黃河水利信息化的發(fā)展和研究

馮 建

（黃河水利委員會信息中心，河南 鄭州 450008）

1 信息化發(fā)展的基本趨勢

1.1 國家信息化

20 世紀90年代，國家相繼啟動了以金關(guān)、金卡和金稅為代表的重大信息化應(yīng)用工程。 進入21 世紀，把信息化提到了國家戰(zhàn)略的高度，以信息化帶動工業(yè)化、以工業(yè)化促進信息化、走新型工業(yè)化道路，強調(diào)推進國民經(jīng)濟和社會信息化，推進信息化與工業(yè)化融合發(fā)展。 黨的“十八大”進一步把“信息化水平大幅提升” 納入全面建成小康社會的目標(biāo)， 堅持走中國特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路，推動信息化和工業(yè)化深度融合、 工業(yè)化和城鎮(zhèn)化良性互動、 城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化相互協(xié)調(diào)，促進工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展?！八幕健?發(fā)展戰(zhàn)略必將對今后十年我國信息化推進和信息通信業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大而深遠的影響。

國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略重點包括： 一是推進國民經(jīng)濟信息化；二是推行電子政務(wù)；三是建設(shè)先進網(wǎng)絡(luò)文化；四是推進社會信息化；五是完善綜合信息基礎(chǔ)設(shè)施；六是加強信息資源的開發(fā)利用；七是提高信息產(chǎn)業(yè)競爭力；八是建設(shè)國家信息安全保障體系；九是提高國民信息技術(shù)應(yīng)用能力；十是堅定不移地把信息化作為軍隊現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展方向，推動軍隊信息化建設(shè)。

1.2 水利信息化

國家水利信息化，是圍繞大力發(fā)展民生水利，促進傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變，堅持“協(xié)同推進、需求驅(qū)動、資源共享、建管并重、確保安全”，及“統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)、強化資源整合、促進信息共享、保障良性運行”的原則，加快水利信息基礎(chǔ)設(shè)施及業(yè)務(wù)應(yīng)用建設(shè)，加強資源整合與共享利用，完善信息化工作體制機制，推動“從局部單一發(fā)展向整體全面推進轉(zhuǎn)變、從信息技術(shù)驅(qū)動向應(yīng)用需求帶動轉(zhuǎn)變、 從信息資源分散使用向共享利用轉(zhuǎn)變、從片面強調(diào)建設(shè)向建設(shè)與管理并重轉(zhuǎn)變、從滿足日常需求向提升綜合決策支撐能力和確保安全轉(zhuǎn)變”。努力推進全國水利信息化向欠發(fā)達地區(qū)和基層擴展， 為民生水利新發(fā)展提供信息化支撐，以水利信息化帶動水利現(xiàn)代化。

2 黃河信息化發(fā)展形勢

2.1 發(fā)展情況

2001年7月黃河水利委員會正式提出建設(shè) “數(shù)字黃河”工程，開展了“數(shù)字黃河”工程規(guī)劃，十多年來，黃河信息化建設(shè)取得了可喜的進展。

（1）黃河計算機網(wǎng)絡(luò)依托黃河通信專網(wǎng)和公網(wǎng)，實現(xiàn)了黃委與全部委屬單位，水利部、三大軍區(qū)等黃河防總成員單位，八省區(qū)水調(diào)部門及中上游水庫等的聯(lián)網(wǎng)， 聯(lián)網(wǎng)終端計算機達一萬余臺。 改造并建設(shè)完成的三門峽至河口一千多公里的容量為155Mb SDH 微波干線在黃河治理開發(fā)和保護管理工作中發(fā)揮了重要作用。

（2）建成了全國第一個水利數(shù)據(jù)中心，黃河數(shù)據(jù)中心有一個中心和5 個節(jié)點分中心，具有大容量高性能的存儲能力，實現(xiàn)了水文數(shù)據(jù)、水環(huán)境數(shù)據(jù)、遙感地理數(shù)據(jù)、工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、河務(wù)管理數(shù)據(jù)以及防汛、水調(diào)、水政、工程建管等綜合數(shù)據(jù)的集中存儲與分布存儲，黃河聯(lián)邦數(shù)據(jù)存儲管理體系初步形成。

