農(nóng)田水利信息化建設(shè)的作用及現(xiàn)狀分析

吉云智

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第四師水文水資源管理中心，新疆 可克達(dá)拉 835200）

中國是發(fā)展中國家中的農(nóng)業(yè)大國，人口多、耕地面積少、水資源匱乏是其主要特征。降水在時(shí)間和空間上分布不均勻。信息技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用直接關(guān)系到農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入和生活。在互聯(lián)網(wǎng)和智能化時(shí)代，農(nóng)業(yè)技術(shù)信息化的發(fā)展代表著用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過程。提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，互聯(lián)網(wǎng)信息化和智能化是改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效手段和強(qiáng)大動力，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展是支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的橋梁。

信息化是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，效率高，通過不斷改進(jìn)，為人們的生產(chǎn)和生活提供了巨大的機(jī)遇。現(xiàn)在信息技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，在農(nóng)業(yè)，特別是農(nóng)業(yè)用地的信息化建設(shè)、農(nóng)田的水資源管理和農(nóng)業(yè)灌溉等方面，運(yùn)用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，管理該地區(qū)的水資源，現(xiàn)在耕地的水利信息化發(fā)展取得重大進(jìn)展，發(fā)揮著重要作用。信息化建設(shè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向，但是我國和發(fā)達(dá)國家相比，有一定程度的差異。因此，本文分析和改善農(nóng)田的水利信息化和存在的問題，對于進(jìn)一步發(fā)展我國農(nóng)田的水利信息化具有重要意義[1]。

1 農(nóng)田水利信息化的作用

以水資源科學(xué)管理為目的的農(nóng)業(yè)信息化，主要采用現(xiàn)代物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為了更科學(xué)地改善水資源的管理方式，水利管理由粗放型轉(zhuǎn)為精細(xì)型，傳統(tǒng)和現(xiàn)代的水資源管理最終可以提高農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平。提高工作效率，提高水資源利用效率，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的管理，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)[2]。

1.1 實(shí)現(xiàn)精細(xì)灌溉，提高節(jié)水效率

我國的水資源嚴(yán)重不足，有些地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉方式仍然非常落后，必須大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)灌溉。這些可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來控制，滴灌或水渠灌溉要正確監(jiān)測耕作和收獲所需的水，最大限度提高有限的水資源利用效率。

1.2 提高水利管理工作效率

一般來說，在一個(gè)地區(qū)，農(nóng)田水利工程涉及范圍大、灌溉區(qū)域廣泛，點(diǎn)多面廣。因此只依靠人工檢查管理不能提高效率，需要大量的人力資源，信息化的應(yīng)用不僅減少了勞動力，同時(shí)也大大提高了工作效率[3]。

1.3 優(yōu)化水資源調(diào)度

信息管理可以更準(zhǔn)確地追蹤水文數(shù)據(jù)，及時(shí)地傳達(dá)信息。對初期洪水等進(jìn)行科學(xué)分析，合理調(diào)整水資源，保證灌溉用水的合理分配[4]。

1.4 有利于農(nóng)業(yè)用水精細(xì)化管理

多年來，農(nóng)業(yè)用水成本一直很低，所以很少考慮到水資源緊缺問題。同時(shí)，部分灌溉區(qū)域無法準(zhǔn)確測算，全年水費(fèi)征收困難，灌溉區(qū)域管理資金不足，設(shè)備陳舊和設(shè)備無法更換等問題，造成了農(nóng)業(yè)用水的浪費(fèi)，農(nóng)業(yè)用地水文信息學(xué)的建設(shè)可以解決水的計(jì)量、水的利用控制等問題。有效收費(fèi)，準(zhǔn)確測水，提供收費(fèi)依據(jù)，促進(jìn)正常水資源管理機(jī)構(gòu)的建立[5]。

