談膠南市水文信息綜合服務系統建設

呂 欣 ，鄭志國 ，于付才

（1.青島水文水資源勘測局，山東 膠南 266400；2.膠南市財政局，山東 膠南 266400）

膠南市地處膠東半島西南隅，位于黃海之濱，總面積1 846 km2，海岸線長達156 km。隨著經濟社會的快速發展，水資源的供需矛盾越來越突出，及時、準確地收集各類水文水資源信息便于地方政府做出科學決策，促進水資源的合理開發利用，對當地經濟社會的持續、快速發展有著非常重要的作用。建設覆蓋范圍廣、監測內容全的水文站網和一套技術含量高、功能齊全、界面友好、可以在公網內網實時在線查詢的水文信息綜合服務系統是非常必要的。

1 系統建設的探索實踐

1.1 探索與實踐

近年來，膠南市水文局始終堅持以水文信息化推動水文現代化建設的發展思路，致力于建設自動化水平較高的水文信息采集系統，快捷的水文信息傳輸系統，信息存儲完整、服務手段先進的信息服務系統，逐步形成站網合理、技術先進、信息及時、管理科學、服務全面的水文現代化服務和管理體系，以優質高效的水文基礎信息支撐地方經濟社會可持續發展。

經過近幾年的擴展和完善，初步建成包含106處雨量、蒸發、土壤墑情、水位、海水入侵、道路積水自動監測站和視頻監控點的水文自動測報網絡；先后建成膠南市水文自動測報系統、膠南市地下水及海水入侵自動監測系統、膠南市土壤墑情自動監測系統等水文應用處理系統。隨著站網規模的不斷擴大和對水文信息查詢需求的不斷提高，原有的幾個水文應用處理系統不斷顯現出版本較低、功能較簡單、界面操作友好度較低、無法在公網發布等弱點，亟需開發一套新的水文信息綜合服務系統以滿足防汛抗旱工作和社會大眾對水文水資源信息服務更新更高的要求。

2011年，膠南市水文局對現有的各類水文信息系統進行了整合，新開發了一套技術含量高、功能齊全、界面友好的膠南市水文信息綜合服務系統，并于當年9月正式在公網上線試運行，把水文現代化、信息化推向了一個新的高度。

1.2 系統建設原則

膠南市水文信息綜合服務系統是應用先進的遙測技術、計算機技術和現代通信技術，結合膠南市水文站網分布狀況、水資源特點和水資源開發利用現狀，建設完成的一個集地表水、地下水資源信息自動監測、傳輸共享、安全存儲、實時分析于一體的綜合性信息服務平臺。

系統可以及時、準確、有效地自動采集全市范圍內現有的雨量、蒸發、土壤墑情、河道水位、水庫水位、地下水位、海水入侵、城市道路積水等基礎水文數據信息，實現對全市有關水文要素的實時、動態監測。

2 系統功能介紹

2.1 系統結構

膠南市水文信息綜合服務系統由水文信息中心、自動測報終端和通信傳輸網絡3部分組成。

2.2 水文信息中心

水文信息中心是膠南市水文信息綜合服務系統的決策中樞和信息匯集中心，為實現信息采集與傳輸、信息管理、實時分析和決策支持等基本功能提供軟硬件環境和操作平臺。

1）硬件齊全、運行穩定。水文信息中心主要配備數據服務器、視頻服務器、工控機、管理計算機、UPS電源、防火墻、路由器、液晶電視矩陣、大功率發電機等設備，接入10M專用光纖。選用的設備均具有較高的耐溫變性、抗震性、電磁兼容性、運行穩定等優點，確保系統長時間穩定工作。

