陳雪英,王淑芬
(1.河北省水利技術(shù)試驗推廣中心,河北石家莊 050061;2.河北省農(nóng)林科學院,河北石家莊 050051)
農(nóng)村水利工作點多面廣,涉及范圍大,包括農(nóng)田水利基本建設、農(nóng)村飲水安全、大型灌區(qū)、中型灌區(qū)、小型農(nóng)田水利、節(jié)水灌溉、機電排灌、牧區(qū)水利、雨水集蓄利用、中低產(chǎn)田改造等。農(nóng)村水利不僅涉及多方面的工作,而且每項工作都是量大、繁瑣、復雜。以節(jié)水灌溉為例,河北省從20世紀50年代初就開始建設節(jié)水灌溉工程,目前灌溉面積已達到4.5萬km2,其中節(jié)水灌溉面積2萬km2(包括渠道防滲1 953 km2、低壓管道輸水灌溉16 016 km2、噴灌939 km2、微灌1 091 km2)。
由于傳統(tǒng)的農(nóng)村水利工作采用“以建代管”模式,大多數(shù)部門以建設工程作為其管理職責實施的表現(xiàn),在真正“管理”上做的工作并不到位。目前,農(nóng)村水利工程管理技術(shù)遠遠滯后于實際需求,要想實現(xiàn)“建、管”并重的雙重目標,就要加強對農(nóng)村水利工程信息的掌握,暢通信息來源渠道,運用先進、科學的信息技術(shù)對農(nóng)村水利工程進行統(tǒng)一管理。
河北省農(nóng)村水利信息管理平臺是在遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)相結(jié)合的基礎上搭建的信息管理平臺。其中,RS技術(shù)主要用于獲取地理信息數(shù)據(jù),GIS技術(shù)主要用來對地理信息數(shù)據(jù)進行管理、查詢、更新、空間分析和應用評價,GPS技術(shù)主要用于地理信息的空間定位。
遙感技術(shù)是獲取環(huán)境信息的強有力的手段,遙感航拍又稱空中攝影或航空攝影,指從空中拍攝地球地貌,成圖為俯視圖。航拍圖能夠清晰地表現(xiàn)地理形態(tài),除用于攝影藝術(shù)外,也被用于軍事、交通建設、水利工程、生態(tài)研究、城市規(guī)劃等方面。
遙感航拍技術(shù)可以提供“清晰穩(wěn)定的實時視頻”“高清晰高分辨率的照片”和“可以用以制作地圖的、有嚴格比例尺和精度要求的照片”。后面的兩方面正好可以滿足規(guī)劃和管理平臺的搭建需求,充分發(fā)揮其清晰度高、分辨率高、比例尺嚴格和精度高的優(yōu)勢。
GIS 系統(tǒng)是集制圖、數(shù)據(jù)管理和空間分析等功能為一體的、先進的信息管理軟件,用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程,解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題。與地圖相比較而言,它的優(yōu)點在于:①信息量大,使用方便。比如,選取一個要素,數(shù)據(jù)庫里這一要素所填寫的數(shù)據(jù)信息都可以在同一時間顯示。②功能強大完備。GIS可以提供查詢檢索、分類顯示、空間分析、空間計算、修改補充、距離測算等多種功能。③能夠進行動態(tài)監(jiān)測和評估預測。
GIS 技術(shù)作為一種工具,為大數(shù)據(jù)時代以共同建設開發(fā)、共同分享成果、實現(xiàn)信息互通為主要內(nèi)容的信息共建共享發(fā)揮了非常重要的作用,并在空間信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的時代在現(xiàn)代國防和國民經(jīng)濟建設中廣泛應用。目前,這一技術(shù)正在從專業(yè)走向普適,向著操作便捷化、應用簡單化方向發(fā)展,因此得到越來越多的非專業(yè)人士青睞,受眾面越來越廣泛,具有非常好的應用前景。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一個中距離圓型軌道衛(wèi)星導航系統(tǒng),結(jié)合衛(wèi)星及通訊技術(shù),利用導航衛(wèi)星進行測時和測距,具有全天候、高精度、自動化、高效益等特點,廣泛用于在地測量、工程測量、航空攝影測量等方面。
通過對河北省農(nóng)村水利工作的實際情況分析發(fā)現(xiàn),農(nóng)村水利信息的主體是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、鎮(zhèn)村居民生活服務的基礎設施,同時也涵蓋了在農(nóng)村開展的水利建設、管理及其他有關(guān)水的工作,包括農(nóng)村水利工程、水資源和水環(huán)境以及蓄水、引水、輸水、配水、提水、灌溉、防洪除澇降漬等工程的閘、站、堤、河流、溝渠及水利配套設施。結(jié)合以上情況,工程類型可作如下劃分。
