秦 昊，王立海，陳瑜彬，顧 麗

（長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局，湖北 武漢 430010）

0 引言

隨著長(zhǎng)江流域綜合治理能力的不斷提升及社會(huì)關(guān)注度的增加，對(duì)水文氣象信息服務(wù)的要求也日益提高。建設(shè)一套完善的水文氣象信息服務(wù)體系，向流域管理機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵樞紐工程、地方政府及社會(huì)公眾，提供細(xì)致規(guī)范、針對(duì)性強(qiáng)的水文氣象信息服務(wù)產(chǎn)品，對(duì)保障長(zhǎng)江流域大江大河防汛抗旱、水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度，以及水資源管理與保護(hù)[1]等工作具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘等信息化方法，水文氣象相關(guān)部門(mén)建成了各類(lèi)不同的信息服務(wù)系統(tǒng)，如長(zhǎng)江流域氣象服務(wù)綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)[2]、洪水預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)[3]、泥沙遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)云平臺(tái)[4]、水庫(kù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)調(diào)度系統(tǒng)[5]等，信息共享與分析能力取得了較大的提高。這些系統(tǒng)往往比較獨(dú)立，針對(duì)不同的領(lǐng)域，提供專(zhuān)業(yè)的信息服務(wù)。

近年來(lái)，長(zhǎng)江流域水庫(kù)群信息共享平臺(tái)[6]、水情 App 及預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)[7]等服務(wù)相繼建設(shè)，為全方位、多角度的水文氣象信息服務(wù)提供了基礎(chǔ)，本研究通過(guò)梳理各系統(tǒng)之間的關(guān)系，按照數(shù)據(jù)處理的流程，詳細(xì)分析長(zhǎng)江流域水文氣象信息服務(wù)體系，以期為其他流域的信息服務(wù)建設(shè)提供參考 。

1 體系架構(gòu)

水文氣象信息服務(wù)體系涵蓋長(zhǎng)江流域水文氣象服務(wù)的信息收集、產(chǎn)品制作、資料管理及對(duì)外發(fā)布等業(yè)務(wù)的全流程，為長(zhǎng)江流域水旱災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警、水工程調(diào)度、水資源管理與保護(hù)及相關(guān)涉水部門(mén)，提供全面、專(zhuān)業(yè)、定制化的水文氣象信息服務(wù)。體系架構(gòu)如圖 1 所示。

圖1 長(zhǎng)江流域水文氣象信息服務(wù)體系架構(gòu)

水文氣象信息服務(wù)體系包含的 5 個(gè)方面內(nèi)容具體分析如下：

1）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。為整個(gè)信息服務(wù)體系提供基礎(chǔ)的存儲(chǔ)能力，信息類(lèi)型包括結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

2）信息交換。負(fù)責(zé)信息的收集與共享，通過(guò)水情信息交換系統(tǒng)、水庫(kù)群信息共享系統(tǒng)、氣象信息專(zhuān)網(wǎng)等渠道，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)江流域雨水情實(shí)時(shí)信息的收集及對(duì)外數(shù)據(jù)的共享。

3）內(nèi)部作業(yè)平臺(tái)。為水文氣象服務(wù)產(chǎn)品制作提供有力的生產(chǎn)工具，包括以下 3 個(gè)系統(tǒng)：a．?dāng)?shù)據(jù)處理系統(tǒng)。主要為信息服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐能力，實(shí)現(xiàn)各時(shí)間尺度水文氣象站點(diǎn)特征值的統(tǒng)計(jì)、面雨量的生成、雨量圖的繪制，以及氣象模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品的制作等功能。b．預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)。作為目前主要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在長(zhǎng)江流域水文氣象信息綜合展示的基礎(chǔ)上，通過(guò)預(yù)報(bào)演算、專(zhuān)家交互式調(diào)度分析和會(huì)商決策，生成水文氣象預(yù)報(bào)、水資源預(yù)測(cè)、洪水預(yù)警、編號(hào)洪水及各類(lèi)雨水情分析材料，為防洪調(diào)度、水資源管理與保護(hù)提供支撐。c．水資源管理系統(tǒng)。主要提供用水總量控制和河流水質(zhì)保護(hù)等功能。

