大數(shù)據(jù)與水文信息保障

□王 亮（新鄉(xiāng)水文水資源勘測局）

0 概況

“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理。換言之，如果把大數(shù)據(jù)比作一種產(chǎn)業(yè)，那么這種產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)盈利的關(guān)鍵，在于提高對數(shù)據(jù)的“加工能力”，通過“加工”實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”。

目前河南省水文系統(tǒng)已建成各類水文站157處，基本雨量站749處，遙測雨量站3391處，地下水觀測井1818處，地表水質(zhì)監(jiān)測站494處，地下水水質(zhì)監(jiān)測站209處，土壤墑情監(jiān)測站208處，水生態(tài)補(bǔ)償水量監(jiān)測站76個。為社會提供水文預(yù)報、防洪影響評價、水資源論證、水質(zhì)年報等服務(wù)。

今年兩會上，李克強(qiáng)總理在政府工作報告中提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念，作為中國經(jīng)濟(jì)未來的發(fā)展方向之一。水文行業(yè)能不能利用已有的資源，在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上為社會提供更加貼近企業(yè)、民眾的新型服務(wù)方式呢？

1 水文信息服務(wù)

1.1 水文可為飲水安全提供數(shù)據(jù)服務(wù)

水是生命之源，我們身體中70%以上都是水分。但由于環(huán)境污染和企業(yè)排放，廣大民眾的用水安全不能完全得到保障，雖然城市用水經(jīng)過自來水廠的凈化水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)，但城市郊區(qū)和廣大農(nóng)村地區(qū)的老百姓還是以地下水為主要飲用水源。據(jù)統(tǒng)計，60%的疾病與用水質(zhì)量息息相關(guān)，甚至有些村莊出現(xiàn)癌癥村的現(xiàn)象。

水文系統(tǒng)有分布廣泛的監(jiān)測網(wǎng)點，有很強(qiáng)的水質(zhì)監(jiān)測能力。以往的方式是各地市去取樣點采樣送化驗室化驗，經(jīng)過一段時間的統(tǒng)計分析后，以水質(zhì)年報或水資源公報的形式發(fā)表出來。這樣雖然減小了樣品偏差，但缺乏時效性和信息公開。可不可以基于手機(jī)開發(fā)一款移動端軟件，將每次的取樣地點以地圖的形式標(biāo)注出來，把化驗結(jié)果實時公布在軟件平臺上。同時對化驗的數(shù)據(jù)劃出標(biāo)注，不同的超標(biāo)程度用不同的顏色表示出來。對于一些需要化驗當(dāng)?shù)厮|(zhì)的要求，我們可以提供增值服務(wù)。這樣既可以在河流湖泊的排污口附近監(jiān)測排污，為環(huán)保執(zhí)法提供依據(jù)，又能為居民用水安全提供支持。

1.2 水文可為互聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持

中國農(nóng)業(yè)信息化蓄勢待發(fā)。從全球范圍來看，農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展乃大勢所趨。事實上，發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)經(jīng)歷了很久的發(fā)展時期，其基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)積累均形成了比較完備的系統(tǒng)。據(jù)了解在美國的一個家庭農(nóng)場，經(jīng)營0.47萬hm2玉米，從種植到銷售，僅需要3個人，而在我國的黑龍江，僅種植就需要1000人左右，相比之下，產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間之巨大令人矚目。

而在這個發(fā)展過程中，對于農(nóng)業(yè)企業(yè)，灌溉問題是個關(guān)鍵。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)也需要現(xiàn)代化的管理方式，比如土壤墑情的實時監(jiān)測，對降雨量的統(tǒng)計分析，以及對上游來水量的預(yù)測等。我們也就可以為他們提供這些數(shù)據(jù)資料，利用信息技術(shù)對地塊的土壤、氣候等進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

1.3 信息共享有利于更好地為各地市水文成果服務(wù)

