信息化給科學防汛添“耳目”

和一個在深圳的同行聊天，她告訴我因為今年連續的陰雨天，一種透明的塑料、泡沫涼鞋賣得很火。

“連續下一個月的雨，在商場買的皮涼鞋根本經不起水泡。”她說，“這一個月不僅天天堵車，而且人的心情也不好。”

這個長達22天的前汛期強降水集中期不僅給當地人民的生產生活帶來諸多不便，而且還創下了幾個歷史“紀錄”：廣州的集中強降雨已達60年一遇；番禺遭受超20年一遇洪水；西、北兩江洪峰在西江最下游的水文控制站馬口水文站與北江最下游的三水站相遇，形成了珠三角河網地帶超過50年一遇量級的洪水……

今年以來，我國南方的降雨和洪澇來得早、范圍廣、時間長、強度大、災害重。有數據顯示，特別是6月7日以來，廣西、廣東、湖南、江西等12個省(區市)遭遇強降雨襲擊，局部地區降雨達到百年一遇，據了解，全國40多條江河發生了超警戒水位的洪水。

隨著困擾我國江南、華南地區的強降雨逐漸減弱并趨于結束，汛情正在從珠江流域向江淮流域以及更北的水系全面蔓延。

7月上旬，我國東北東部、華北東部和南部、黃淮、江漢地區北部、華南和西南部分地區先后發生了兩次較強降雨過程。受其影響，長江上游部分支流發生超警或超保洪水，嫩江洮兒河發生超警洪水，閩南粵東沿海一些中小河流發生超保或超歷史洪水。河北、江蘇、江西、河南等11省（自治區、直轄市）部分地區發生不同程度的洪澇災害。全國的防汛抗洪已經到了緊要關頭。

近日，水利部水文局局長鄧堅在水文局緊急會議上宣布啟動水文應急測報Ⅰ級響應。他表示，一定要認清面臨的防汛抗洪異常嚴峻的形勢，堅持以人為本、科學測報，全面積極防御本次強降雨。

據了解，雖然今年臺風登陸早、登陸多，洪水來得早、量級大，但是全國因洪澇災害死亡人口、倒塌房屋和農作物受災面積較歷史同期分別減少了73%、69%和46％，這一切都歸功于超前部署、科學測報。

防汛的“耳目”

說到科學測報就不得不提起近年來水利部提出的“以水利信息化帶動水利現代化”，“從工程水利向資源水利轉化”等水利發展的重要戰略。而這些重要戰略的提出是緣于對近年來防汛抗旱、水資源管理和水生態改善面臨的嚴峻形勢更為深刻的認識。

有關數據顯示，新中國成立以來，我國每年平均受災面積為1.22億畝，成災面積為6720萬畝，平均不到兩年就發生一次較大洪災，每年都因洪水災害造成一定損失。1990年以來，全國年均洪澇災害損失在1100億元左右，約占同期全國GDP的2％左右，而美國和日本僅分別為0.03％和0.22％。近幾年來，國家雖然加大了防洪工程建設的投入，但是洪澇災害造成的直接經濟損失仍然比較嚴重。

目前，南方地區的降雨仍在持續、江河水位還在上漲、災情還在蔓延、險情還在發生；而北方也同樣經受著暴雨的襲擊。雖然今年的受災情況較往年較好，但我們仍不愿看到洪水過后瘡痍的景象。

災難的教訓往往是深刻而且影響深遠的，如何加大科學防患的力度來減少、避免災難，不僅給我們的防汛工作提出了新的挑戰，而且也將是目前和將來一個重要的工作方向。

水利信息化是水利現代化的基礎和重要標志，因此要實現“以水利信息化帶動水利現代化”這個戰略，就要充分利用高新技術對傳統水文進行技術改造，采用計算機技術、電子技術、現代通信技術、遙感技術、地理信息系統(GIS)等，逐步實現水利現代化。

“水利信息化的發展進一步提高防汛抗洪決策的時效性和可靠性，最大限度地減少洪水災害損失，為保障人民生命財產的安全發揮了重要作用。”水利部水利信息中心高級工程師孫洪林告訴《經濟》。

