【摘 要】水文信息是黃河治理和利用的重要基礎(chǔ)依據(jù)，水文信息網(wǎng)絡建設是黃河水文信息化建設的重要基礎(chǔ)。本文主要回顧了黃河水文信息網(wǎng)絡建設發(fā)展的歷史，對黃河水文信息傳輸?shù)奶攸c進行了研究，分析了水文信息網(wǎng)絡的建設現(xiàn)狀和應用，并針對建設的不足依據(jù)當今信息網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢對未來黃河水文信息傳輸網(wǎng)絡的發(fā)展進行了規(guī)劃和展望。

【關(guān)鍵詞】信息網(wǎng)絡 發(fā)展歷程 衛(wèi)星通信 多網(wǎng)融合

黃河水文信息是黃河防汛抗旱指揮決策的耳目和參謀，是流域水資源保護、開發(fā)、利用、管理以及水工程規(guī)劃、設計、施工、運行調(diào)度的依據(jù)，是流域經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)工作。多年來水文系統(tǒng)十分重視水文信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設，并在防汛工作中發(fā)揮了重要作用。

一、發(fā)展歷史

在計算機網(wǎng)絡信息建設方面，水文系統(tǒng)從八十年代末以DEC小型機為依托，構(gòu)建了最初的多終端用戶系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要為水文測驗整編提供服務，隨著計算機日新月異的發(fā)展，在原有的多終端用戶的基礎(chǔ)上又逐步建立了局機關(guān)內(nèi)部的DECNET網(wǎng)絡，實現(xiàn)了水情、測驗信息的局域共享和遠距離部分信息的傳輸。其真正發(fā)展得益于近十年黃河信息化項目的實施。目前水文信息網(wǎng)絡系統(tǒng)覆蓋了全河六大基層區(qū)域、十個水文分中心及重點水文站，實現(xiàn)了水文信息傳輸、水文、氣象異地多媒體會商、水情信息查詢及會商系統(tǒng)、水文信息數(shù)據(jù)分中心數(shù)據(jù)存儲等功能。

二、黃河水文信息網(wǎng)絡的特點

（一）基層單位分布廣闊，各地網(wǎng)絡條件差異較大。黃河水文系統(tǒng)分為水文中心節(jié)點、基層節(jié)點和水文測站節(jié)點，水文節(jié)點遍布黃河流域9個省區(qū)，各級監(jiān)測測驗站點數(shù)百個。各區(qū)域網(wǎng)絡條件差異巨大，存在公網(wǎng)覆蓋不全、運營商服務區(qū)域交疊，分布極度不均等問題。

（二）位置偏僻，一線基層單位普遍位于遠離城鎮(zhèn)的黃河防汛前沿，很多處于公網(wǎng)覆蓋難以到達地區(qū)。尤其防汛重點關(guān)注的黃河中上游地區(qū)站點多位于偏遠山區(qū)，公網(wǎng)運營商覆蓋范圍有限，自有網(wǎng)絡建設難度較大，信息需求與資源分布存在較大差異性。

（三）水文信息業(yè)務對網(wǎng)絡的要求高，對信息傳輸?shù)臅r效性、安全性都有很高的要求。

三、網(wǎng)絡建設現(xiàn)狀及網(wǎng)絡應用

（一）網(wǎng)絡建設現(xiàn)狀

1.在局域網(wǎng)建設方面，水文信息中心局域網(wǎng)采用雙星型拓撲結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵網(wǎng)絡線路、設備均冗余配備，組成安全快速的全交換網(wǎng)絡，速度達到骨干千兆，桌面百兆。六個水文水資源局局域網(wǎng)均為TCP/IP網(wǎng)絡，主干連接為1000MB，桌面連接方式為IEEE802.3星形連接，10/100MB自適應。

2.廣域網(wǎng)絡建設方面，水文信息計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)由三級網(wǎng)絡組成。第一級為水文中心機關(guān)業(yè)務網(wǎng)，水文中心機關(guān)業(yè)務網(wǎng)通過光纖環(huán)網(wǎng)接入黃委核心業(yè)務專網(wǎng)，與水利部及黃委各單位進行網(wǎng)絡通信。第二級為各基層局網(wǎng)絡，第一二級網(wǎng)絡連通采用主要線路快速專線網(wǎng)絡，備用線路公網(wǎng)VPN線路的主備式信道連接方式。第三級網(wǎng)絡為各基層局下屬勘測局網(wǎng)絡，二三級網(wǎng)絡主要采用公網(wǎng)VPN隧道的方式連通。與主干網(wǎng)采用路由結(jié)構(gòu)互聯(lián)，遵循靜態(tài)路由協(xié)議，與一線測站采用PSTN/GSM/衛(wèi)星信道的方式進行通信。

