遼寧省防汛抗旱工作中水利信息化的應用研究

劉同旭

(盤錦市水利服務中心，遼寧 盤錦 124000)

近年來，我國頻繁發生各種極端氣候事件，特別是2020年水文年景偏差。遼寧省地處歐亞大陸東岸，屬溫帶季風氣候，地跨太子河、大凌河、鴨綠江、繞陽河、渾河、遼河六大水系，河網密布，地貌形態復雜，汛期區域性暴雨頻發，面臨著更大的防汛抗旱壓力。

隨著科技的發展和時代的進步，一系列新型技術(如機器學習、大數據、5G、云計算等)被越來越多的用于各行業領域[1]。防汛抗旱涉及內容多、覆蓋范圍廣，僅利用河道堤壩、水庫修建等工程措施已無法適應現階段發展需求。目前，結合非工程措施融入信息技術提高應急水平，以高效的防災減災保證人民財產安全極其迫切[2]。

通過引入現代化管理手段、水利信息化技術等措施切實提升工作效率，其中信息化管理是水利現代化發展的重要手段和必然要求，關于水利信息化、現代化習近平總書記提出了“互聯網+”的發展道路。目前，各種信息技術(如通訊、遙感、計算機等)逐漸被應用于實踐工程，初步形成了融合工程與非工程措施的現代化減災體系，為保障水利樞紐防洪效應的發揮提供了重要支持，在實際工作中也已初見成效，大大提升防汛工作效率，這從側面也體現了信息技術的價值和優勢[3-4]。

目前，我國防汛抗旱系統平臺有機結合了組織保障、防汛會商、預報調度、信息監視等模塊，基本實現了防汛形勢宏觀特征和各類防汛信息的會商現場呈現，為決策人員制定出科學合理的調度方案提供直觀形象、及時準確的參考依據。如，基于電磁波信號的GPS技術，測量水利工程時存在效率快、精度高的優勢。

1 水利信息化應用現狀

1.1 基本情況

鑒于工程措施已無法適應現階段防災需求且旱澇災害頻發的現狀，現代高新科技和網絡信息技術逐漸引起人們的重點關注。

遼寧省相繼建成了省級中心網絡、防汛短波和超短波移動網絡系統，這顯著增強了信息交流、實時互動水平，為應急處置和防汛抗旱工作爭取了時間。對于軟件平臺的建設，遼寧省相繼完成以江河洪水跟蹤監測、防汛異地可視會商、防汛雨量監測速報以及水庫洪水監測調度為核心的“數字防汛”系統工程建設[5]。將預警模型與數據信息變化有機融合，利用軟件平臺、干旱洪澇演變、降雨實時信息等，通過網絡通知相關部門實現了災害前幾個小時的緊急疏散和預警。

1.2 現存問題

1)信息系統支撐較薄弱。目前，水利信息化建設仍存在系統可擴展性與可持續性差、系統獨立易形成信息的豎井或孤島、對集成商依賴性大、重復投資或重復開發、現有防汛信息完整性與連續性不足、防汛信息資源不能共享、無法形成統一完整的系統等問題，現有的水利軟件還無法實現全方位的監測評估防汛應急事件，其決策支持功能還不夠完善。

2)軟件設備信息化程度低。水旱災害的應急防治需要大量的專業設備，通過數據信息現場采集為防汛抗旱決策提供支持。然而，受設備老化、地域發展不均衡等條件限制，遼寧地區還不具備以上條件。由于獲取的信息不準確、不完全，災情來臨之時極易出現災情誤判或災害人為擴大的現象，這明顯降低了災害報警和預測的精準度。

對此，必須利用一線設備全面采集旱情情況、河流水位、降雨信息等關鍵數據，并配合先進的信息處理軟件和信息化平臺實現跨流域、跨地區的災害風險規避。

3)學習機制與經驗支撐缺乏。防災減災工作需要有大量的實踐經驗和專業的技術作為支撐，水資源豐富的地區洪澇災害時有發生，且未形成程序化、流程化災害應對策略。因缺乏針對處置過程和事后經驗總結的學習機制，自然災害再次發生時仍會出現陣腳自亂的現象，需要投入大量的人力、物力修建設備和疏散人群，有時還會出現最佳救災時機延誤的情況。根據洪澇災害發生過程及其相關數據資料，結合以往實踐經驗科學設計搶險救災方案，為快速高效的應對災害提供信息支撐。

4)缺乏連通機制。在信息化項目建設過程中遼寧省各部門開發建立了一系列信息業務系統，然而這些系統仍存在信息重復、多功能、多信息的問題。由于各信息資源分散、系統獨立運行，實際應用時極易形成彼此隔離的信息孤島。對于資源信息和單部門信息無法實現共享、串聯，該條件下產生嚴重的資源浪費，對整體工作成效產生極大的影響。

