付 奔，金晨曦

（云南省水文水資源局，云南 昆明 650106）

0 引言

水文現(xiàn)代化作為智慧水利[1]的應(yīng)有之意，在全國(guó)水文“十四五”規(guī)劃中，明確提出建立覆蓋全面的“空天地”一體化水文監(jiān)測(cè)體系；實(shí)現(xiàn)水文全要素、全量程自動(dòng)監(jiān)測(cè)，水文數(shù)據(jù)處理、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和分析評(píng)價(jià)全流程自動(dòng)化和智能化。水情作為水文工作的窗口，承擔(dān)著水文服務(wù)防汛抗旱減災(zāi)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要任務(wù)，是開(kāi)展信息化、智能化的前沿和載體，由于工作的特殊性，水情工作對(duì)信息化、智慧化具有足夠的必要性和依賴(lài)性，通過(guò)水情的信息化實(shí)現(xiàn)水文的信息化，從而助推水利的智慧化。

1 現(xiàn)狀問(wèn)題分析

云南省的水文信息化發(fā)展相對(duì)落后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的服務(wù)支撐能力和社會(huì)發(fā)展需求。為了明確問(wèn)題，做到有的放矢，從信息化思路、數(shù)據(jù)資源管理、軟件需求和硬件建設(shè)等 4 個(gè)方面對(duì)現(xiàn)狀問(wèn)題開(kāi)展系統(tǒng)的分析與論述。

1.1 信息化思路不清

水文信息化的概念很早就已提出，然后經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，對(duì)于信息化的目標(biāo)和定位仍然不是很清晰，如何實(shí)現(xiàn)水文信息化眾說(shuō)紛紜，通常情況僅局限于宏觀(guān)層面、概念階段，缺乏落地的辦法，不具備可操作性。近年來(lái)提出“一個(gè)庫(kù)、一張圖、一個(gè)平臺(tái)”的水利信息化建設(shè)目標(biāo)，給信息化制定了一個(gè)總的目標(biāo)，然而在實(shí)施過(guò)程中，往往只有目標(biāo)，沒(méi)有辦法，難以落地，特別是“一個(gè)平臺(tái)”的建設(shè)，由于缺乏基礎(chǔ)應(yīng)用的支撐，從而導(dǎo)致無(wú)法實(shí)施，有的時(shí)候甚至產(chǎn)生了為了集成而集成、為了整合而整合的問(wèn)題，水文信息化建設(shè)缺乏對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的足夠研究，缺乏“自下而上、上下統(tǒng)籌”的清晰信息化建設(shè)思路，嚴(yán)重阻礙水文事業(yè)發(fā)展。

1.2 數(shù)據(jù)資源管理混亂

數(shù)據(jù)資源是繼自然資源之后，最為寶貴的一種資源，近百年的水文數(shù)據(jù)是開(kāi)展一切水文工作的前提和基礎(chǔ)，然而長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于基礎(chǔ)水文數(shù)據(jù)數(shù)字化建設(shè)的滯后，導(dǎo)致了現(xiàn)有水文數(shù)據(jù)存儲(chǔ)混亂，數(shù)據(jù)孤島、缺失、安全等問(wèn)題突出，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)范化存儲(chǔ)和應(yīng)用，現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理理念及方式已明顯不滿(mǎn)足現(xiàn)代化、信息化建設(shè)的需求，難以支撐系統(tǒng)應(yīng)用，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)水文數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用挖掘，未能很好發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值，造成資源浪費(fèi)。

1.3 軟件需求定位不明

信息化的目標(biāo)就是提質(zhì)增效，軟件開(kāi)發(fā)就是以需求為導(dǎo)向，通過(guò)軟件解決工作當(dāng)中的難題，最大限度減輕人員工作強(qiáng)度、提高效益、規(guī)范流程。多年來(lái)，在信息化領(lǐng)域進(jìn)行了大量的建設(shè)，投入了大量的資金，構(gòu)建了許多的數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了業(yè)務(wù)、辦公、人事、財(cái)務(wù)等眾多軟件系統(tǒng)，然而，現(xiàn)在回過(guò)頭看大量構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)、開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)軟件真正可以用以解決實(shí)際工作，提高工作效率，減輕人員工作強(qiáng)度的又有幾個(gè)？可能更多時(shí)候看到的是“系統(tǒng)開(kāi)發(fā)驗(yàn)收之日，就是系統(tǒng)報(bào)廢之時(shí)”，嚴(yán)重背離了信息化建設(shè)的初衷和目的，落入了為了信息化而信息化的怪圈[2]。

