信息化應用與黃河水利工程管理

時忠偉　趙國平

[摘要]“數字黃河”工程以豐富真實的數據為基礎、以正確科學的數學模型為核心，有力地支持了治黃決策的科學性和準確性。本文主要研究信息化應用與黃河水利工程管理。

[關鍵詞]信息化應用；黃河；水利工程；管理

一、概述

“數字黃河”就是原型黃河的虛擬對照體。即通過全數字化數據庫平臺的構建，建立黃河流域及其相關地區的數字化研究環境，采用數學模型對黃河治理開發和管理的各種方案進行模擬、分析和研究。面對黃河的現狀，為實現新世紀黃河治理開發與管理的目標，必須運用先進的水利和信息技術，升級改造傳統的黃河治理開發與管理手段，提升治黃業務的科技含量和管理水平。“數字黃河”就是借助全數字攝影測量、遙測、遙感（Rs）、地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）等現代化手段及傳統手段采集基礎數據，通過微波、超短波、光纜、衛星等快捷傳輸方式，將黃河流域及其地區的自然、經濟、社會等要素構建為一體化的數字集成平臺和虛擬環境。在這一平臺和環境中，以功能強大的系統軟件和數字模型對黃河治理開發和管理的各種方案進行模擬、分析和研究，并在可視化的條件下提供決策支持，增強決策的科學性和預見性。

二、工程的必要性

黃河管理與決策對時效性要求非常高，“數字黃河”工程充分利用遙測、遙感、地理信息系統等高新技術改造了傳統的信息采集、傳輸和處理手段，為科學決策贏得了寶貴的時間，大大提高了管理與決策的時效性。在黃河治理開發中，工程積累了豐富的基礎資料和數據資料，開發了許多應用軟件。通過“數字黃河”工程的實施，對數據資源進行了統一規劃和建設，充分整合了現有數據資源，完善通信和計算機網絡，避免了重復開發和資源浪費。受地理環境和技術手段的限制，黃河上大多數信息采集只能依靠人工進行，特別是在上游交通不便、經濟不發達的地區。通過“數字黃河”工程的建設，增加的自動監測、遙測、衛星和航空遙感等現代化信息采集手段，建立自動化數據處理分析系統，擴展信息的類別和采集頻度，增強了對黃河管理與決策的宏觀把握能力。隨著上世紀80年代黃河通信網絡等基礎設施建設以及“數字黃河”建設，包括信息采集系統、通信網絡系統、視頻會商系統、電子政務系統以及各防汛應用系統建設的不斷完善，通過科學、合理、規范的監測系統的實施，信息采集的準確性、時效性有了很大提高。通信系統、計算機網絡系統使得信息發布與信息共享大大加強，為黃河防汛信息化打下了堅實基礎。但還存在一些亟待解決的問題，主要表現在體制不全、資金短缺、設備設施老化嚴重、防汛應用系統碎片化4個方面。

（一）設備設施老化嚴重，信息化人才缺乏

黃河通信形成了以無線通信為主，包括微波通信、衛星通信、無線接入和黃委機關寬帶局域網接入等先進通信手段組成的現代化綜合業務通信網。但是，當今信息技術發展日新月異，加之各類需求迅速擴大，傳輸能力不足，年久老化的設備設施也給防汛保障帶來隱患。長期以來，水利專業技術人員中，信息化技術和管理人才匱乏，人才結構不合理，尤其是在基層河務局，技術人員在水利業務數據的管理、應用等方面知識匱乏。沒有專門的信息技術培訓，難以適應防汛信息化建設發展的需要。造成防汛信息化管理的落后局面。

（二）防汛應用系統碎片化，防汛信息化管理體質不全

由于早期信息化建設投入的特殊性，導致每個業務管理部門都有多套應用系統，比如防汛、水調、水保、水政等部門各自都有應用管理系統，業務應用系統在內容方面不僅相互疊加，而且系統的條塊化意味著不同信息必須進入不同的應用系統查詢，費時費力，往往出現數據前后不一致的問題。往年由于缺乏統一的規劃指導，導致信息化孤島現象嚴重，過去黃河信息化建設不是以信息化建設帶動項目建設，而是以項目建設推動信息化建設，多渠道投入、零星化投入、部分投入等現象突出，往往是同一種數據在不同的系統中其描述、定義、格式等都各不相同，很難做到互聯互通，重復建設比比皆是，造成了人力、財力的極大浪費。

三、防汛信息化建設的措施及建議

（一）提高專業人員水平

要充實各級信息化人員隊伍，補充信息基礎好、業務水平高的人才，對現有專業技術人員進行信息技術培訓，加大黃委各級業務部門人員與信息化部門人員的溝通、流動，提高專業人員整體水平。

（二）多方籌措信息化建設資金

目前，黃河防汛信息化基礎設施已嚴重老化，亟待進行升級改造，黃委各級防汛部門要明確需求，為黃河綜合治理開發與科學決策提供技術支持，做好信息化建設前期工作，加大運維經費申報力度，做好新增信息系統的測算工作。防汛信息化是提升防汛業務的科技含量與管理水平的關鍵，2013@3月國務院批復了《黃河流域綜合規劃》，進一步完善了黃河水沙監測與預測預報體系建設，包括水文站網布設、水文監測基礎設施和測報能力、水庫河道及濱海區水文泥沙測驗、水情報汛通信網絡、水文水資源預測預報、水文水資源信息資源管理等，但目前仍缺乏一個黃河流域防汛信息化建設的統一規劃，由于信息技術更新快，需要制定適合于防汛工作業務的全河統一信息系統建設規劃，明確建設中的技術要求和各級建設標準，做到分類實施，逐步升級。

四、水利信息化

水利信息化是指充分利用現代信息技術，深入開發和利用水利信息資源，實現水利信息的采集、輸送、存儲、處理和服務的現代化，全面提升水利事業活動效率和效能的過程。具體地講，水利信息化就是在水利全行業普遍應用現代通信、計算機網絡等信息技術，開發與水有關的信息資源，直接為防汛抗旱減災、水資源的配置與使用、水環境保護與治理等管理決策服務，提高水利行業的科學管理水平。“數字黃河”工程按規劃建成后，形成從空間、地面、地下的全方位的對水文氣象、水資源、洪水演進、河勢變化、流域生態等的監測系統網絡，以及面向應用的專業數學模型和數字仿真模擬系統。隨著黃河流域經濟社會的發展，黃河防洪、供水、發電和生態保護之間的矛盾越來越突出，管理和決策的難度也更加困難。通過“數字黃河”的工程建設，利用現代計算機和數學模型技術，開發功能強大的業務應用系統，建立綜合決策支持系統和虛擬環境，對黃河管理與決策方案進行模擬、分析和研究，在可視化的環境下提供決策支持，增強多目標沖突的解決能力，提高管理與決策的科學性。