水文水資源信息化建設探討

江蘇省水文水資源勘測局連云港分局 周佳華

當前，水文的信息化建設已取得了一定的成績，遙測站網、數據庫、自動化辦公系統的建設大大提高了水文工作的效率，解放了一定人力。但整個行業的信息水平仍然落后，與通信、電力、金融等信息化應用程度高的行業相比存在很大差距。本文就從信息化發展的視角出發，對現代水文水資源管理系統建設提出一些改進建議。

一、水文水資源管理系統建設思路

要想建設一個功能相對完善的管理系統，首先就要對系統建設展開需求分析，對水文水資源已有及未來各業務領域的需求分析有利于理清水文水資源管理系統的建設思路。

（一）水文傳統業務系統的信息化建設

傳統水文業務系統包括水文遙測系統、水情傳輸系統、水文預報系統、資料整編系統、水質監測系統、化驗室管理系統、水文數據分析評價系統等。這些系統看似相互獨立，卻有著千絲萬縷的聯系。想要加強水文業務信息化系統的建設一是要思考，還有那些水文基礎業務可以利用信息化技術搭建業務平臺，二是要加強各已有業務系統的資源整合，通過信息化建設讓水文數據從末端采集到最前端分析成果的展出形成一個有機統一的平臺，進一步減少水文工作中機械化的人力勞動，同時讓各類水文從業者都能快速到找到各自所需的水文資料。

（二）水文辦公自動化系統的信息化建設

水文辦公自動化系統目前一般包括公文處理系統、人力資源管理系統、財務管理系統等。通常情況下各系統相互獨立、自稱一體、互不連通,對本身人力就相對不足的各水文業務單位的辦公室系統的工作效率的產生了一定的制約作用。然而，相對于水文測驗、報汛、整編等各項專業工作來說，水文系統辦公室工作與其他行業相對而言較為相似，并沒有太大的特殊性。因此單就加強水文辦公自動化系統信息建設而言，大可借鑒其他行業成熟的業務平臺，再根據水文行業的自身特色做適當調整修改即可。已有的成熟系統可以大大減少開發成本，讓系統建設少走彎路。辦公系統建設的重點還是在于業務的整合和效率的提高。如果因為辦公自動化系統不合理的業務流程和繁瑣的操作步驟反而降低了已有的工作效率，那么系統的建設也就違背了原有的初衷，失去了意義。

（三）水文對外服務系統的信息化建設

近年來水文服務被提到了越來越重要的位置，無論是服務政府還是服務于社會都是水文從業者急需思考的問題，也是水文行業發展的突破口。水文對外服務雖然起步較晚，但是起點要高。水文行業可以提供防汛抗旱、水資源管理、水生態保護、河長制等水文數據監測與分析服務；水文還可以提供數據查詢、水情預警、水文科技咨詢等服務。將這些服務與信息化技術進行有機融合，必將給服務對象帶來更好的服務體驗。

二、先進技術在水文信息化建設中的應用

水文行業信息化水平之所以相對落后，與采用的信息化技術相對老舊不無關系。要想提高水文行業的信息化水平必須緊抓時代脈搏，將更先進的信息化技術利用到水文現代化建設中。

（一）GIS技術

地理信息系統（GIS）技術是近些年迅速發展起來的一門空間信息分析技術，在資源與環境應用領域中，它發揮著技術先導的作用。GIS技術不僅可以有效地管理具有空間屬性的各種水資源信息如水位、流量、降水、蒸發、水質等信息，而且可以有效地對多時期的水資源狀況行動態監測和分析比較，也可將數據收集、空間分析和決策過程綜合為一個共同的信息流，提高工作效率，為解決水資源管理及保障可持續發展提供技術支持。

（二）AI技術

人工智能（Artificial Intelligence）是將研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。水文行業監測著自然界水循環的過程，有著大量的監測數據并且蘊含著自然界的客觀規律。通過AI技術對水文大數據進行學習對于探究水文變化規律的實質，水文模型建立、水文預報、水資源動態分析必將起到推動作用，可作為傳統人工作業的一個互補和驗證。

（三）5G通信技術

第五代移動通信技術（英語：5th Generation Mobile Communication Technology簡稱5G）是具有高速率、低時延和大連接特點的新一代寬帶移動通信技術，是實現人機物互聯的網絡基礎設施。隨著物聯網設備在水文行業的大量使用，5G通信技術在水文行業中的應用越來越廣泛。5G的高速率和高穩定性能有效解決水文自動監測系統中部分地區鋪線施工成本高、周期長、后期維護困難等痛點，規避常規光纜連接易受周邊環境影響的缺陷。同時，5G的高速率可以使監測要素從傳統的數值向圖片、視頻轉變，可采集更加豐富的水文要素，通過5G通信技術和人工智能技術的融合可實現對江河湖泊的全面智能監控，大大提升監管效率，節約人力成本。