1.4 硬件建設(shè)簡(jiǎn)單壘砌

硬件建設(shè)缺乏系統(tǒng)思考，缺乏整體設(shè)計(jì)和規(guī)劃，對(duì)于云計(jì)算、云存儲(chǔ)方面的應(yīng)用不夠；硬件設(shè)備配置盲目求大求全，一味追求高端配置；項(xiàng)目硬件缺乏系統(tǒng)集成，存在重復(fù)購(gòu)置情況，設(shè)備使用不充分，閑置率較高；設(shè)備整合不完全，潛能未能有效挖掘，未能按照存儲(chǔ)、計(jì)算、安全等方面的需求，綜合考慮配置硬件資源，往往只是針對(duì)單一項(xiàng)目、業(yè)務(wù)的硬件資源壘砌，一定程度上對(duì)資金和資源造成浪費(fèi)[2]。

2 整體思路

云南水情信息化總體構(gòu)建應(yīng)該由 3 個(gè)部分組成，依次為數(shù)據(jù)資源構(gòu)建、專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、綜合平臺(tái)集成；同時(shí)充分結(jié)合云南國(guó)際河流水文數(shù)據(jù)保密等具體情況，配套建立健全安全保障、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及運(yùn)行維護(hù)體系，其中，數(shù)據(jù)資源構(gòu)建是基礎(chǔ)，專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是重點(diǎn)，綜合平臺(tái)集成是目標(biāo)；在建設(shè)過(guò)程中，必須要充分考慮數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和標(biāo)準(zhǔn)性、系統(tǒng)的實(shí)用性和易用性。水情信息化整體思路如圖1所示。

2.1 數(shù)據(jù)資源構(gòu)建

水文數(shù)據(jù)資源以 OceanBase 和 Hadoop 大數(shù)據(jù)生態(tài)組件為主，構(gòu)成企業(yè)級(jí)的大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢(xún)、分析的統(tǒng)一平臺(tái)，能夠幫助快速構(gòu)建海量數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)的分析挖掘，打破地域、職能和部門(mén)的數(shù)據(jù)壁壘。應(yīng)利用已建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)微服務(wù)架構(gòu)規(guī)劃，將已建的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)按照國(guó)家和水文行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)整合。整合后的數(shù)據(jù)庫(kù)一方面要保證已有業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行，另一方面也要在微服務(wù)架構(gòu)下充分為新的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供支撐，為建設(shè)多層次的水文微服務(wù)應(yīng)用及數(shù)據(jù)共享奠定基礎(chǔ)[3]。打造水文數(shù)據(jù)中心，規(guī)范水文數(shù)據(jù)傳輸流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一數(shù)一源。

2.1.1 實(shí)時(shí)水文數(shù)據(jù)

開(kāi)展水文數(shù)據(jù)集中控制中心的建設(shè)，打破部門(mén)壁壘，跨部門(mén)、行業(yè)對(duì)水文數(shù)據(jù)廣泛匯集。

1）水文部門(mén)。規(guī)范水情、站網(wǎng)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，確?！秾?shí)時(shí)水雨情數(shù)據(jù)庫(kù)》《預(yù)報(bào)專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)》《在線(xiàn)整編數(shù)據(jù)庫(kù)》等數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)質(zhì)量，運(yùn)用大數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)校核機(jī)制，及時(shí)對(duì)歧義數(shù)據(jù)過(guò)濾，確保入庫(kù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

