【摘要】改革開放后，隨著我國各個地區(qū)重工業(yè)，輕工業(yè)，服務(wù)業(yè)以及各行各業(yè)的快速發(fā)展，無論是城市還是鄉(xiāng)村，用水量都比以前增加了許多。由于重工業(yè)的發(fā)達，在某些城市，工業(yè)污水量的排放逐漸增加。同時，由于服務(wù)業(yè)的發(fā)達，用水量也是較從前翻了幾番。但是，如果這些排放的污水不能及時處理和凈化，就會造成嚴(yán)重的水污染，甚至加快沙漠化的進程，從而影響我國水資源使用的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此，水文水資源的合理分配和管理，成為了現(xiàn)今熱議的話題。為了解決水文水資源可持續(xù)發(fā)展的問題，國家和政府決定運用新的信息技術(shù)來合理管理水資源。本文著重介紹水文水資源信息共享的現(xiàn)狀以及其中存在的問題，以及應(yīng)該采取的對策，來真正實現(xiàn)水文水資源的信息化管理和水資源的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水文水資源；信息共享；可持續(xù)發(fā)展

引言：

從很大程度上來說，我國地大物博，資源豐富，水資源也不例外。按理來說，這些充足的水資源是足以養(yǎng)活一個國家的所有公民的。但是，顯示并非如此。第一，由于我國的地理分布特點，東部多為平原，而南部氣候溫暖，是水資源相對豐富的地方。相對而言，我國的西北部地區(qū)群山連綿，氣候干燥少雨，極度缺水，所以，在地理上，我國的水資源是分布相當(dāng)不均勻的。從人口上來說，我國的人口基數(shù)太大，位列世界第一，雖然我國水資源總量很大，但是人均過后，也排在世界的偏后位置，屬于缺水國家。再加上我國的工業(yè)發(fā)展，有很多污水未經(jīng)處理就直接排放在江河湖海中，致使水污染極其嚴(yán)重，人與自然的關(guān)系變得日益緊張。所以水文水資源的合理化管理變得尤為重要。

跟以往不同，經(jīng)過了第三次工業(yè)革命，也就是信息化革命，任何系統(tǒng)都進步為先進的信息化管理制度。水文水資源的管理也一樣，為了能夠更好地，更迅速地了解水文水資源的管理情況，水文水資源的信息化管理登上了歷史的舞臺。其中，水資源的信息包括水土保持，水旱災(zāi)害以及水文信息等方面。只有通過信息化的手段，充分掌握上述信息，并且匯總和集中化管理，再能真正實現(xiàn)水資源的合理管理和可持續(xù)發(fā)展。

水文水資源信息的用途巨大，可以用于工程設(shè)計和具體規(guī)劃；也能夠用于水環(huán)境的生態(tài)保護，由于工業(yè)的快速發(fā)展，水污染問題也日趨嚴(yán)重，要保護這些寶貴的水資源，均需要水文水資源信息管理系統(tǒng)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施；水文水資源信息系統(tǒng)還可以用來防汛減災(zāi)，保護人民的生命財產(chǎn)安全，因為信息化的管理系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)快速地做出計算，并且對一系列可能發(fā)生的災(zāi)害進行預(yù)警，并通知相關(guān)部門盡快做好附近人員的撤離和避難，對保護人民的生命財產(chǎn)安全具有深遠的意義。水是人類社會發(fā)展所需要的最基礎(chǔ)的自然資源，在我國，水資源是非常豐富的，但是由于我國人口眾多，人均占水量只是世界平均占水量的四分之一。

1、水文水資源信息共享的發(fā)展現(xiàn)狀

在這里，文章先介紹一下什么是水文水資源信息共享體系。水文水資源信息共享系統(tǒng)主要是由計算能力強大打計算機系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)，計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)，傳感器系統(tǒng)，信息存儲系統(tǒng)構(gòu)成的功能強大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和存儲系統(tǒng)。說到水文水資源信息，其包括水文，水資源，水環(huán)境，水災(zāi)害，節(jié)水灌溉，水土保持等諸多學(xué)科中所涉及到的科學(xué)數(shù)據(jù)。除此之外，我國在基本水文水資源信息的采集和傳輸已經(jīng)建立了較為完善的處理機制，在水文水資源信息的傳輸已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。下面著重介紹一下我國的水文水資源信息共享的發(fā)展現(xiàn)狀。