科學的手段、信息化的手段是防汛的“耳目”，沒有耳目就相當于瞎子聾子，而“耳目”也使得獲得更為準確的信息成為一種可能。

信息是防洪決策的基礎，是正確分析和判斷防汛形勢、科學制定防汛調度方案的依據。采用信息技術建設現代化的防汛抗旱指揮系統，強化信息采集、傳輸、處理的及時性、準確性，提高決策的科學性、主動性，是防汛抗旱的需要，是減災防災的重要非工程措施。

太湖流域管理局防汛辦公室副主任梅青說，“科學防患，信息化的使用是及時預知未來的一個有效手段。”

據梅青介紹，水位流量有多大，水位多高，以前完全都是人工監測，費時費力，現在有了先進的科技監測工具，有了網絡，全國的水情能在半小時到北京，而且，我們也能在最快的時間里得到信息，并作出判斷，進行相應的調度。在監測、分析、預測等各個環節應用的信息化手段，讓工作效率大大提高。

據了解，目前在水利部機關、流域機構、部分省（自治區、直轄市）等水利部門的不同業務中，建立了相應的信息系統，各種新理論、新方法的引入進展迅速，個別系統還達到了國際先進水平。已有防汛信息查詢、防汛會商、洪水預報、防洪調度、水文數據庫應用等系統正在運行，這些系統為國家防汛抗旱、水資源管理調度都發揮了重要作用。

數據助力科學決策

之所以運用信息化的手段，說到底還是為了獲得更為準確的數據，為目前防汛預報、調度提供更為準確的依據，更好地進行科學的決策。“耳目”的作用如何發揮好，如何讓“耳聰”、讓“目明”才是關鍵。

據孫洪林介紹，目前全國已建立了水文、水情、雨情、工情、災情、水資源、水質、河道地形等數據庫。中央節點數據庫已存儲3000多個水文站、1000多個水位站、10000多個雨量站多年各水文要素信息，存儲的信息量目前已達6000余兆字節，每年將新增約300MB數據量。

“但相關技術規范有待完善，信息共享機制有待健全，有限的數據資源總體質量有待提高，使用效率有待提高。”孫洪林說。

要改變這種現狀，充分利用長年累月積累下的數據，我們可以“拿來主義”，把國外的“流域水文模型”等成熟軟件產品引入我國。“但是因具體情況不同，難免會‘水土不服’。”孫洪林坦言。

因此，引入國外先進的數據挖掘通用軟件平臺及工具，并進行消化吸收，最終研制出符合我國防洪調度及水資源管理的數據應用方式軟件產品，是符合當前國內外技術發展狀況的。

據了解，2005年1月開始實施的“防洪調度及水資源管理信息系統”就是這樣一個“中西合璧”的結晶。

它在引進、消化、吸收美國SAS數據挖掘套件的基礎上，達到了兩個方面的目標：一是探索數據挖掘技術在防洪調度及水資源管理方面的應用理論、方法及技術，為水利信息系統從在線事務處理型向在線分析及知識應用型發展提供技術實踐與方法示范；二是研究商品化數據挖掘軟件與防洪調度及水資源管理需求相結合的具體方法，并吸收其技術優點，為減少行業內的重復開發和定制適合于業內需求的數據挖掘系統探索經驗。

據梅青介紹，“防洪調度及水資源管理信息系統”充分采用SAS數據挖掘套件的功能，在水文序列相似性查找、洪峰傳播時間估計、關聯規則挖掘、水位流量預報以及異常檢測方面取得了豐富的成果。

“把國外先進的數據挖掘套件應用到我國防洪調度和水資源管理工作，可以提高水文預報的精度和時效，增長水文水資源的預見期，進一步擴大了防洪調度和水資源管理輔助決策的內涵和外延。”梅青說。

據孫洪林介紹，這個項目已經在太湖流域進行試點應用，如果在全國推廣應用的話，將會為今后的防汛預報、調度提供更為準確的依據，并大大提高防汛工作監測、預報、判斷、調度等環節的效率。