2）水利部門(mén)。全面整合、匯集水利系統(tǒng)已建非工程措施水文數(shù)據(jù)，重點(diǎn)對(duì)水資源監(jiān)控能力，以及防汛抗旱指揮、山洪災(zāi)害預(yù)警、水庫(kù)報(bào)汛等系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合匯集，盡可能增加水文數(shù)據(jù)覆蓋范圍，為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，建立數(shù)據(jù)緩沖池，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)清洗、規(guī)范后方能入庫(kù)。

3）外部門(mén)。嚴(yán)格按照水文條例，建立水文數(shù)據(jù)匯交機(jī)制，依法推進(jìn)交通、能源、環(huán)境等部門(mén)水庫(kù)，水電站等專(zhuān)用水文站的水文監(jiān)測(cè)資料的實(shí)時(shí)整編和入庫(kù)工作，形成水文匯交數(shù)據(jù)庫(kù)[4]。

2.1.2 歷史水文數(shù)據(jù)

按照《水文資料整編規(guī)范》要求，拓展水文在線(xiàn)整編范圍，完善在線(xiàn)整編系統(tǒng)及管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水文數(shù)據(jù)整編的全覆蓋，實(shí)時(shí)開(kāi)展數(shù)據(jù)整編，通過(guò)整編定期完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，數(shù)據(jù)互聯(lián)互通、及時(shí)更替、相互協(xié)調(diào)。

開(kāi)展水文數(shù)字化工程，全面推進(jìn)云南百年系列水文資料數(shù)字化，對(duì)已有水文數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，強(qiáng)化數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，用現(xiàn)代化數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)思路，滿(mǎn)足系統(tǒng)調(diào)用的多方面需求，規(guī)范存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。

2.1.3 專(zhuān)用數(shù)字地圖

在充分利用天地圖等基礎(chǔ)地圖資源的基礎(chǔ)上，結(jié)合水利普查、山洪災(zāi)害、防洪風(fēng)險(xiǎn)圖、水旱災(zāi)害普查、水資源調(diào)查評(píng)價(jià)等專(zhuān)項(xiàng)研究成果，制作河湖、水利工程、河湖長(zhǎng)制、水文站網(wǎng)、防洪風(fēng)險(xiǎn)、水資源、水生態(tài)等水文專(zhuān)用數(shù)字圖層，并且根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)字地圖及水利發(fā)展的變化實(shí)時(shí)更新相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建專(zhuān)業(yè)化的地圖數(shù)據(jù)資源，打造水文一張圖，為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建立基礎(chǔ)地圖環(huán)境。

在對(duì)以上數(shù)據(jù)資源匯集存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建水文統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源庫(kù)，強(qiáng)化統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)的整體設(shè)計(jì)及向下兼容，構(gòu)建包括基礎(chǔ)、監(jiān)測(cè)、歷史、業(yè)務(wù)、事務(wù)、多媒體等數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)資源庫(kù)，對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的水文數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換，匯入公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)池中，而公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)池則作為綜合數(shù)據(jù)的重要來(lái)源實(shí)現(xiàn)一數(shù)一源的目標(biāo)，自下而上整合構(gòu)建水文一個(gè)庫(kù)。

2.2 專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

按照需求牽引、應(yīng)用至上、數(shù)字賦能、提高能力的要求，突出專(zhuān)業(yè)性，加強(qiáng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，通過(guò)開(kāi)發(fā)達(dá)到提質(zhì)增效的目的，大幅提升在防汛抗旱、水資源管理領(lǐng)域的服務(wù)支撐能力。采用微服務(wù)開(kāi)源框架 ServiceComb 搭建微服務(wù)架構(gòu)，微服務(wù)平臺(tái)提供的微服務(wù)是一個(gè)細(xì)粒度的 SOA，服務(wù)的劃分基于領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，每個(gè)微服務(wù)只專(zhuān)注自己的職責(zé)。每個(gè)服務(wù)可以進(jìn)行獨(dú)立的開(kāi)發(fā)、測(cè)試和交付，擁有獨(dú)立的運(yùn)維、管控接口的能力，業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)接平臺(tái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理。