2 防汛抗旱工作中水利信息化的提升

2.1 防汛抗旱指揮系統建設

我國防汛抗旱指揮系統工程涵蓋了信息資源的管理、處理、應用、服務、傳輸的全過程，實質上屬于一項復雜龐大的系統工程和水利信息化的龍頭工程，工程建設為加快水利信息化發展提供重要的技術支持和技術引領[6]。2005年，我國有關部門完成了第一階段設計工作，防汛抗旱系統建設和相關工作正式啟動。2012年，水利部更新改造了以往的復雜系統，并完成一期系統建設工作，對水利數據信息(如溫度、水溫等)開始大量的采集，一期工程擁有先進實用的技術體系和方案，也是當時新型技術信息的主流，總體上具備先進的設計原則。二期工程主要包括計算機網絡、綜合數據庫、防洪安全、旱情、移動應急平臺、水文信息采集系統建設，數據采集應用、洪澇災害評估、洪水預報、防洪調度等系統升級改造，及系統集成應用和綜合信息服務15個子系統。

近年來，隨著信息技術的快速發展信息傳輸、網絡應用、軟件開發、信息服務等得到快速發展，必須優化調整其技術體系，最大限度的將最新的、成熟的信息技術應用于系統的省級改造和建設，此時的“兩臺一庫”總體構架存在一定適用性。根據水旱災害最新特點不斷豐富指揮系統的內涵，并在防汛抗旱指揮系統中納入沿海地區防洪防風暴潮的應對措施、城市防洪治澇及山洪地質災害預警等內容。對于旱情防汛數據的信息化處理這些新系統發揮著積極作用，實現了信息服務從局部向綜合、從單點到全面覆蓋的轉變，為全面推行水利建設奠定了堅實基礎，為人們財產安全提供了更可靠的保障。

2.2 歷史經驗挖掘利用

為更好的吸取經驗教訓，搭建系統完善的經驗庫，必須對歷史發生的洪澇災害事件進行充分的挖掘和數理，詳細探究災后復建、救援、處置和發生過程。結合以往詳細案例的處置經驗，對發生的洪澇災害進行有效的快速處理，保證區域防洪安全。

水利工程屬于一項擁有長系列數據資料的系統性工程，工程中蘊藏著前人積累的調度、運營、管理、建設等大量經驗。防災減災工作中要有效利用數據信息，吸收總結前人的教訓以及挖掘所蘊含的歷史經驗，依據信息支持系統和水資源條件保證防汛抗旱的順利實施。

2.3 信息數據共享中心建設

大量的專業知識和數據信息屬于防汛決策的重要依據，通過及時獲取各類信息為決策者制定相關對策提供支持。然而，受限于時間條件和災害事件處置的地域性，經常會出現無法及時獲取或數據確實的現象。因此，為了提供交流聯動平臺以及消除信息壁壘，應搭建能夠討論參考其他分析收集的信息共享中心。

決策者利用信息數據共享中心可以實現信息共享，突破空間與時間的限制對某個問題開展研究、決策；通過聯合協商提高決策的可行性，進一步提高防洪抗旱方案的科學合理性。通過共享防汛技術知識提高汛期工作效率，全面整合相關資源以充分發揮大數據優勢，確保信息的及時查詢和工作效率。

2.4 完善防汛抗旱管理系統

通過大數據集成建立案例庫、專家庫、信息查詢等數據庫，在災害來臨時結合前人經驗制定行之有效的解決方案，從而保證數據采集效率和工作效率的提升。尤其是旱澇災害頻發的區域，科學規范的管理制度能夠明顯降低洪澇災害損失。在詳細分析數據信息的基礎上，結合各地區的實際情況制定相應的方案，統籌安排相關部門實現數據信息的實時交換，切實保證工作效率并降低重復工作量。

此外，為確保該系統的有效支撐還要定期培訓有關人員，在加強水利設施建設的基礎上利用好信息化網絡系統。

2.5 加強資金配置管理

信息化建設過程中要合理利用資金、物資管理模塊，確保就在資金的透明化管控、合理配置和救援物資的快速調配，防治因資金管控不到位或物資缺乏而造成的生命財產損失。

3 結 論

近年來，隨著計算機和通訊技術的快速發展，各行業中相繼應用了一系列信息技術。防汛抗旱涉及內容多、覆蓋范圍廣，為提高防災減災效率和應急處置能力，有必要將信息技術人融入防汛抗旱指揮系統。然而，在普及應用信息化技術過程中，在相關管理、數據共享、信息傳輸和數據處理等方面仍存在諸多問題。對此，文章結合遼寧省實際情況，探討了信息化技術在防汛抗旱工作中應用情況，從多個不同方面提出相應的對策，為提高預報調度效率及其他地區防汛抗旱指揮提供科學依據。