文/石欣,邢臺(tái)襄禹水利勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司
隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的迅速發(fā)展以及信息化社會(huì)建設(shè)的不斷深入,我國(guó)在防汛抗旱信息化建設(shè)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,尤其是硬件資源建設(shè)以及水利信息數(shù)據(jù)庫(kù)方面表現(xiàn)更為突出。但是,由于沒(méi)有做好這些軟硬件資源和業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的有效銜接,不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間尚不能實(shí)現(xiàn)信息共享和互聯(lián)互通,信息孤島現(xiàn)象依然十分明顯。由于各區(qū)域和各部門(mén)的系統(tǒng)建設(shè)屬于各自建設(shè),防汛抗旱信息得不到充分利用,對(duì)防汛抗旱信息化建設(shè)產(chǎn)生了明顯的阻礙作用,如果重新組建涵蓋各個(gè)區(qū)域和部門(mén)的統(tǒng)一系統(tǒng),勢(shì)必會(huì)造成巨大的人力、物力和技術(shù)資源浪費(fèi)。另一方面,隨著防汛抗旱信息化建設(shè)的深入,業(yè)務(wù)信息需求量呈直線上升趨勢(shì),以往那種功能單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足實(shí)際需求,必須要利用當(dāng)前的信息技術(shù)發(fā)展成果,對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。
信息化社會(huì)背景下,防汛抗旱工作更需要大量信息資源的支持。目前,各地的防汛抗旱信息主要存儲(chǔ)在不同部門(mén)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中,這些系統(tǒng)主要由各部門(mén)自己規(guī)劃建設(shè),相互之間缺少比較的信息共享和傳輸機(jī)制,這必然會(huì)給防汛抗旱信息功能發(fā)揮造成負(fù)面影響?;诖髷?shù)據(jù)中心的防汛抗旱信息資源深度整合,不僅可以避免現(xiàn)有系統(tǒng)的重建,還可以利用云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù),對(duì)防汛抗旱領(lǐng)域的設(shè)施、資源、信息和人員進(jìn)行深度整合,將各個(gè)系統(tǒng)終端采集的信息及時(shí)上傳至大數(shù)據(jù)中心,并依靠大數(shù)據(jù)中心的軟件和硬件資源優(yōu)勢(shì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理、分析和反饋,從而使相關(guān)部門(mén)能夠及時(shí)獲取上述信息,為本地的防汛抗旱工作的決策提供必要的數(shù)據(jù)和信息支持。
在基于大數(shù)據(jù)中心的防汛抗旱信息深度整合的實(shí)施過(guò)程中,要進(jìn)行防汛抗旱信息資源管理平臺(tái)的升級(jí)改造,以水利大數(shù)據(jù)中心為依托,利用云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等前沿信息技術(shù),增加防汛抗旱信息采集的覆蓋面,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的資源進(jìn)行深度整合,實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)水情信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào),提高本地區(qū)防汛抗旱信息管理水平?;谏鲜鲈O(shè)計(jì)思想,得到如圖1所示的防汛抗旱信息資源深度整合的框架。由圖可知,防汛抗旱領(lǐng)域的信息資源整合,要以水利大數(shù)據(jù)中心建設(shè)為核心,將各個(gè)部門(mén)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整合,從而實(shí)現(xiàn)域內(nèi)防汛抗旱數(shù)據(jù)資源采集、傳輸、存儲(chǔ)、管理和使用的一體化,通過(guò)覆蓋所有部門(mén)的數(shù)據(jù)資源共享,實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的有效協(xié)作,從根本上解決水利信息資源深度整合過(guò)程中的根本性問(wèn)題。