2.2.1 智能化洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)

通過(guò)智能化洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)提高洪水預(yù)報(bào)智能化水平，強(qiáng)化江河、水工程等的洪水早期預(yù)警，影響評(píng)價(jià)，模擬與風(fēng)險(xiǎn)分析等體系，推進(jìn)水旱災(zāi)害防治體系和防治能力現(xiàn)代化。

1）開(kāi)發(fā)思路。a.基于高精度 DEM 等數(shù)據(jù)，建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)融合軟件；b.建設(shè)降水信息融合軟件，通過(guò)靜止氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)和地面水文站雨量數(shù)據(jù)融合反演，生成標(biāo)準(zhǔn)化的歷史、實(shí)時(shí)及預(yù)報(bào)降雨數(shù)據(jù)集；c.建設(shè)水工程和水文站處理軟件，對(duì)現(xiàn)有報(bào)汛的大中型水庫(kù)及水文站的實(shí)時(shí)和歷史水情數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控融合，生成標(biāo)準(zhǔn)化的水情數(shù)據(jù)集；d.建設(shè)洪水預(yù)報(bào)專(zhuān)用信息管理和服務(wù)軟件，管理多源信息融合成果和提供調(diào)用服務(wù)；e.建設(shè)洪水預(yù)報(bào)模型庫(kù)方法庫(kù)管理軟件，改造現(xiàn)有洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)所建的集總式洪水預(yù)報(bào)模型和方法，增加分布式水文、水動(dòng)力學(xué)模型及參數(shù)率定方法。

2）主要功能。包括預(yù)報(bào)方案構(gòu)建、參數(shù)率定、自動(dòng)預(yù)報(bào)、交互式預(yù)報(bào)、成果綜合分析發(fā)布、系統(tǒng)管理服務(wù)等功能。

2.2.2 水文中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)系統(tǒng)

水文中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)系統(tǒng)用于解決 7 d 以上中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)的需求，科學(xué)高效開(kāi)展降雨、水位、流量、蒸發(fā)、墑情等水文要素的趨勢(shì)預(yù)測(cè)及中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，達(dá)到實(shí)時(shí)滾動(dòng)發(fā)布未來(lái)不同時(shí)間尺度的預(yù)報(bào)成果，進(jìn)一步延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期，為服務(wù)防汛抗旱、水資源管理提供中長(zhǎng)期決策咨詢(xún)服務(wù)。

1）開(kāi)發(fā)思路?；跉v史水文數(shù)據(jù)，引入與水文氣象要素有著密切物理聯(lián)系且動(dòng)態(tài)變化的大氣、海洋、遙相關(guān)等環(huán)流指標(biāo)，集成數(shù)理統(tǒng)計(jì)、物理成因、人工智能三大類(lèi)方法，按操作、計(jì)算和展示等流程，建立中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)。開(kāi)展結(jié)合傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和新型人工智能及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的綜合應(yīng)用，充分挖掘水文要素自身規(guī)律、物理成因和智能學(xué)習(xí)的預(yù)報(bào)技術(shù)，評(píng)估各種方法性能，配置權(quán)重系數(shù)，最終形成集合預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)變化環(huán)境的智慧中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)。

2）功能模塊。包括數(shù)據(jù)分析、預(yù)報(bào)模型、方案管理、預(yù)報(bào)集成優(yōu)選及發(fā)布、數(shù)據(jù)及成果上報(bào)匯總管理、成果可視化展示等核心模塊。

2.2.3 預(yù)報(bào)調(diào)度一體化服務(wù)系統(tǒng)

預(yù)報(bào)調(diào)度一體化服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建流域水工程聯(lián)合調(diào)度的水文分析和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)體系，實(shí)現(xiàn)水文預(yù)報(bào)與氣象、水工程的耦合，深化水文預(yù)報(bào)與服務(wù)對(duì)象的關(guān)聯(lián)；統(tǒng)籌考慮全省重要水庫(kù)、防洪對(duì)象及干支流控制斷面為節(jié)點(diǎn)的六大流域聯(lián)合預(yù)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)方案全覆蓋；充分利用數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)和方法，初步實(shí)現(xiàn)對(duì)重要河湖洪水過(guò)程的模擬推演和數(shù)字流場(chǎng)映射，實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)調(diào)度一體化。

