劉曉艷

（中國水利水電科學(xué)研究院,北京 100044）

1 水資源保護(hù)信息化現(xiàn)狀

從我國水利信息化的總體水平來看，經(jīng)過多年的不懈努力，目前已基本建成覆蓋全國水利系統(tǒng)的水利信息網(wǎng)絡(luò)，重點(diǎn)建設(shè)了防汛指揮系統(tǒng)、水利政務(wù)信息系統(tǒng)、水資源管理決策支持系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)，初步形成了信息化領(lǐng)域較為完善的政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和體制機(jī)制框架，具有一定的向全社會提供準(zhǔn)確、及時、有效水利基礎(chǔ)信息服務(wù)的能力。具體到水資源保護(hù)相關(guān)工作領(lǐng)域，近年來全國范圍內(nèi)開展了流域與區(qū)域以及城市水資源管理系統(tǒng)建設(shè)，在黃河水量統(tǒng)一調(diào)度、塔里木河生態(tài)調(diào)水、應(yīng)對太湖藍(lán)藻爆發(fā)等重大水資源保護(hù)與管理活動中發(fā)揮了重要作用。各流域機(jī)構(gòu)也普遍建立了流域水資源保護(hù)管理系統(tǒng)。如長江流域內(nèi)19個省(自治區(qū)、直轄市)的水環(huán)境監(jiān)測中心開展了長期的水質(zhì)監(jiān)測工作。目前已有520多個主要監(jiān)測站,近700個監(jiān)測斷面,基本覆蓋了流域地表水體。長江流域水資源保護(hù)局在此基礎(chǔ)上建立了流域水質(zhì)數(shù)據(jù)庫,多年來獲取了大量上述監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息,累計(jì)入庫數(shù)據(jù)1 500多萬個。

2 信息化建設(shè)存在的問題及目標(biāo)任務(wù)

當(dāng)前，水資源保護(hù)信息化建設(shè)既面臨難得機(jī)遇，也面對嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，還存在一些突出問題和薄弱環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在：

一是總體上缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和明確的發(fā)展目標(biāo)。主管部門對信息化建設(shè)的重視程度和推進(jìn)力度有待提高，信息化建設(shè)定位不清、目標(biāo)不明，水資源保護(hù)規(guī)劃和水利信息化規(guī)劃中也都缺乏水資源保護(hù)信息化的專項(xiàng)內(nèi)容。傳統(tǒng)的水資源保護(hù)信息化工作，大多以水質(zhì)監(jiān)測與評價信息系統(tǒng)為主，而水功能區(qū)管理、入河排污口管理等管理層面的信息化建設(shè)明顯滯后，不能滿足快速發(fā)展的水資源保護(hù)工作的需要。

二是信息化基礎(chǔ)設(shè)施仍很薄弱。在信息采集方面,采集手段落后,自動監(jiān)測、移動監(jiān)測以及遙感監(jiān)測力量不足，難以獲取實(shí)時管理信息。采集標(biāo)準(zhǔn)多為水文方面的監(jiān)測規(guī)范，水環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)體系不完善。在信息傳輸方面，缺乏暢通的傳輸渠道。在應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)方面，雖然數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)雖然已經(jīng)起步，但與其它信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫之間相互訪問難以實(shí)現(xiàn)，沒有形成全國范圍的應(yīng)用系統(tǒng)，決策支持體系也尚未建立,管理信息資源共享性不足,處理突發(fā)性水污染事故機(jī)動能力和應(yīng)急能力差。

三是水資源保護(hù)信息化水平總體較低。信息技術(shù)在水資源保護(hù)中的整體應(yīng)用水平不高，信息化對水資源保護(hù)工作的支撐和帶動作用不夠明顯。水資源保護(hù)數(shù)據(jù)資源的數(shù)字化程度普遍較低，且保存較為分散，數(shù)據(jù)的利用率及共享力較低。水資源保護(hù)信息資源和地理空間信息資源缺乏整合。信息化建設(shè)過程中還存在不少弊端，如建設(shè)水平低、重復(fù)建設(shè)情況嚴(yán)重、技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用水平低、已建成系統(tǒng)的兼容性較差等等。

從實(shí)踐工作需要來看，新時期水資源保護(hù)信息化建設(shè)的目標(biāo)任務(wù)，簡要概括起來就是要采取現(xiàn)代化科技手段，廣泛應(yīng)用數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息采集、傳輸與快速處理的現(xiàn)代化和自動化，對信息資源進(jìn)行收集、整理并實(shí)現(xiàn)互連互通、資源共享，加強(qiáng)對重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)對象以及突發(fā)性水污染事故的監(jiān)控等。通過上述信息化建設(shè)，加強(qiáng)各級水行政主管部門和流域管理機(jī)構(gòu)之間的相互聯(lián)系,全面提升水資源保護(hù)行政管理的水平，增強(qiáng)決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性,提高快速反應(yīng)能力。

3 水資源保護(hù)信息化體系的完善

為實(shí)現(xiàn)水資源保護(hù)信息化建設(shè)的規(guī)范化、體系化和科學(xué)化，結(jié)合近年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對完善水資源保護(hù)信息化體系提出如下建議：