2 信息化技術(shù)在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用的重要性

中國人均水資源的占有量只不過是世界人均量的四分之一，水資源的分布不均衡，東部多西部少。由于季節(jié)性缺水和地區(qū)性水土不平衡，水資源匱乏，地下水過度開采，導(dǎo)致環(huán)境退化。減輕干旱的影響，解決干旱導(dǎo)致的缺水問題，環(huán)境條件的改善是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要保障。建議通過革新、整合水資源的基礎(chǔ)研究、技術(shù)和設(shè)備，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)研究開發(fā)。通過加強(qiáng)農(nóng)村水利信息化建設(shè)和應(yīng)用，全面實(shí)施規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和投資，管理信息系統(tǒng)的運(yùn)營，在集中投資項(xiàng)目管理的整個(gè)過程中，實(shí)時(shí)更新信息，動態(tài)監(jiān)控加強(qiáng)農(nóng)村水資源管理信息系統(tǒng)應(yīng)用評價(jià)，不斷提高農(nóng)田水利信息化和現(xiàn)代化水平。以知識和信息工具為基礎(chǔ)力量，加快轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和現(xiàn)代化水平，發(fā)展農(nóng)業(yè)水文信息學(xué)。依據(jù)動態(tài)農(nóng)業(yè)信息、宏觀決策和管理機(jī)構(gòu)，確保水資源管理開放，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息學(xué)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動信息傳遞和自動控制，通過計(jì)算機(jī)模擬確定最佳方案，在“一帶一路”的新發(fā)展環(huán)境下，加強(qiáng)農(nóng)村水利信息化建設(shè)并提供強(qiáng)大的信息支持，圍繞新的信息需求，推進(jìn)農(nóng)業(yè)和水利信息化建設(shè)[6]。

3 農(nóng)田水利信息化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 缺乏科學(xué)的認(rèn)識

農(nóng)業(yè)水利設(shè)施的建設(shè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是我國農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)的重要工作。根據(jù)國家農(nóng)業(yè)和水資源問題的基本信息，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提供決策管理依據(jù)，建設(shè)農(nóng)業(yè)技術(shù)動態(tài)管理信息系統(tǒng)。但是，很多基層領(lǐng)導(dǎo)缺乏足夠認(rèn)識，不能很快地掌握和接受信息學(xué)的應(yīng)用及數(shù)據(jù)的交換，信息和監(jiān)管的問題嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)水文水資源技術(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)上的應(yīng)用。

3.2 缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)

農(nóng)業(yè)水文水資源信息系統(tǒng)最重要的組成部分是土壤濕度監(jiān)測、灌溉水源信息監(jiān)測和氣象監(jiān)測。由于監(jiān)測方法差異明顯，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)業(yè)水文水資源工程的信息控制混亂，數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和可靠性不足，造成了農(nóng)田水利工程建設(shè)中資源的重復(fù)和浪費(fèi)。

3.3 全國范圍整體發(fā)展落后

我國農(nóng)田水利信息化建設(shè)起步較晚，技術(shù)水平相對落后，總體發(fā)展滯后。目前水利部重視農(nóng)田水利技術(shù)信息化，但仍處于探索和試驗(yàn)階段。農(nóng)田水利工程信息化管理有限，信息化程度低，節(jié)點(diǎn)數(shù)量不足，雖然業(yè)務(wù)潛力大，但系統(tǒng)運(yùn)行遲緩，協(xié)調(diào)性差，數(shù)據(jù)不正確。不正確的工程學(xué)模型和低技術(shù)水平，無法實(shí)現(xiàn)信息共享和管理決策更深層次地應(yīng)用[7]。

3.4 保障維護(hù)水平落后

由于缺乏后期維護(hù)資金的投入，設(shè)施安全維護(hù)困難，項(xiàng)目信息化建設(shè)缺乏相應(yīng)的安全措施，部分項(xiàng)目投資和運(yùn)營商水平低，設(shè)備維護(hù)可能會延誤。

4 農(nóng)田水利信息化的建設(shè)內(nèi)容

4.1 灌區(qū)水利信息化建設(shè)內(nèi)容

農(nóng)業(yè)灌區(qū)水資源信息主要為灌區(qū)工作管理提供先進(jìn)可靠的安全技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)水的科學(xué)合理分配，農(nóng)業(yè)灌區(qū)水利信息系統(tǒng)建設(shè)發(fā)揮了重要的作用，其主要包括信息采集系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。

4.2 園區(qū)灌溉信息化建設(shè)內(nèi)容

園區(qū)主要指產(chǎn)品，除大眾農(nóng)業(yè)、水果、花卉和蔬菜等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)發(fā)揮，還包括自動控制系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。自動化控制系統(tǒng)是指灌溉肥料的全自動化控制系統(tǒng)，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是指監(jiān)測土壤濕度和土壤水分，公園環(huán)境濕度及相關(guān)設(shè)備的自動調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)。