1）開(kāi)發(fā)思路。建設(shè)洪水預(yù)報(bào)軟件，依據(jù)流域?qū)崟r(shí)降雨、水位、流量及氣象網(wǎng)格化數(shù)值預(yù)報(bào)等信息以自動(dòng)或交互模式實(shí)現(xiàn)洪水預(yù)報(bào)計(jì)算及相關(guān)分析功能，包括水文（位）站預(yù)報(bào)、水庫(kù)入庫(kù)流量（庫(kù)水位）預(yù)報(bào)等。可任意選擇多模型、多方法、多源預(yù)見(jiàn)期降雨進(jìn)行并行作業(yè)預(yù)報(bào)，并具有基于機(jī)器學(xué)習(xí)的誤差智能校正、人機(jī)交互分析和不同方案預(yù)報(bào)成果對(duì)比展示等功能。建設(shè)防洪調(diào)度軟件用于汛期洪水調(diào)度決策支持，通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)讀取實(shí)時(shí)雨水情、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)等，研判流域防洪情勢(shì)，調(diào)用防洪調(diào)度模型，智能推選調(diào)度決策方案，選擇重要防洪調(diào)度節(jié)點(diǎn)，利用水動(dòng)力學(xué)模擬，構(gòu)建面向重要防洪區(qū)域的洪水模擬仿真體系，實(shí)現(xiàn)其二三維等可視化表達(dá)。

2）功能模塊。包括監(jiān)視與評(píng)價(jià)、洪水預(yù)報(bào)、水量預(yù)測(cè)、防洪調(diào)度、水量調(diào)度、洪水調(diào)度模擬仿真及其他功能等七大部分模塊[5]。

2.2.4 山洪災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)

充分考慮前期土壤含水量動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)一步依據(jù)降水量預(yù)報(bào)結(jié)果延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期，小流域水文雨量監(jiān)測(cè)與防護(hù)對(duì)象形成點(diǎn)-線(xiàn)-面聯(lián)動(dòng)的新一代山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)。

1）開(kāi)發(fā)思路。山洪災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警軟件實(shí)現(xiàn)主要任務(wù)是基于山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目、動(dòng)態(tài)預(yù)警指標(biāo)分析研究、不同預(yù)見(jiàn)期的降水量預(yù)報(bào)的成果及云南省實(shí)時(shí)雨水情信息，使用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、水文預(yù)警預(yù)報(bào)模型等，在山洪災(zāi)害防治項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的云南省山洪災(zāi)害氣象預(yù)警軟件基礎(chǔ)上，計(jì)算全省 3 km×3 km 格點(diǎn)土壤含水率，實(shí)現(xiàn)未來(lái) 7，3，2，1 d 等不同時(shí)段以小流域?yàn)閱卧膮^(qū)域山洪災(zāi)害動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，基于實(shí)測(cè)暴雨，實(shí)現(xiàn)受山洪威脅的河道、沿河村落、集鎮(zhèn)、風(fēng)景旅游區(qū)等實(shí)時(shí)山洪災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警，并根據(jù)山洪預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)化和社會(huì)化發(fā)布技術(shù)研究成果，形成山洪預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品并對(duì)外發(fā)布。

2）功能模塊。包括基礎(chǔ)信息及雨水情查詢(xún)管理，以及基于實(shí)測(cè)降水及來(lái)水的山洪災(zāi)害動(dòng)態(tài)、基于預(yù)報(bào)降水的小流域山洪災(zāi)害動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、山洪災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警成果標(biāo)準(zhǔn)化制作等模塊和系統(tǒng)集成 5 項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容[6]。