（二）主要承載應用

目前通過計算機信息網(wǎng)絡已經(jīng)由建設初期作為水情信息報訊通道的單一功能發(fā)展為多個子業(yè)務系統(tǒng)的多業(yè)務網(wǎng)絡，各子系統(tǒng)功能如下：1.水情信息交換系統(tǒng)；2.語音通話支持系統(tǒng)；3.多功能的信息應用服務系統(tǒng)；4.水文、氣象異地多媒體會商系統(tǒng)；5.水文數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)

四、存在的主要問題

（一）廣域網(wǎng)深度和廣度有限：水文網(wǎng)絡承載的業(yè)務在不斷升級，對網(wǎng)絡帶寬和覆蓋提出了更高的需求。主干網(wǎng)絡與六個基層局主干網(wǎng)絡連接信道為SDH，帶寬受限。（二）基層網(wǎng)絡條件薄弱，部分網(wǎng)段易受惡劣天氣影響：水文系統(tǒng)部分基層測站還沒有聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)絡，已經(jīng)聯(lián)通的站點大多采用公共互聯(lián)網(wǎng)信道和無線上網(wǎng)方式，帶寬低，通信質(zhì)量不穩(wěn)定，部分地區(qū)由于地處偏遠，通信信號差，遇到大風強降雨天氣，影響正常汛情信息傳輸質(zhì)量。（三）聯(lián)網(wǎng)方式繁多，不易管理：為保障網(wǎng)絡的通暢性，黃河水文信息網(wǎng)絡采用了SDH＼VPN＼PSTN＼GSM等多種通信技術(shù)，造成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)繁雜，管理難度較高。（四）網(wǎng)絡帶寬資源時間空間分布不均：水文信息業(yè)務具有時間空間不確定性強、網(wǎng)絡需求突發(fā)性增長的特點，各應用業(yè)務也有不同的時效性要求，而現(xiàn)有的廣域網(wǎng)資源無法滿足所有業(yè)務最大化并發(fā)的需求。

五、發(fā)展規(guī)劃

（一）進一步擴展延伸水文信息網(wǎng)絡基礎(chǔ)

應用最新的網(wǎng)絡技術(shù)使標準化的網(wǎng)絡環(huán)境擴展到勘測局水文站一級，完善整個水文網(wǎng)絡體系。提升廣域網(wǎng)帶寬滿足新業(yè)務發(fā)展的需要。

（二）融合水利衛(wèi)星通信技術(shù)建設高可靠性冗余廣域網(wǎng)絡

衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、組網(wǎng)靈活、抗毀能力強等優(yōu)點。新一代水利衛(wèi)星通信平臺擁有Ku波段有22.2MHz，C波段有5MHz，增加了抗雨衰能力強的C波段資源。在基層測站建設基于水利衛(wèi)星通信平臺的衛(wèi)星小站，配套相應設備，可滿足電話、水情數(shù)據(jù)傳輸、VPN數(shù)據(jù)交換、Internet接入、云圖接收、圖像傳輸?shù)榷喾N業(yè)務的需要。與上級站點的信息傳輸既可通過防汛通信衛(wèi)星網(wǎng)實現(xiàn)，也可通過防汛通信衛(wèi)星網(wǎng)傳輸?shù)叫l(wèi)星主站，再接入現(xiàn)有的SDH專網(wǎng)實現(xiàn)。

（三）多網(wǎng)融合，統(tǒng)一管理，充分利用網(wǎng)絡資源

對于水文信息網(wǎng)絡，應用多網(wǎng)融合技術(shù)的挑戰(zhàn)是：一是包含在水文信息交換應用中的各種應用子系統(tǒng)要基本上完成數(shù)據(jù)信息的管理和融合；二是要實現(xiàn)各種子系統(tǒng)的插口和地址的接入融合。需要運用多網(wǎng)融合技術(shù)將水文信息傳輸中的多種技術(shù)通道和業(yè)務形式真正融合貫通，并實現(xiàn)IP協(xié)議的統(tǒng)一接入，對因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡、固定電話通信網(wǎng)絡實現(xiàn)統(tǒng)一處理，實現(xiàn)提供包括語音、數(shù)據(jù)和多媒體等各種業(yè)務的綜合開放的網(wǎng)絡構(gòu)架。

（四）應用流量控制技術(shù)，建設可靠可控可管的下一代水文信息網(wǎng)絡

MPLS經(jīng)過近幾年的發(fā)展，已經(jīng)逐步從傳統(tǒng)路由器衍生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換手段轉(zhuǎn)變成為以互聯(lián)網(wǎng)為控制平臺的流量工程控制技術(shù)方式，在網(wǎng)絡流量工程中突破了廣播性能和鏈路的約束。

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