5 農(nóng)田水利信息化建設(shè)管理存在的問題

通過多年的研究開發(fā)，農(nóng)田水利信息化建設(shè)取得良好成果。但是，還存在著一些問題。特別是信息化基礎(chǔ)設(shè)施很弱，工程標(biāo)準(zhǔn)低，管理自動化風(fēng)險(xiǎn)大。因此軟件硬件的關(guān)聯(lián)配置少，服務(wù)更新難。另外，一些技術(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行不穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)水資源分配的自動化管理和控制很難。在傳統(tǒng)觀念的引導(dǎo)下，一些水利基層組織對水利自動化和信息化的認(rèn)識不夠。廣泛應(yīng)用傳統(tǒng)的水資源管理、水資源監(jiān)測和分配方法，片面強(qiáng)調(diào)人力資源工作，極大制約了信息技術(shù)的發(fā)展，信息資源的利用不足。在一些灌溉建設(shè)地區(qū)，尚未建立與農(nóng)業(yè)部門的信息關(guān)系，資源無法共享，服務(wù)業(yè)受到了限制，信息系統(tǒng)不被使用。很多農(nóng)民不能從管理者那里獲得信息過程和信息工具，影響了信息系統(tǒng)在灌溉管理中的作用。

6 對策措施

水資源的可持續(xù)利用是中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重點(diǎn)之一，水利信息化建設(shè)影響社會健康發(fā)展。因此，面對當(dāng)前農(nóng)業(yè)用地水資源信息化和管理面臨的問題，首先要增加投資，提高標(biāo)準(zhǔn)，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，完善水利信息化基礎(chǔ)，增強(qiáng)節(jié)水意識并開展農(nóng)業(yè)用水價(jià)格綜合改革。以廣泛應(yīng)用信息化工程的灌溉工程為重點(diǎn)，建立高效節(jié)水信息化管理及測量體系。全面實(shí)施水利設(shè)施的運(yùn)營管理，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r引進(jìn)先進(jìn)的信息科技和設(shè)備，有助于信息科技的安全穩(wěn)定運(yùn)營-灌溉區(qū)的通信設(shè)備充分發(fā)揮一體化優(yōu)勢。加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)人才建設(shè)，通過培訓(xùn)使現(xiàn)有專業(yè)技術(shù)人才適應(yīng)水文信息學(xué)發(fā)展的需要。同時(shí)，積極引進(jìn)信息技術(shù)人才，提高信息人才的專業(yè)技術(shù)水平。積極與農(nóng)業(yè)部門合作，建立信息聯(lián)系，共享水資源信息，擴(kuò)大服務(wù)范圍。構(gòu)建完善的水利專業(yè)化服務(wù)體系，逐步改變舊的經(jīng)營方式。利用更有效的信息化手段提高管理水平，形成水資源建設(shè)的合力。

6.1 實(shí)施管理人員的培養(yǎng)

農(nóng)業(yè)和水管理各部門領(lǐng)導(dǎo)要展望未來，根據(jù)當(dāng)前需要制定培訓(xùn)計(jì)劃。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)技術(shù)信息通信團(tuán)隊(duì)建設(shè)，著力培養(yǎng)信息人才，為農(nóng)業(yè)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展做準(zhǔn)備。認(rèn)真實(shí)施項(xiàng)目資金管理，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，尤其是現(xiàn)代測試水平、應(yīng)用和軟件開發(fā)。

6.2 提供安全發(fā)展的環(huán)境保障

在農(nóng)業(yè)水利技術(shù)信息化發(fā)展過程中，制定相關(guān)法律法規(guī)和政策保障，建立安全運(yùn)行、維護(hù)資金等重要因素的管理標(biāo)準(zhǔn)，確保項(xiàng)目順利有效實(shí)施。建立地方級國家數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)，構(gòu)建綜合數(shù)據(jù)庫。各級水利部門與農(nóng)民簽訂管理保護(hù)合同，明確農(nóng)民的責(zé)任和義務(wù)，鼓勵(lì)村民集體和個(gè)人參加信息管理和保護(hù)。依法懲處各種破壞行為，促進(jìn)農(nóng)業(yè)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

