關于渭河下游水利信息化發展的思考

王 冰，張秀俠，孫西文

（陜西省江河水庫管理局，西安 710018）

陜西省江河水庫管理局信息化工作起步較早，自2000年初，開始籌建各種信息系統。期間投入大量資金，購買眾多服務器、終端機。然而許多系統卻棄之不用。自2011年提出建設“數字渭河”設想，成立信息中心后，購買了許多基礎平臺軟件，卻因為各種原因止步不前。在2000年初，黃委的信息化發展只是略高于我省，但經過這些年不斷的發展，從“數字黃河”提升到了“智慧黃河”，已遠遠超越我們，站在了水利信息化的發展前沿。近年來國家不斷加強對水利信息化的重視，多次出臺相關文件。我們應抓住機遇，大力發展信息化工作，改善工作環境，解決現今工作中存在的諸多問題。

1 渭河下游信息化建設現狀

我省先后建成了辦公自化系統、基于GIS的渭河工情查詢系統，水行政許可系統，還有檔案管理系統及用友財務管理系統等專業軟件系統，這些系統都是由各相關處室根據自身業務需要，自行建設而成。但由于建設初期對自身需求沒有深挖，專業知識落后，缺乏軟件專業技術人員把關，軟件功能開發及規模建設不到位。而后期的又普遍存在重建設輕管理，管理落后于建設，沒有專業技術人員維護，管理水平和技術落后。自動化、信息化成都較低，使用普及率不足，甚至因業務人員水平有限，又使業務操作回到原始手動層次。防汛決策仍停留在口口相傳或書面聯絡低水平狀態。辦公自動化、無紙化辦公沒有得到真正實現等。

1.1 盲目建設、需求不明確

各部門在系統建設初期只重視硬件資源投入，和軟件資源的購買。硬件設備不斷擴充和完善，但是擁有設備不等于擁有數據。而軟件系統只考慮購買正版軟件，浪費大量資金，沒有為后續業務系統開發考慮。從而導致業務系統框架簡陋，數據庫是空殼。而信息化建設成效的漸進性又注定了只有不斷投入才能在一段時間后逐漸見到成效，決定了其具有建設和維護階段需要有不間斷投入，各部門在硬件設備建成后，基礎軟件系統搭建后見不到成效后即放棄繼續投入，機器得不到專業維護，軟件系統也棄之不用，不僅造成了資源浪費，也成為了爛尾工程。

為什么總說信息化建設也是“一把手工程”，因為首先信息化發展觀念需要單位的主要負責人予以充分理解和肯定，并根據本單位自身情況制定出合適的建設方案和總體規劃，并且自上而下帶頭使用，形成共識，堅決執行；如果還是停留在遇到什么問題解決什么問題的被動層面上，將會使信息化發展走入歧途，或者各自建設，或者最終放棄，得不到長久化發展。

1.2 資源陳舊、標準不統一

已建成的硬件系統和軟件平臺，各自都存在不同的缺陷，在使用一段時間后，甚至個別系統還沒有投入使用就被擱置在一旁。究其原因，無外乎是因為在軟件平臺開發前，各部門之間相互不溝通，沒有嚴格了解需求分析，各建各的系統，而且不委托專業軟件公司開發，不按國家標準建立數據庫。最終導致系統界面不夠友好——用戶不喜歡，功能欠缺——不能滿足用戶需求，操作繁瑣——用戶不會用，數據庫表結構不統一——數據無法共享等問題，致使終端業務人員最終放棄使用。

仍在使用中的軟件平臺，如水情查詢系統、檔案管理系統等主要用于處理一些基本的數據錄入和查詢等基本功能。而多年積累的水文資料、工程管理資料、水政執法資料、水資源利用及保護資料、文書檔案等信息數據除了查詢，并不能提供更大的作用。而功能簡單的系統和系統之間的不整合，使得軟件平臺無法對上述資料進行有效的關聯、處理、分析和應用，使其各自形成封閉的空間，無法實現資源共享和重復利用等行業要求。多年以來，我省各部門、各基層河務局、水文局、水文站積累了大量有價值但無法發揮作用的原始數據，而運行軟件平臺的服務器又因為年限已久、缺乏維護，計算能力及存儲能力都難以滿足新時期業務的計算、分析等應用處理需求。設備與設備之間也沒有形成統一有效的管理組織機制；數據間存在突出的異構性問題，很難實現便捷的交流和共享，無法為防汛決策提供有價值的參考依據。

1.3 新時期業務需求得不到滿足

近幾年國家政策不斷地調整，而我省也根據自身情況對專業業務進行了完善，不僅對水利信息化、水資源保護和利用等新興專業越來越重視，就連防汛業務、工程建設管理、水行政執法等老牌專業的工作需求也在不斷地變化。各種業務已不再滿足于傳統的效率低下的工作方式，對于數據資源的要求也隨之提高。傳統的數據采集、傳輸、應用方式已無法跟上現代的工作節奏，滿足不了當前信息化建設發展要求。而高密集型數據應用正逐漸成為新的應用需求。如GIS數據、衛星影像、遙感數據、水利普查數據及水文水質數據等這些海量數據以及相應的應用平臺，而我省在前幾年已購買渭河陜西段高清航拍影像圖及DEM等數據，面對這些海量數據資源的高性能計算處理、多面分析、快速存儲、檢索和備份等工作需求，我省現有的平臺和落后的設備根本無法滿足。

