德州市水利信息化系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

李燕

德州市水利信息化系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

李燕

（德州市水利局，山東德州253000）

在簡要介紹水利信息化技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)闡述了德州市在水利信息化進(jìn)程中的各項工程和相關(guān)工作以及將來提高水利信息化技術(shù)的工作重點(diǎn)。

水利信息化；技術(shù)應(yīng)用；德州

水利行業(yè)通過水利信息化實現(xiàn)水利管理現(xiàn)代化，即應(yīng)用現(xiàn)代計算機(jī)信息技術(shù)和發(fā)達(dá)的通信網(wǎng)絡(luò)帶來的便利，通過資源共享和工作聯(lián)動，可以更高效地管理水利工程，有針對性地開展日常工作，及時進(jìn)行抗災(zāi)減災(zāi)，使水利管理工作從傳統(tǒng)走向現(xiàn)代化。

1 水利信息化技術(shù)

水利信息化技術(shù)是在水利管理過程中，充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，在水利信息采集、存儲、傳輸和資源共享等方面全面提升水利管理工作效率的技術(shù)。

1.1 遙感技術(shù)

現(xiàn)代化的水利信息采集是實現(xiàn)水利信息化管理的第一步。遙感技術(shù)是20世紀(jì)60年代興起的利用電磁波對目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測的技術(shù)，但在水利管理中的應(yīng)用還處于起步階段。遙感系統(tǒng)可以全方位檢測地球環(huán)境。根據(jù)遙感器的位置可以分為航空遙感和航天遙感2種，而遙感器的種類繁多，主要有照相機(jī)、攝像機(jī)、掃描儀、光譜儀、微波輻射計、雷達(dá)等。遙感系統(tǒng)（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）形成一體化的技術(shù)系統(tǒng)，具有探測范圍大、收集資料速度快周期短、手段多樣、獲取的信息量大等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)監(jiān)測手段相比，可以極大地節(jié)省人力、財力，為水利工作者全天候地提供實時數(shù)據(jù)，提高工作效率。隨著遙感技術(shù)影像精度的提高、處理能力的增強(qiáng)、使用成本的降低，遙感技術(shù)將在水利信息化建設(shè)中得到更加廣泛的應(yīng)用。

1.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)

水利管理的信息量巨大，海量數(shù)據(jù)的存儲和處理是開展水利信息化建設(shè)的重要內(nèi)容。如何更加快速準(zhǔn)確地對收集的信息進(jìn)行綜合分析，是對現(xiàn)代水利行業(yè)管理者的挑戰(zhàn)。在水利管理中，要利用成熟的計算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立一個水利數(shù)據(jù)中心，包含國家級、流域級、省級這三級數(shù)據(jù)中心。目前已經(jīng)完成的國家級水情數(shù)據(jù)庫使用了可伸縮的平臺軟件ArcGIS，它具有遙感與地理信息一體化（RS+GIS）、支持國產(chǎn)衛(wèi)星影像、簡便易用、實時訪問數(shù)據(jù)、高效集成基礎(chǔ)設(shè)施等優(yōu)點(diǎn)，使水利工作者監(jiān)測和訪問地理水文信息、分享和協(xié)作的過程能夠更加高效與便捷。建立符合行業(yè)規(guī)范的水利數(shù)據(jù)中心，可以將各地分散采集的水利信息匯集、存儲及處理并對數(shù)據(jù)統(tǒng)一組織和管理，解決信息孤島和數(shù)據(jù)異構(gòu)帶來的諸多麻煩，減少重復(fù)建設(shè)的成本，最大限度發(fā)揮大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。

1.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)程度標(biāo)志著信息化水平的高低，對水利信息化建設(shè)同樣如此。全球信息化是大勢所趨，大數(shù)據(jù)共享也是水利信息化的重要內(nèi)容，整個水利行業(yè)全面利用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水資源的開發(fā)和利用、水環(huán)境的保護(hù)和改善，是提高水利管理水平的必經(jīng)之路。網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)包括服務(wù)器、客戶端、通信設(shè)備、傳輸線路等多種硬件以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、平臺系統(tǒng)軟件等多項應(yīng)用軟件開發(fā)內(nèi)容。水利行業(yè)專用網(wǎng)絡(luò)要注重整個網(wǎng)絡(luò)的靈活性、可靠性和安全性。通過多維度、多源、多級實時收集的水文、水資源、水環(huán)境數(shù)據(jù)及時在內(nèi)網(wǎng)集中，不但在水利系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)快速分享，還要利用大數(shù)據(jù)實時分析和處理能力實現(xiàn)協(xié)同管理，為水利信息化管理提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，逐步完成水利管理從分散到集中、從傳統(tǒng)到現(xiàn)代的轉(zhuǎn)變。

