黑龍江省建設智慧水文的思考

王笑旻

(黑龍江省水文水資源中心，哈爾濱 150000)

0 引 言

2021年1月，全國水利工作會議指出要提升智慧水利建設水平。2021年7月，《人民論壇》中文章也提出要以“十四五”水安全保障規劃為核心，推進智慧水利系統建設。黑龍江省建設“智慧水文”是“智慧水利”整體構建的重要部分之一，需依托 “智慧水利”建設，借助新一代大數據、云計算等信息技術，實現測得準、傳得快、算得清的效果，達到“需求牽引、應用至上、數字賦能、提升能力”的要求，為水資源管理與調配、防汛抗旱等工作生成決策建議方案。

2014年以來，部分學者在相關專業研討會上逐漸提出了信息化、智能化等概念，形成了“智慧水文”的雛形。2016年水利部長江水利委員會水文局也確定了“社會水文、綠色水文、智慧水文、和諧水文”的發展目標。2017年7月，青島市黃島區的“黃島區智慧水文管理系統”投入試運行，初步構建了基于移動互聯網技術的“智慧水文”信息服務平臺[1]。

水文學是通過定點觀測、野外查勘和水文實驗(主要是野外實驗)等手段，獲得水體時空分布和運動變化的信息，因而逐漸形成了水文測驗學、水文調查、水文實驗三個分支學科，水文行業是信息密集的基礎行業。水文信息是國民經濟建設與社會發展中一切水事活動決策的依據。 因此，做好“智慧水文”建設工作，加深以物聯網、云計算、大數據為代表的新一代信息技術與水文行業的融合創新，既是提升水文公共服務能力的重要途徑，也是“智慧水利”的重要組成部分之一。

1 “智慧水文”的建設框架分析

為做好黑龍江省“智慧水文”建設，應以水文信息化為基礎，采用互聯網、物聯網、云計算、大數據為手段，圍繞信息采集、監測、傳輸、存儲、分析、計算和應用等環節，構建一體化智能感知體系，建立多元信息數據庫、云平臺。突顯智慧應用和決策預案，從而實現“傳統水文”向“智慧水文”的蛻變。

1.1 基本特征

①具備智能感知的新特征。如在太空布設遙感衛星，在空中布設無人機，在水中布設電子浮標，在地面布設RTK地形測量儀，在地下布設土壤水分測量儀器等，按傳感器的空間位置，劃分天基、空基、陸基、海基等不同層面的監測體系。②測站概念逐步弱化，設備靈活多樣。如測船、纜道的渡河方案將被無人機、無人船等方式取代，人均管理的水文站數量大幅增加。③具備“互聯網+”和移動應用APP等特征。原始測驗成果可以通過移動互聯網和專用APP傳至數據中心，經審核入庫，并且采取網絡在線審查，數據統一在數據中心存儲，實時在線的整編成果，實現對防洪抗旱水雨情信息編報、水文預報的實時精度檢校與修正等[2]。

1.2 結構分析

①網絡架構。應將“智慧水文”作為“智慧水利”的子系統進行設計，水利部及其所屬單位應該為一級網絡節點，黑龍江省水利廳及省水文水資源中心應為二級網絡節點，省水文水資源中心所屬分中心可以為二級網絡節點的部門網，也可以是三級網絡節點。建設全省多維度的水文大數據分析平臺，全面整合水文信息資源，提升黑龍江水文為服務防汛抗旱、水資源管理等的支撐能力。②安全構架。省水文水資源中心及其分中心可以依托省水利廳的網絡安全服務設施和數據備份系統，按照統一標準和接口納入整體安全框架結構。 ③數據結構。省水文水資源中心可以重點開發業務基礎庫(如水文監測數據)、決策分析庫(如水資源承載能力評價分析)等不同類型數據庫，提升面向需求的數據服務能力[3]。

1.3 實現功能設計

①在線實時提供準確數據，為防汛抗旱提供一手資料。②整合全省系統內水文業務應用，協調全省系統外相關行業數據，打造智慧水文大數據平臺或云平臺，提升綜合服務能力。③適應水資源管理從平面管理向空間管控的轉變。為水資源管控分區劃定、區域水資源論證評估提供業務支撐[4]。

2 建設智慧水文存在的短板

黑龍江省水文水資源事業正逐年發展進步，初步構建了水文監測網絡，但與未來全國智慧水利發展的現代化要求，尚存在不小距離，主要存在以下幾方面問題。

2.1 水文自動化監測能力待提高

目前，水文監測具有自動監測平臺，但還未形成全省自動化監測的全覆蓋，監測體系自動化程度仍然不高。無人機、電子浮標等先進的設備配備數量有限，同時，基層技術人員的知識和能力水平與新設備新技術不相匹配[5]。

2.2 水文數據整編效率待提高

目前，水文資料整編工作要求整體性、關聯度都較高，一個測站的整編進度可能影響一條河流上下游測站的工作，水文資料整編仍需要具有較高專業知識的技術人員組織開展，需要熟悉本流域的測驗情況，人員相對不足，同時，整編程序依然復雜，包括在站整編、分中心集中、省中心復審、卷冊匯編、全國終審等多個環節和程序。

2.3 專業技術人員的能力有待提高

專業技術人員熟悉傳統業務內容，對新技術的應用、新要求的適應，不能及時轉型發展，相關人員能力的培訓等規劃體系不完善。同時，全省水文行業有許多業務系統，具有信息接受、轉發、查詢、統計分析等功能，但是沒有實現模塊化開發、共享應用，系統功能相對簡單，信息資源利用率較低。

3 結 語

綜上所述，加強我省“智慧水文”建設，①要重視高層次人才培養。堅持“十九大”報告中明確的人才強國戰略，增強精通水文與信息化的復合型人才，在每年的招聘計劃中，增加一定比例的云計算、大數據、人工智能等專業的人才。對于系統內的老職工加強培訓，逐步提高其技能水平。②采取“一站一策”的方式，強化基層建設。針對不同測站，配備不同專業儀器，具備條件的站點，加快取消人工監測，淘汰落后儀器，整體提升水文監測智能感知能力。③規劃好智慧水文發展目標。以建設智慧水利為契機，深化水文工作機制改革，加強頂層設計，編制黑龍江省智慧水文發展規劃，并制定年度行動計劃，各級政府要對水文信息化項目加大投資力度，逐步構建具有預報、預警、預演、預案功能的智慧水文體系。④做好銜接，統籌落實。與《智慧水利建設頂層設計》、《“十四五”智慧水利建設實施方案》和相關規劃相銜接，統籌落實好全省水文系統承擔的重點任務，實行清單式管理，開展掛圖作戰，年度對完成情況進行考核，不斷加強督促檢查，確保取得實效。