2.2.5 旱情監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

建立全省水文旱情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)體系，實(shí)現(xiàn)旱情監(jiān)測(cè)要素的全覆蓋收集匯總，構(gòu)建旱情評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、高效、及時(shí)發(fā)布實(shí)時(shí)水文旱情等級(jí)；結(jié)合中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)，構(gòu)建旱情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)基礎(chǔ)和工作機(jī)制，為全省抗旱減災(zāi)提供技術(shù)支撐。

1）開(kāi)發(fā)思路。構(gòu)建云南省旱情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，建設(shè)過(guò)程中融合多源大數(shù)據(jù)和人工智能計(jì)算優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)降水、流量、蒸發(fā)、墑情、水庫(kù)蓄水、受災(zāi)程度等旱情監(jiān)測(cè)要素的全覆蓋收集匯總，基于多源數(shù)據(jù)獲取，充分掌握土地利用、土壤類(lèi)型、作物分布、灌溉情況等各種與旱情相關(guān)的下墊面信息，充分利用遙感影像數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外干旱評(píng)價(jià)指標(biāo)的全部程序化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)灌溉和非灌溉農(nóng)業(yè)、林地、草地、生態(tài)濕地等旱情的綜合評(píng)估?；贑opula 函數(shù)構(gòu)建水文綜合干旱指數(shù)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、高效、及時(shí)地發(fā)布實(shí)時(shí)水文旱情等級(jí)。結(jié)合中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)，開(kāi)展不同時(shí)間尺度的旱情趨勢(shì)預(yù)測(cè)，對(duì)重要河道實(shí)現(xiàn)旱情精細(xì)化預(yù)報(bào)。

2）功能模塊。包括旱情數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析、對(duì)比研究、趨勢(shì)預(yù)測(cè)，以及干旱指數(shù)分析、綜合干旱評(píng)價(jià)等主要功能。

2.2.6 應(yīng)急潰壩洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)

應(yīng)急潰壩洪水預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)是針對(duì)堰塞湖、水庫(kù)潰壩、河道潰堤等突發(fā)水事件，快速開(kāi)展突發(fā)地流域特征提取、應(yīng)急洪水預(yù)報(bào)調(diào)度、潰壩洪水計(jì)算及洪水演進(jìn)淹沒(méi)分析等應(yīng)急水文預(yù)報(bào)分析，并在短時(shí)間內(nèi)提出相應(yīng)分析成果，為應(yīng)對(duì)突發(fā)水事件提供科學(xué)技術(shù)支撐[7]。

1）開(kāi)發(fā)思路。系統(tǒng)基于數(shù)字高程地圖，加工生成河網(wǎng)水系，具有數(shù)據(jù)資源新、分辨率高、覆蓋范圍廣的特點(diǎn)，可以用于云南省任意地點(diǎn)的應(yīng)急水文分析。通過(guò)地圖標(biāo)定或經(jīng)緯度輸入水事件突發(fā)地位置等方式，提供系統(tǒng)菜單，提取突發(fā)地的海拔高程、流域邊界、壩上水位淹沒(méi)水面邊界及水位庫(kù)容曲線(xiàn)等流域特征信息，建立云南省分布式水文模型參數(shù)庫(kù)，依據(jù)突發(fā)地經(jīng)緯度及流域邊界，提取分布式水文模型產(chǎn)匯流參數(shù)，生成應(yīng)急水文預(yù)報(bào)方案，并基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)值預(yù)報(bào)的降雨信息，實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)突發(fā)的洪水過(guò)程，并依據(jù)突發(fā)地水位庫(kù)容信息開(kāi)展水位分析計(jì)算。基于 SimpleDamBreak 潰壩模型，依據(jù)流域特征信息，通過(guò)設(shè)定突發(fā)地大壩高度、潰決寬度及壩體質(zhì)地，分析計(jì)算潰壩洪水過(guò)程。通過(guò)設(shè)定突發(fā)地下游計(jì)算范圍及輸出斷面，系統(tǒng)自動(dòng)形成二維水力學(xué)模擬方案，分析計(jì)算下游所設(shè)定范圍最大洪水淹沒(méi)深度、洪水演進(jìn)時(shí)間的分布圖和斷面洪峰水位流量統(tǒng)計(jì)表。

