信息化應用與黃河水利工程管理

時忠偉　趙國平

[摘要]“數(shù)字黃河”工程以豐富真實的數(shù)據(jù)為基礎、以正確科學的數(shù)學模型為核心，有力地支持了治黃決策的科學性和準確性。本文主要研究信息化應用與黃河水利工程管理。

[關鍵詞]信息化應用；黃河；水利工程；管理

一、概述

“數(shù)字黃河”就是原型黃河的虛擬對照體。即通過全數(shù)字化數(shù)據(jù)庫平臺的構建，建立黃河流域及其相關地區(qū)的數(shù)字化研究環(huán)境，采用數(shù)學模型對黃河治理開發(fā)和管理的各種方案進行模擬、分析和研究。面對黃河的現(xiàn)狀，為實現(xiàn)新世紀黃河治理開發(fā)與管理的目標，必須運用先進的水利和信息技術，升級改造傳統(tǒng)的黃河治理開發(fā)與管理手段，提升治黃業(yè)務的科技含量和管理水平。“數(shù)字黃河”就是借助全數(shù)字攝影測量、遙測、遙感（Rs）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）等現(xiàn)代化手段及傳統(tǒng)手段采集基礎數(shù)據(jù)，通過微波、超短波、光纜、衛(wèi)星等快捷傳輸方式，將黃河流域及其地區(qū)的自然、經濟、社會等要素構建為一體化的數(shù)字集成平臺和虛擬環(huán)境。在這一平臺和環(huán)境中，以功能強大的系統(tǒng)軟件和數(shù)字模型對黃河治理開發(fā)和管理的各種方案進行模擬、分析和研究，并在可視化的條件下提供決策支持，增強決策的科學性和預見性。

二、工程的必要性

黃河管理與決策對時效性要求非常高，“數(shù)字黃河”工程充分利用遙測、遙感、地理信息系統(tǒng)等高新技術改造了傳統(tǒng)的信息采集、傳輸和處理手段，為科學決策贏得了寶貴的時間，大大提高了管理與決策的時效性。在黃河治理開發(fā)中，工程積累了豐富的基礎資料和數(shù)據(jù)資料，開發(fā)了許多應用軟件。通過“數(shù)字黃河”工程的實施，對數(shù)據(jù)資源進行了統(tǒng)一規(guī)劃和建設，充分整合了現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，完善通信和計算機網絡，避免了重復開發(fā)和資源浪費。受地理環(huán)境和技術手段的限制，黃河上大多數(shù)信息采集只能依靠人工進行，特別是在上游交通不便、經濟不發(fā)達的地區(qū)。通過“數(shù)字黃河”工程的建設，增加的自動監(jiān)測、遙測、衛(wèi)星和航空遙感等現(xiàn)代化信息采集手段，建立自動化數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)，擴展信息的類別和采集頻度，增強了對黃河管理與決策的宏觀把握能力。隨著上世紀80年代黃河通信網絡等基礎設施建設以及“數(shù)字黃河”建設，包括信息采集系統(tǒng)、通信網絡系統(tǒng)、視頻會商系統(tǒng)、電子政務系統(tǒng)以及各防汛應用系統(tǒng)建設的不斷完善，通過科學、合理、規(guī)范的監(jiān)測系統(tǒng)的實施，信息采集的準確性、時效性有了很大提高。通信系統(tǒng)、計算機網絡系統(tǒng)使得信息發(fā)布與信息共享大大加強，為黃河防汛信息化打下了堅實基礎。但還存在一些亟待解決的問題，主要表現(xiàn)在體制不全、資金短缺、設備設施老化嚴重、防汛應用系統(tǒng)碎片化4個方面。

（一）設備設施老化嚴重，信息化人才缺乏

黃河通信形成了以無線通信為主，包括微波通信、衛(wèi)星通信、無線接入和黃委機關寬帶局域網接入等先進通信手段組成的現(xiàn)代化綜合業(yè)務通信網。但是，當今信息技術發(fā)展日新月異，加之各類需求迅速擴大，傳輸能力不足，年久老化的設備設施也給防汛保障帶來隱患。長期以來，水利專業(yè)技術人員中，信息化技術和管理人才匱乏，人才結構不合理，尤其是在基層河務局，技術人員在水利業(yè)務數(shù)據(jù)的管理、應用等方面知識匱乏。沒有專門的信息技術培訓，難以適應防汛信息化建設發(fā)展的需要。造成防汛信息化管理的落后局面。

