邢輝 盧向飛 周麗

（十堰市水文水資源勘測(cè)局 湖北十堰 442000）

十堰水文信息化建設(shè)實(shí)踐與發(fā)展思考

邢輝 盧向飛 周麗

（十堰市水文水資源勘測(cè)局 湖北十堰 442000）

水文工作是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性公益事業(yè)，發(fā)揮著防汛抗旱減災(zāi)的耳目和參謀作用。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展和水文工作的迫切需要都對(duì)信息化提出了更高的要求。在分析十堰水文信息化基礎(chǔ)建設(shè)、信息管理、業(yè)務(wù)運(yùn)用的基礎(chǔ)上，客觀指出了十堰水文信息化存在的不足，并從頂層設(shè)計(jì)、站網(wǎng)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)通信、信息共享及應(yīng)用開發(fā)等方面提出了今后十堰水文信息化的發(fā)展思路。

水文信息化；信息化服務(wù)；發(fā)展目標(biāo)

水文信息化是指充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，深入開發(fā)和廣泛利用水利信息資源，實(shí)現(xiàn)水利信息采集、傳輸、處理和服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化，全面提升水文事業(yè)各項(xiàng)活動(dòng)的效率和效能[1]。其目標(biāo)是為社會(huì)提供更新、更好的水文信息產(chǎn)品。因此，如何利用先進(jìn)的技術(shù)，獲得更多種類、更大時(shí)空尺度的信息，充分開發(fā)利用水文信息資源，滿足社會(huì)的全方位需求，是水文信息化要解決的根本問(wèn)題[2]。

湖北省水文水資源局從2004年開始，對(duì)下屬各市、州勘測(cè)局的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)共建成16處水情分中心，實(shí)現(xiàn)了省以上報(bào)汛站點(diǎn)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)；2010年起全省又新建一大批為中小河流流域防汛服務(wù)的各類水文、水位和雨量站點(diǎn)，全部為無(wú)人值守自動(dòng)測(cè)報(bào)站。并在此基礎(chǔ)上逐步形成土壤墑情、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、生態(tài)水文、城市水文等各種自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)大水文發(fā)展和社會(huì)服務(wù)功能打下了扎實(shí)基礎(chǔ)。

通過(guò)多年的建設(shè)，在全省水文信息化總體框架下，十堰水文圍繞水文信息的采集、傳輸、分析處理和服務(wù)，已經(jīng)初步形成了較為完善的信息化體系。

1 信息化發(fā)展現(xiàn)狀

十堰市水文水資源勘測(cè)局主要業(yè)務(wù)為開展十堰市及神農(nóng)架林區(qū)境內(nèi)水文站網(wǎng)建設(shè)、水文自動(dòng)測(cè)報(bào)、水文水資源監(jiān)測(cè)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、地形測(cè)量、水文分析計(jì)算、水文氣象預(yù)報(bào)等工作。

該局于2004年建成防汛抗旱指揮系統(tǒng)十堰水情分中心，下屬10個(gè)專職水文測(cè)站也先后實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互通。通過(guò)幾年的建設(shè)，各水文站隊(duì)在水文信息的采集上，由傳統(tǒng)的人工測(cè)驗(yàn)，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)采集，人工定時(shí)核對(duì)；在信息傳輸上，由傳統(tǒng)的電報(bào)、電話轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)通信傳輸；在水文信息存儲(chǔ)上由人工紙質(zhì)存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)變?yōu)榇疟P存儲(chǔ)；在水文數(shù)據(jù)整理上由人工計(jì)算分析，轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)計(jì)算處理。

近年來(lái)，該局先后對(duì)局機(jī)關(guān)和下屬部分水文測(cè)站的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)進(jìn)行了更新改造，逐步實(shí)現(xiàn)了全局計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，建成了一系列支撐主要水文業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)及信息系統(tǒng)。

