新形勢(shì)下丹東市防汛抗旱信息化建設(shè)研究

孫大鵬

(丹東市振安區(qū)應(yīng)急事物管理服務(wù)中心，遼寧 丹東 118000)

0 引 言

近年來(lái)，我國(guó)各種極端氣候事件頻繁發(fā)生，尤其是2020年水文年景總體偏差。丹東市地處歐亞大陸東岸，地跨大洋河、鴨綠江、叆河、渾江四大流域，地勢(shì)復(fù)雜，河流眾多，與往年相比汛期區(qū)域性暴雨更加集中，防汛抗旱面臨著巨大挑戰(zhàn)與壓力。

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)、5G等諸多新型技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用日趨廣泛。防汛抗旱屬于一項(xiàng)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)工程，僅僅依賴河道堤壩、水庫(kù)等工程措施難以滿足實(shí)際要求。因此，為減少水旱災(zāi)害損失以及有效提高防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急水平，有必要在防汛抗旱工作中融入信息技術(shù)等非工程措施。新形勢(shì)下防汛抗旱信息化就是充分融合水利業(yè)務(wù)，切實(shí)發(fā)揮計(jì)算及技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)功能，建立完善的綜合指揮平臺(tái)與防汛服務(wù)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)旱情、雨情、水情等信息的采集處理，以強(qiáng)有力的技術(shù)支撐保證城市的安全運(yùn)行和人民財(cái)產(chǎn)安全。

1 防汛抗旱信息化建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 水利信息化的概念

水利信息化就是為了提高水利工作效率而引入的信息管理技術(shù)，信息化管理是發(fā)展現(xiàn)代水利的重要手段與必然趨勢(shì)，對(duì)于現(xiàn)代化與信息化間的關(guān)系習(xí)近平總書(shū)記做了全面的論述，并指明“互聯(lián)網(wǎng)+”的水利發(fā)展方向。目前，在水利工程中遙感影像、網(wǎng)絡(luò)通訊、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的應(yīng)用日趨普遍，這不僅充分體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，而且顯著提高了工作效率，這些信息技術(shù)在數(shù)據(jù)管理、水文監(jiān)測(cè)以及信息傳輸?shù)阮I(lǐng)域中所發(fā)揮的重要作用也日趨突出[1]。例如，將GPS技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代水利，采用電磁波信號(hào)實(shí)行測(cè)量具有效率高、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 信息化建設(shè)現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展在一定程度上加快了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度，并改善了城市環(huán)境。新形勢(shì)下對(duì)水旱災(zāi)害的預(yù)防也逐漸引起了社會(huì)公眾的重視。然而，對(duì)于難以改造排水設(shè)施的部分城市，其防汛安全受到了潛在威脅，為滿足多元化信息需求更好的服務(wù)于各級(jí)機(jī)構(gòu)指揮，有必要利用信息技術(shù)加快防洪體系的建設(shè)。

為了能夠更加科學(xué)地應(yīng)對(duì)日趨頻繁的極端氣候，從根本上解決工程措施無(wú)法滿足防洪需求的問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等現(xiàn)代科技越來(lái)越引起人們的重點(diǎn)關(guān)注。近年來(lái)，丹東市相繼建成的市級(jí)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和超短波移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)大大提高了數(shù)據(jù)信息交流、互動(dòng)的時(shí)效性，從而爭(zhēng)取了防汛抗旱應(yīng)急處置的時(shí)間。同時(shí)，丹東市陸續(xù)開(kāi)展了“數(shù)字防汛”等軟件平臺(tái)的建設(shè)，基本實(shí)現(xiàn)了防汛異地可視會(huì)商、水庫(kù)洪水調(diào)度、江河洪水跟蹤監(jiān)測(cè)以及防汛雨量監(jiān)測(cè)速報(bào)的全面覆蓋[2]。通過(guò)靈活應(yīng)用軟件平臺(tái)、預(yù)警模型和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確掌握降雨實(shí)時(shí)信息及旱澇演變規(guī)律，為有關(guān)部門(mén)精準(zhǔn)預(yù)警和災(zāi)前緊急疏散提供支持[3]。

1.3 現(xiàn)存問(wèn)題分析

1.3.1 信息系統(tǒng)支撐能力不足

現(xiàn)階段，水利信息化建設(shè)尚未全面覆蓋旱澇防御業(yè)務(wù)，仍處于簡(jiǎn)單的水文信息增刪改查階段。水利軟件支持災(zāi)前河道可容納水流量與實(shí)時(shí)流量監(jiān)測(cè)、災(zāi)中處置命令下達(dá)、災(zāi)后重建、災(zāi)情損失評(píng)估和累計(jì)效應(yīng)預(yù)判等能力不足，無(wú)法實(shí)現(xiàn)防汛應(yīng)急事件的全范圍評(píng)估、決策、監(jiān)測(cè)。

