探究我國水利的信息化發展之路

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摘要：中國水利在過去二十多年信息化過程中積累了許多寶貴的經驗。當今計算機、通信、網絡等高新技術的發展為實現中國的“數字水利”提供了堅實的技術基礎和前所未有的發展機會。

關鍵詞：信息化數字水利決策支持系統

一、水利信息化發展分析

水利行業作為一個有著悠久歷史，同時也是信息十分密集的行業，其信息化工作開始于“七五”期間，至今已取得了可喜的成績，但仍存在不少問題。

（一）信息的標準化和規范化工作相對滯后

水利工作的三大任務是防治洪澇災害，解決干旱缺水和治理改善保護水環境。主要表現在未能應用現代信息技術及時為政府和社會公眾提供全方位的信息服務及信息化的質量還不能適應水利現代化的需要。

（二）對信息工作的認識不到位

水利系統的干部和職工對信息化工作的重要性有了一定的認識，但還有一部分員工對信息化工作認識不足，缺乏緊迫感；沒有形成統一的建設機制，水利信息化普及程度還遠遠不夠，甚至部分單位還沒有統一的規劃和明確的發展目標。

（三）水利信息化發展水平不高

當前水利信息化發展水平表現為：

（1）從事水利信息化規劃的相關人員對IT技術發展把握不夠深，大量信息化應用建設剛剛完成就成了落后產品。此外，整體性規劃的不完善或實施不利而導致各個系統的兼容性差，信息流不暢，致使信息化的大量投入所建設的僅是一個又一個的“信息孤島”。

（2）從事水利信息化產品設計與開發的相關機構對行業應用理解不夠深，造成了水利信息化產品的易用性、實用性差，甚至無法推廣或交付使用。

（3）信息化發展的保障條件不足。水利信息系統的建設和管理，本身是一個龐大和復雜的系統工程，但目前在水利系統還沒有形成一套完整的管理制度、管理措施和管理辦法。

二、水利信息化的發展方向

“數字水利”是一個以空間信息為基礎，融合各種水文模型和水利業務的專業化系統平臺，是對真實水文水利過程的數字化重現，它把水活動的自然演變搬進了實驗室和計算機，成為真實水利的虛擬對照體。它是水利信息化的發展方向。

三、水利信息化的實施

（一）數字水利應用系統組成

數字水利應用系統主要由采集層、網絡層、數據層、應用層、表示層、接口層、支撐層七個部分組成。1、采集層。水利信息化系統是建立在信息基礎之上的，而這些信息的獲得需要通過不同手段和措施；這些獲得信息的手段和措施以及相應的采集點就組成了采集層。2、網絡層。網絡層為信息共享和數據傳輸提供基礎，網絡的建設一般根據實際情況采用公網和專網相結合的方式。3、數據層。數據層通過建立所有與水利相關的數據的模型或結構，使應用層能夠更方便、更快捷地獲得各種水利信息，產生各種水利應用。4、應用層。應用層建立在數據層的基礎之上，通過建立各種應用模型如洪水演進模型、排水模型等，提供水利行業的各種應用功能。如水利信息服務、統計分析、虛擬仿真、預報決策等。5、表示層。表示層以瀏覽器為載體，直接向從事水利的各級人員提供其所需要的相關功能或信息服務。6、接口層。接口層通過向各級水利系統提供網絡接口、數據接口和系統接口使各類信息得到充分共享，各級水利系統成為一個有機的整體，最終形成“數字水利”。7、支撐層。支撐層通過相關的標準體系以及最新的技術，保證整個系統安全、穩定、有效的運行。

（二）決策支持系統

根據水利工作的實際情況，水利決策支持系統包括：

1、防汛決策支持系統。防汛決策支持系統的建設是保障防汛抗洪工作有效和科學的前提條件，可以利用遙測數據、遙感圖片等進行相應的暴雨預報、洪水預報、洪水調度等工作，提前為防汛抗洪工作做出指導性的預報、預警措施。洪水不僅是災害，其調度使用已成為水資源研究的新課題，是“資源水利”的重要組成。

2、抗旱決策支持系統。抗旱決策支持系統有兩類數據源，一是遙感數據源、另一類是旱情監測站采集的旱情信息數據。抗旱決策支持系統在遙感圖片基礎上，結合相關的計算模型進行計算，可以快速、準確的獲得同一時期內大范圍的土壤含水量信息以提供第一手的輔助決策資料，同時，也可以根據地面旱情固定、流動監測站采集的地下水埋深、土壤含水量、土壤溫濕度等數據，作為區域遙感數據校正的參考。

3、水資源決策支持系統。水資源決策支持系統是在水資源數據庫及地理數據庫的基礎上，采用相關的數學模型進行計算，評價水資源量、預測水資源量、對水資源進行優化管理和科學調度。

4、水環境決策支持系統。水環境決策支持系統是在水環境數據庫及地理數據庫的基礎上，采用相關的數學模型進行計算，評價水質、預測模擬水質變化、計算水環境容量、控制規劃污染物總量。水環境決策支持系統將成為環境管理和環境執法重要依據。

5、水土保持決策支持系統。水土保持決策支持系統是建立在水土流失數據庫和地理數據庫的基礎上，利用水土流失評價及治理數學模型技術，采用智能決策支持系統的思想建立水土流失模型庫，為水土流失的評價及預測提供強大的決策支持。該系統與實時水保監測系統的集成將為保障水土保持治理工程的科學性，并指導水保工程的規劃和實施。

6、水利綜合會商系統。水利綜合會商系統集中展示上述各種決策支持系統提供的關于防汛、抗旱、水資源、水環境、水土保持等數據，為水利部門主管領導提供集成的會商環境，便于會商人員迅速地作出科學決策，下達會商命令，以預防或盡量減少未來可能造成的各種損失。

總之，“數字水利”是未來中國水利事業發展的方向。只有在各種先進技術的基礎上，結合水利行業特點，打造具有中國特色的“數字水利”工程，才能更好更快地使水利事業服務于社會；“數字水利”的發展不是一蹴而就的，是一個長期的漫長的過程，在這個過程中，需要各行業進行緊密配合，才有可能達到目的；“數字水利”是一個開發動態的概念，也就是說“數字水利”必然要運用隨時出現的相關新技術，這樣才能確保“數字水利”工程的技術先進性。