談膠南市水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)

呂 欣 ，鄭志國(guó) ，于付才

（1.青島水文水資源勘測(cè)局，山東 膠南 266400；2.膠南市財(cái)政局，山東 膠南 266400）

膠南市地處膠東半島西南隅，位于黃海之濱，總面積1 846 km2，海岸線(xiàn)長(zhǎng)達(dá)156 km。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，水資源的供需矛盾越來(lái)越突出，及時(shí)、準(zhǔn)確地收集各類(lèi)水文水資源信息便于地方政府做出科學(xué)決策，促進(jìn)水資源的合理開(kāi)發(fā)利用，對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)、快速發(fā)展有著非常重要的作用。建設(shè)覆蓋范圍廣、監(jiān)測(cè)內(nèi)容全的水文站網(wǎng)和一套技術(shù)含量高、功能齊全、界面友好、可以在公網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)實(shí)時(shí)在線(xiàn)查詢(xún)的水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)是非常必要的。

1 系統(tǒng)建設(shè)的探索實(shí)踐

1.1 探索與實(shí)踐

近年來(lái)，膠南市水文局始終堅(jiān)持以水文信息化推動(dòng)水文現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展思路，致力于建設(shè)自動(dòng)化水平較高的水文信息采集系統(tǒng)，快捷的水文信息傳輸系統(tǒng)，信息存儲(chǔ)完整、服務(wù)手段先進(jìn)的信息服務(wù)系統(tǒng)，逐步形成站網(wǎng)合理、技術(shù)先進(jìn)、信息及時(shí)、管理科學(xué)、服務(wù)全面的水文現(xiàn)代化服務(wù)和管理體系，以?xún)?yōu)質(zhì)高效的水文基礎(chǔ)信息支撐地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

經(jīng)過(guò)近幾年的擴(kuò)展和完善，初步建成包含106處雨量、蒸發(fā)、土壤墑情、水位、海水入侵、道路積水自動(dòng)監(jiān)測(cè)站和視頻監(jiān)控點(diǎn)的水文自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)；先后建成膠南市水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、膠南市地下水及海水入侵自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、膠南市土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等水文應(yīng)用處理系統(tǒng)。隨著站網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和對(duì)水文信息查詢(xún)需求的不斷提高，原有的幾個(gè)水文應(yīng)用處理系統(tǒng)不斷顯現(xiàn)出版本較低、功能較簡(jiǎn)單、界面操作友好度較低、無(wú)法在公網(wǎng)發(fā)布等弱點(diǎn)，亟需開(kāi)發(fā)一套新的水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)以滿(mǎn)足防汛抗旱工作和社會(huì)大眾對(duì)水文水資源信息服務(wù)更新更高的要求。

2011年，膠南市水文局對(duì)現(xiàn)有的各類(lèi)水文信息系統(tǒng)進(jìn)行了整合，新開(kāi)發(fā)了一套技術(shù)含量高、功能齊全、界面友好的膠南市水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)，并于當(dāng)年9月正式在公網(wǎng)上線(xiàn)試運(yùn)行，把水文現(xiàn)代化、信息化推向了一個(gè)新的高度。

1.2 系統(tǒng)建設(shè)原則

膠南市水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)是應(yīng)用先進(jìn)的遙測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，結(jié)合膠南市水文站網(wǎng)分布狀況、水資源特點(diǎn)和水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀，建設(shè)完成的一個(gè)集地表水、地下水資源信息自動(dòng)監(jiān)測(cè)、傳輸共享、安全存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)分析于一體的綜合性信息服務(wù)平臺(tái)。

系統(tǒng)可以及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地自動(dòng)采集全市范圍內(nèi)現(xiàn)有的雨量、蒸發(fā)、土壤墑情、河道水位、水庫(kù)水位、地下水位、海水入侵、城市道路積水等基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)全市有關(guān)水文要素的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

2 系統(tǒng)功能介紹

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

膠南市水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)由水文信息中心、自動(dòng)測(cè)報(bào)終端和通信傳輸網(wǎng)絡(luò)3部分組成。

2.2 水文信息中心

水文信息中心是膠南市水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)的決策中樞和信息匯集中心，為實(shí)現(xiàn)信息采集與傳輸、信息管理、實(shí)時(shí)分析和決策支持等基本功能提供軟硬件環(huán)境和操作平臺(tái)。

1）硬件齊全、運(yùn)行穩(wěn)定。水文信息中心主要配備數(shù)據(jù)服務(wù)器、視頻服務(wù)器、工控機(jī)、管理計(jì)算機(jī)、UPS電源、防火墻、路由器、液晶電視矩陣、大功率發(fā)電機(jī)等設(shè)備，接入10M專(zhuān)用光纖。選用的設(shè)備均具有較高的耐溫變性、抗震性、電磁兼容性、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，確保系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

2）系統(tǒng)軟件功能全面。膠南市水文信息綜合服務(wù)系統(tǒng)采用Web 2.0技術(shù)，基于SuperMap GIS平臺(tái)開(kāi)發(fā)。目前開(kāi)通了雨量監(jiān)測(cè)、河道水情、水庫(kù)水情、地下水位、海水入侵、土壤墑情、蒸發(fā)查詢(xún)、城市水文等8個(gè)欄目，預(yù)留山洪災(zāi)害防御自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)欄目接口，分類(lèi)展示降雨、河道水位、流量、水庫(kù)水位、蓄水量、地下水位、海水入侵氯離子濃度、電導(dǎo)率、土壤墑情、蒸發(fā)量、城市規(guī)劃區(qū)河道水位、道路積水等各種遙測(cè)水文要素?cái)?shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)劃區(qū)河道、道路監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。