6.3 農(nóng)民用水合作機(jī)制的建立

農(nóng)民用水合作組織是農(nóng)民在農(nóng)田灌溉中的管理組織，這個(gè)組織是農(nóng)民自主地為了實(shí)現(xiàn)自我管理和服務(wù)而設(shè)立的組織。它是使農(nóng)民可以享受合法人的資格，獨(dú)立運(yùn)營的非營利非政府組織。因此，水利合作組織利用者享有水利項(xiàng)目利用、灌溉用水調(diào)度、整理、項(xiàng)目設(shè)定、改造、項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施和項(xiàng)目規(guī)劃參與的權(quán)利。通過建立農(nóng)民用水合作社組織，可以從根本上解決小農(nóng)戶的建設(shè)問題。同時(shí)，在農(nóng)民用水合作機(jī)制中，農(nóng)民為農(nóng)業(yè)支付的水費(fèi)由合作社直接收取，而且小規(guī)模的農(nóng)田和水保護(hù)建設(shè)取得了順利的進(jìn)展和良好的發(fā)展。

6.4 多元化投入機(jī)制的建立

這需要國家、省、市、縣機(jī)構(gòu)加大對小規(guī)模農(nóng)田灌溉設(shè)施建設(shè)的財(cái)政補(bǔ)貼，進(jìn)一步完善小型農(nóng)田灌溉建設(shè)和管理，切實(shí)保護(hù)農(nóng)民收入與提高中國的糧食生產(chǎn)值。

6.5 整合資金，提高投資效益

項(xiàng)目融資采用項(xiàng)目管理、統(tǒng)一計(jì)劃的綜合規(guī)劃方式，大大推動了前景性計(jì)劃，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展、土地資源進(jìn)一步開發(fā)，提高了商品糧基地的合理建設(shè)、投資效率，實(shí)現(xiàn)了資金綜合管理。綜合項(xiàng)目資金不僅滿足各種灌溉需求，而且在項(xiàng)目地區(qū)種植作物，進(jìn)一步減少污染，有效保障了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和糧食生產(chǎn)。

6.6 對小型農(nóng)田水利建設(shè)加大監(jiān)管和宣傳工作

小型農(nóng)田灌溉設(shè)施建設(shè)不理想的主要原因是監(jiān)管和信息不足。鑒于此，加強(qiáng)對小型農(nóng)田灌溉建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)督管理，改革相關(guān)政策，依靠政府對水利設(shè)施投資建設(shè)的有效控制，杜絕建設(shè)資金的非法使用和工作單位的隱蔽，嚴(yán)格遵守保護(hù)農(nóng)民利益的原則，實(shí)行適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)懲制度，最大限度提高投資效益，充分發(fā)揮水利建設(shè)優(yōu)勢，各部門加強(qiáng)小型農(nóng)田灌溉宣傳活動，廣泛宣傳小型農(nóng)田灌溉建設(shè)的目標(biāo)和作用。通過廣播、電視和互聯(lián)網(wǎng)等媒體宣傳相關(guān)法律政策，加強(qiáng)廣大農(nóng)民的法律意識，維護(hù)其合法權(quán)益，更好地提高農(nóng)民生活水平和促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

7 結(jié)束語

綜上所述，信息化建設(shè)有助于農(nóng)業(yè)發(fā)展，不僅影響農(nóng)民的收入和生活水平，而且對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有很大的影響。加強(qiáng)農(nóng)田水利設(shè)施的建設(shè)和管理，應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)一步改善，是農(nóng)民生活水平提高、保證我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)技術(shù)信息化對我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展和保障起到了不可替代的作用，農(nóng)業(yè)水利建設(shè)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急，也是面向未來的歷史任務(wù)。信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)水文水資源工程中的應(yīng)用推動水資源和土地資源的合理再分配和利用，大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。有關(guān)研究人員必須加強(qiáng)有關(guān)農(nóng)業(yè)水文技術(shù)的信息技術(shù)研究，研發(fā)合適的硬件設(shè)施，為農(nóng)業(yè)水利工程的生產(chǎn)提供有效的維護(hù)和安全保障。