1.1 基礎(chǔ)設(shè)施

截止2016年，該局先后建成22個(gè)水文站、12個(gè)水位站以及246個(gè)雨量站，遙測(cè)站點(diǎn)在原有站網(wǎng)基礎(chǔ)上增加了3倍，大大增強(qiáng)了中小河流的水文數(shù)據(jù)采集傳輸能力，可以很好地為洪水及山洪等災(zāi)害的發(fā)生提供預(yù)警預(yù)報(bào)，并記錄實(shí)時(shí)水文數(shù)據(jù)。建成一個(gè)防汛抗旱指揮系統(tǒng)十堰市水情分中心和9個(gè)水文測(cè)站的計(jì)算機(jī)傳輸網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了全市水文計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。此外，在神農(nóng)架大九湖建設(shè)了3個(gè)生態(tài)水文站，實(shí)時(shí)監(jiān)控大九湖高原濕地的水文氣象信息；4個(gè)工程服務(wù)站也為水文服務(wù)社會(huì)拓寬了道路。

近年來(lái)，該局也先后對(duì)機(jī)關(guān)和下屬水文站隊(duì)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)進(jìn)行了更新改造，實(shí)現(xiàn)了全局計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。十堰水文防汛計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為2級(jí)結(jié)構(gòu)，包括1個(gè)水情分中心一級(jí)節(jié)點(diǎn)，神農(nóng)架林區(qū)、竹山縣、鄖西縣3個(gè)二級(jí)節(jié)點(diǎn)。建成的遠(yuǎn)程視頻會(huì)商系統(tǒng)，可以與省水利信息中心實(shí)現(xiàn)即時(shí)聯(lián)網(wǎng)。

在網(wǎng)絡(luò)安全方面，依托防火墻技術(shù)對(duì)核心數(shù)據(jù)進(jìn)行防護(hù)，保障了內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)的安全。

1.2 信息管理

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，該局共計(jì)259個(gè)基本站點(diǎn)24h通過(guò)GPRS傳輸?shù)绞咚榉种行?，站點(diǎn)的各項(xiàng)水文數(shù)據(jù)保存到實(shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)庫(kù)。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)可隨時(shí)查詢下載。十堰地區(qū)本流域內(nèi)的各站年度資料整編提供了大量的信息化數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)交換軟件對(duì)需要報(bào)送水雨情信息的防汛部門和單位由千兆專用網(wǎng)線進(jìn)行傳輸。為各級(jí)防汛部門和單位及時(shí)準(zhǔn)確的提供了最新的水雨情信息。用數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢功能提供客戶平臺(tái)可以隨時(shí)查詢數(shù)據(jù)展示。

由于站點(diǎn)數(shù)量的成倍增多且數(shù)據(jù)每5min采集每一小時(shí)傳輸?shù)椒种行模@樣海量的數(shù)據(jù)可以做各種分析計(jì)算，為此搭建了中小河流預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)。此系統(tǒng)集雨情統(tǒng)計(jì)、分析、河道水情統(tǒng)計(jì)、超限預(yù)警分析、水庫(kù)水情統(tǒng)計(jì)預(yù)警、蒸發(fā)及墑情統(tǒng)計(jì)等于一體。根據(jù)各站點(diǎn)的流域地理位置關(guān)系和站點(diǎn)流域特性完成了各站的預(yù)警防洪預(yù)報(bào)方案。為地方中小河流的山洪災(zāi)害及時(shí)準(zhǔn)確的提供信息為各級(jí)防汛部門提供了重要的決策依據(jù)。

另外，修訂完善了機(jī)房管理制度、網(wǎng)絡(luò)管理辦法、網(wǎng)絡(luò)故障應(yīng)急預(yù)案等制度規(guī)范（見圖 1～2）。

1.3 業(yè)務(wù)應(yīng)用

在業(yè)務(wù)運(yùn)用方面，主要搭建了十堰水情會(huì)商系統(tǒng)、中小河流預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)、十堰水情信息服務(wù)系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為水文氣象預(yù)報(bào)、水文水利計(jì)算等業(yè)務(wù)工作起到了很好的支撐作用。