（3）相繼開展了防汛抗旱減災(zāi)、水資源管理與調(diào)度、水土保持監(jiān)督監(jiān)測、水資源保護、水利工程建設(shè)與管理、黑河水量調(diào)度、水政執(zhí)法與管理等業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)， 核心業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能進一步增強。 率先開展的河道水政遙感監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用已經(jīng)納入水利行業(yè)標(biāo)準配置， 各應(yīng)用系統(tǒng)在治黃業(yè)務(wù)管理工作中發(fā)揮了難以替代的作用。

（4）黃河電子政務(wù)穩(wěn)步開展，綜合辦公的自動化水平和辦公效率明顯提高。 綜合部門如人勞、規(guī)計、財務(wù)等的管理信息化逐步開展并有良好的應(yīng)用；“黃河網(wǎng)” 以及各單位對外網(wǎng)站已經(jīng)成為政務(wù)公開和對外交流服務(wù)的門戶； 相關(guān)的計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)成為廣大職工獲取知識、開展工作、相互交流等不可缺少的工具和手段[1]。

2.2 存在問題

當(dāng)前黃河水利信息化亟待解決的問題有以下幾個：

（1）治黃信息化公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)嚴重滯后，特別是通信設(shè)施落后已經(jīng)成為制約治黃信息化發(fā)展的瓶頸。 十多年來，社會通信公共基礎(chǔ)設(shè)施迅速發(fā)展， 光纖到村光纖到戶已逐漸成為可能，而黃河通信缺乏光纖通信設(shè)施，還處于無線微波通信時代。由于公網(wǎng)資源難以覆蓋防洪和治河工程及河道內(nèi)信息采集點，通信傳輸容量和傳輸能力不足已經(jīng)成為治黃信息化發(fā)展的阻礙。 防洪工程安全監(jiān)測、圖像監(jiān)控、視頻會議、搶險減災(zāi)等應(yīng)用需求受到嚴重制約；計算機網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無法進行合理調(diào)整；閘站自動控制系統(tǒng)、涉密業(yè)務(wù)系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的混網(wǎng)使用問題突出，數(shù)據(jù)災(zāi)備體系因缺乏光纖網(wǎng)絡(luò)支持而不能完善，網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全、數(shù)據(jù)安全，乃至工程運行安全仍然存在較大隱患。

（2） 信息資源共享體系和應(yīng)用綜合支撐平臺尚未建成，仍然是治黃信息化的短板。 “數(shù)字黃河”工程規(guī)劃提出建設(shè)應(yīng)用服務(wù)平臺，目的即在于解決信息資源共享、系統(tǒng)互聯(lián)互通和應(yīng)用集成問題，但由于缺少建設(shè)經(jīng)費和共享機制建設(shè)滯后等原因，平臺建設(shè)還停留在框架階段，還不能夠支撐數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用資源、系統(tǒng)軟硬件及模型計算資源等的信息資源共享， 致使信息資源浪費、重復(fù)建設(shè)、低水平開發(fā)依然存在，治黃信息化的整體水平還有待提高。

（3）信息安全體系還未建立，信息化基礎(chǔ)設(shè)施和平臺的運維監(jiān)控管理還缺乏手段。 近年來，計算機網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建設(shè)剛剛起步，黃委網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、系統(tǒng)安全及物理安全等還未形成完整的信息安全體系，通信設(shè)施、數(shù)據(jù)存儲設(shè)施、 相關(guān)支撐平臺及應(yīng)用系統(tǒng)的運行監(jiān)控管理和維護管理等還是手工作業(yè)，信息化業(yè)務(wù)自身的管理還未信息化。

2.3 面臨形勢

（1）國家“四化同步”發(fā)展戰(zhàn)略對治黃信息化提出了新要求

黨的十八大報告明確提出，“四化同步”發(fā)展戰(zhàn)略和“五位一體”的總體布局，國家發(fā)改委、工信部陸續(xù)出臺了國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略、政務(wù)信息化工程建設(shè)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、通信業(yè)、電子信息制造業(yè)等“十二五”發(fā)展規(guī)劃。 治黃信息化必須把握經(jīng)濟社會發(fā)展大勢，融入信息化發(fā)展潮流，加強信息技術(shù)的應(yīng)用、提升建設(shè)及管理水平， 服務(wù)治黃需求， 服務(wù)經(jīng)濟社會和生態(tài)文明建設(shè)，實現(xiàn)與治黃工作深度融合、同步發(fā)展。