2.3 遙測(cè)終端

各遙測(cè)終端均采用技術(shù)領(lǐng)先、質(zhì)量過(guò)硬的儀器設(shè)備，充分采用先進(jìn)的電子測(cè)控、光電編碼、機(jī)械傳動(dòng)、低功耗電路設(shè)計(jì)技術(shù)，技術(shù)指標(biāo)滿(mǎn)足行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸發(fā)送一體化，設(shè)備參數(shù)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，具有良好的防潮性、抗干擾性，低功耗，可常年全天候穩(wěn)定可靠、免維護(hù)運(yùn)行。充分利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、信號(hào)穩(wěn)定、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，各遙測(cè)終端按照設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)向通過(guò)GSM短信或GPRS傳輸信道向水文信息中心發(fā)送數(shù)據(jù)信息。部分終端選用高轉(zhuǎn)換率太陽(yáng)能電池供電，部分選用高效能壽命長(zhǎng)鋰電池組供電；各終端均設(shè)置了保護(hù)裝置，部分采用高品質(zhì)無(wú)縫鋼管保護(hù)桶，防損防盜。

2.4 系統(tǒng)的先進(jìn)性及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1）規(guī)范性。項(xiàng)目工程建設(shè)嚴(yán)格按照水文行業(yè)規(guī)范進(jìn)行，系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)采用統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，包括數(shù)據(jù)類(lèi)型、存儲(chǔ)格式、輸入輸出方式、報(bào)表格式等，符合水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范要求。

2）先進(jìn)性。率先建立縣級(jí)水文綜合服務(wù)系統(tǒng)，不斷優(yōu)化站網(wǎng)設(shè)置，加密站點(diǎn)，覆蓋多個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，全面實(shí)行遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)。

3）可靠性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮各種復(fù)雜環(huán)境下的影響因素，選用的設(shè)備均具有良好的防護(hù)性、抗干擾性，確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

4）安全性。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面采用工控機(jī)接收儲(chǔ)存、服務(wù)器同步轉(zhuǎn)存的模式，確保數(shù)據(jù)安全。管理軟件設(shè)置不同級(jí)別的安全防護(hù)措施，設(shè)置不同的權(quán)限，避免數(shù)據(jù)外流和非法操作。

5）易用性。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)清晰，界面簡(jiǎn)明直觀(guān)，人機(jī)交互界面友好，操作簡(jiǎn)單、易于維護(hù)。管理軟件功能全面，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和異常報(bào)警功能，能夠滿(mǎn)足日常信息管理的需要。

6）實(shí)用性。系統(tǒng)緊密結(jié)合水文工作實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)查詢(xún)、輸出方便快捷，提供資料整編功能，生成的圖表、統(tǒng)計(jì)結(jié)果符合水文資料整編規(guī)范要求。

7）兼容性。整個(gè)系統(tǒng)采用開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能與主流技術(shù)相兼容，并預(yù)留進(jìn)一步開(kāi)發(fā)接口。

3 系統(tǒng)建設(shè)前景展望

3.1 加快系統(tǒng)資源整合

探索系統(tǒng)整合的深度，做好與水利、氣象等部門(mén)現(xiàn)有雨量、山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步接收、同步入庫(kù)、單一系統(tǒng)管理查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)水利、水文部門(mén)的數(shù)據(jù)信息共同管理、分級(jí)授權(quán)、實(shí)時(shí)共享。

3.2 優(yōu)化站網(wǎng)設(shè)置，完善系統(tǒng)功能

優(yōu)化完善站網(wǎng)設(shè)置，適當(dāng)增加站網(wǎng)密度，尤其是重要水資源區(qū)和取水水源地的布設(shè)密度，適當(dāng)擴(kuò)大水文監(jiān)測(cè)范圍，注重單個(gè)流域地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和研究。進(jìn)行電導(dǎo)率與氯離子相關(guān)關(guān)系研究，從定性判斷向定量分析轉(zhuǎn)變?；贕IS的空間分析和數(shù)據(jù)管理功能，建立可視化地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水流數(shù)值模擬系統(tǒng)，為地下水及海水入侵動(dòng)態(tài)研究提供模擬和分析手段。

3.3 做好數(shù)據(jù)深加工，深度發(fā)揮系統(tǒng)作用

做好系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深細(xì)加工，開(kāi)展相關(guān)科學(xué)研究，把水文信息服務(wù)從數(shù)據(jù)服務(wù)型向成果服務(wù)型轉(zhuǎn)變，為地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供更加全面、直觀(guān)的技術(shù)服務(wù)，在更廣闊的領(lǐng)域里發(fā)揮水文基礎(chǔ)信息的支撐作用。

3.4 加強(qiáng)高層次人才引進(jìn)，提高專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍素質(zhì)

加大人才交流力度，重視人才教育和技能培養(yǎng)，努力提高專(zhuān)業(yè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平。積極引進(jìn)高層次管理、技術(shù)人才，為系統(tǒng)運(yùn)行管理和拓展完善提供智力支持和技術(shù)保障。搞好人才梯隊(duì)建設(shè)，調(diào)整人員結(jié)構(gòu)，制定科學(xué)合理的人才培養(yǎng)計(jì)劃，推動(dòng)水資源信息服務(wù)工作全面持續(xù)發(fā)展。