鄭嬌麗

摘 要：隨著信息化的普及，水文水資源信息化建設(shè)的重要性日益凸顯。因此，需要不斷提高水文水資源領(lǐng)域的信息化建設(shè)水平。與其他產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)相比，水文水資源信息化建設(shè)存在嚴(yán)重短板且比較落后。因此，通過分析我國(guó)水文水資源信息化建設(shè)的管理現(xiàn)狀，將進(jìn)一步闡述我國(guó)水文水資源信息化管理基本功能和基本思路。

關(guān)鍵詞：水文水資源;信息化;基本功能

中圖分類號(hào)：TV213.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）07-0099-03

Abstract： With the popularization of information technology， With the popularization of information technology， the importance of hydrology and water resources information construction has become increasingly prominent. Therefore， it is necessary to continuously improve the level of information construction in the field of hydrology and water resources.However， compared with other industry informatization construction， the construction of hydrological water resources informatization has serious shortcomings and is relatively backward. The present situation of information management of hydrology and water resources in our country was analyzed， the basic functions and basic ideas of information management of hydrology and water resources in our country ?was expounded.

Keywords： hydrology water resources;informatization;basic functions

1 我國(guó)水文水資源信息化建設(shè)管理的現(xiàn)狀

水文水資源信息化建設(shè)管理工作起步在20世紀(jì)70年代，主要通過積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的通信、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的推廣和使用來實(shí)現(xiàn)。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，信息化自動(dòng)化建設(shè)在各行業(yè)都得到了普遍推廣，方便了人們的工作和生活。近幾年，科技的快速發(fā)展帶動(dòng)了應(yīng)用遙測(cè)、遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等更加先進(jìn)的技術(shù)來為水文水資源信息化管理服務(wù)，同時(shí)水文水資源信息化管理已經(jīng)在防汛抗旱工作中初顯優(yōu)勢(shì)。與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)的水文水資源信息化活動(dòng)仍存在差距，特別是受傳統(tǒng)思想和施工難度的影響，水文水資源信息化發(fā)展緩慢。當(dāng)前，信息化技術(shù)在水利和防洪工作中體現(xiàn)出越來越高的價(jià)值，水文學(xué)家應(yīng)強(qiáng)化思想認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)換工作方式，提高水文水資源工作中信息化技術(shù)的應(yīng)用，以更好地促進(jìn)水文水資源工作的開展。

1.1 水文信息資料的整編和存儲(chǔ)

從水文信息化管理工作起步開始，我國(guó)已經(jīng)開始全面運(yùn)用TQ-16型計(jì)算機(jī)技術(shù)、VAX小型機(jī)技術(shù)和微機(jī)技術(shù)進(jìn)行水文數(shù)據(jù)的整編和存儲(chǔ)，現(xiàn)階段已經(jīng)深度發(fā)展到運(yùn)用客戶機(jī)、服務(wù)器的模式對(duì)水文水資源信息進(jìn)行管理。我國(guó)的水文水資源信息管理系統(tǒng)已經(jīng)初步成型，在我國(guó)信息管理工作中發(fā)揮了重要作用，同時(shí)研發(fā)了一大批信息服務(wù)和洪水預(yù)報(bào)調(diào)度等軟件技術(shù)系統(tǒng)。目前，在線水文信息資料整編系統(tǒng)逐漸成熟，極大地提升了水文水資源工作效率，并將提升水文水資源信息化的層次。

1.2 水文信息遙測(cè)系統(tǒng)

我國(guó)很多地區(qū)交通落后，不適合長(zhǎng)期駐守，仍沿用傳統(tǒng)的測(cè)驗(yàn)方式。為解決這些問題，全國(guó)很多地方都已經(jīng)安裝了遙測(cè)設(shè)備，尤其是洪水多發(fā)地區(qū)，已經(jīng)建立了水文水資源信息化建設(shè)管理中心。遙測(cè)系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)水文水資源數(shù)據(jù)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和預(yù)警，同時(shí)可以自動(dòng)采集當(dāng)?shù)厮乃Y源的重要信息，實(shí)現(xiàn)了水文水資源數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)更新。水文信息遙測(cè)系統(tǒng)對(duì)我國(guó)水文水資源管理發(fā)揮了重要作用，對(duì)國(guó)內(nèi)以往的水文水資源管理是一次徹底性變革。

1.3 洪水預(yù)報(bào)和監(jiān)督調(diào)度系統(tǒng)

從我國(guó)目前的生產(chǎn)發(fā)展階段來看，我國(guó)已經(jīng)全面建成水情遙測(cè)系統(tǒng)。水情工作人員使用遙測(cè)技術(shù)，通過操作計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的雨情水情的信息采集、傳輸、搜集、處理、監(jiān)視和聯(lián)機(jī)后對(duì)各類信息的模型化，并可進(jìn)行精確快速計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)、監(jiān)督的自動(dòng)化等一系列水文管理工作，真正實(shí)現(xiàn)洪水的預(yù)報(bào)和水庫(kù)調(diào)度的科學(xué)化管理。