2 德州市水利信息化系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 防汛視頻會商系統(tǒng)

視頻會商系統(tǒng)是利用通信網(wǎng)絡(luò)高速傳輸視頻、音頻和數(shù)據(jù)的特點(diǎn)開展視頻通話、視頻會議、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、匯報交流、會商協(xié)作的軟硬件系統(tǒng)。遠(yuǎn)程可視會商系統(tǒng)以其快速、高效的特點(diǎn)保證了本行業(yè)各個部門之間的交流協(xié)作更加充分、決策更加準(zhǔn)確、調(diào)度更加及時，是實現(xiàn)水利管理信息化的有力保障。德州市現(xiàn)已建成市、縣兩級防汛視頻會商系統(tǒng)，共有1個主會場13個分會場，另外丁東水庫等十幾個分會場正在積極籌建中。建成的視頻會商系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)揮作用，將部、省的指導(dǎo)精神和工作指令及時傳達(dá)到各個市縣，形成部、省、市、縣四級水利內(nèi)網(wǎng)一體化的聯(lián)接，通過快速會商和協(xié)作，解決了德州水利工程建設(shè)、水資源調(diào)配、抗旱防汛等問題，大大縮短了防災(zāi)、減災(zāi)的決策和調(diào)度時間，極大地提高了工作效率。

2.2 水利工程監(jiān)控系統(tǒng)

（1）引黃濟(jì)津供水線路監(jiān)控系統(tǒng)。德州市建立的馬北段引黃濟(jì)津供水線路水閘泵站監(jiān)控系統(tǒng)下設(shè)程官屯和小王莊2個分中心、7個中繼站，實現(xiàn)了對14座水閘和1個泵站的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。系統(tǒng)使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，采用15 m鋼筋混凝土線桿加4 m鐵桿，利用移動通信鐵塔的無線網(wǎng)橋來通信，克服了復(fù)雜的環(huán)境條件，解決了傳輸不穩(wěn)定的難題，效果良好，投資不高。

（2）潘莊引黃總干渠水閘實時監(jiān)控系統(tǒng)。德州市潘莊管理局近兩年建立了對總干渠節(jié)制閘、測流站點(diǎn)和主要分水口門、橋梁的實時監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了自動測報水位流量、快速啟閉閘門的功能，及時地檢測和調(diào)控流量與水位，保證了總干渠引黃濟(jì)津的輸水安全。

（3）干流河道水閘監(jiān)控系統(tǒng)。對德州市“三大干流”上的7座邊界攔河閘實施了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程，實現(xiàn)了對水情的24 h實時監(jiān)控，為安全度汛增加了新的安保措施，給防洪搶險爭取了更多時間。

2.3 雨情自動測報系統(tǒng)

雨情自動測報系統(tǒng)是防汛的耳目，通過對雨量實時監(jiān)控和預(yù)警，給安全防汛、科學(xué)調(diào)度洪水、指揮抗洪搶險提供了最直接的依據(jù)，是水利信息化建設(shè)中不可或缺的組成部分。德州市建立的雨情自動測報系統(tǒng)采用無線通信方式實時傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)，雨情自動測報數(shù)據(jù)已經(jīng)接入到防汛通信系統(tǒng)中。該系統(tǒng)包括1個中心、12個分中心、91個遙測站，具備93個雨情自動測報站的規(guī)模，有效覆蓋了全市12個縣市區(qū)。通過該系統(tǒng)，德州市水利局主分會場可隨時調(diào)取實時及歷史雨情、繪制雨量等值線和等值面圖、計算面積，下轄各縣市區(qū)也能及時掌握雨情動態(tài)，為德州市防汛抗旱工作提供了數(shù)據(jù)支持，大大提高了水文部門的工作效率。

