水利信息化在防汛抗旱工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀

陸野

訊飛智元信息科技有限公司 安徽 合肥 230088

引言

近幾年來，全球氣候變化日益嚴(yán)峻，我國遭受的汛情更是前所未有，給百姓的自身健康造成了巨大的危害。為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)工程基礎(chǔ)配套完善能力，主動采集旱情﹑雨情等重要情報，以便為防汛抗旱管理工作創(chuàng)造更可靠的數(shù)據(jù)信息支撐，以期能夠有效應(yīng)對當(dāng)前的挑戰(zhàn)。由于數(shù)字化手段的發(fā)展，現(xiàn)實過程中也面臨一些難題，如信息溝通不準(zhǔn)確﹑信息孤島等。這些難題對防汛抗旱管理工作造成了不同程度的負(fù)面影響。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對虛擬現(xiàn)實﹑人工智能等技術(shù)的引入，充分提升信息體系，促進(jìn)資源的數(shù)據(jù)共享，為防汛抗旱管理工作創(chuàng)造更可靠保證。該文將探索和研究防汛抗旱工作中水利專業(yè)數(shù)字化的運用。

1 水利信息化在防汛抗旱工程中的應(yīng)用的意義

1.1 有利于水利業(yè)務(wù)部門轉(zhuǎn)變治水思路

隨著信息化時代的到來，水利工程業(yè)務(wù)部門必須充分利用水利信息資源，以更有效地開發(fā)和利用自然資源，并強(qiáng)化對自然資源的監(jiān)督管理和調(diào)節(jié)。特別是在旱情和洪水災(zāi)情頻發(fā)的特殊情形下，更應(yīng)該重視水利工程信息化技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)，以進(jìn)一步提高水利管理水平和效率，促進(jìn)職能轉(zhuǎn)變。由于我國工業(yè)廢水排放環(huán)境日益嚴(yán)重，洪水災(zāi)情﹑旱情缺水﹑土壤短缺等社會現(xiàn)實問題日益突出，水利工程必須全方位提升效率和技術(shù)力量，以適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需求，并利用水利信息化技術(shù)推動水利工程現(xiàn)代化，特別是在自然資源可持續(xù)發(fā)展的背景下，水利工程信息化建設(shè)擁有重大的現(xiàn)實和歷史性價值[1]。

1.2 有利于提高災(zāi)害預(yù)警防治能力

我國天然災(zāi)難多發(fā)，尤其是旱情和洪水災(zāi)情更是時有發(fā)生。由于長期缺乏防汛抗旱設(shè)施，有些地方的大江流域防洪抗旱系統(tǒng)不夠完備，尤其是部分中小河流的防汛水平較低，病險堤防﹑涵閘和水電站的建設(shè)也存在相應(yīng)的缺陷，使得防汛抗旱的能力受到了嚴(yán)重的限制。由于信息渠道不暢通和水利基礎(chǔ)設(shè)施不足，導(dǎo)致抗洪抗旱能力無法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求。因此，建立水利信息系統(tǒng)，并且及時準(zhǔn)確地收集和處理水情﹑旱情和災(zāi)情信息，對于防汛抗旱行動至關(guān)重要，可以為水資源調(diào)度﹑合理配置及其保護(hù)決策提出有效的支持[2]。

2 水利信息化應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 缺乏對專業(yè)數(shù)據(jù)庫信息的建設(shè)與應(yīng)用

對于一些山洪自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，應(yīng)該有效地搜集和統(tǒng)計災(zāi)情信息，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以便更好地應(yīng)對自然災(zāi)害。由于搶險意識﹑水利收集整理及其有關(guān)資料收集不足，致使河道和水電站在汛期發(fā)生了嚴(yán)重的資源浪費，而且由于缺乏預(yù)見性，無法有效評估水庫的蓄水能力和河流流量，進(jìn)一步削弱了自然災(zāi)害的抵御能力。

2.2 信息化覆蓋不足

近幾年來，我國各地水利主管部門積極投入信息化建設(shè)，但由于管理工作煩瑣，以及信息化建設(shè)要求的專業(yè)性較高，使得水利主管部門的信息化技術(shù)建設(shè)工作力量不足，僅僅形成初步的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，無法有效采集和傳遞信息。當(dāng)前的信息化技術(shù)只可以對江河的某個主要基本方面實施監(jiān)控，無法全部采集江河的信息數(shù)據(jù)，而且由于技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致信息化建設(shè)管理工作效率低下。此外，在工程防洪抗旱期間，信息化平臺處理數(shù)據(jù)的速度和準(zhǔn)確性也不理想，進(jìn)一步降低了工作效率[3]。