1.3.2 信息化基礎(chǔ)設(shè)施較差

信息采集是科學(xué)防治水旱災(zāi)害的根本依據(jù)，為了能夠及時(shí)提供高精度的決策信息應(yīng)投入專(zhuān)業(yè)的設(shè)備。然而，由于各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不均衡，加之設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行、老化失修等，現(xiàn)階段丹東市還不具備能夠及時(shí)提供高精度信息的能力。災(zāi)情來(lái)臨時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確、全面的獲取一線信息，從而導(dǎo)致災(zāi)情的誤判或者災(zāi)害人為的擴(kuò)大，并使得災(zāi)害報(bào)警與預(yù)測(cè)的成功率明顯下降。所以，對(duì)于洪澇災(zāi)害、降雨數(shù)據(jù)、河流水位等關(guān)鍵信息的采集，必須應(yīng)用一線設(shè)備并配合先進(jìn)的軟件系統(tǒng)、信息技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的跨流域、跨地區(qū)規(guī)避[4]。

1.3.3 學(xué)習(xí)機(jī)制與經(jīng)驗(yàn)支持缺乏

實(shí)際工作中，水旱災(zāi)害防治需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的技術(shù)作為支撐。然而，在水資源較為豐富且經(jīng)常發(fā)生洪澇災(zāi)害的地區(qū)，其治災(zāi)思路仍以傳統(tǒng)的“發(fā)生一次應(yīng)對(duì)一次”為主，在應(yīng)對(duì)下一次災(zāi)害時(shí)因缺乏事后經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及尚未形成面向過(guò)程的學(xué)習(xí)機(jī)制，仍然存在諸多問(wèn)題，并導(dǎo)致人力物力的浪費(fèi)和最佳救災(zāi)時(shí)機(jī)的延誤。因此，必須廣泛收集已有類(lèi)似案例的數(shù)據(jù)資料，不斷積累旱澇災(zāi)害處置經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)制定搶險(xiǎn)救災(zāi)方案，為及時(shí)有效地處置旱澇災(zāi)害奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.3.4 存在信息孤島

在建設(shè)水利信息化過(guò)程中，丹東市各部門(mén)都開(kāi)發(fā)設(shè)立了相應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)信息資源分散并且都是獨(dú)立運(yùn)行，從而導(dǎo)致信息重復(fù)、功能多、信息多以及相互隔離的信息孤島。面對(duì)信息需求，單部門(mén)之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享和信息串聯(lián)，該條件下出現(xiàn)資源的浪費(fèi)，甚至對(duì)整體工作成效造成極大的影響。

2 新形勢(shì)防汛抗旱信息化的特點(diǎn)

2.1 感知體系的精準(zhǔn)性與全面性

采用各種高新技術(shù)加快新形勢(shì)下防汛抗旱信息化建設(shè)，對(duì)災(zāi)害發(fā)生的位置實(shí)現(xiàn)及時(shí)快速的精確定位，為災(zāi)害防御業(yè)務(wù)提供有效的支持。例如，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)防汛排澇工程的雨水情、工情信息，以及災(zāi)害影響力的降低、水旱災(zāi)害提前預(yù)防、智能化感知等；采用新媒體的傳播功能快速推廣應(yīng)急處理措施，將汛情發(fā)展情況及時(shí)向群眾更新，切實(shí)保障廣大群眾安全。

2.2 應(yīng)急通訊體系的抗毀性與可靠性

對(duì)于重點(diǎn)防御水旱災(zāi)害的領(lǐng)域，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)、5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享，將各平臺(tái)連接以保障應(yīng)急通訊質(zhì)量，綜合利用多種通訊模式以及應(yīng)急通訊網(wǎng)絡(luò)，為提升應(yīng)急通訊系統(tǒng)的便捷性、抗毀性、可靠性和平臺(tái)適用性提供保障[5]。

2.3 發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)

為充分發(fā)揮信息技術(shù)在防汛抗旱中的優(yōu)勢(shì)與作用，可以考慮對(duì)監(jiān)測(cè)信息利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)考察歷史水旱災(zāi)害信息，全面了解水旱災(zāi)害實(shí)際情況及其防御事件特征，考慮風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)確定風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生條件，以實(shí)現(xiàn)各種不利條件的有效預(yù)防、旱澇災(zāi)害的提前識(shí)別和情景感知，及時(shí)掌握突發(fā)事件的發(fā)展規(guī)律、重點(diǎn)部位的自動(dòng)感知及其運(yùn)行情況，對(duì)水旱災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)排查以降低其影響程度。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，快速確定洪澇發(fā)展形勢(shì)和應(yīng)急預(yù)案，科學(xué)調(diào)度抗災(zāi)物資最大程度的降低災(zāi)害影響。

2.4 強(qiáng)調(diào)人機(jī)智能協(xié)調(diào)

以信息化平臺(tái)切實(shí)提升工作效率，利用人機(jī)智能協(xié)同功能有效模擬人類(lèi)智能行為?？茖W(xué)應(yīng)用多種策略和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息，積極排查重要智能識(shí)別區(qū)風(fēng)險(xiǎn)，最大程度的降低災(zāi)害影響力及其發(fā)生概率。合理利用人工智能技術(shù)，及時(shí)有效的匹配突發(fā)性災(zāi)害事件的應(yīng)急源，接到方案后工作人員要立即做好抗災(zāi)準(zhǔn)備，科學(xué)調(diào)度物資，不斷優(yōu)化處置方案減少災(zāi)害損失。將風(fēng)險(xiǎn)演變規(guī)律、發(fā)生條件利用智能技術(shù)準(zhǔn)確識(shí)別，通過(guò)準(zhǔn)確的情景感知，能夠提前預(yù)防災(zāi)害，切實(shí)提升防汛抗旱現(xiàn)代化水平。