（二）防汛應用系統(tǒng)碎片化，防汛信息化管理體質不全

由于早期信息化建設投入的特殊性，導致每個業(yè)務管理部門都有多套應用系統(tǒng)，比如防汛、水調、水保、水政等部門各自都有應用管理系統(tǒng)，業(yè)務應用系統(tǒng)在內容方面不僅相互疊加，而且系統(tǒng)的條塊化意味著不同信息必須進入不同的應用系統(tǒng)查詢，費時費力，往往出現(xiàn)數(shù)據(jù)前后不一致的問題。往年由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃指導，導致信息化孤島現(xiàn)象嚴重，過去黃河信息化建設不是以信息化建設帶動項目建設，而是以項目建設推動信息化建設，多渠道投入、零星化投入、部分投入等現(xiàn)象突出，往往是同一種數(shù)據(jù)在不同的系統(tǒng)中其描述、定義、格式等都各不相同，很難做到互聯(lián)互通，重復建設比比皆是，造成了人力、財力的極大浪費。

三、防汛信息化建設的措施及建議

（一）提高專業(yè)人員水平

要充實各級信息化人員隊伍，補充信息基礎好、業(yè)務水平高的人才，對現(xiàn)有專業(yè)技術人員進行信息技術培訓，加大黃委各級業(yè)務部門人員與信息化部門人員的溝通、流動，提高專業(yè)人員整體水平。

（二）多方籌措信息化建設資金

目前，黃河防汛信息化基礎設施已嚴重老化，亟待進行升級改造，黃委各級防汛部門要明確需求，為黃河綜合治理開發(fā)與科學決策提供技術支持，做好信息化建設前期工作，加大運維經費申報力度，做好新增信息系統(tǒng)的測算工作。防汛信息化是提升防汛業(yè)務的科技含量與管理水平的關鍵，2013@3月國務院批復了《黃河流域綜合規(guī)劃》，進一步完善了黃河水沙監(jiān)測與預測預報體系建設，包括水文站網布設、水文監(jiān)測基礎設施和測報能力、水庫河道及濱海區(qū)水文泥沙測驗、水情報汛通信網絡、水文水資源預測預報、水文水資源信息資源管理等，但目前仍缺乏一個黃河流域防汛信息化建設的統(tǒng)一規(guī)劃，由于信息技術更新快，需要制定適合于防汛工作業(yè)務的全河統(tǒng)一信息系統(tǒng)建設規(guī)劃，明確建設中的技術要求和各級建設標準，做到分類實施，逐步升級。

四、水利信息化

水利信息化是指充分利用現(xiàn)代信息技術，深入開發(fā)和利用水利信息資源，實現(xiàn)水利信息的采集、輸送、存儲、處理和服務的現(xiàn)代化，全面提升水利事業(yè)活動效率和效能的過程。具體地講，水利信息化就是在水利全行業(yè)普遍應用現(xiàn)代通信、計算機網絡等信息技術，開發(fā)與水有關的信息資源，直接為防汛抗旱減災、水資源的配置與使用、水環(huán)境保護與治理等管理決策服務，提高水利行業(yè)的科學管理水平?！皵?shù)字黃河”工程按規(guī)劃建成后，形成從空間、地面、地下的全方位的對水文氣象、水資源、洪水演進、河勢變化、流域生態(tài)等的監(jiān)測系統(tǒng)網絡，以及面向應用的專業(yè)數(shù)學模型和數(shù)字仿真模擬系統(tǒng)。隨著黃河流域經濟社會的發(fā)展，黃河防洪、供水、發(fā)電和生態(tài)保護之間的矛盾越來越突出，管理和決策的難度也更加困難。通過“數(shù)字黃河”的工程建設，利用現(xiàn)代計算機和數(shù)學模型技術，開發(fā)功能強大的業(yè)務應用系統(tǒng)，建立綜合決策支持系統(tǒng)和虛擬環(huán)境，對黃河管理與決策方案進行模擬、分析和研究，在可視化的環(huán)境下提供決策支持，增強多目標沖突的解決能力，提高管理與決策的科學性。