羅健瑞，崔忠偉，曾 俊，張 健，夏錦林，桑海偉

（1.貴州省黔南自治州水文水資源局，貴州 都勻 558099；2.貴州師范學院 數學與大數據學院，貴州 貴陽 550018）

0 引 言

水文巡測是推進水文工作現代化的重要舉措和必由之路，目前其工作方式已經升級為巡測和自動監(jiān)測方式，極大地提高了工作效率、降低了工作成本。為貫徹落實水文高質量發(fā)展要求，加快推進水文巡測信息化、現代化建設步伐，提升水文服務經濟社會發(fā)展的能力勢在必行。

貴州省黔南布依族苗族自治州（簡稱黔南州）位于我國西南內陸地區(qū)。一方面，黔南州境內河流處在長江和珠江兩大水系上游交錯地帶，水資源豐富，流域面積為26 193.2 km，共有中、小河流 117 條，流程超過 5 000 km，年均降水量約1 300 mm，當降水量較高時，暗河水滿、溢出地面。另一方面，黔南州地處喀斯特巖溶發(fā)育地區(qū)，容易干早。因此，在為黔南州水資源管理、水生態(tài)文明建設等工作提供支持方面，當地的水文巡測工作將發(fā)揮更為重要的基礎性作用。

在分析黔南州水文巡測信息化的發(fā)展現狀及存在問題的基礎上，提出水文巡測信息化的發(fā)展建議，為黔南州乃至貴州省的水文巡測信息化發(fā)展提供參考。

1 水文巡測信息化的發(fā)展現狀及存在問題

1.1 發(fā)展現狀

近年來，黔南州全面推動“巡測優(yōu)先、駐測結合、測報自動、應急補充”的工作方式，在服務黔南州發(fā)展的相關涉水事務工作中取得了顯著成效。

一方面，黔南州相繼建成了“貴州省防汛抗旱指揮系統(tǒng)”“三峽梯調遙測系統(tǒng)”“貴州省中小河流（洪水易發(fā)區(qū)）水文監(jiān)測系統(tǒng)”“貴州省中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)”及“黔南州墑情監(jiān)測系統(tǒng)”，至今，共建設了392個水雨站點，提高了黔南州境內監(jiān)測站網的密度，同時，升級優(yōu)化了各類水文信息的監(jiān)測與傳輸系統(tǒng)，為黔南州的防汛抗旱工作提供了更為準確的決策支撐。

另一方面，建成水功能區(qū)監(jiān)測斷面、市州界水質考核斷面和國家水資源監(jiān)控能力建設監(jiān)測點共200余個，通過密集監(jiān)測，為水資源管理提供更準確的水質水量監(jiān)測數據。

1.2 存在問題

根據《全國水文基礎設施建設規(guī)劃（2013—2020年）》提出的目標，結合其他水文巡測發(fā)達地區(qū)的成果及未來發(fā)展趨勢，黔南州的水文巡測信息化工作還存在一些不足。

1.2.1 水情數字化基礎有待夯實

首先，水情監(jiān)測站網雖然已覆蓋了黔南州的主要區(qū)域，但與區(qū)域全覆蓋的目標還有一定差距。其次，由于原有技術的局限，巡測數據能夠實時采集上傳但不能完成數據可靠性和準確性的實時判定，存在工作效率低、成本高等問題。最后，水文設施的建設和設備的購置已實現信息化管理，但涵蓋水文設施設備需求、規(guī)劃、設計、購置、巡檢、運行和維護的全生命周期信息管理平臺依然缺失。

1.2.2 多源水文信息共享融合度有待提高

目前，利用遙感、激光雷達、無人機（船）等先進的非接觸式測報技術采集了數據、圖片、視頻等多源水文信息，但這些水文信息基本處于獨立存儲和處理的狀態(tài)，需要進一步共享融合空天地監(jiān)測數據，實現水情測報信息互聯(lián)互通。

1.2.3 洪水預測預報智能化水平有待提升

已建立的“專班預報、聯(lián)合會商、滾動訂正”預報機制為提高洪水預報精度發(fā)揮了積極作用，但洪水預測預報的智能化程度仍處于較低水平。根據智能化國家水網建設的要求，需加大基于大數據、人工智能、風險評估等新技術的新一代洪水預報系統(tǒng)的建設力度。

1.2.4 水文信息服務的社會影響力有待提升

目前，我國已經建立了中央、流域、省、地市、縣五級水情預警發(fā)布體系，但預警發(fā)布渠道較為單一，社會公眾無法通過微信公眾號、抖音等新興自媒體平臺獲取水文信息，導致其參與度較低，亟待解決洪水影響范圍內預警信息公益推送、打通預警發(fā)布“最后一公里”的問題。此外，面向應急搶險、城市防洪等雨水情特種服務產品數量不足，滿足不同行業(yè)對于水文信息服務個性化需求的能力不強。

2 水文巡測信息化的發(fā)展建議

2.1 構建基于大數據技術的水文巡測智能管控系統(tǒng)