4）對(duì)外服務(wù)平臺(tái)。作為水文氣象產(chǎn)品的發(fā)布系統(tǒng)，包括信息交換、水庫(kù)群信息共享、水資源信息共享、信息推送和預(yù)警發(fā)布等系統(tǒng)，以及長(zhǎng)江水情手機(jī)應(yīng)用（即長(zhǎng)江水情 App），根據(jù)服務(wù)對(duì)象及方式的不同，提供定制化的水文氣象信息服務(wù)。

5）信息管理平臺(tái)。主要負(fù)責(zé)水文氣象信息產(chǎn)品（如文檔類(lèi)、圖片類(lèi)、數(shù)據(jù)類(lèi)產(chǎn)品）的管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品上傳、分類(lèi)管理、對(duì)外發(fā)布等功能。信息管理平臺(tái)作為體系架構(gòu)的中間層，提供完善的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)接口；內(nèi)部作業(yè)平臺(tái)通過(guò)調(diào)用信息管理平臺(tái)獲取實(shí)況數(shù)據(jù)，保存計(jì)算結(jié)果；對(duì)外服務(wù)平臺(tái)通過(guò)信息管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品服務(wù)，確保數(shù)據(jù)的唯一性和可溯性。

2 體系業(yè)務(wù)功能

2.1 信息收集

長(zhǎng)江流域水文氣象信息來(lái)源廣泛，類(lèi)型多樣。以長(zhǎng)江流域?qū)崟r(shí)雨水情信息為例，信息主要來(lái)源為各相關(guān)部門(mén)測(cè)站信息報(bào)送， 2021年全流域共計(jì)報(bào)送站點(diǎn)近 3 萬(wàn)個(gè)，包括各省（自治區(qū)、直轄市）水文部門(mén)報(bào)汛站 7 000 余個(gè)、水庫(kù)部門(mén)報(bào)汛站 1 000 余個(gè)、長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局報(bào)汛站 250 余個(gè)、氣象部門(mén)報(bào)送雨量站點(diǎn) 2 萬(wàn)余個(gè)。

長(zhǎng)江流域水文氣象信息結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)類(lèi)型分類(lèi)，包括基礎(chǔ)、監(jiān)測(cè)、歷史等數(shù)據(jù)；按照專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)劃分，包括雨水情、泥沙、工情、水生態(tài)、墑情、水質(zhì)等信息。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類(lèi)型較多，格式復(fù)雜，包括氣象模式預(yù)報(bào)文件、雷達(dá)原始文件、衛(wèi)星云圖、水庫(kù)調(diào)度方案、調(diào)度規(guī)劃、視頻流、地理信息等。

雨水情實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要通過(guò)交換系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集與共享，通過(guò)在各級(jí)水文部門(mén)和干支流水庫(kù)梯級(jí)調(diào)度中心部署交換系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的實(shí)時(shí)和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的交換。氣象分析材料、水庫(kù)調(diào)度、地理等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)由于種類(lèi)多樣，主要通過(guò)文件共享的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

所有信息及服務(wù)產(chǎn)品統(tǒng)一存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，其中結(jié)構(gòu)化信息采用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采用文件系統(tǒng)存儲(chǔ)。

2.2 信息管理

信息管理功能為上層的內(nèi)部作業(yè)和對(duì)外服務(wù)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)及服務(wù)產(chǎn)品的資源統(tǒng)一管理，主要由信息存儲(chǔ)、溯源、管理，以及產(chǎn)品資源注冊(cè)、對(duì)外服務(wù)接口等功能組成，所有的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品都由信息管理平臺(tái)進(jìn)行分發(fā)，包括數(shù)據(jù)、文檔、圖片等，起到數(shù)據(jù)中臺(tái)的作用。長(zhǎng)江流域水文氣象服務(wù)體系中信息處理流程如圖 2 所示。

圖2 信息處理流程

整個(gè)水文氣象產(chǎn)品從制作到發(fā)布分為以下 5 個(gè)步驟：

1）內(nèi)部作業(yè)平臺(tái)通過(guò)調(diào)用信息管理平臺(tái)中的數(shù)據(jù)接口，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中抽取各類(lèi)水文氣象信息，進(jìn)行展示。

