǔ)。導(dǎo)致各種信息基礎(chǔ)設(shè)施與共享機(jī)制仍不配套，導(dǎo)致有限的信息資源共享困難。

4）初步建成了相關(guān)專業(yè)資料數(shù)據(jù)庫(kù)。包括水、雨、風(fēng)情信息庫(kù)、氣象信息庫(kù)、水利工程電子地圖庫(kù)〈工情〉、法律法規(guī)庫(kù)、防汛搶險(xiǎn)知識(shí)庫(kù)、歷史資料和圖片庫(kù)、行政管理數(shù)據(jù)庫(kù)等專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)成支持決策系統(tǒng)的基礎(chǔ)，并供有關(guān)部門和社會(huì)各界共享。其它在建的數(shù)據(jù)庫(kù)有：綜合性數(shù)據(jù)庫(kù)；水利水電工程建設(shè)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)；災(zāi)害監(jiān)測(cè)與評(píng)估專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)；等，雖然數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)已涉及相當(dāng)多的水利業(yè)務(wù)，但這些已建或在建的數(shù)據(jù)庫(kù)模式多樣、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)難以同化、安全與更新機(jī)制缺乏、技術(shù)水平差距明顯，難以實(shí)現(xiàn)信息共享。

5）在水利局機(jī)關(guān)、各區(qū)機(jī)構(gòu)、部分鎮(zhèn)等縱向水利部門的不同業(yè)務(wù)中，建立了相應(yīng)的信息系統(tǒng)，并發(fā)揮了積極的作用。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(guó)際、國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。但由于信息資源不足，軟硬件和數(shù)據(jù)資源整體協(xié)調(diào)困難，致使已經(jīng)形成的信息處理能力難以充分發(fā)揮。另外，各級(jí)水利業(yè)務(wù)部門低水平重復(fù)開發(fā)的應(yīng)用軟件功能單一、系統(tǒng)性差、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，信息資源開發(fā)利用層次較低、成本高、維護(hù)困難，不能形成全局性高效、高水平、易維護(hù)的應(yīng)用軟件資源。

3 在城市河道管理中信息技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)組成

城市河道管理應(yīng)用信息系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)和開發(fā)時(shí)，主要應(yīng)由采集層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、表示層、接口層、支撐層七個(gè)部分組成，內(nèi)容有：

1）采集層水利信息化系統(tǒng)。采集層采集的內(nèi)容有氣象、水雨情、工情、旱情、圖像、水質(zhì)、地下水、水土保持等信息，采集手段包括遙感、遙測(cè)和其他傳感器自動(dòng)采集、云臺(tái)攝像、手工輸入、通過(guò)數(shù)據(jù)接口自動(dòng)獲取等；具體的采集內(nèi)容、手段、采集地點(diǎn)的布局等根據(jù)具體系統(tǒng)決定；

2）網(wǎng)絡(luò)層。為信息共享和數(shù)據(jù)傳輸提供基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一般根據(jù)實(shí)際情況采用公網(wǎng)和專網(wǎng)相結(jié)合的方式；

3）數(shù)據(jù)層。通過(guò)建立所有與水利相關(guān)的數(shù)據(jù)的模型或結(jié)構(gòu)，使應(yīng)用層能夠更方便、更快捷地獲得各種水利信息，產(chǎn)生各種水利應(yīng)用；

4）應(yīng)用層。建立在數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)之上，通過(guò)建立各種應(yīng)用模型如洪水演進(jìn)模型、排水模型等，提供水利行業(yè)的各種應(yīng)用功能。如信息服務(wù)、統(tǒng)計(jì)分析、虛擬仿真、預(yù)報(bào)決策等；

5）表示層。以瀏覽器為載體，直接向從事城市河道管理的各級(jí)人員提供其所需要的相關(guān)功能或信息服務(wù)；

6）接口層。通過(guò)向各級(jí)水利系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)接口和系統(tǒng)接口使各類信息得到充分共享，各級(jí)水利系統(tǒng)成為一個(gè)有機(jī)的整體，最終形成“數(shù)字水利”；

7）支撐層。通過(guò)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系以及最新的技術(shù)，保證整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、有效的運(yùn)行。

4 結(jié)論

廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，充分開發(fā)城市河道信息資源，以水利信息化帶動(dòng)城市河道管理現(xiàn)代化，增加城市河道管理的科技含量、降低城市水利的資源消耗、提高城市水利的整體效益是新世紀(jì)城市水利發(fā)展的必由之路。城市河道管理信息化的首要任務(wù)是在水利業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用的同時(shí)建設(shè)水利信息基礎(chǔ)設(shè)施，解決水利信息資源不足和有限資源共享困難等問(wèn)題，提高防汛減災(zāi)、水資源優(yōu)化配置、水利工程建設(shè)管理、水土保持、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水利政務(wù)等在信息技術(shù)應(yīng)用的整體水平，帶動(dòng)城市水利現(xiàn)代化的發(fā)展。