1.1 水文水資源信息共享的必要性

隨著全球網(wǎng)絡(luò)化進程的日趨成熟，各行各業(yè)都傾向于將自己的管理系統(tǒng)般向網(wǎng)絡(luò)的平臺。因為網(wǎng)絡(luò)平臺具有速度快，數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確，杜絕數(shù)據(jù)造假，管理方便等優(yōu)點。區(qū)域水資源可持續(xù)利用能力是影響區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展能力的重要因素，特別是中西部地區(qū)尤為明顯?？陀^的區(qū)域水資源評價和供需平衡分析是確定區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展導(dǎo)向的重要方面，而水資源評價和供需平衡分析均需要水文數(shù)據(jù)進行分析計算。

假設(shè)在水文水資源管理上，不引入數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，始終堅持原始的紙質(zhì)管理方案，會出現(xiàn)很多的問題。第一，在數(shù)據(jù)采集上，具有很大的難度。因為在采集數(shù)據(jù)時，需要人工親自采集和記錄，這是一項繁瑣的工程，而且需要大量的人力和物力。相反如果運用了資源信息共享系統(tǒng)，實時的水資源數(shù)據(jù)會通過聯(lián)網(wǎng)的傳感器，檢測儀等儀器聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)阶钚碌臄?shù)據(jù)分析中心，節(jié)約了大量的時間，分析成本和人力物力。第二，在防洪方面，紙質(zhì)話的管理制度根本不能快速地分析特定地區(qū)發(fā)生災(zāi)難的可能性。因為我國面積太大，不能照顧于任一地區(qū)。相反如果應(yīng)用了信息化的管理系統(tǒng)，指揮中心和分析中心能第一時間得到數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析報告，因為時間就是生命。為防汛減災(zāi)、保護人民生命財產(chǎn)服務(wù)。以人為本的理念和科學(xué)發(fā)展觀，要求盡可能保護人民生命財產(chǎn)，減少洪水災(zāi)害所造成的損失。快速果斷的指揮有利于保障災(zāi)害地區(qū)附近人民的生命財產(chǎn)安全。因此，發(fā)展水資源信息共享系統(tǒng)既是時代的選擇，又是不可回避的新的發(fā)展方向。

1.2 我國水文水資源信息共享的歷史

我國水文水資源的信息共享起步于“七五”時期，起步相對較晚，后來又經(jīng)過了“九五”時期的不懈努力，到現(xiàn)在已經(jīng)相對完善。并且在水利工程，減少污染和抗擊水災(zāi)方面都有著不同程度的成績。可以說，經(jīng)過了三十年時間的不懈努力，我國已經(jīng)達到了水文水資源信息共享的初級階段的要求。水文水資源信息管理系統(tǒng)基本上能夠做到自動采集實時雨情和流向信息。在數(shù)據(jù)傳送方面，基本上已經(jīng)達到了自動化的水平。在跨部門傳送數(shù)據(jù)方面，我國已經(jīng)能夠做到各個防汛部門到水情部門的信息傳遞。除此之外，我國在水文水資源信息的采集和傳輸上已經(jīng)基本實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。這樣能夠通過網(wǎng)絡(luò)來實時監(jiān)測水文水資源的活動情況，并且即時地下達命令和政策，從根本上杜絕了洪水等災(zāi)害造成人民生命財產(chǎn)安全損害的情況。在數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面，我國也擁有自己的水文水資源數(shù)據(jù)信息管理的專用數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，并且逐漸改變了通過紙質(zhì)數(shù)據(jù)分析水文水資源的原始方法。

2、我國可持續(xù)水文水資源信息共享系統(tǒng)存在的問題

我國在改革開放后，雖然在水文水資源的信息共享方面取得了一定的實質(zhì)性進展，取得了一系列的成果，但是從總體上來說，我國的水文水資源信息共享系統(tǒng)還從在許多的問題和漏洞，例如，存在共享體制還不夠完善，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還不夠高，共享氛圍還不夠濃厚，使用效率還不夠高等問題?？傮w來說，我國可持續(xù)水文水資源信息系統(tǒng)雖然有一個完整的體系和制度，但還正處于發(fā)展的初級階段。下面，文章將分別討論這些存在的問題：