(1)水利信息資源數(shù)據(jù)的抽取與整合。水利大數(shù)據(jù)具有多維、多源、多態(tài)和量大等所有大數(shù)據(jù)資源的共同特征。因此,要實(shí)現(xiàn)水利大數(shù)據(jù)在實(shí)踐層面的應(yīng)用,首先要從數(shù)據(jù)源進(jìn)行動(dòng)態(tài)抽取和整合,以獲取有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù)信息。從數(shù)據(jù)源頭抽取關(guān)系和實(shí)體時(shí),需要以水利信息組織模式為依據(jù),在進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)和整合后統(tǒng)一存儲(chǔ)。由于水利信息的組織模式處于一種動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中,因此其對(duì)數(shù)據(jù)的抽取和整合具有重要的指導(dǎo)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。
(2)水利信息資源數(shù)據(jù)的分析。數(shù)據(jù)分析就是依靠分析模型,對(duì)不同類(lèi)別和主題的信息進(jìn)行分析和處理。數(shù)據(jù)的分析和準(zhǔn)備過(guò)程需要進(jìn)行大量的計(jì)算,計(jì)算和分析工具的缺乏是傳統(tǒng)水利數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的重要瓶頸性障礙,而在數(shù)據(jù)信息技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,云計(jì)算已經(jīng)成為水利研究中解決上述問(wèn)題的重要方法。對(duì)水利大數(shù)據(jù)的分析而言,可以借助當(dāng)前云計(jì)算體系中的數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù),展開(kāi)數(shù)據(jù)分析。
(3)水利信息資源數(shù)據(jù)的應(yīng)用。數(shù)據(jù)分析的結(jié)果往往具有抽象性,為了使使用者能夠準(zhǔn)確理解和使用上述結(jié)果,就有必要利用可視化技術(shù)將其直觀清楚地呈現(xiàn)出來(lái)。但是,水利信息資源的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果的復(fù)雜性更為顯著,因此需要不斷進(jìn)行多維可視化以及空間信息流等技術(shù)創(chuàng)新,從而使數(shù)據(jù)使用者更為有效地利用上述數(shù)據(jù)分析結(jié)果。
在國(guó)家和各級(jí)政府的大力支持下,我國(guó)的防汛抗旱信息化建設(shè)取得了顯著成績(jī)。其中,水情和雨情信息采集設(shè)施建設(shè)相對(duì)比較完善,目前已經(jīng)建立了超過(guò)15萬(wàn)個(gè)水情和雨情系系采集站點(diǎn)。但是,工情和險(xiǎn)情信息采集相對(duì)落后,目前僅有一些重點(diǎn)水利設(shè)施裝有視頻監(jiān)控設(shè)備,大部分防汛抗旱水利工程還未安裝。因此,在今后的一段時(shí)期內(nèi),仍舊要大力開(kāi)展水利信息采集系統(tǒng)建設(shè),更好地為防汛抗旱工作服務(wù)。
目前,防汛抗旱部門(mén)的應(yīng)用系統(tǒng)都是結(jié)合自身需求獨(dú)立設(shè)計(jì)建設(shè)的,同時(shí)這些系統(tǒng)中有相當(dāng)一部分建成時(shí)間較長(zhǎng),功能落后,僅能滿足基本需求,難以適應(yīng)防汛抗旱信息化建設(shè)的需要。因此,各地區(qū)要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際,對(duì)防汛抗旱系統(tǒng)建設(shè)做出統(tǒng)一規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì),這樣不僅可以避免重復(fù)建設(shè)問(wèn)題,還可以最大限度完善業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。
隨著防汛抗旱信息采集站點(diǎn)的建設(shè)和工作完善,所獲得的數(shù)據(jù)信息資源量將會(huì)成倍增長(zhǎng)。如果這些數(shù)據(jù)資源僅被存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中,顯然不能發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。因此,要充分利用大數(shù)據(jù)中心的技術(shù)優(yōu)勢(shì),對(duì)防汛抗旱數(shù)據(jù)資源進(jìn)行技術(shù)分析,不斷提高數(shù)據(jù)信息的使用效率。
綜上所述,在信息化時(shí)代背景下,防汛抗旱信息資源的深度整合成為可能,這種整合不僅可以改變信息傳輸方式,提升有關(guān)部門(mén)的工作效率,還可以為相關(guān)部門(mén)進(jìn)行防汛抗旱決策提供必要的數(shù)據(jù)信息支撐。當(dāng)然,防汛抗旱信息資源的整合具有動(dòng)態(tài)發(fā)展特征,而信息化技術(shù)也處于迅速發(fā)展的通道之中,所以防汛抗旱信息資源的整合任務(wù)并不能一蹴而就,需要不斷進(jìn)行理論和實(shí)踐層面的探索。