圖1

圖2 十堰水情信息數(shù)據(jù)流程圖

十堰水文防汛會(huì)商系統(tǒng)是根據(jù)全省防汛水情會(huì)商的實(shí)際要求，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而建立的一套完整的集空間數(shù)據(jù)管理、地圖查詢、信息檢索、水情分析、水情預(yù)報(bào)及辦公自動(dòng)化等于一體的系統(tǒng)，通過(guò)會(huì)商系統(tǒng)，為地方防汛部門提供重要的決策依據(jù)，為準(zhǔn)確預(yù)報(bào)提供了堅(jiān)實(shí)的信息參考基礎(chǔ)。

2 存在的主要問(wèn)題

雖然十堰水文信息化取得了一定的成績(jī)，但因?yàn)槠鸩酵?、專業(yè)技術(shù)不足等因素的限制，對(duì)照十堰水文局的職責(zé)和發(fā)展新需求，十堰水文信息化還存在以下不足：

2.1 整體規(guī)劃不夠

由于建設(shè)渠道不同，設(shè)備及接受平臺(tái)各成一家，加上缺少政策及專項(xiàng)資金支持，以至于缺乏有效的整體規(guī)劃。功能全面、應(yīng)用有效的水文水資源信息采集、傳輸和服務(wù)體系難以有效的建立，導(dǎo)致現(xiàn)有的水文信息化基礎(chǔ)建設(shè)和信息服務(wù)無(wú)法全面滿足社會(huì)對(duì)水文信息化的要求。

2.2 技術(shù)人才匱乏

近幾年，十堰水文局招聘了很多技術(shù)人才，但是面對(duì)信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，水文信息化發(fā)展仍然面臨一個(gè)困境，那就是懂信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全的不懂水文，水文專業(yè)人員又不懂計(jì)算機(jī)技術(shù)。這就使得水文服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用比較滯后。

2.3 運(yùn)維能力有限

目前，全市共有自動(dòng)化遙測(cè)站點(diǎn)259個(gè)，其特點(diǎn)是點(diǎn)多面廣、布局分散，在當(dāng)前條件下到最遠(yuǎn)的站點(diǎn)需要整整一天的時(shí)間。而我局除信息科4名專業(yè)運(yùn)維人員外，各縣運(yùn)維人員也僅僅不足10人，加上山區(qū)交通不便，要達(dá)到設(shè)備故障72h修復(fù)的要求，存在不小的困難。同時(shí)，十堰市水利局建設(shè)的226個(gè)山洪自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)也于2016年移交給我局監(jiān)測(cè)維護(hù)，更加凸顯我局運(yùn)維能力嚴(yán)重不足的窘?jīng)r。

2.4 服務(wù)能力不足

面對(duì)防汛抗旱減災(zāi)以及最嚴(yán)格的水資源管理等要求，十堰現(xiàn)有的水文信息基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)水平在洪水和干旱預(yù)警調(diào)度、水資源監(jiān)控和預(yù)測(cè)、水生態(tài)環(huán)境監(jiān)控等綜合信息服務(wù)無(wú)法基于同一應(yīng)用支撐平臺(tái)，導(dǎo)致信息資源共享不足、社會(huì)服務(wù)能力大大減弱。

3 未來(lái)的發(fā)展對(duì)策

十堰水文信息化建設(shè)的目標(biāo)應(yīng)以“大水文”的發(fā)展需求為驅(qū)動(dòng)，以形成十堰水文信息化綜合體系為核心，以增強(qiáng)水文信息采集傳輸和綜合服務(wù)能力、提高防汛抗旱和應(yīng)急預(yù)警及水資源生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力為重點(diǎn)，以建立水文信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和信息安全體系為保障，全面實(shí)現(xiàn)水文信息化和現(xiàn)代化。

認(rèn)真總結(jié)和分析十堰水文信息化建設(shè)實(shí)踐后，經(jīng)合理評(píng)估當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r，理清未來(lái)發(fā)展思路，提出如下對(duì)策：

3.1 站網(wǎng)建設(shè)是基礎(chǔ)