（2）加快水利改革發(fā)展為治黃信息化帶來了新機遇

2011年中央1 號文件和中央水利工作會議，把水利改革發(fā)展提到國家發(fā)展更加突出的戰(zhàn)略地位， 把水利信息化作為水利發(fā)展的重點領(lǐng)域，要求加快推進水利信息化建設(shè)，提高水資源利用調(diào)控、水利管理和過程運行的信息化水平，以水利信息化帶動水利現(xiàn)代化。 水利部黨組提出，發(fā)展民生水利，水利信息化是水利管理和運行保障體系的重要組成部分， 要積極構(gòu)建與現(xiàn)代水利相適應(yīng)的水利信息化綜合體系， 并提出了當(dāng)前和今后一個時期水利信息化的總體目標(biāo)，強調(diào)要全力實現(xiàn)“五個轉(zhuǎn)變”，全力推進水利信息化八大重點工程建設(shè)。 加快水利改革發(fā)展，進行了全黨動員和全面部署， 對于水利信息化發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。新一輪大規(guī)模水利工程建設(shè)浪潮的興起，必將為水利和治黃信息化發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境和難得的快速發(fā)展機遇。必須扎實做好并加快信息化前期工作，推動治黃信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，帶動治黃現(xiàn)代化。

（3）信息技術(shù)進步為治黃信息化發(fā)展提供了基礎(chǔ)

當(dāng)前，“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)為實時進行智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等提供了技術(shù)支持， 為建立黃河綜合應(yīng)急響應(yīng)和指揮管理的調(diào)度“物聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)；“云計算”技術(shù)為有效實現(xiàn)信息資源共享和提高利用水平、綠色節(jié)能、避免重復(fù)投資，以及提高信息服務(wù)能力和信息化管理水平提供了技術(shù)基礎(chǔ)；“大數(shù)據(jù)”理念為提升數(shù)據(jù)中心的服務(wù)能力指明了方向，移動應(yīng)用技術(shù)為全時空信息服務(wù)提供新的途徑等， 隨著信息技術(shù)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用，信息化發(fā)展將不斷帶動治黃工作走向現(xiàn)代化，必將持續(xù)提升治黃工作的科技水平和發(fā)展能力。

3 黃河信息化未來發(fā)展的方向

筆者認為光纖通信網(wǎng)等通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、云數(shù)據(jù)中心和資源共享、黃河信息安全保障體系建設(shè)將是未來的發(fā)展方向。

3.1 光線通信網(wǎng)等通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

（1）加強黃河下游光纖通信網(wǎng)等通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，所謂光纖通信， 就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信之目的。 黃河水利信息化要以支持下游防洪工程監(jiān)測監(jiān)控管理和險情災(zāi)情視頻圖像傳輸為著力點， 開展下游沿河光纖環(huán)網(wǎng)和支線接入網(wǎng)等光通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)黃委各級管理機關(guān)、下游沿河基層管理單位、信息采集點和監(jiān)測監(jiān)控點的光纖通信連接。推進光纖通信技術(shù)在治黃工作中的應(yīng)用， 基于電信級的高清視頻會議系統(tǒng)應(yīng)用擴展到縣局， 黃河電視系統(tǒng)擴展到閘站和堤防管理段、所。

（2）在光纖通道網(wǎng)建成的同時，還要加強寬帶移動通信和黃河衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設(shè)及通信技術(shù)應(yīng)用。 以保障搶險救災(zāi)及重大突發(fā)事件處置的前后方指揮通信為著力點， 大力提升移動通信和應(yīng)急通信能力。 建立下游寬帶移動接入系統(tǒng)，為險情搶護、防汛指揮和應(yīng)急響應(yīng)等提供通信集群調(diào)度， 為工情險情移動采集提供視頻和數(shù)據(jù)傳輸通道；加快建立黃河衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)平臺，利用便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)和海事衛(wèi)星終端， 實現(xiàn)重大指揮現(xiàn)場和后方之間信息的可靠傳輸； 光纖通信網(wǎng)可結(jié)合公網(wǎng)移動通信技術(shù)、加強手機移動寬帶上網(wǎng)的應(yīng)用，滿足沿河移動業(yè)務(wù)需求。