2.1 共享機制不完善

實現(xiàn)水文水資源信息共享的最基本要求就是廣泛。沒有了廣泛，信息共享就無從談起。例如，如果只在發(fā)達的東部地區(qū)建立水文水資源的信息共享系統(tǒng)，東部地區(qū)的水文水資源管理必然會十分先進和人性化。但在偏遠的西部地區(qū)，由于沒有一整套完善的共享系統(tǒng)和共享機制，許多地區(qū)的信息共享系統(tǒng)就相當(dāng)于一個擺設(shè)，也就是說，還是要依靠原始的紙上記錄才能解決問題。這樣的信息共享系統(tǒng)是及其不完善的，需要快速地改正并且提高其工作效率。

除此之外，大多數(shù)人抱著免費提供信息的心態(tài)，使得信息共享的范圍大大減小。其次，共享機制并沒有設(shè)立分級共享機制，不能通過行政級別將共享數(shù)據(jù)的權(quán)限分離開來。所以，這套信息共享系統(tǒng)并沒有一個合理的信息共享平臺。這樣，水文水資源信息就不能暢通地傳輸?shù)较嚓P(guān)部門。

2.2 共享技術(shù)不成熟

技術(shù)方面的問題一直都是高新技術(shù)發(fā)展的主要瓶頸，在這里，既然要創(chuàng)建一個平臺，還要信息共享，就需要計算機網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的技術(shù)。對于這個系統(tǒng)主要涉及到的信息技術(shù)學(xué)科有數(shù)據(jù)庫，計算機網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)安全和軟件工程等。這些都是網(wǎng)絡(luò)時代年輕的科學(xué)，其技術(shù)并不是很容易掌握，要建立如此龐大的信息共享系統(tǒng)，其難度更是難上加難。其實要找到精通這些學(xué)科的人才并不難，但是將信息系統(tǒng)運用于水文水資源方面，急迫地需要交叉學(xué)科人才。可是交叉學(xué)科既要求人才具有計算機網(wǎng)絡(luò)方面的專業(yè)知識還需要有水利管理等專業(yè)方向得到專業(yè)知識。所以說，信息管理共享系統(tǒng)的難度可想而知。

解決了人才的問題，我們再聚焦于平臺搭建的問題。就我國水文水資源信息共享發(fā)展進程來看，我國仍然缺乏一套完善的水文水資源管理系統(tǒng)，因為我們對水力資源的分布并沒有深入的了解，所以很多水利資源部門和科研單位無法獲取所需要的水文信息。而且，很多管理系統(tǒng)并沒有系統(tǒng)的，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)約束標(biāo)準(zhǔn)和存檔規(guī)范，這樣就很容易產(chǎn)生信息孤島。

2.3 共享氛圍不濃厚

上面已經(jīng)提到，許多人存在一種錯誤的認(rèn)識，那就是“共享其實就是免費地提供信息”，這種錯誤認(rèn)識不僅使這項事業(yè)失去了經(jīng)濟收益的價值，還失去了自身競爭的優(yōu)勢條件。這是一種對科技創(chuàng)新服務(wù)社會的一種不肯定的行為，同時，人們也并未意識到，對社會的奉獻其實就是對自身的投資。

事實上，通過對水文水資源共享系統(tǒng)的投資，能夠建設(shè)一個良好的信息共享平臺，能夠為社會大眾提供方便的共享渠道，并且形成良好的共享氛圍，進而推動水文水資源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。相對來說，個體和個體單位能夠獲得的信息就越來越多，范圍覆蓋就越來越廣?？傊?，行業(yè)的進步才能促使個體單位的進步，兩者形成良性循環(huán)，才能被稱為可持續(xù)發(fā)展。

2.4 相關(guān)的法律還不夠完善

眾所周知，當(dāng)一項政策出臺時，必定有相關(guān)的法律法規(guī)為其保駕護航。水文水資源共享系統(tǒng)也一樣，要實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展，完善的政策法規(guī)必然能夠提供法制保障。到目前為止，對于水文水資源共享的可持續(xù)發(fā)展項目，并沒有相關(guān)的法律法規(guī)出臺來保證這一系統(tǒng)的順暢運行。而且，對于共享這一模塊，也沒有相關(guān)的規(guī)定來制定分級政策和數(shù)據(jù)保密，數(shù)據(jù)訪問權(quán)限制度?？傮w來說，由于沒有相關(guān)的法律法規(guī)出臺，對于水文資源信息共享也起不到很好的保障。