2）內(nèi)部用戶(hù)如預(yù)報(bào)員、防汛組成員、防汛會(huì)商用戶(hù)等，通過(guò)內(nèi)部作業(yè)平臺(tái)中展示的信息進(jìn)行水情氣象情勢(shì)研判，并根據(jù)需要制作各類(lèi)服務(wù)產(chǎn)品。

3）內(nèi)部用戶(hù)在制作完相應(yīng)服務(wù)產(chǎn)品并提交審核后，即可在信息管理平臺(tái)中進(jìn)行產(chǎn)品資源注冊(cè)。

4）所有注冊(cè)的產(chǎn)品都會(huì)生成唯一的統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符（URI）。針對(duì)數(shù)據(jù)類(lèi)產(chǎn)品，如水文氣象預(yù)報(bào)，將會(huì)直接通過(guò)交換系統(tǒng)將預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)發(fā)送到指定部門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)中；對(duì)于各類(lèi)雨水情分析材料等文檔類(lèi)產(chǎn)品，系統(tǒng)會(huì)生成服務(wù)接口鏈接，供對(duì)外服務(wù)平臺(tái)調(diào)用。

5）外部用戶(hù)可通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)對(duì)外服務(wù)平臺(tái)，或者通過(guò)推送的方式，獲取定制化的水文氣象信息服務(wù)。

信息管理平臺(tái)的核心是產(chǎn)品資源注冊(cè)系統(tǒng)，注冊(cè)過(guò)程分為人工和自動(dòng)注冊(cè) 2 種。在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中由系統(tǒng)自動(dòng)生成的產(chǎn)品，如雨量圖、模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖等會(huì)自動(dòng)完成注冊(cè)程序；其他用戶(hù)編寫(xiě)的服務(wù)產(chǎn)品，如分析材料等由人工完成注冊(cè)工作。

用戶(hù)在系統(tǒng)管理平臺(tái)注冊(cè)時(shí)，會(huì)記錄下產(chǎn)品的類(lèi)型、生成時(shí)間、生成用戶(hù)、產(chǎn)品名稱(chēng)等有關(guān)的元數(shù)據(jù)，用于歸類(lèi)存檔、數(shù)據(jù)溯源和 URI 的生成。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)上述元數(shù)據(jù)，利用 Hash 算法，按照 URI 的文法規(guī)則，生成唯一的 URI，供對(duì)外服務(wù)平臺(tái)通過(guò)服務(wù)接口獲取特定產(chǎn)品。

2.3 產(chǎn)品制作

產(chǎn)品制作功能主要由數(shù)據(jù)處理、預(yù)報(bào)調(diào)度及水資源管理等系統(tǒng)提供。

2.3.1 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要為雨水情形勢(shì)研判提供自動(dòng)化的數(shù)據(jù)產(chǎn)品服務(wù)，具體包括日、旬、月、年不同時(shí)間尺度的測(cè)站特征值計(jì)算，長(zhǎng)江流域各分區(qū)面雨量、合成流量計(jì)算，以及實(shí)況面雨量圖、距平圖、氣象模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品圖等各類(lèi)水文氣象產(chǎn)品的生成功能。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作流程如圖 3 所示。各類(lèi)原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于原始數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過(guò)定時(shí)任務(wù)或者人工操作的方式，從原始數(shù)據(jù)庫(kù)抽取數(shù)據(jù)，調(diào)用各類(lèi)產(chǎn)品生成計(jì)算單元，生成對(duì)應(yīng)的服務(wù)產(chǎn)品，并提交信息管理平臺(tái)完成產(chǎn)品的注冊(cè)。

圖3 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)工作流程

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供完善的任務(wù)管理能力，可以針對(duì)每一類(lèi)計(jì)算單元指定自動(dòng)運(yùn)行的時(shí)間、次數(shù)及故障告警，確保產(chǎn)品能夠成功生成。

2.3.2 預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)