2）功能模塊。包括應(yīng)急水情監(jiān)測(cè)、應(yīng)急水文預(yù)報(bào)、潰壩計(jì)算、流域特征提取、河道演進(jìn)、災(zāi)情評(píng)估和其他功能等模塊的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。

2.3 綜合平臺(tái)集成

智能化情報(bào)預(yù)報(bào)綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)是基于大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)和微服務(wù)的水情綜合平臺(tái)建設(shè)，圍繞“一個(gè)中心，多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)”的核心思想，采用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析與水情業(yè)務(wù)工作的結(jié)合，基于微服務(wù)架構(gòu)逐步優(yōu)化已開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)應(yīng)用中同類(lèi)、共性的功能模塊，通過(guò)資源、應(yīng)用整合及綜合展示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯集及應(yīng)用，整合相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)，達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的單點(diǎn)登錄、統(tǒng)一管理、有效結(jié)合的目的。提供全天候、全覆蓋、全方位的技術(shù)支撐和數(shù)據(jù)服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)智慧水利的目標(biāo)。

在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、微服務(wù)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以一張圖的設(shè)計(jì)理念搭建智能化水情綜合平臺(tái)，按照一攬子覆蓋水情全業(yè)務(wù)的思想，從監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警、服務(wù)、管理多角度全面提升工作自動(dòng)化和智能化水平，實(shí)現(xiàn)水情情報(bào)、預(yù)報(bào)日常工作的無(wú)人化，大幅提高水情管理和服務(wù)能力。用文字、表格、統(tǒng)計(jì)圖、專(zhuān)題圖、視頻監(jiān)控等多種展示方式，將防汛抗旱、水資源管理等信息集中在一張圖上進(jìn)行綜合展示和分析，實(shí)現(xiàn)多水文業(yè)務(wù)的統(tǒng)一調(diào)度管理，綜合展示水文各項(xiàng)專(zhuān)題和各類(lèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等信息。

實(shí)現(xiàn)移動(dòng)-PC 終端的無(wú)縫對(duì)接，強(qiáng)化移動(dòng)辦公屬性，各系統(tǒng)平臺(tái)功能均能實(shí)現(xiàn)移動(dòng) App 的制作推送，在移動(dòng)端均能實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)功能并查詢(xún)展示，實(shí)現(xiàn)一部手機(jī)水情通。

3 結(jié)語(yǔ)

水情信息化建設(shè)是實(shí)現(xiàn)水文現(xiàn)代化的基礎(chǔ)、是實(shí)現(xiàn)水利智慧化的重要組成，是推動(dòng)水文事業(yè)發(fā)展的必然要求，只有通過(guò)信息化、智慧化建設(shè)提升水文服務(wù)支撐能力，才能適應(yīng)新時(shí)代對(duì)水文行業(yè)發(fā)展的要求。通過(guò)水情信息化的總體設(shè)計(jì)，為今后云南水情建設(shè)提供依據(jù)，但由于受制于現(xiàn)狀條件及認(rèn)知水平的限制，目前的設(shè)計(jì)和構(gòu)想，在今后的建設(shè)實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中肯定會(huì)發(fā)生偏差，這就需要根據(jù)新的形勢(shì)、要求不斷修正完善建設(shè)思路，既要有自始至終貫徹整合、統(tǒng)一的思路，更要有對(duì)基礎(chǔ)應(yīng)用做深做透的決心，牢固樹(shù)立問(wèn)題、目標(biāo)和需求導(dǎo)向的建設(shè)思路，緊緊圍繞水文勘測(cè)、水資源分析評(píng)價(jià)、水文情報(bào)預(yù)報(bào)等主責(zé)主業(yè)，聚焦工作當(dāng)中的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，充分利用信息化和現(xiàn)代化的手段解決和化解工作當(dāng)中的問(wèn)題，提升服務(wù)能力，真正實(shí)現(xiàn)信息化促進(jìn)工作提質(zhì)增效，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。