一是要從強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)，加大資金投入，抓好隊(duì)伍建設(shè)等方面，加快促進(jìn)水資源保護(hù)與信息化工作的深度融合。要重視加強(qiáng)水資源保護(hù)信息的規(guī)范化及其標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，盡快制定滿足全國水質(zhì)監(jiān)測和評價需要的水質(zhì)信息采集、傳輸和管理的標(biāo)準(zhǔn),建立完善全國水質(zhì)監(jiān)測和評價信息系統(tǒng)。

二是進(jìn)一步加快信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。水資源保護(hù)信息化體系主要包括信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用系統(tǒng)和信息服務(wù)系統(tǒng)等部分。在信息采集方面，要多管齊下，通過常規(guī)監(jiān)測、省界監(jiān)測、水量調(diào)度監(jiān)測、實(shí)時監(jiān)測（包含自動監(jiān)測站網(wǎng)和移動實(shí)驗(yàn)室）、入河排污口監(jiān)測、供水水源地水質(zhì)監(jiān)測以及遙感監(jiān)測等監(jiān)測站點(diǎn)完成。數(shù)據(jù)傳輸主要依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)和公共信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各級水行政主管部門和流域機(jī)構(gòu)之間的連接，要進(jìn)一步拓展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)帶寬，滿足數(shù)據(jù)交換、視頻信息傳輸和語音通信等要求,不斷完善水資源保護(hù)信息網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面，結(jié)合中央、流域、省各級水利數(shù)據(jù)中心建設(shè)，構(gòu)建水資源保護(hù)數(shù)據(jù)統(tǒng)一的存儲與管理平臺和標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)庫體系,主要包括水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、文件資料數(shù)據(jù)庫、圖形信息數(shù)據(jù)庫等，其中水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)是整個數(shù)據(jù)庫的核心組成部分。應(yīng)用系統(tǒng)主要包括監(jiān)測管理系統(tǒng)和監(jiān)督管理系統(tǒng)兩部分，前者主要完成來自實(shí)驗(yàn)室、自動監(jiān)測站、移動實(shí)驗(yàn)室等的數(shù)據(jù)處理，在綜合數(shù)據(jù)庫的支持下,進(jìn)行監(jiān)測站資料的統(tǒng)計(jì)、整編、分析和水環(huán)境狀況評價等，可分別對常規(guī)監(jiān)測、省界監(jiān)測、水量調(diào)度監(jiān)測等不同業(yè)務(wù),不同服務(wù)對象、不同技術(shù)要求,進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)處理分析；后者由總量控制監(jiān)督管理、水功能區(qū)管理、排污口管理、水污染預(yù)警預(yù)測等子系統(tǒng)組成。信息服務(wù)系統(tǒng)一般由信息檢索查詢、圖表生成、多媒體顯示和信息發(fā)布等組成。通過以上環(huán)節(jié)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)與決策支持的無縫連接，從而整體提高水資源保護(hù)的工作效率。

三是推動實(shí)施國家水資源監(jiān)控能力建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)水資源管理“三條紅線”目標(biāo)制定和實(shí)施的實(shí)踐需求，需要建立與之相適應(yīng)的水資源監(jiān)控能力體系。

四是加強(qiáng)科技創(chuàng)新，加快新技術(shù)應(yīng)用。加大信息化開發(fā)力度，結(jié)合高端科學(xué)技術(shù)，加快水資源保護(hù)信息化的進(jìn)程。開展遙感技術(shù)和低空遙感技術(shù)在水資源保護(hù)中的應(yīng)用研究,尤其是遙感技術(shù)在水資源監(jiān)測和水資源生態(tài)、環(huán)境調(diào)查中的分析評價中的應(yīng)用研究；在重要江河流域規(guī)劃建立水質(zhì)遙感監(jiān)測區(qū)，利用遙感技術(shù)，定性探測污染排放源，結(jié)合地面觀測分析查明污染狀況,并對污染情況的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，為水污染治理提供科學(xué)的技術(shù)支持。加強(qiáng)移動實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)星定位系統(tǒng)建設(shè)，針對污染事故調(diào)查和入河排污口巡測，通過移動實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)時水質(zhì)數(shù)據(jù)采集,配合數(shù)字地圖，利用衛(wèi)星地面定位，將監(jiān)測數(shù)據(jù)和水污染事故發(fā)生地的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)等傳送到處理中心，并在綜合數(shù)據(jù)庫的支持下,對污染事故發(fā)生、發(fā)展的過程以及影響范圍作出科學(xué)評價,使管理部門能夠隨時掌握事故發(fā)展動態(tài)，為調(diào)查和處理污染事故提供決策依據(jù)。開展水質(zhì)模型與GIS的集成研究，綜合分析采集到的地理信息、數(shù)據(jù)信息、圖像和視頻等信息,通過應(yīng)用軟件構(gòu)建虛擬工作環(huán)境,模擬水污染的變化趨勢。積極探索物聯(lián)網(wǎng)在水資源保護(hù)業(yè)務(wù)中應(yīng)用，實(shí)時感知“水多”、“水少”、“水臟”，采用云計(jì)算等新技術(shù)，開展水資源保護(hù)信息化資源的整合，將更多的計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供共享。

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［3］程曉冰，石玉波.推進(jìn)水資源信息化建設(shè)，提升水資源管理水平［J］.中國水利 2007（1）.