長(zhǎng)江洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)覆蓋長(zhǎng)江流域主要防洪地區(qū)，集洪水預(yù)報(bào)與防洪調(diào)度于一體，采用 B/S 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)在充分利用現(xiàn)有水文氣象預(yù)報(bào)技術(shù)手段、長(zhǎng)江流域各種調(diào)度研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)洪水預(yù)報(bào)方案的修訂和補(bǔ)充，江河湖庫(kù)調(diào)度模型的研究，整合了長(zhǎng)江防洪、雨水情、調(diào)度等各種資源和信息，建立基于流域地圖的各類(lèi)信息融合展示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)預(yù)報(bào)計(jì)算、交互式調(diào)度、雨水情監(jiān)視、防洪形勢(shì)分析等功能，是長(zhǎng)江防洪調(diào)度指揮決策的有力分析計(jì)算工具[8]。

在長(zhǎng)江流域水文氣象信息服務(wù)體系中，長(zhǎng)江洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)作為主要的內(nèi)部作業(yè)系統(tǒng)，主要功能包括水文氣象預(yù)報(bào)、會(huì)商分析材料、調(diào)度方案及各類(lèi)重要雨水情報(bào)告的制作，是預(yù)報(bào)人員進(jìn)行各類(lèi)材料編寫(xiě)的信息服務(wù)平臺(tái)。

預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)信息匯總展示外，還提供各類(lèi)文檔的標(biāo)準(zhǔn)化模板，可以定制化地自動(dòng)生成水情公報(bào)、雨水情綜述、汛期簡(jiǎn)報(bào)等材料，通過(guò)選擇文檔類(lèi)型及關(guān)注區(qū)域，自動(dòng)檢索相關(guān)數(shù)據(jù)，完成材料的生成，減少預(yù)報(bào)員的重復(fù)性工作。

2.3.3 水資源管理系統(tǒng)

水資源管理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)用水總量控制和河流水質(zhì)保護(hù)等功能。水資源管理單元是流域內(nèi)的行政區(qū)，與以往的水文學(xué)河流控制斷面概念不同，必須與國(guó)家行政區(qū)分級(jí)管理體制相適應(yīng)。

1）用水總量控制。用水總量控制方面的管理目標(biāo)是合理分水與管住用水。通過(guò)水資源管理系統(tǒng)，能夠獲取河流的水量信息，包括各種特征水文年（保證率）、現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等水量信息，數(shù)據(jù)主要由測(cè)站監(jiān)測(cè)信息提供。分水信息包括河流的生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水分配，以及流域內(nèi)各行政區(qū)單元的用水總量分配限額等信息，由專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)編制，上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)，其信息通過(guò)交換系統(tǒng)及跨部門(mén)共建共享機(jī)制獲得。為了服務(wù)管住用水的目標(biāo)，水文或第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)河流行政區(qū)進(jìn)出口斷面、取水口的水量監(jiān)測(cè)等，獲取行政區(qū)域（河流外）的實(shí)際用水量、退水量及耗水量信息，為行政區(qū)用水總量控制的實(shí)施、考核與評(píng)價(jià)提供信息支持。

2）河流水質(zhì)保護(hù)。河流水質(zhì)保護(hù)方面的管理目標(biāo)是控制入河污染與改善河湖水質(zhì)，前者是事前事中的根本措施，后者是事后的評(píng)價(jià)結(jié)果。根據(jù)水質(zhì)管理目標(biāo)及水文統(tǒng)計(jì)概率，可以計(jì)算不同保證率下的河流水量及納污容量。由此，可以依據(jù)不同保證率的河流納污容量計(jì)算相應(yīng)的入河污染物總量限額，再按規(guī)則將入河污染物總量限額分解到各相關(guān)行政區(qū)。各相關(guān)行政區(qū)入河污染物總量限額的確立，為具體的排污許可管理提供了堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)。此外，目前信息管理平臺(tái)已經(jīng)能夠提供河流控制斷面的水量及輸沙量信息（也稱(chēng)為河流通量監(jiān)測(cè)信息）。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)建模與處理，可以提供流域內(nèi)行政區(qū)單元的徑流量（產(chǎn)流量）及產(chǎn)沙量信息，為河流水質(zhì)保護(hù)提供客觀量化的指標(biāo)。