1.4 存在的問題

①由于地區(qū)發(fā)展不平衡，水文水資源科研項(xiàng)目存在嚴(yán)重的不均衡現(xiàn)象。部分項(xiàng)目不遵守相關(guān)手續(xù)進(jìn)行審查，在部分水文水資源項(xiàng)目建設(shè)過程中仍選擇了傳統(tǒng)的粗放管理模式。

②水文信息化設(shè)備不足，且設(shè)備質(zhì)量和性能差，給水文水資源管理工作帶來了難度。我國(guó)尚未采購(gòu)和應(yīng)用先進(jìn)的水文水資源監(jiān)控設(shè)備，仍選擇傳統(tǒng)的人工方式，效率較低，又存在一定的誤差。

③水文水資源信息化所需的大量資金無法到位，從根本上制約了我國(guó)水文水資源信息化的建設(shè)和發(fā)展。

2 我國(guó)水文水資源信息化管理的基本功能

我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向是建設(shè)可循環(huán)發(fā)展型社會(huì)，政府提出“信息化管理模式就是目前世界經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的大方向和大趨勢(shì)，同時(shí)也是國(guó)內(nèi)社會(huì)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)與實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的重要環(huán)節(jié)，必將有效推進(jìn)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化管理放在首要的位置上”。可見，該戰(zhàn)略計(jì)劃已經(jīng)明確提出了“以信息化為先導(dǎo)，帶動(dòng)工業(yè)化的發(fā)展”的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，為我國(guó)迎接全球的信息化建設(shè)管理浪潮指明了發(fā)展方向。建設(shè)與健全我國(guó)小康社會(huì)，水利工程是最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，水文水資源管理也是國(guó)家安全、社會(huì)文明、經(jīng)濟(jì)有序發(fā)展的關(guān)鍵支撐與保障。

2.1 水文水資源的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

使用遙感、數(shù)字?jǐn)z影檢測(cè)、全球定位技術(shù)、自動(dòng)化水文站等工程設(shè)施的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水文水資源的水位、流量、流速、泥沙、水質(zhì)、水土流失等數(shù)據(jù)的搜集和管理[1]。數(shù)據(jù)的采集工作能夠保證快速、準(zhǔn)確地搜集到重要的水文水資源信息，所搜集的信息具有廣泛性和現(xiàn)時(shí)性特點(diǎn)。

2.2 水文水資源的數(shù)據(jù)傳輸功能

需要通過通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)等的建設(shè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水文水資源信息管理系統(tǒng)搜集到信息后的快速傳輸信息工作。特別是光纖網(wǎng)絡(luò)、“4G”網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和“5G”技術(shù)，為水文水資源數(shù)據(jù)傳輸開創(chuàng)了“快速”時(shí)代。

2.3 水文水資源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理功能

通過對(duì)水文水資源信息管理系統(tǒng)的信息進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，存儲(chǔ)和管理大量水文水資源信息，并且以實(shí)際地理坐標(biāo)為參照，最終實(shí)現(xiàn)全面的水文水資源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，響應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來。

2.4 水文水資源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模擬仿真系統(tǒng)

在利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行水文水資源數(shù)據(jù)信息管理搜集工作后，采用數(shù)學(xué)模型和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)模擬其仿真流域的環(huán)境演變、水沙運(yùn)動(dòng)過程、水利工程運(yùn)行等。

2.5 水文水資源數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)決策支持功能

數(shù)據(jù)庫(kù)中有充足豐富的水文水資源信息，通過數(shù)學(xué)模擬這些信息可不斷優(yōu)化改進(jìn)，找到最優(yōu)方案，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)防洪調(diào)度、水文水資源調(diào)度、環(huán)境保護(hù)等方面的決策方案選擇。

3 水文水資源信息化建設(shè)管理的基本思路

我國(guó)的水文水資源信息化管理建設(shè)管理基本目標(biāo)：使用現(xiàn)代化的信息管理技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)我國(guó)的水文水資源，通過水文監(jiān)測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、3S技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)廣闊且功能強(qiáng)大的廣域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，運(yùn)用信息數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)和利用各種專業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的檢測(cè)功能，進(jìn)一步提高水文水資源的信息搜集管理，提高處理水文數(shù)據(jù)的時(shí)效性和自動(dòng)化水平，提高檢測(cè)防洪抗旱災(zāi)害的迅速性，為防汛抗旱工作提供充分的決策信息支持系統(tǒng)，為我國(guó)水資源利用、開發(fā)、節(jié)約、保護(hù)和優(yōu)化配置工作提供更加科學(xué)的管理手段，為我國(guó)水利工程現(xiàn)代化發(fā)展提供強(qiáng)有力的信息支持系統(tǒng)，為我國(guó)水利工程的發(fā)展提供重要的信息保障。