按照“站網(wǎng)完備、手段先進(jìn)、服務(wù)全面、保障有力”為總體要求，以智慧水文（水文信息化智能化）、生態(tài)城市水文建設(shè)、水資源服務(wù)水資源“三條紅線”管理為重點(diǎn)，加強(qiáng)水文監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)能力建設(shè)，逐步建成布局合理、功能完善的“四大體系”（水文站網(wǎng)體系、應(yīng)急監(jiān)測(cè)體系、預(yù)警預(yù)報(bào)體系、信息保障體系）、“一個(gè)平臺(tái)”（水文信息服務(wù)與共享平臺(tái)）、“三個(gè)中心”（水情預(yù)警預(yù)報(bào)信息中心、水資源信息管理中心、水文監(jiān)測(cè)應(yīng)急中心），整體規(guī)劃站網(wǎng)體系，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化整合完善同一平臺(tái)展示。

3.2 技術(shù)人才是關(guān)鍵

水文信息化對(duì)技術(shù)人才的渴求極其強(qiáng)烈。當(dāng)前，水文系統(tǒng)嚴(yán)重缺乏既懂計(jì)算機(jī)又懂水文的復(fù)合型技術(shù)人才。要推進(jìn)信息化深入發(fā)展：①要不斷招聘高層次信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)人才；②要在現(xiàn)有人員的基礎(chǔ)上，開展針對(duì)性信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深度培訓(xùn)。

3.3 產(chǎn)品開發(fā)是重點(diǎn)

成立信息化工作領(lǐng)導(dǎo)小組，并組成一個(gè)信息化技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行水文服務(wù)產(chǎn)品研發(fā)。①要開發(fā)達(dá)到預(yù)警水雨情、旱情及水資源信息發(fā)布的移動(dòng)終端，發(fā)送給地方政府主要領(lǐng)導(dǎo)及防指成員單位負(fù)責(zé)人；②要完善水情服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及水資源水環(huán)境信息服務(wù)展示平臺(tái)；③建成向公眾發(fā)布城市內(nèi)澇澤水信息、水雨情信息的微信平臺(tái)；④大力開發(fā)水文信息化業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件；⑤扎實(shí)推進(jìn)水文智能化發(fā)展。

3.4 服務(wù)社會(huì)是目標(biāo)

目前，該局現(xiàn)有的水文情報(bào)預(yù)報(bào)服務(wù)主要是水文水情月報(bào)、簡(jiǎn)報(bào)、快報(bào)及預(yù)報(bào)預(yù)警，水情服務(wù)展示平臺(tái)。服務(wù)產(chǎn)品單一且無(wú)法滿足當(dāng)前要求。下一步，要以地方政府和社會(huì)公眾需求為目標(biāo)，大力開發(fā)信息化服務(wù)產(chǎn)品，提升信息開發(fā)應(yīng)用水平，推進(jìn)地方電視臺(tái)逐日水情播報(bào)服務(wù)內(nèi)容，深入踐行“大水文”發(fā)展理念。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)水利信息化，必須首先實(shí)現(xiàn)水文信息化[3]。十堰水文信息化經(jīng)過(guò)十年來(lái)的建設(shè)已取得顯著成效，初步形成了包括基礎(chǔ)信息網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及運(yùn)行管理制度規(guī)范等信息化體系，成為十堰水文信息化的重要基礎(chǔ)和保障。但是，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展以及“大水文”發(fā)展理念的要求，十堰水文信息化依然在信息產(chǎn)品開發(fā)、提升綜合服務(wù)能力等方面面臨很多問(wèn)題，需要進(jìn)一步理清思路、統(tǒng)一規(guī)劃，結(jié)合信息技術(shù)發(fā)展的新特點(diǎn)，有效推動(dòng)十堰水文信息化取得新成果、實(shí)現(xiàn)水文現(xiàn)代化。

[1]蔡陽(yáng).水利信息化、電子政務(wù)和金水工程.中國(guó)水利，2003.

[2]史芳斌，王立海.長(zhǎng)江水文信息化發(fā)展探討.人民長(zhǎng)江，2011.

[3]艾萍.水利信息化是一個(gè)歷史過(guò)程.中國(guó)水利，2004.

F572.88

A

1004-7344（2016）25-0154-02

2016-8-19

邢輝（1974-），男，工程師，本科，主要從事水文水資源工作。