3.2 云數(shù)據(jù)中心發(fā)展方向

（1）可在現(xiàn)有黃河數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，建設(shè)云計算中心管理平臺，逐步建成黃河云數(shù)據(jù)中心。 采用云計算技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)軟硬件資源統(tǒng)一分配和共享、設(shè)備負載均衡、系統(tǒng)應(yīng)急響應(yīng)，保障各類服務(wù)不中斷，增強應(yīng)用服務(wù)和計算能力，為治黃信息化提供系統(tǒng)軟件和硬件設(shè)施服務(wù)。 而這個就涉及到云存儲，云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。 云存儲是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件容錯集合起來系統(tǒng)工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問的一個系統(tǒng)。

（2）在云數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，提高數(shù)據(jù)資源共享和服務(wù)能力。 繼續(xù)推進黃河數(shù)據(jù)交換與共享服務(wù)平臺建設(shè)，推動建立各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息交換平臺，逐步實現(xiàn)與流域省（區(qū)）水利數(shù)據(jù)交換與共享。 推進大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，不斷改進數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)資源共享服務(wù)門戶系統(tǒng)，增強數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計服務(wù)能力，進一步提高海量數(shù)據(jù)的利用效率。

（3）云數(shù)據(jù)中心建立之后，還要提高應(yīng)用共享資源的管理和服務(wù)能力。 繼續(xù)完善應(yīng)用資源管理服務(wù)平臺，規(guī)范應(yīng)用資源開發(fā)、增強應(yīng)用資源整合、綜合集成和管理能力，規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)模式，提高對應(yīng)用系統(tǒng)的管理和服務(wù)水平。

3.3 黃河信息安全保障體系建設(shè)

從涉密安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、主機安全、網(wǎng)絡(luò)安全及物理安全等全面加強黃河信息安全保障體系建設(shè)。 堅持積極防御、綜合防范，主動應(yīng)對信息安全挑戰(zhàn)；堅持立足實際，綜合平衡安全成本和風(fēng)險，確保重點，優(yōu)化信息安全資源配置。 加強信息安全和保密意識， 加強政務(wù)內(nèi)網(wǎng)分級保護和業(yè)務(wù)網(wǎng)信息系統(tǒng)等級保護建設(shè)， 建立健全黃委信息安全事件應(yīng)急響應(yīng)機制和應(yīng)急管理機制，不斷完善信息安全應(yīng)急處置預(yù)案，提升安全防護水平和應(yīng)急處理能力。 建立完善的系統(tǒng)級和數(shù)據(jù)級的安全備份和管理機制，提高數(shù)據(jù)災(zāi)難的應(yīng)急響應(yīng)能力，增強信息基礎(chǔ)設(shè)施和重要信息系統(tǒng)的抗毀能力和災(zāi)難恢復(fù)能力。 加強信息安全風(fēng)險評估工作，加強云計算環(huán)境下的信息安全措施研究，建設(shè)和完善信息安全保障和監(jiān)控體系，提高對網(wǎng)絡(luò)安全事件應(yīng)對和防范能力。

4 結(jié)語

黃河水利信息化通過開發(fā)治黃過程中積累的寶貴數(shù)據(jù)資源，達到進一步加強黃河治理開發(fā)保護與管理，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，保障流域防洪安全、供水安全、飲水安全、生態(tài)安全乃至全國的能源安全和糧食安全。 最后，由于筆者的水平和視野局限性，不能全面概括描述黃河的信息化，只能從筆者本身從事的工作角度來研究黃河水利信息化的發(fā)展和未來方向， 不合理之處還請同行指正。

[1]水利部信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.2010年度中國水利信息化發(fā)展報告[R].中國水利水電出版社，2011：38-40.