圍繞新時期治水方針，為進一步提升水文服務水平，結合貴州省大數據發(fā)展戰(zhàn)略，以大數據與水文巡測深度融合為發(fā)展目標，構建基于大數據技術的水文巡測智能管控系統(tǒng)，積極發(fā)揮該系統(tǒng)對于水文巡測發(fā)展的決策信息支撐作用，為水文巡測工作提供科學的、精準的管理手段。

2.2 加強水情數字化基礎建設及管理

利用基于大數據技術的水文巡測智能管控系統(tǒng)為加強水情數字化基礎建設及管理提供科學指導和決策支持。

一是加強現有水情數字化基礎設施的優(yōu)化、升級和管理，包括如下幾方面：

（1）水情監(jiān)測站網布局的優(yōu)化。通過水文巡測智能管控系統(tǒng)建立水情監(jiān)測站網布局圖，分析現有站網節(jié)點間的關聯(lián)特性并建立相關模型，為后續(xù)新增節(jié)點、優(yōu)化站網布局提供決策依據，為最終實現站網全覆蓋打下堅實基礎。

（2）部分現有技術的升級改造。在分析現有技術不足的基礎上，以提高效率、兼顧經濟成本為原則，有計劃地對部分現有技術進行升級改造，例如，建立巡測數據校驗模型，并借助微信小程序和后臺管理程序實現巡測數據的采集、上傳和智能判定，解決傳統(tǒng)的現場采集后返回數據中心校驗工作方式效率低下的問題。

（3）泛在互聯(lián)水文業(yè)務網的完善。依托現有通信網絡，升級網絡核心設備并應用軟件定義網絡技術、優(yōu)化網絡結構，有選擇性地應用IPv6、5G等新技術，構建覆蓋各級各類相關涉水單位全面互聯(lián)互通的水文業(yè)務網，切實增強水文資源動態(tài)調配能力。

（4）集約高效基礎環(huán)境的構建。整合已有水文基礎設施資源，進一步優(yōu)化會商和視頻會議等系統(tǒng)，構建集約、高效的水文基礎環(huán)境。

（5）水文設施設備的全生命周期管理。根據水文設施設備的建設、購置、運行和維護的工作規(guī)范、流程，建立水文設施設備的全生命周期管理系統(tǒng)。

二是利用遙感、傳感等技術，充分整合各類資源，構建物聯(lián)化的空天地一體化水文感知網，擴大江河湖泊水系、水利設施等監(jiān)測范圍，不斷完善監(jiān)測要素和內容。

2.3 推進多源水文信息共享融合

目前貴州省在水文信息采集及處理工作中存在部分數據單機處理、各數據源標準不統(tǒng)一、缺乏統(tǒng)一的管理平臺等問題，形成了多個水文信息孤島，阻礙了水文巡測信息化工作的發(fā)展。在今后的工作中，將遵循國家、省水文資料在線整編的規(guī)范、標準，以水文巡測智能管控系統(tǒng)為依托，融合空天地監(jiān)測數據，標準化各類數據集，開展河流水文映射工作，實現多源水文信息的共享融合。

2.4 提高洪水預測預報智能化水平

以加快推進新一代洪水預報系統(tǒng)建設工作為目標，通過提升水文巡測智能化水平以促進洪水預測預報的精細化發(fā)展，提高防洪體系中的預報、預警、預演、預案等工作的科學化水平。

一是加強與科研院所的合作，重點研究洪水演進等水文基礎規(guī)律，借助智能化技術實現洪水預報模型參數的動態(tài)調整以適應變化。

二是利用降雨量預報成果，結合區(qū)域實際情況，開展徑流預測、降水區(qū)域預報，提高短中長期預報精度。

三是強化洪水影響預報和風險預警工作。首先，構建重點防洪區(qū)域的數字化場景，開展調度預演，以支撐洪水預報調度的精準決策。其次，對中小河流洪水預警指標進行實時監(jiān)測，實現智能化預警。最后，提高洪水演算的計算精度，實現點線面洪水風險評估。

2.5 提升水文信息服務社會能力

積極響應社會公眾對水文信息服務日益增長的需求，深入推進水文信息社會化服務，提升水文信息服務的社會影響力和公信力。

一是拓寬水文信息預警發(fā)布通道。在現有水情預警發(fā)布體系的基礎上，借助微信公眾號、抖音、今日頭條等自媒體平臺，協(xié)調通信運營商等，實現基于洪水影響區(qū)域內的精準定位水情預警發(fā)布及推送。

二是提升水文信息服務社會的能力。既要深挖水資源管理、水生態(tài)環(huán)境修復等服務領域的需求，又要積極響應其他行業(yè)的需求，設計并提供更加精細化、種類豐富的服務產品，提升水文信息的支撐服務能力。

3 結 語

新時代賦予水文工作新的使命，也對水文巡測信息化工作提出更多更高的要求。為解決水文巡測信息化工作中存在的問題，構建基于大數據技術的水文巡測智能管控系統(tǒng)，以系統(tǒng)為支撐，不斷改進改革水文巡測中的各項工作，已成為水文巡測信息化發(fā)展的重要任務。而這一長期而艱巨的任務，需要整合各方優(yōu)質資源、統(tǒng)籌計劃、合理安排，才能達到目標。