2.4 對(duì)外服務(wù)

2.4.1 水庫(kù)群信息共享系統(tǒng)

受工作體制、管理機(jī)制及安全性和保密性等多方面因素影響，長(zhǎng)江流域大中型及所屬水庫(kù)部門(mén)的雨水情信息無(wú)法直接互連互通，無(wú)法滿(mǎn)足水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度等工作需要。水庫(kù)群信息共享平臺(tái)通過(guò)在各水庫(kù)部門(mén)建立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)，打破了信息壁壘，實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況、發(fā)電調(diào)度等計(jì)劃文檔的信息共享，以及查詢(xún)及資料檢索等功能。目前，水庫(kù)群信息共享系統(tǒng)已經(jīng)成為對(duì)外服務(wù)窗口，向長(zhǎng)江流域各省水利部門(mén)、中部戰(zhàn)區(qū)、國(guó)家電網(wǎng)、電力集團(tuán)、水庫(kù)部門(mén)等共計(jì) 56 家單位提供定制化的雨水情服務(wù)。

水庫(kù)群信息共享系統(tǒng)主要提供實(shí)況監(jiān)控、信息填報(bào)、氣象和水情信息服務(wù)及通知公告等功能。部分功能分析如下：

1）實(shí)況監(jiān)控功能。主要展示流域內(nèi)雨水情信息，利用各類(lèi)數(shù)據(jù)可視化手段，通過(guò)圖、表和 GIS地圖等方式展現(xiàn)全流域收集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深加工與分析，提取有價(jià)值的信息輔助決策分析。

2）信息填報(bào)功能。信息填報(bào)功能作為信息交換的補(bǔ)充，在不具備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時(shí)，可以人工上報(bào)報(bào)汛信息、調(diào)度計(jì)劃、水庫(kù)超汛限運(yùn)行情況等。

3）雨水情信息服務(wù)功能。提供定制化的文檔和圖像等產(chǎn)品的檢索、查詢(xún)、下載等功能。

水庫(kù)群信息共享系統(tǒng)通過(guò)信息管理平臺(tái)獲取相關(guān)產(chǎn)品信息，調(diào)用對(duì)外服務(wù)接口，進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)的展示，為不同的用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的水文氣象信息服務(wù)。

水庫(kù)群信息共享系統(tǒng)提供細(xì)粒度的權(quán)限控制功能，根據(jù)目標(biāo)對(duì)象的不同，提供不同的水情氣象產(chǎn)品，控制粒度具體到測(cè)站的數(shù)據(jù)類(lèi)別，即對(duì)不同用戶(hù)展示不同的站點(diǎn)信息及服務(wù)產(chǎn)品。

2.4.2 長(zhǎng)江水情 App

長(zhǎng)江水情 App 是專(zhuān)門(mén)為從事長(zhǎng)江流域各項(xiàng)水利工作的用戶(hù)開(kāi)發(fā)的一款手機(jī) App，支持安卓和 iOS 操作系統(tǒng)，適配主流的手機(jī)型號(hào)。截至 2021年底，長(zhǎng)江水情 App 注冊(cè)用戶(hù)已達(dá)到 1 000 人，包括長(zhǎng)江流域站點(diǎn)實(shí)時(shí)與歷史信息查詢(xún)、各類(lèi)氣象水情分析數(shù)據(jù)檢索、水庫(kù)運(yùn)行狀況查詢(xún)、手機(jī)報(bào)汛、實(shí)時(shí)雨水情綜述、熱點(diǎn)水情信息推送、防汛巡查記錄、站點(diǎn)及巡查事件定位，以及雨水情預(yù)報(bào)及相關(guān)分析材料查詢(xún)等功能，基本覆蓋了日常工作所需的各類(lèi)信息，信息展示界面示例如圖 4 所示。