2）系統軟件功能全面。膠南市水文信息綜合服務系統采用Web 2.0技術，基于SuperMap GIS平臺開發。目前開通了雨量監測、河道水情、水庫水情、地下水位、海水入侵、土壤墑情、蒸發查詢、城市水文等8個欄目，預留山洪災害防御自動監測系統欄目接口，分類展示降雨、河道水位、流量、水庫水位、蓄水量、地下水位、海水入侵氯離子濃度、電導率、土壤墑情、蒸發量、城市規劃區河道水位、道路積水等各種遙測水文要素數據，同時實現對城市規劃區河道、道路監測點的實時視頻監控。

2.3 遙測終端

各遙測終端均采用技術領先、質量過硬的儀器設備，充分采用先進的電子測控、光電編碼、機械傳動、低功耗電路設計技術，技術指標滿足行業相關技術標準，實現數據采集、存儲、傳輸發送一體化，設備參數可以進行動態配置，具有良好的防潮性、抗干擾性，低功耗，可常年全天候穩定可靠、免維護運行。充分利用移動通信網絡覆蓋范圍廣、信號穩定、價格低廉的特點，各遙測終端按照設定的時間自動向通過GSM短信或GPRS傳輸信道向水文信息中心發送數據信息。部分終端選用高轉換率太陽能電池供電，部分選用高效能壽命長鋰電池組供電；各終端均設置了保護裝置，部分采用高品質無縫鋼管保護桶，防損防盜。

2.4 系統的先進性及主要創新點

1）規范性。項目工程建設嚴格按照水文行業規范進行，系統軟件開發采用統一的規范和標準，包括數據類型、存儲格式、輸入輸出方式、報表格式等，符合水文自動測報系統規范要求。

2）先進性。率先建立縣級水文綜合服務系統，不斷優化站網設置，加密站點，覆蓋多個監測項目，全面實行遠程自動監測。

3）可靠性。系統設計中充分考慮各種復雜環境下的影響因素，選用的設備均具有良好的防護性、抗干擾性，確保系統長期穩定運行。

4）安全性。數據存儲方面采用工控機接收儲存、服務器同步轉存的模式，確保數據安全。管理軟件設置不同級別的安全防護措施，設置不同的權限，避免數據外流和非法操作。

5）易用性。系統整體結構清晰，界面簡明直觀，人機交互界面友好，操作簡單、易于維護。管理軟件功能全面，具有實時數據分析和異常報警功能，能夠滿足日常信息管理的需要。

6）實用性。系統緊密結合水文工作實際要求進行設計，數據查詢、輸出方便快捷，提供資料整編功能，生成的圖表、統計結果符合水文資料整編規范要求。

7）兼容性。整個系統采用開放式的結構設計，能與主流技術相兼容，并預留進一步開發接口。

3 系統建設前景展望

3.1 加快系統資源整合

探索系統整合的深度，做好與水利、氣象等部門現有雨量、山洪災害監測系統對接，實現數據同步接收、同步入庫、單一系統管理查詢，實現水利、水文部門的數據信息共同管理、分級授權、實時共享。

3.2 優化站網設置，完善系統功能

優化完善站網設置，適當增加站網密度，尤其是重要水資源區和取水水源地的布設密度，適當擴大水文監測范圍，注重單個流域地下水動態監測和研究。進行電導率與氯離子相關關系研究，從定性判斷向定量分析轉變。基于GIS的空間分析和數據管理功能，建立可視化地質結構、地下水流數值模擬系統，為地下水及海水入侵動態研究提供模擬和分析手段。

3.3 做好數據深加工，深度發揮系統作用

做好系統監測數據的深細加工，開展相關科學研究，把水文信息服務從數據服務型向成果服務型轉變，為地方經濟建設提供更加全面、直觀的技術服務，在更廣闊的領域里發揮水文基礎信息的支撐作用。

3.4 加強高層次人才引進，提高專業隊伍素質

加大人才交流力度，重視人才教育和技能培養，努力提高專業人員的業務素質和技術水平。積極引進高層次管理、技術人才，為系統運行管理和拓展完善提供智力支持和技術保障。搞好人才梯隊建設，調整人員結構，制定科學合理的人才培養計劃，推動水資源信息服務工作全面持續發展。