三、水文水資源信息化建設的保障措施

（一）提高工作人員對于信息化建設的重視程度

要想從根本上改變水文水資源管理系統的一些弊端，建立一個比較完善的信息化系統，就需要從根本上改變一些工作人員固有的傳統的管理理念，通過一系列的信息化建設活動，以及舉辦以傳播信息化建設思想為主的各種水文水資源部門內部的主題教育培訓講座，從根本上讓內部員工重視水文水資源行業信息化的建設。同時又可以開展一系列的信息化建設培訓活動和實際操作活動，甚至還可以舉辦一些賽事，形成一個激勵機制，從各個方面來不斷強化員工的信息化建設觀念和實際的信息化技能。

（二）深化水文水資源行業信息化建設規劃

一套全面而又具體的水文水資源行業的信息化建設規劃，也是決定整個水文水資源信息化建設大局和發展方向的根本依據，在規劃建設過程中，我們首先必須樹立一個明確而又具體的目標，要確保目標符合水文水資源行業發展實際和水文水資源行業的性質，不能過分跑偏，要學習其他先進行業的發展經驗，進而再圍繞目標由淺入深、由易到難的設計步驟，按順序來循序漸進地推動水文水資源信息化管理，需要特別注意的是，整個過程是動態化可調整的，而并不是一成不變的。

（三）注重信息化建設過程中的信息安全問題

水文水資源部門的各項管理事務是一個相對開放但同時又對保密性和信息安全性要求比較高的工作，網絡安全工作和保密工作必須做到位，在系統設計階段就要做好網絡安全和保密工作的前期規劃，從而為水文水資源的部門信息化建設提供有效保障。

四、結束語

總而言之，就當前階段而言，我們必須重視信息化技術在水文水資源管理系統中的應用，這不僅是時代發展的要求，更是提升管理系統工作效率的要求，本文從這個角度進行了深入的探討，首先是分析了當前我國水文水資源行業信息化建設的情況，其次提出了一些針對性的建議，希望能夠更好地促進現代水文水資源部門的發展。

相關鏈接

根據世界氣象組織（WMO）和聯合國教科文組織（UNESCO）的《INTERNATIONAL GLOSSARY OF HYDROLOGY》（國際水文學名詞術語，第三版，2012年）中有關水資源的定義，水資源是指可資利用或有可能被利用的水源，這個水源應具有足夠的數量和合適的質量，并滿足某一地方在一段時間內具體利用的需求。根據全國科學技術名詞審定委員會公布的水利科技名詞（科學出版社，1997）中有關水資源的定義，水資源是指地球上具有一定數量和可用質量能從自然界獲得補充并可資利用的水。

水不僅是構成身體的主要成分，而且還有許多生理功能。水的溶解力很強，許多物質都能溶于水，并解離為離子狀態，發揮重要的作用。不溶于水的蛋白質和脂肪可懸浮在水中形成膠體或乳液，便于消化、吸收和利用；水在人體內直接參加氧化還原反應，促進各種生理話動和生化反應的進行;沒有水就無法維持血液循環、呼吸、消化、吸收、分泌、排瀉等生理活動，體內新陳代謝也無法進行；水的比熱大，可以調節體溫，保持恒定。當外界溫度高或體內產熱多時，水的蒸發及出汗可幫助散熱。天氣冷時、由于水儲備熱量的潛力很大，人體不致因外界寒冷而使體溫降低，水的流動性大。一方面可以運送氧氣、營養物質、激素等，一方面又可通過大便、小便、出汗把代謝產物及有毒物質排泄掉。成人體液是由水、電解質、低分子有機化合物和蛋白質等組成，廣泛分布在組織細胞內外，構成人體的內環境。其中細胞內液約占體重的40%，細胞外液占20%（其中血漿占5%，組織間液占15%）。水是機體物質代謝必不可少的物質，細胞必須從組織間液攝取營養，而營養物質溶于水才能被充分吸收，物質代謝的中間產物和般終產物也必須通過組織間液運送和排除

在地球上，人類可直接或間接利用的水，是自然資源的一個重要組成部分。天然水資源包括河川徑流、地下水、積雪和冰川、湖泊水、沼澤水、海水。按水質劃分為淡水和咸水。隨著科學技術的發展，被人類所利用的水增多，例如海水淡化，人工催化降水，南極大陸冰的利用等。由于氣候條件變化，各種水資源的時空分布不均，天然水資源量不等于可利用水量，往往采用修筑水庫和地下水庫來調蓄水源，或采用回收和處理的辦法利用工業和生活污水，擴大水資源的利用。與其他自然資源不同，水資源是可再生的資源，可以重復多次使用；并出現年內和年際量的變化，具有一定的周期和規律；儲存形式和運動過程受自然地理因素和人類活動所影響。