2.3 信息化軟硬件投入及應(yīng)用不足

鑒于目前土地地域遼闊，洪水自然災(zāi)害和干燥自然災(zāi)害的分布范圍極其廣闊，各省市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和信息化建設(shè)水平存有明顯差距，這就造成了信息化建設(shè)軟硬件投入強(qiáng)度不均，從而嚴(yán)重影響防汛工作信息傳遞的工作效率，產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，進(jìn)而限制自然災(zāi)害警報和后期災(zāi)害防治管理工作的信息系統(tǒng)要求。隨著水利部門基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)類型的不斷增多，所涉及的信息內(nèi)容也越來越豐富，因此，急需一種能力較強(qiáng)的軟硬件來有效收集河流情況﹑物資需求﹑雨水消息或者旱情監(jiān)測等相關(guān)信息內(nèi)容，但是由于信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足，使得防汛抗旱工作的消息交流受阻，從而造成信息傳輸?shù)难舆t，阻礙了防汛抗旱工作的進(jìn)展[4]。

3 在防汛抗旱中運用信息化處理技術(shù)的重要性

3.1 提升人們應(yīng)對災(zāi)害的能力

當(dāng)前，為了高效地防止洪水和干旱，相關(guān)部門的工作人員應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的管理思路，利用數(shù)字化手段來提升防洪能力。首先，應(yīng)該加強(qiáng)數(shù)字化手段的普及，以提高水利的抗洪性能。第二，加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，充分搜集各類洪水災(zāi)難的信息，通過科學(xué)的分析比較，高效預(yù)防和控制自然災(zāi)害，找到最佳的治理措施，為人們的轉(zhuǎn)移創(chuàng)造更多的機(jī)會，減少損失的發(fā)生。第三，在水利工程建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)充分運用數(shù)字化手段，以確保工程的安全，特別是在洪水和干旱災(zāi)害發(fā)生時，可以做到高效引導(dǎo)和救助。通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提升水利的應(yīng)對能力，還可以高效地推動水利工程建設(shè)的發(fā)展。

3.2 提升預(yù)警能力

對于一些自然災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，特別是季節(jié)性的干旱和洪水災(zāi)害，如果沒有建立有效的監(jiān)測和預(yù)警機(jī)制，將會給當(dāng)?shù)貛順O其嚴(yán)重的后果。以2016年夏天的某地為例，洪澇災(zāi)害造成了人員傷亡﹑農(nóng)作物受損，而且，當(dāng)?shù)鼐用竦姆课菀苍馐芫薮蟮膿p失，這一切都表明，缺乏有效的監(jiān)測和預(yù)警機(jī)制，將會對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展造成極大的影響。為了有效抵御洪水，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)信息化技術(shù)的應(yīng)用，以有效地保證人們的人身財產(chǎn)安全，盡量減少傷亡[5]。

4 水利信息化在防汛抗旱工作中的應(yīng)用

4.1 完善水利信息化在防汛抗旱工作中的系統(tǒng)性

水利信息管理系統(tǒng)包含水資源管理﹑防汛抗旱指揮管理等功能，其中數(shù)據(jù)庫﹑信息查詢及決策支持功能更加完善，為提高防汛抗旱技術(shù)處理能力起到有力的支撐，為建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的防洪耐旱施工指揮管理系統(tǒng)提供助力。注重歷史信息的搜集和落實，尤其是針對中小河流和山洪自然災(zāi)害的非技術(shù)防控事項，采用集成的方法，確保汛期進(jìn)程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，及時預(yù)測和分析，積極采取有效的防災(zāi)和抗災(zāi)措施，以保障人民的財產(chǎn)安全。強(qiáng)調(diào)采用統(tǒng)一的頂層設(shè)計規(guī)劃，有效減少資源的浪費，并且隨著采集點的不斷增加，相關(guān)數(shù)據(jù)也會相應(yīng)增多，從而充分利用這些數(shù)據(jù)，結(jié)合實際降水量﹑土壤含水量﹑河流流量等數(shù)據(jù)，做出準(zhǔn)確的預(yù)報，為防汛抗旱工作提出科學(xué)的根據(jù)。通過有效提升防汛抗旱指揮管理系統(tǒng)的運行效率，可以做到統(tǒng)籌安排，將各部門的巨大業(yè)務(wù)量結(jié)合起來，做到信息互通，減少重復(fù)性作業(yè)，擴(kuò)大覆蓋面，從而適應(yīng)當(dāng)前防汛抗旱工作的總體要求。

4.2 國家防汛抗旱工作指揮系統(tǒng)建設(shè)