3、如何實現(xiàn)水文水資源共享系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展

上面已經(jīng)提到了，我國的水文水資源共享系統(tǒng)存在相關(guān)法律不夠完善，共享機制不完善，共享氛圍不濃厚，共享技術(shù)不成熟等問題。對于我國的水文水資源共享系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，找出問題所在，也就是指出了以后改進的方向。所以說，下面，這篇文章就會分別從相關(guān)法律法規(guī)的制定，共享機制的完善，共享氛圍的加強，共享技術(shù)的提高等方面來討論如何實現(xiàn)水文水資源共享系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 建立和施行相關(guān)的法律法規(guī)

信息共享機制的核心就是信息共享的政策法規(guī)，完善的政策法規(guī)對水文水資源信息共享的可持續(xù)發(fā)展提供了法律的保障。雖然到目前我們沒有相關(guān)的法律出臺，但是水利資源系統(tǒng)的高層可以向國家政府申請?zhí)岢鰰簳r的試行辦法，即提出相應(yīng)的規(guī)章制度，確保信息共享系統(tǒng)的暫時流暢運行。這是短期目標(biāo)，那么，從長遠考慮，水文水資源共享系統(tǒng)還是需要一套完整的法律法規(guī)來約束工作人員，當(dāng)?shù)鼐用窈脱芯咳藛T的行為，并且保障系統(tǒng)能夠永久地，安全地運行下去。這時，就應(yīng)該出臺對設(shè)備安全，數(shù)據(jù)庫安全，操作安全，管理安全等方面的相關(guān)辦法和處罰條款，并且應(yīng)該付諸于實踐。這樣，有了法律的保護，才能使改進后的水文水資源系統(tǒng)完美地運行。

3.2 建立完善的共享機制

3.2.1 共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)化是信息化建設(shè)中的一項核心的，關(guān)鍵性的工作。而水利信息標(biāo)準(zhǔn)化體系的建設(shè)，更是關(guān)系到水利工程管理，水資源管理，水土保持，水利規(guī)劃，防汛指揮等各個系統(tǒng)的信息化建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)的共享機制對各項部門的協(xié)調(diào)指揮具有重要的指導(dǎo)意義。只有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，才能從根本上實現(xiàn)信息共享進而進一步推動水利信息化建設(shè)健康有序發(fā)展，避免因信息采集等各項應(yīng)用環(huán)節(jié)的不規(guī)范，帶來大量的人力，財力和物力的浪費。

但是具體如何實現(xiàn)共享技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。首先，應(yīng)該先對現(xiàn)有的系統(tǒng)施行分級制度，然后在分級的基礎(chǔ)上統(tǒng)一數(shù)據(jù)變量標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫存儲標(biāo)準(zhǔn)，同一網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)等。這樣，技能避免不規(guī)范的數(shù)據(jù)采集，傳輸和存儲出現(xiàn)錯誤，又能夠避免不同類型的數(shù)據(jù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)孤島。更進一步來說，標(biāo)準(zhǔn)化的編碼能夠簡化工作人員的工作，避免他們在工作中出現(xiàn)失誤。而且在數(shù)據(jù)處理時能夠一目了然，減輕了數(shù)據(jù)理解的難度。這樣，不僅能在個體這一數(shù)量級上減輕工作的難度，也能在團體這一數(shù)量級上提高工作的效率。

3.2.2 共享平臺的構(gòu)建

共享服務(wù)平臺，其核心就是服務(wù)器。而在計算機和網(wǎng)絡(luò)這個層面上講，服務(wù)器好比一個服務(wù)平臺的標(biāo)準(zhǔn)，無論終端多先進，要是沒有了服務(wù)器的支持，那也不能發(fā)揮最大的效能。因此，共享平臺的搭建也就服務(wù)器的建設(shè)問題。

在統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)該對服務(wù)器進行科學(xué)的管理。才能對存儲，傳輸和共享奠定有效的基礎(chǔ)。共享平臺的服務(wù)器應(yīng)該包括信息發(fā)布服務(wù)器，地理系統(tǒng)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器這三種類型的服務(wù)器：

（1）信息發(fā)布服務(wù)器

顧名思義，信息發(fā)布服務(wù)器涵蓋的方面主要是對最新的信息進行發(fā)送，送到相關(guān)的主管部門，提示主管部門某一特定地區(qū)的數(shù)據(jù)特征。例如，當(dāng)一個地區(qū)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，異常的數(shù)據(jù)將通過信息發(fā)布服務(wù)器，經(jīng)過可信信道發(fā)送到相關(guān)的主管部門，主管部門經(jīng)過接收端對數(shù)據(jù)進行接收。在這個過程中，既需要驗證發(fā)送方數(shù)據(jù)的合法性，也需要驗證接收方是否有權(quán)限查看此類信息。