2.5 實(shí)現(xiàn)信息多元表達(dá)

新形勢(shì)下要合理利用各種手段，全面發(fā)揮高新技術(shù)優(yōu)勢(shì)及時(shí)分析各類(lèi)信息。同時(shí)，考慮業(yè)務(wù)需要實(shí)現(xiàn)各種成果的智能化組合，提高相關(guān)決策的科學(xué)性以及服務(wù)的專(zhuān)業(yè)化水平。充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)和新媒體的宣傳功能，有效利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)積極推廣科普知識(shí)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的全面覆蓋和多渠道宣傳，確保信息發(fā)布的有效性、及時(shí)性、可靠性。將地理信息系統(tǒng)與可視化技術(shù)相結(jié)合可視化呈現(xiàn)空間信息資源，利用北斗定位系統(tǒng)、電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)救援物資的庫(kù)存狀態(tài)和出入庫(kù)情況，切實(shí)保障應(yīng)急救援工作的及時(shí)開(kāi)展。

3 新形勢(shì)下防汛抗旱信息化建設(shè)

3.1 建設(shè)目標(biāo)

充分利用各種先進(jìn)技術(shù)確保防汛抗旱的專(zhuān)業(yè)性，在水旱災(zāi)害預(yù)防中提供智能化、社會(huì)化服務(wù)，以智能化業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題的及時(shí)處理，為提高實(shí)際應(yīng)用效果和防汛抗旱現(xiàn)代化水平提供根本保障。

3.2 工作任務(wù)

3.2.1 加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)信息化建設(shè)

深入分析防汛抗旱業(yè)務(wù)實(shí)際需求，堅(jiān)持以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向落實(shí)智能化頂層設(shè)計(jì)，以業(yè)務(wù)需求間的關(guān)聯(lián)性為基礎(chǔ)建立總體設(shè)計(jì)方案[6]?？茖W(xué)建立智能識(shí)別與感知體系，利用視頻監(jiān)控、無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星等手段構(gòu)建信息化基礎(chǔ)設(shè)施，充分發(fā)揮多種通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)建立應(yīng)急通信體系，提高工情、雨水情等基礎(chǔ)信息獲取的準(zhǔn)確度和信息采集體系的智能化水平，快速傳輸數(shù)據(jù)庫(kù)信息，合理運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)智能化識(shí)別險(xiǎn)情，為準(zhǔn)確預(yù)警提供基本保障。

3.2.2 完善信息化基礎(chǔ)設(shè)施

在信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中，充分發(fā)揮遙感監(jiān)測(cè)、人工智能以及各種通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加快應(yīng)急通信通道的拓展，通過(guò)工情、雨水情等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)水旱災(zāi)害及防汛抗旱的智能感知，利用多為耦合計(jì)算模型和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)洪澇情況的精準(zhǔn)計(jì)算及智能化的預(yù)測(cè)，建立綜合應(yīng)對(duì)平臺(tái)不斷提高預(yù)警的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性。結(jié)合水旱災(zāi)害預(yù)防和防汛抗旱業(yè)務(wù)要求，科學(xué)制定項(xiàng)目發(fā)展方向及其應(yīng)用重點(diǎn)。高度重視防汛抗旱工作，對(duì)于防御能力滯后的地區(qū)要及時(shí)轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，加大防汛抗旱信息化建設(shè)力度，有效提升城市整體防御能力和防洪安全可靠度。

3.2.3 注重復(fù)合型人才的培養(yǎng)

有關(guān)工作部門(mén)要加大人才隊(duì)伍建設(shè)力度，加快形成完善的人才選拔與培養(yǎng)機(jī)制，為防汛抗旱工作的順利開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。工作人員不僅要懂管理、懂技術(shù)，還要熟練掌握相關(guān)工作，為防汛抗旱工作的可持續(xù)發(fā)展和信息化建設(shè)提供有力支撐。

4 結(jié) 論

隨著現(xiàn)代通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，一系列信息技術(shù)被越來(lái)越多的應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域。防汛抗旱覆蓋面廣、涉及因素多，為進(jìn)一步提高防災(zāi)減災(zāi)工作效率以及應(yīng)急水平必須融入信息技術(shù)。然而，在快速普及信息技術(shù)的過(guò)程中，在相關(guān)管理、信息共享與傳輸、數(shù)據(jù)管理等方面還存在不足。對(duì)此，必須結(jié)合新形勢(shì)下的挑戰(zhàn)加快防汛抗旱信息化建設(shè)，以科學(xué)合理的策略保障城市發(fā)展安全，最大程度的減少旱澇災(zāi)害損失。