圖4 長(zhǎng)江水情 App 信息展示界面

長(zhǎng)江水情 App 作為移動(dòng)端操作平臺(tái)，提供泛在化的水文氣象信息服務(wù)，便于用戶(hù)隨時(shí)隨地掌握當(dāng)前的雨水情形勢(shì)。同時(shí)，App 提供站點(diǎn)巡查功能，用戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)查勘時(shí)，可以通過(guò)定位及時(shí)了解周邊狀況，并拍攝照片視頻，聯(lián)動(dòng)預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)，便于會(huì)商時(shí)及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)狀況。

此外，長(zhǎng)江水情 App 也是信息推送系統(tǒng)的組成部分，用于接收定制化的雨水情消息，包括熱點(diǎn)雨水情、重要雨水情報(bào)告、洪水編號(hào)、洪水預(yù)警、汛情短信等消息。

2.4.3 信息推送系統(tǒng)

信息推送系統(tǒng)作為水文氣象產(chǎn)品的主要對(duì)外發(fā)布手段，實(shí)現(xiàn)覆蓋面廣、定制化、多渠道的信息發(fā)布功能，包括以下信息推送服務(wù)：

1）針對(duì)專(zhuān)業(yè)用戶(hù)的信息服務(wù)。主要通過(guò)短信、郵件、傳真及長(zhǎng)江水情 App 的方式進(jìn)行推送，信息內(nèi)容包括干支流水情、短中長(zhǎng)期降雨、延伸期、長(zhǎng)期等預(yù)報(bào)，重要雨水情報(bào)告、綜合分析，以及汛情簡(jiǎn)報(bào)、水資源預(yù)測(cè)等。

2）針對(duì)公眾的信息服務(wù)。主要通過(guò)門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、長(zhǎng)江水情公眾號(hào)及相關(guān)媒體進(jìn)行推送，信息內(nèi)容包括洪水預(yù)警、編號(hào)，以及熱點(diǎn)水情等。

信息推送系統(tǒng)利用統(tǒng)一的推送后臺(tái)，將信息管理平臺(tái)中的雨水情數(shù)據(jù)及各類(lèi)信息服務(wù)產(chǎn)品，按照不同的用戶(hù)要求，進(jìn)行定制化的推送。其中：短信、郵件和傳真按照預(yù)先定義的名單，通過(guò)專(zhuān)用渠道發(fā)送；手機(jī)終端，則通過(guò)后臺(tái)推送和智能推送相結(jié)合的方式完成。

基于場(chǎng)景感知的雨水情信息智能推送是利用移動(dòng)設(shè)備獲取的位置信息，結(jié)合地圖服務(wù)獲取的數(shù)據(jù)，按照不同的用戶(hù)類(lèi)型，將各類(lèi)水情信息，智能推送到用戶(hù)的終端中，實(shí)現(xiàn)包括雨水情實(shí)時(shí)信息查看，測(cè)站特性、特征值檢索，河道斷面查看，降雨、水文預(yù)報(bào)查看，超警信息監(jiān)控等功能，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。

雨水情信息智能推送技術(shù)涉及硬件、終端 2 個(gè)設(shè)備和地圖及雨水情 2 個(gè)服務(wù)，推送流程如圖 5 所示。

圖5 基于場(chǎng)景感知的雨水情推送流程圖

具體推送過(guò)程如下：

1）用戶(hù)在終端設(shè)備打開(kāi)相應(yīng)軟件，并授權(quán)軟件允許獲取用戶(hù)的地理信息；

2）終端設(shè)備通過(guò)衛(wèi)星、基站、Wi-Fi 熱點(diǎn)等方式，確定用戶(hù)所在的地理位置；

3）終端設(shè)備將獲取的位置信息，發(fā)送給地圖定位服務(wù)，地圖服務(wù)將地圖信息，以及周邊地形、站點(diǎn)等地理信息返回給終端設(shè)備。

4）終端設(shè)備根據(jù)地圖服務(wù)返回的結(jié)果，將用戶(hù)、周邊站點(diǎn)及地理信息發(fā)送到雨水情服務(wù)。雨水情服務(wù)根據(jù)測(cè)站信息，在雨水情數(shù)據(jù)庫(kù)中查找相關(guān)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息，同時(shí)根據(jù)地理位置和用戶(hù)信息，有針對(duì)性地推薦用戶(hù)感興趣的當(dāng)?shù)厮南嚓P(guān)信息。