(1)一級工程類型,包括農(nóng)田水利基本建設、農(nóng)村飲水安全、大型灌區(qū)、中型灌區(qū)、小型農(nóng)田水利、節(jié)水灌溉、機電排灌、牧區(qū)水利、雨水集蓄利用、中低產(chǎn)田改造。
(2)二級工程類型,隸屬于一級工程的農(nóng)村水利工程類型,具體可細分為渠道、揚水站、機井、低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌、渠道防滲、坑塘、集中供水工程和單村供水工程等。
根據(jù)工程類型的劃分,結(jié)合河北省實際情況,一級信息化要素分兩項,二級信息化要素確定為渠道、揚水站、機井、節(jié)水管網(wǎng)、居民點、地塊、道路、水廠、供水管網(wǎng)等。
確定完要素后,需要按照各要素的特征分別設計需要收集的信息因子,以便進行信息的收集。在設計信息因子時,選擇能夠用數(shù)值反應工程特點的主要因素和能夠全面反映工程狀態(tài)的數(shù)據(jù)要素。比如,渠道工程首先有表明地理位置的市縣鄉(xiāng)村要素因子,其次有表明渠道級別的要素因子,第三有長度、寬度、高度等可以用數(shù)字表明具體特征的要素因子,第四有設計流量、建設時間、使用狀態(tài)等動態(tài)要素的因子,這樣就構(gòu)成了一個完整、準確描述工程的信息集合。
河北省農(nóng)村水利信息管理平臺可以對農(nóng)村水利數(shù)據(jù)進行動態(tài)監(jiān)測、處理和分析。
(1)共享性。通過GIS 的互聯(lián)網(wǎng)化,管理平臺使農(nóng)村水利信息真正達到共建共享,并以地圖語言輕松自如地描述和展現(xiàn)。GIS 開放的信息輸入功能,讓各級共同參與平臺建設成為可能,而互聯(lián)網(wǎng)的普及使信息共享變?yōu)楝F(xiàn)實,同時也讓民眾享有了知情權(quán)和監(jiān)督權(quán)。在實際工作中,還可以利用GPS 技術(shù)的定位功能實現(xiàn)定位信息傳輸、動態(tài)連續(xù)監(jiān)測。
(2)便捷性。管理平臺以圖形的形式直觀展現(xiàn),不需要專業(yè)的技術(shù)操作,只要會上網(wǎng)、會操作電腦的人就可以使用。信息的讀取方便快捷,提供滿足不同需要的查詢功能。平臺具有很好的可擴展性,可以根據(jù)需要進行數(shù)據(jù)兼容。
(3)準確性。管理平臺以后臺強大的數(shù)據(jù)庫為支撐,可以準確地記錄每一個管理要素的建設時間、建設參數(shù)、使用情況等信息,并對數(shù)據(jù)進行動態(tài)監(jiān)測、處理、分析和評估,讓工程建設管理變得科學直觀,提高工作效率,并為科學決策提供依據(jù)。
管理平臺搭建完成并投入使用后,將對河北省農(nóng)村水利管理帶來巨大效益。
(1)提高農(nóng)村水利工程建設規(guī)劃的科學性。在農(nóng)村水利工程建設過程中諸如重復建設、無序建設等問題是以往工作中長期存在且很難解決的頑疾,盡管各部門在制定建設規(guī)劃時會與相關(guān)部門進行銜接,但仍難以改變區(qū)域規(guī)劃空間布局不合理、內(nèi)容重疊、無序重復建設、脫離實際等問題。管理平臺的使用及相關(guān)數(shù)據(jù)的共享可以提供可靠的規(guī)劃數(shù)據(jù)來源,避免出現(xiàn)規(guī)劃思路不清晰及缺乏針對性、指導性和可操作性等問題,大大提高建設規(guī)劃的科學性。
(2)優(yōu)化資金投入。當前,水利投資的主要問題不是投入多少的問題,而是進一步提升投入產(chǎn)出比的問題。只有以合理規(guī)劃為前提,才能確保投入的合理性,使有限的資金發(fā)揮其應有作用,實現(xiàn)“好鋼用在刀刃上”的目標。管理平臺的投入使用可以較好地解決農(nóng)村水利項目多、投資分散等影響農(nóng)村水利工程建設的問題,形成多個部門“共下一盤棋”的良好局面,有效避免人力、財力、物力的浪費,優(yōu)化農(nóng)村水利投資建設管理模式。
(3)實現(xiàn)最嚴格的水資源管理制度。最嚴格水資源管理制度中的1 條紅線為水資源開發(fā)利用控制。管理平臺接收農(nóng)業(yè)灌溉機井及灌區(qū)等數(shù)據(jù)后可以進行數(shù)據(jù)分析,有利于進行農(nóng)業(yè)灌溉水資源管理,促進農(nóng)業(yè)定額灌溉,提高農(nóng)業(yè)用水效率。此外,還可以促進農(nóng)村水利工程長期發(fā)揮效益。工程建后管理是維持工程效益發(fā)揮的有效途徑,加強工程監(jiān)督,將管理責任落實到人,實行“問責”“以獎代罰”,將大大提高用水戶的責任意識。
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