水文工作是流域性、全局性的，上游地區(qū)的降雨、污染等都會對下游造成影響，而且有些水文成果需要歷史資料，時間跨度較大。因此無論是水情預(yù)報還是水質(zhì)監(jiān)測，包括地下水資源等信息都需要統(tǒng)籌考慮計算。如果實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源共享，那么無疑會使水文成果的資料收集更加便捷、準(zhǔn)確。

2 提高水文數(shù)據(jù)的收集整理能力

2.1 完善信息采集和傳輸系統(tǒng)

信息共享是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，只有提高我們的自動化采集水平，如水位、流量、降雨量的實時傳輸、處理、公布，才能保證水文資料的準(zhǔn)確可靠。因此我們一是要加快水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，增加站網(wǎng)密度、使用先進(jìn)的儀器設(shè)備。二是加快計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。這方面可以參考美國，在互聯(lián)網(wǎng)上可以看到全美所有江河湖泊的水文水質(zhì)信息。由全國5000多個站點提供的水文數(shù)據(jù)每小時更新一次，其中大多數(shù)通過衛(wèi)星傳輸，從采集到用戶只有幾分鐘到十幾分鐘，而我國則相差甚遠(yuǎn)。

2.2 增強(qiáng)信息處理加工能力

數(shù)據(jù)信息也是一種商品，需要從原始數(shù)據(jù)加工為半成品，再到成品的過程。而傳統(tǒng)的手工處理數(shù)據(jù)，即費時費力，又容易出現(xiàn)計算錯誤。通過計算機(jī)軟件，幾十個人工完成的工作能在幾分鐘內(nèi)完成。這就要求我們增強(qiáng)電腦操作能力，引進(jìn)先進(jìn)的分析處理軟件或建立完善的水文模型并編程，并不斷根據(jù)新技術(shù)和新要求的出現(xiàn)來調(diào)整信息加工能力，從而能直觀、全面的得到所需要的水文信息。

3 保證數(shù)據(jù)安全

開放數(shù)據(jù)也不僅僅意味著公開數(shù)據(jù)，要讓數(shù)據(jù)可以重復(fù)使用、自由加工，數(shù)據(jù)公開的格式至關(guān)重要。并且數(shù)據(jù)可能涉及到國家安全，數(shù)據(jù)整合往往會產(chǎn)生“1+1>2”的效果。兩組分別貌似安全的數(shù)據(jù)，一旦整合相聯(lián)，可能會產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。比如上世紀(jì)60年代，日本就曾經(jīng)從一張大慶油田開采工人的照片，結(jié)合其他相關(guān)資料，成功推測出剛開采的油田位置。

還有，各個部門之間存在職能交叉，收集的數(shù)據(jù)也不免出現(xiàn)交叉，如果兩個部門的數(shù)據(jù)不一致，應(yīng)該以誰的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)呢？又該如何向公眾解釋呢?即使對同一性質(zhì)的水文數(shù)據(jù)，新數(shù)據(jù)還在源源不斷的產(chǎn)生和收集，保證新舊數(shù)據(jù)之間的一致性也是必須要做到的。

所以，什么樣的數(shù)據(jù)可以開放、應(yīng)該開放？又以什么形式開放？誰來開放？這些，都是要在開放之前必須回答的問題。

4 結(jié)語

放眼當(dāng)下社會，基于互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活的方方面面。比如手機(jī)地圖導(dǎo)航、互聯(lián)網(wǎng)金融貸款、氣象數(shù)據(jù)分析等等不勝例舉。我們水文雖然是屬于政府公共服務(wù)行業(yè)，然而站在時代的風(fēng)口，瞄準(zhǔn)社會的需求，仍然可以大有所為。

[1]丁燕飛.美國水文信息化現(xiàn)狀及對中國有關(guān)問題的思考[J].東北水利水電雜志，2009.

[2]徐子沛.大數(shù)據(jù)[M].廣西師范大學(xué)出版社，2013.