2.4 水利信息化綜合管理平臺

德州市建成水利信息化綜合管理平臺，以GIS系統(tǒng)為依托，開發(fā)了完整的地理空間和水利信息數(shù)據(jù)庫，包含實時和歷史雨情、防洪除澇工程、城鄉(xiāng)供水工程、平原水庫工程、引黃灌溉工程、相關(guān)法律法規(guī)等內(nèi)容，以圖、文、數(shù)、表、片、動為載體，安裝新式DLP箱體拼屏，組成直觀快捷的防汛會商平臺，為水利管理工作建立了防汛抗旱、工程管理、水資源優(yōu)化調(diào)配等一體化綜合管理平臺。

2.5 小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣項目信息化建設(shè)工程

（1）土壤墑情測報系統(tǒng)。在陵縣、寧津、武城、平原、齊河、慶云等縣建設(shè)固定墑情監(jiān)測站，配置墑情自動測報系統(tǒng)，對土壤含水量、降雨量、地下水位和項目區(qū)農(nóng)作物長勢進(jìn)行及時監(jiān)測，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，為開展旱情預(yù)測、旱情動態(tài)掌握、計算農(nóng)作物灌水量等工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。采用這一新技術(shù)，為德州農(nóng)業(yè)增產(chǎn)提供了有力的支持。

（2）遠(yuǎn)程計量系統(tǒng)。建立禹城市小農(nóng)水項目區(qū)遠(yuǎn)程計量系統(tǒng)，在支渠和斗渠量水建筑物上安裝超聲波探測儀，利用遠(yuǎn)程遙感技術(shù)，將計量系統(tǒng)自動采集的渠道水位數(shù)據(jù)傳輸?shù)接盟畢f(xié)會信息中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了灌溉的遠(yuǎn)程計量，使農(nóng)民用水者協(xié)會對工程、水費(fèi)、用水量進(jìn)行動態(tài)管理，提高了信息化水平，既節(jié)約了用水，也提高了效率。

（3）無線監(jiān)控與管理系統(tǒng)。在陵縣運(yùn)用無線監(jiān)控與管理系統(tǒng)，基于無線網(wǎng)絡(luò)和大型數(shù)據(jù)庫與多操作系統(tǒng)平臺，可實現(xiàn)GIS空間定位檢測和遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)多機(jī)井采集點(diǎn)自由組網(wǎng)，對任意機(jī)井進(jìn)行監(jiān)測與控制。機(jī)井?dāng)?shù)據(jù)采集監(jiān)控設(shè)備不僅實現(xiàn)了水利部門先收費(fèi)后灌溉的目標(biāo)，也達(dá)到了農(nóng)戶使用IC卡自主澆地的目的。項目區(qū)農(nóng)田灌溉周期縮短，用水量、灌水時間減少，產(chǎn)生了明顯的節(jié)水效益，提高了灌溉機(jī)械化程度，降低了勞動強(qiáng)度和灌溉用工量，農(nóng)田質(zhì)量、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平也隨之提高。

（4）明渠流量監(jiān)測及射頻卡預(yù)收費(fèi)控制系統(tǒng)。在武城、臨邑應(yīng)用了流量監(jiān)測和射頻卡預(yù)收費(fèi)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在泵站出口處設(shè)立超聲波流量計對水泵出水流速和流量進(jìn)行實時監(jiān)測，斗農(nóng)渠采用投入式水位傳感器監(jiān)測無喉道量水槽的上下游水位。射頻卡預(yù)收電費(fèi)自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了收費(fèi)的自動化控制，還具有通過計算機(jī)對系統(tǒng)內(nèi)泵站進(jìn)行遙控強(qiáng)制停電功能。通過這一系統(tǒng)，實現(xiàn)了水量統(tǒng)一調(diào)配和輸送的計劃，農(nóng)戶先充卡再澆地，杜絕了水費(fèi)拖欠問題；同時，提高了管理效率，降低了管理費(fèi)用，杜絕了亂收費(fèi)的現(xiàn)象。

2.6 農(nóng)村飲水安全工程信息化管理系統(tǒng)