現行信息化基礎薄弱，水利相關信息資源的共享，獲取能力有限，缺乏應用、維護系統平臺的專業技術人員，因此建立新型的水利信息化工作模式勢在必行。

2 云計算和大數據時代的水利信息化應用

云計算是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源，是當前IT領域最先進的理念。通俗來講，云是網絡、互聯網的一種比喻說法。

大數據是一種規模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合，具有海量的數據規模、快速的數據流轉、多樣的數據類型和價值密度低四大特征。簡單來說就是對大數據進行處理、相關性分析。

現在各行業掌握了大量有價值的數據，未來更多發達國家或行業龍頭代表可能會將這些數據共享。如果假以統計學的相關性分析，從中總結歸納出規律性，將在很大程度上可以預測未來，提高管理水平，這是大數據的價值存在。

大數據需要特殊的技術，以有效地處理大量的容忍經過時間內的數據。適用于大數據的技術，包括大規模并行處理數據庫、數據挖掘、分布式文件系統、分布式數據庫、云計算平臺、互聯網和可擴展的存儲系統。

從技術上看，大數據與云計算的關系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數據必然無法用單臺的計算機進行處理，必須采用分布式架構。它的特色在于對海量數據進行分布式數據挖掘。但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數據庫和云存儲、虛擬化技術。除此之外，物聯網、移動互聯網等新興計算形態，也將一齊助力大數據革命，讓大數據發揮出更大的影響力。

大數據的價值在于共享與服務，圍繞這個目標以水利數據基礎服務平臺為依托，結合云計算技術，開發水利大數據資源化應用。深度學習挖掘資源化技術，從而實現數據分布異構和高效利用。當今，由于行業體制和技術層次的制約，水利信息化僅僅還停留在數據的查詢、統計層面上。與決策層所需要的復雜查詢、分析、計算、預測等專業需求還相差甚遠。主要是由于各層級水利單位之間和不同性質水利單位之間相互交錯的行業特性所帶來的數據混合性強、復雜度高、結構多樣性。所以，為了解決當前問題，要根據水利行業數據特性，結合云平臺和大數據技術，對數據共享、分析、計算等問題，創建出水利信息化獨有的一套完整技術體系。

3 未來信息化建設發展建議

信息建設，離不開強有力的制度約束和基礎設施支撐。根據我省基本情況，制定相應制度，規范信息化建設流程，完善管理體系，充實信息化建設隊伍。強化信息化平臺的普及使用，讓所有人學習和習慣電子辦公。充分利用云計算技術，減少硬件設備費用支出，只購置基本硬件設備。利用強大的公有云來獲取并處理、分析單位所需的公共數據資源。同時在單位內部組建私有云，用于保密性質數據的運算、分析、預測，為決策層提供強有力的支撐。

3.1 辦公自動化的建設

依據我省現狀，結合各處室需求，開發綜合辦公管理系統，實現局機關各部門及各下屬基層單位同網絡辦公。支持網絡公文流轉、收發，辦公、后勤管理，財務報銷、審批流程，人事及檔案工作的歸檔、查詢等詳細工作。開發移動辦公模塊，隨時隨地辦公，提高工作效率，減少工作流程等待時間。進而響應國家號召，節約能源，實現無紙化辦公。

3.2 智慧渭河的建設

依托數字渭河設想，應用云計算、大數據等先進技術。并基于云平臺建設以GIS技術為基礎的三維仿真地理信息系統。融入渭河航拍影像圖片及高程數據，真實還原渭河場景，查看任意地段實景。對現有防汛視頻監控系統改造并接入智慧渭河體系，實現固定、移動終端共同使用，打破視頻會議固定地點的局限，隨時隨地可召開會議，隨時了解實時現場情況，讓決策更加直觀明了。

用遙感技術結合GIS平臺，輔助于防汛管理，水行政執法等業務，通過系統對遙感影像的計算分析，從而發現涉河建筑、采沙等違法行為，降低了執法人員巡查時間及成本，也避免了違法人員打游擊。還能夠通過影像發現河道來水及工程變化情況，及時發現潛在危險情況，降低人民群眾生命財產安全風險。

建立完善的水雨情采集系統，更換技術落后設備，全面替代人工讀取數據，并通過物聯網對設備進行遠程人工智能化操作。利用云計算強大的計算處理能力和大數據的數據共享及數據分析特長，實現對渭河流域全方位的地形、地質、防洪工程現狀、壩體情況分析，洪水淹沒、演進分析，在洪水來臨時，能夠第一時間正確預測出洪水走向及破壞范圍。通過工情視頻監控系統以及在水利工程和壩體內部埋置各類探測器等設備上傳的數據，自行對防洪工程、壩體、涵閘等工程設施健康度進行分析，自動上報安全隱患。

水是社會生存和發展的基礎，是社會必不可少的重要資源，能為人類創造優美的生存環境，同時水在很多因素下又可能轉化為災害，成為社會發展的約束，甚至會嚴重威脅人類的生存。我省水利信息化基礎還比較薄弱，近幾年更是止步不前，全面實現水利現代化的事業還任重道遠。要充分利用信息技術整合資源，加快信息化建設步伐，以水利信息化帶動水利現代化，早日實現安瀾惠民的理想目標。

[1]朱躍龍.中國水利學會學術年會特邀報告[R].2012。

[2]武建，高峰，朱慶利.淺談大數據技術在水利信息化建設中的應用[J].水利發展研究，2015，Vol/15(9):63-66。