2003年6 月，發(fā)改委批準(zhǔn)了《國家防汛抗旱工作指揮系統(tǒng)一期工程可行性研究報告》，2005年，發(fā)改委正式批準(zhǔn)了該工程項目第一期的初始工程設(shè)計，標(biāo)志著全國防汛抗旱管理工作指導(dǎo)體系正式步入全方位工程建設(shè)階段。2011年，水利部成功進(jìn)行了一期防洪抗旱管理體系的建立，并開展了相關(guān)信息采集管理工作。為了更好地應(yīng)對水況﹑工情﹑旱情等信息系統(tǒng)，啟動了二期建設(shè)并進(jìn)行了改革提升，建立了15個子系統(tǒng)，包括水況數(shù)據(jù)信息收集管理系統(tǒng)﹑工情數(shù)據(jù)信息收集管理系統(tǒng)﹑移動應(yīng)急指令網(wǎng)絡(luò)平臺﹑工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)﹑綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)﹑計算機(jī)與信息安全管理系統(tǒng)﹑數(shù)據(jù)分析匯聚器與綜合應(yīng)用支撐平臺﹑天氣雷達(dá)應(yīng)用控制系統(tǒng)﹑山洪預(yù)測子系統(tǒng)﹑防汛調(diào)度技術(shù)體系﹑山洪評價體系﹑抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用管理系統(tǒng)及其綜合信息服務(wù)體系，包括系統(tǒng)集成使用，以期更好地滿足不同類型的應(yīng)急需求。然而，這個項目仍在不斷發(fā)展和完善中。通過整合﹑預(yù)警﹑分析和調(diào)控大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以為防汛抗旱提供準(zhǔn)確的信息服務(wù)，從而有效地提升防汛抗旱能力。重點放在轉(zhuǎn)變防汛和抗旱思想上，從部分治理轉(zhuǎn)向全面治理，加強(qiáng)水利信息化建設(shè)，提高防洪抗旱能力，保障社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全。

4.3 建立防汛抗旱信息資源的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范

為了更好地應(yīng)對防汛抗旱工作，需要創(chuàng)建一個水利工程大數(shù)據(jù)中心，它能夠收集大量的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，包括復(fù)雜的內(nèi)容和豐富的歷史信息。另外，還需要制定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)章制度和技術(shù)要求，并形成一個架構(gòu)來負(fù)責(zé)管理基礎(chǔ)建設(shè)﹑數(shù)字資源管理﹑信息系統(tǒng)操作和人員管理?；趪宜袠I(yè)規(guī)范和地方標(biāo)準(zhǔn)，制定一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以保證水利資源的合理使用，減少系統(tǒng)構(gòu)建成本費用。這些標(biāo)準(zhǔn)不但具有可持續(xù)性，而且能夠為后期信息系統(tǒng)和技術(shù)的改革升級提供支持。此外，還緊密結(jié)合水利工程大信息中心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，制定了水利信息分級和編號標(biāo)準(zhǔn)﹑大信息中心資料互換標(biāo)準(zhǔn)﹑數(shù)據(jù)質(zhì)量控制血清技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)﹑空間信息資源整合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)﹑大信息中心使用信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)及其水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)管理工作標(biāo)準(zhǔn)等八大組合管理體系，以更好地滿足水利行業(yè)的需求，促進(jìn)水利行業(yè)的發(fā)展。通過提高信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和信息系統(tǒng)的運行效率來提升效果。

4.4 加強(qiáng)大數(shù)據(jù)及云計算軟硬件的投入

通過大數(shù)據(jù)分析手段，可以對海量的水利工程資料和防汛抗旱作業(yè)加以分析和處理，包括視頻﹑圖片和文檔等多種數(shù)據(jù)類型。這些資料能夠為我國的水文﹑氣象﹑水流﹑地質(zhì)災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)信息提供有價值的數(shù)據(jù)信息資源，從而保證防汛抗旱工作的體系完善。利用云計算技術(shù)，能夠模仿和測量河流水過程﹑氣候變化趨勢等，充分發(fā)揮其強(qiáng)大的計算能力，有效提升防洪抗旱效能，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息管理與交流，靈活運用智能化信息管理及運用基礎(chǔ)建設(shè)，配置自然資源。此外，利用信息技術(shù)的緊密聯(lián)系，能夠推動信息化的發(fā)展，提升防汛抗旱工作的預(yù)警能力和應(yīng)急能力，各單位每天收集并按時上傳資料，做到消息及資料的資源共享，從而更好地保障防汛抗旱工作的順利進(jìn)行。經(jīng)過精心匯總和分析相關(guān)部門提供的準(zhǔn)確信息，能夠為科學(xué)防汛﹑防旱管理工作提供有力的支持和保障。因此應(yīng)大力投入水利信息化建設(shè)，以滿足防汛抗旱工作的技術(shù)性和時效性要求，建立科學(xué)合理的應(yīng)用系統(tǒng)，加強(qiáng)硬件和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的投入，提高防汛抗旱工作的效率。

5 結(jié)束語

由于信息技術(shù)自身的發(fā)展，其儼然已被應(yīng)用于各行各業(yè)，其中水利信息系統(tǒng)尤為重要。然而，目前我國水利部門的信息化仍然存在著諸多問題，如信息設(shè)備匱乏﹑管理模式僵化﹑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等，這些現(xiàn)實問題都影響了水利工程的信息化建設(shè)。為了提升水利部門的防汛抗旱工作力量，應(yīng)該加強(qiáng)對信息設(shè)備的投入，制定統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)人才培養(yǎng)，以確保人民群眾的生命財產(chǎn)安全。