5）信息發(fā)送到用戶(hù)終端設(shè)備后，在相應(yīng)的軟件中進(jìn)行直觀的展示，包括各類(lèi)圖表、圖片、視頻及報(bào)警的展示。

2.4.4 預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)

預(yù)警信息發(fā)布主要根據(jù)《長(zhǎng)江水情預(yù)警發(fā)布管理辦法（試行）》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行編制與發(fā)布。

預(yù)警的發(fā)布主要通過(guò)全國(guó)水情預(yù)警匯集系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)外發(fā)布，同時(shí)，也會(huì)利用信息推送系統(tǒng)，將預(yù)警信息推送到門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、手機(jī)終端、手機(jī)短信，便于不用用戶(hù)及時(shí)掌握信息。

2.4.5 水資源信息共享系統(tǒng)

考慮到水文氣象信息在水資源管理與保護(hù)中的重要作用，以漢江流域?yàn)槔?，建設(shè)了水資源信息共享系統(tǒng)。共享系統(tǒng)以實(shí)時(shí)水情水量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、共享和管理為基礎(chǔ)，運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)，以漢江流域水資源調(diào)度業(yè)務(wù)為核心，實(shí)現(xiàn)短中長(zhǎng)期水量預(yù)測(cè)、可供水量分析、實(shí)時(shí)水量調(diào)度方案制作、調(diào)度方案評(píng)估、調(diào)度成果管理、應(yīng)急調(diào)度管理等業(yè)務(wù)功能，構(gòu)建覆蓋整個(gè)漢江流域干流及主要支流的水資源調(diào)度方案體系；分析漢江流域水資源調(diào)度方案及相關(guān)調(diào)度研究成果，提出實(shí)時(shí)水量調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方式；研究建立各水庫(kù)、河流、取用水工程、跨流域引調(diào)水工程等水資源調(diào)度方案，為漢江流域水資源調(diào)度提供信息化作業(yè)平臺(tái)和決策會(huì)商支撐環(huán)境，并將各類(lèi)成果與流域相關(guān)省市共享，為漢江流域水資源合理調(diào)度提供決策依據(jù)。

水資源信息共享系統(tǒng)監(jiān)視功能展示了各水量控制斷面、水質(zhì)斷面、水功能區(qū)、重要水庫(kù)工程、取用水工程、引調(diào)水工程、流域內(nèi)各行政區(qū)、取用水戶(hù)等基礎(chǔ)信息，并針對(duì)最小生態(tài)流量、取用水指標(biāo)等項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)警。

漢江流域水資源信息共享系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各省級(jí)行政區(qū)的年度用水計(jì)劃建議的填報(bào)管理功能，包括用水計(jì)劃申報(bào)，以及調(diào)度計(jì)劃制定、評(píng)估、管理、核定等功能。綜合考慮各省級(jí)行政區(qū)上報(bào)的年度用水、控制性水庫(kù)調(diào)度等計(jì)劃，主要水利水電工程最小下泄流量指標(biāo)，同時(shí)考慮生態(tài)和下游生活、工業(yè)、灌溉、航運(yùn)等用水需求初始及約束條件，配置漢江流域水資源調(diào)度模型，進(jìn)行水量調(diào)度計(jì)算，動(dòng)態(tài)生成多種水量調(diào)度計(jì)劃方案。系統(tǒng)根據(jù)各水資源監(jiān)控管理節(jié)點(diǎn)水量調(diào)度計(jì)劃方案，自動(dòng)生成全流域年度水量調(diào)度計(jì)劃報(bào)告。此外，各省級(jí)水行政主管部門(mén)可以通過(guò)水資源信息共享系統(tǒng)查看與填報(bào)相關(guān)的用水計(jì)劃、調(diào)度計(jì)劃和已用水量等數(shù)據(jù)與報(bào)告，實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)各省之間的信息共享。