3.1 數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)水文水資源信息化建設(shè)管理的基礎(chǔ)。所以，要僅僅抓住現(xiàn)階段國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)中建設(shè)管理的良好機(jī)遇，努力按照國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的“基層測(cè)站至國(guó)家防總中的信息傳輸時(shí)間小于30分鐘”的要求，進(jìn)一步改變以往的水文測(cè)報(bào)形式和運(yùn)行模式，建立現(xiàn)代化的、云端的、與計(jì)算機(jī)相連的水文水資源數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。水資源的水位觀測(cè)、雨量觀測(cè)等工作，還需要逐步使用自記遠(yuǎn)傳水位計(jì)和固態(tài)存儲(chǔ)的遙測(cè)雨量計(jì)等方式進(jìn)行觀測(cè)，以保證水文水資源的完整性和準(zhǔn)確性[2]。

3.2 數(shù)據(jù)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

與計(jì)算機(jī)相連，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一套以我國(guó)公共網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的水文水資源數(shù)據(jù)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，是我國(guó)水文水資源信息管理系統(tǒng)的重要工作內(nèi)容。使自動(dòng)搜集的水文水資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過有關(guān)終端站和分中心，逐漸進(jìn)入各省的水文計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并利用強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)全國(guó)各地水文水資源的信息共享。要嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)和信息的可靠性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性和唯一性。其中信息的準(zhǔn)確性和唯一性是信息在水文水資源管理中發(fā)揮作用的重要前提。同時(shí)，要全面滿足防汛指揮、水資源監(jiān)管和配置、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等基本要求。

3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和檢索服務(wù)技術(shù)

我國(guó)的水文水資源信息主要是通過自動(dòng)化采集或者信息化處理工作后的成果。搜集和整理的水文水資源信息巨大，其存儲(chǔ)功能主要依賴于其分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)。各種不同的信息數(shù)據(jù)庫(kù)需要以字段編碼形式按照一定的表結(jié)構(gòu)有效組織在一起。當(dāng)需要查詢信息時(shí)，只需在表結(jié)構(gòu)中輸入關(guān)鍵字即可，以保證在海量的數(shù)據(jù)庫(kù)中快速找到有用的信息，最終形成水文水資源信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)，更快捷地實(shí)現(xiàn)水文水資源管理。

3.4 洪水的預(yù)報(bào)決策支持技術(shù)

可以通過相關(guān)衛(wèi)星獲取高質(zhì)量影像和數(shù)據(jù)，同時(shí)配合遙感技術(shù)（RS）、地理信息技術(shù)（GIS）、全球定位技術(shù)（GPS）的公眾平臺(tái)[3]，建立一套全面科學(xué)的洪水預(yù)報(bào)信息自動(dòng)分析、預(yù)報(bào)參數(shù)過濾系統(tǒng)、預(yù)報(bào)方案比較系統(tǒng)、專家經(jīng)驗(yàn)整合參考系統(tǒng)、預(yù)報(bào)成果全面分析系統(tǒng)、洪澇災(zāi)害初步分析與預(yù)測(cè)系統(tǒng)、預(yù)報(bào)結(jié)果綜合的輸出和檢驗(yàn)分析系統(tǒng)，確保能夠真正提高洪水的預(yù)報(bào)精度和預(yù)見期，有效減少洪澇災(zāi)害發(fā)生的危險(xiǎn)，為保證我國(guó)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全做出突出貢獻(xiàn)。

3.5 枯水期的徑流預(yù)報(bào)技術(shù)

現(xiàn)階段，美國(guó)國(guó)家氣象局已經(jīng)組織和開發(fā)了河流水情的預(yù)報(bào)和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)可以有效提供國(guó)內(nèi)中長(zhǎng)期（旬、月、季節(jié)）的水文水情概率預(yù)報(bào)情況，較好地幫助技術(shù)人員第一時(shí)間掌握河流水資源的變化情況。我國(guó)的技術(shù)人員應(yīng)積極借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)先進(jìn)的水文預(yù)報(bào)技術(shù)，積極開展本國(guó)國(guó)內(nèi)枯水期徑流的預(yù)報(bào)和研究工作，并盡量將其作為現(xiàn)階段水資源綜合管理的核心內(nèi)容進(jìn)行建設(shè)，促進(jìn)我國(guó)水文水資源信息管理系統(tǒng)的發(fā)展和完善。

4 結(jié)語

水文水資源的信息和知識(shí)是現(xiàn)代水利生產(chǎn)活動(dòng)中的基本資源和發(fā)展核心動(dòng)力，信息數(shù)據(jù)和技術(shù)咨詢服務(wù)業(yè)成為水利結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。因此，需認(rèn)識(shí)到水文水資源信息化建設(shè)的重要性，不斷提高水文水資源領(lǐng)域的信息化建設(shè)水平。

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