（2）地理信息服務(wù)器

地理信息服務(wù)器不是在中樞系統(tǒng)，而是分布在全國各地，通過一個大網(wǎng)絡(luò)將其連成網(wǎng)狀。地理信息服務(wù)器主要是記錄當(dāng)?shù)氐乃男畔?，并且通過統(tǒng)一的保存單位接收相關(guān)的地理信息，并且發(fā)送給中央數(shù)據(jù)庫。地理信息服務(wù)器主要用于地理水文信息的在線查詢。例如，在相關(guān)部門想要了解西部某一偏遠地區(qū)的水文情況時，發(fā)送請求信息給當(dāng)?shù)氐牡乩硇畔⒎?wù)器，服務(wù)器在驗證其合法性之后，將存儲在數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)傳回給相關(guān)單位的接受器。

（3）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要是用于數(shù)據(jù)的存儲。除了前面所提到的存儲單元要與各個服務(wù)器和終端一致，避免數(shù)據(jù)孤島外，還要注意其訪問控制權(quán)限。這就需要相關(guān)部門對其下屬單位的訪問權(quán)限做出詳細(xì)的分級，并實現(xiàn)強制訪問控制。對高層的單位給予更高的訪問權(quán)限，對于基層單位給出基本的訪問權(quán)限隨時共享，但是出于對水文數(shù)據(jù)的保護，防止水文數(shù)據(jù)被篡改，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器必須施行分級制度。

如圖1，可持續(xù)發(fā)展水文水資源共享系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3.2.3 信息安全的保障

這套系統(tǒng)是面向全國開放的，而且，水文水資源對于一個國家來說是經(jīng)濟和社會的命脈，是國家公民生活的必不可少的因素。所以，這套信息共享系統(tǒng)的安全性應(yīng)該被提上日程。

參照圖1，在中心數(shù)據(jù)庫要實行嚴(yán)格的訪問控制制度。對于高級單位的用戶，開放更多的權(quán)限，對于基層單位的用戶，只開放最基本的功能。并且采用強制訪問控制，對數(shù)據(jù)的讀寫也做出一定的規(guī)定：規(guī)定基層用戶只能對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有讀的功能，但對高層用戶還提供寫入和修改的權(quán)限。在信息發(fā)布服務(wù)器中，加入可信信道，來防止不法分子對信息做出篡改來誤導(dǎo)相關(guān)部門做出相應(yīng)的決策和行動。

上述工作是軟件方面的工作，硬件的信息安全也是需要注意的。因為地理分布服務(wù)器遍布全國，所以說管理就變得很困難，尤其是那些處于偏遠的，災(zāi)難多發(fā)的危險山區(qū)。由于水文水利地理條件惡劣，設(shè)備及其容易損壞。所以說，要實行每日上傳數(shù)據(jù)和容災(zāi)備份的操作來確保數(shù)據(jù)的安全。而且設(shè)備周圍禁止無關(guān)人員靠近，否則會引發(fā)一系列的誤判。

3.2.4 應(yīng)用現(xiàn)代分布式的水文模型

隨著科技的進步和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，世界上已經(jīng)有了較傳統(tǒng)水文模型更加先進的分布式水文模型，能夠更加準(zhǔn)確地描述水文參數(shù)的變化，并在描述基礎(chǔ)上進行特定的仿真實驗?，F(xiàn)代分布式水文模型應(yīng)用了數(shù)學(xué)物理分析手段，使得信息的分析更加的精確和專業(yè)。這樣會更好地為水文水資源共享系統(tǒng)提供技術(shù)支持，從而更好地促進水文水資源的可持續(xù)發(fā)展與利用。

4、結(jié)語

水文水資源數(shù)字化和信息化管理是時代進程中不可避免的產(chǎn)物，也是國家信息化進程進步的標(biāo)志。水文水資源信息共享系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展問題對于保證社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展也是至關(guān)重要的。對人民群眾的生活生產(chǎn)也有著不可忽視的影響?？傊?，通過完善共享平臺的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，出臺相關(guān)法律法規(guī)，改善人們意識和保證系統(tǒng)的安全等必要手段，能對國家的水文水資源領(lǐng)域的可持續(xù)化發(fā)展做出重要的貢獻。在開發(fā)和利用水資源的進程當(dāng)中，對于相關(guān)技術(shù)的運用也提出了更高的要求，水文水資源信息共享系統(tǒng)的開發(fā)勢在必行。

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