3 體系應(yīng)用

長(zhǎng)江流域水文氣象信息服務(wù)體系得益于信息化的發(fā)展，從最早的發(fā)報(bào)傳真方式，發(fā)展到目前的各項(xiàng)自動(dòng)化平臺(tái)，經(jīng)過(guò)了多次產(chǎn)品的更新迭代?，F(xiàn)在的整套系統(tǒng)從 2014年開(kāi)始建設(shè)，到 2018年各平臺(tái)逐步建成，形成了完整的全場(chǎng)景水文氣象信息服務(wù)矩陣，成功經(jīng)受了多次大洪水的考驗(yàn)。

在 2020年的長(zhǎng)江流域性大洪水中，長(zhǎng)江流域水文氣象信息服務(wù)體系發(fā)揮了重要的數(shù)據(jù)共享和決策支撐作用，及時(shí)為從事長(zhǎng)江流域防汛抗洪的各類(lèi)用戶(hù)提供精準(zhǔn)、高效、便捷的信息服務(wù)：

1）專(zhuān)業(yè)信息服務(wù)方面。截至 2020年9月底，共發(fā)布干支流水情預(yù)報(bào) 380 期（其中干流水情、漢江、荊江三口等的預(yù)報(bào)分別為 273，73，34 期）、短中長(zhǎng)期降雨預(yù)報(bào) 341 期（其中短中期、延伸期、長(zhǎng)期預(yù)報(bào)分別為 205，130，6 期），發(fā)布重要雨水情報(bào)告及分析材料 204 期（其中重要雨水情報(bào)告、雨水情綜合分析、汛情簡(jiǎn)報(bào)、水資源預(yù)測(cè)分別為 57，130，5，12 期），發(fā)布編號(hào)洪水 8 期（其中長(zhǎng)江干流、烏江、嘉陵江等編號(hào)洪水分別為 5，1，2 期），共發(fā)布洪水預(yù)警 35 期（其中洪水藍(lán)色、黃色、橙色、紅色預(yù)警分別為 1，13，17，4 期），及時(shí)推送實(shí)況提示、雨水情分析等各類(lèi)短信共計(jì) 4.81 萬(wàn)余條，通過(guò)長(zhǎng)江水情 App 推送熱點(diǎn)水情等各類(lèi)消息共計(jì) 16.6 萬(wàn)余人次。

2）公眾信息服務(wù)方面。汛期，長(zhǎng)江水情公眾號(hào)共發(fā)布相關(guān)專(zhuān)題報(bào)道 30 余篇，多篇文章閱讀量破萬(wàn)，并通過(guò)其他媒體廣泛傳播。在微博平臺(tái)，有關(guān)長(zhǎng)江流域 2020年洪水新聞屢次登頂熱搜，其中關(guān)于“長(zhǎng)江 2020年第 2 號(hào)洪水”話(huà)題閱讀量達(dá)到3 083.6 萬(wàn)次，超過(guò) 1.5 萬(wàn)人參與討論，為公眾了解長(zhǎng)江流域汛情及防汛工作提供了平臺(tái)。

4 結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)江流域水文氣象信息服務(wù)體系基于全場(chǎng)景信息制作推送模式，打通了內(nèi)部作業(yè)平臺(tái)和對(duì)外服務(wù)平臺(tái)的信息傳輸，包含了完整的信息接收、處理、產(chǎn)品制作到對(duì)外服務(wù)的工作鏈條，利用信息管理平臺(tái)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)資源和作業(yè)系統(tǒng)生成的產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了信息服務(wù)的智能生成和推送，在減輕人力成本的同時(shí)，提供了細(xì)致化、個(gè)性化、專(zhuān)業(yè)化的水文氣象信息產(chǎn)品服務(wù)，在 2020年及歷次長(zhǎng)江流域大洪水中，發(fā)揮了積極的作用。

今后，將進(jìn)一步完善信息服務(wù)體系的各項(xiàng)功能建設(shè)，擴(kuò)展水質(zhì)、水環(huán)境等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)流域水文氣象全要素的信息匯集，加強(qiáng)水資源管理與保護(hù)方面的服務(wù)能力，增加洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)圖管理、城市洪澇災(zāi)害預(yù)警等信息服務(wù)內(nèi)容，開(kāi)展旱情預(yù)警研究，推動(dòng)水資源管理創(chuàng)新，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色可持續(xù)發(fā)展。