德州市累計投資477萬元，相繼實現(xiàn)了陵縣、武城縣馬莊、董王莊、三合、禹城市十里望大白、市中辦薛廟、慶云縣等水廠的自來水工程信息化管理，提高了項目管理水平，增加了效益。特別是陵縣水廠使用最新的供水設(shè)備，應(yīng)用安全科學(xué)的供水工藝，整個水廠業(yè)務(wù)實現(xiàn)了自動化、信息化、程序化，對加壓泵站、水廠工藝、水廠安全、供水主管道和重點(diǎn)用戶都做到了全面監(jiān)測和全程智能控制，成為農(nóng)村飲水安全工程信息化管理的樣板。

3 促進(jìn)水利信息化發(fā)展的建議

設(shè)也未能覆蓋全市。今后，應(yīng)該加大政府支持力度，積極引導(dǎo)民間資本進(jìn)入，增加資金投入，進(jìn)一步完善水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施，為水利管理工作提供硬件支持。

3.3 加強(qiáng)專業(yè)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)

水利部信息中心副主任蔡陽指出：“培養(yǎng)和造就一大批能夠掌握先進(jìn)信息技術(shù)、熟悉水利專業(yè)知識的多層次、高素質(zhì)的人才隊伍是水利信息化發(fā)展的保障。”信息化建設(shè)的根本在于人才隊伍的建設(shè)，目前人才正是我們最缺乏的。信息技術(shù)人員對水利工作不熟悉，水利專業(yè)人員又對信息化技術(shù)生疏，缺乏復(fù)合型的高級專業(yè)人才是制約德州水利行業(yè)向現(xiàn)代化管理轉(zhuǎn)變的主要障礙。下一步，應(yīng)把人才隊伍的建設(shè)作為重點(diǎn)內(nèi)容，有計劃地引進(jìn)、培養(yǎng)、選拔、重用復(fù)合型人才，對水利部門現(xiàn)有技術(shù)人員加強(qiáng)信息化培訓(xùn)，吸引更多的信息專業(yè)人才投身到水利行業(yè)，建設(shè)一支過硬的信息化人才隊伍。

德州市水利部門經(jīng)過幾年的努力，建設(shè)了一系列水利信息化的基礎(chǔ)設(shè)施，開發(fā)了應(yīng)用軟件系統(tǒng)，掌握了一些數(shù)據(jù)庫和平臺的操作技能，這些舉措有利于加快建設(shè)德州現(xiàn)代化的防汛抗旱系統(tǒng)，并對日常水利業(yè)務(wù)有很大幫助，極大地提高了工作效率。但是也要認(rèn)識到工作中的不足，水利行業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)任重道遠(yuǎn)。今后，要堅持水利信息化的發(fā)展方向，加大投入，不斷對軟硬件優(yōu)化升級，培養(yǎng)人才，對水利信息化進(jìn)行精細(xì)化管理，集中內(nèi)網(wǎng)資源，實現(xiàn)由共享向協(xié)同的飛躍，使德州市的水利事業(yè)得到健康、可持續(xù)的發(fā)展。

3.1 提高對水利信息化的認(rèn)識

水利部門的工作人員對信息化的全面了解是水利信息化快速發(fā)展的前提。目前有些干部職工對水利信息化認(rèn)識不足，對軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫平臺缺乏認(rèn)知，操作技能不高。因此，要提高各級干部職工特別是基層領(lǐng)導(dǎo)干部對水利信息化的認(rèn)識，形成上下齊心建設(shè)水利信息化的共識，為水利工作轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化打好基礎(chǔ)。

3.2 加大政府投入力度

德州市的水利信息化建設(shè)雖然取得一些成效，但離實現(xiàn)水利行業(yè)現(xiàn)代化的目標(biāo)還很遠(yuǎn)，主要是投入不足。目前，政府投入力度有限，民間投資缺乏正規(guī)渠道，信息化技術(shù)還不能夠全面應(yīng)用，基礎(chǔ)建

TP399

C

1004-7328（2017）03-0068-03

10.3969/j.issn.1004-7328.2017.03.022

2017—01—20

李燕（1974—），女，工程師，主要從事水利信息化工作。