陜西省水情信息自動化建設(shè)存在的問題與對策

沈桂環(huán)

（陜西省水文水資源勘測局，陜西 西安 710068）

1 陜西省水情信息自動化建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 水情站網(wǎng)基本情況

截至 2010年5 月，陜西省境內(nèi)共有水情站 513 處，其中，省水文局直接管理的 309 處，市防汛辦管理的 151 處，委托黃委及其它機(jī)構(gòu)管理的 53 處。水情站中，省屬水文站 84 處，水位站 11 處，雨量站 339 處，水庫站 26 處，墑情監(jiān)測站 41 處，水質(zhì)監(jiān)測斷面 24 處，蒸發(fā)站 52 處，分布于全省各主要江河水系，陜西省站網(wǎng)現(xiàn)狀統(tǒng)計如表1所示。

有正式預(yù)報任務(wù)的測站 26 處，預(yù)警預(yù)報站 35處；全省受洪水威脅的縣（市）及水利旅游風(fēng)景區(qū)51 處開展了洪水預(yù)警預(yù)報工作。

表1 陜西省水情站網(wǎng)現(xiàn)狀統(tǒng)計表

1.2 水文系統(tǒng)水情信息自動化建設(shè)概況

水情信息自動化系統(tǒng)包括信息采集、通信和網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息服務(wù)支持等 3 個系統(tǒng)。

1.2.1 信息采集系統(tǒng)

《國家防汛指揮系統(tǒng)一期工程水情分中心建設(shè)》項目加快了陜西省水情信息化建設(shè)步伐，漢中、寶雞、西安、渭南等分中心相繼建成并投入使用，使陜西省水文系統(tǒng)水情信息采集有了較快發(fā)展。在已建成的水情站網(wǎng)中，實現(xiàn)水情信息自動采集傳輸?shù)乃檎竟?75 站，其中，水文（位）站 42站，占省屬水文（位）總數(shù)的 50 %；雨量站 29 處，占報汛雨量站數(shù)的 15.4 %； 4 處水庫站實現(xiàn)了自動化，占 26 座大型、中型重點(diǎn)水庫的 15.4 %；各市級防汛部門 151 個雨量站全部實現(xiàn)了自動化。

1.2.2 通信和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

水文部門自動化采集站全部采用 GPRS/GSM 通信，拓石、朱園等站同時采用了衛(wèi)星應(yīng)急通道。陜西省水文系統(tǒng)計算機(jī)通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)起步較早，目前已初步建成局域網(wǎng)和以 2M 帶寬光纜網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南到y(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，建立了陜西水文視頻會商系統(tǒng)，實現(xiàn)了與省防汛辦、各水情分中心視頻聯(lián)通，確保了特殊水情及預(yù)報會商信息的及時傳遞。

1.2.3 信息服務(wù)與支持系統(tǒng)

信息服務(wù)與支持系統(tǒng)是建立在信息采集、通信和網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為防汛抗旱和水資源管理提供最終服務(wù)的核心，主要由水情信息分析查詢、預(yù)報、信息發(fā)布應(yīng)用等組成。

陜西省水情信息分析系統(tǒng)利用水情數(shù)據(jù)庫中實時水情信息，采用 SQL Severs 7.0 數(shù)據(jù)庫，庫表結(jié)構(gòu)執(zhí)行 SL323-2005《實時雨水情水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)》。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過開放數(shù)據(jù)庫連接方式，實現(xiàn)了實時水情的查詢檢索、動態(tài)更新、輸入、輸出等功能，以柱狀圖和等值線等圖形、圖像及表格方式在網(wǎng)上加以查詢顯示，并具有超警戒水位報警、特征統(tǒng)計等多種功能。全省水情特征分析 10～20 min 內(nèi)即可完成，有較好的實時性。同時具有查詢歷史暴雨洪水信息及數(shù)據(jù)庫中各種相關(guān)基礎(chǔ)信息的功能[1]。

陜西省洪水預(yù)報系統(tǒng)是在中國洪水預(yù)報系統(tǒng)平臺上開發(fā)的，采用與實時數(shù)據(jù)庫連接方式，縮短了洪水預(yù)報信息收集、計算、分析和制作時間，增長了預(yù)見期，為作業(yè)預(yù)報預(yù)警信息自動化奠定了良好的基礎(chǔ)。

水情信息自動化建設(shè)，極大提高了水情信息的時效性和可靠性，據(jù)統(tǒng)計，水情信息自動化建設(shè)后，20 min 內(nèi)信息傳輸率從 75 % 提高到 90 % 以上，為防汛抗旱決策和水資源管理提供了有效的技術(shù)支撐和基礎(chǔ)保障。按國際通用的水文減災(zāi)效益為洪澇災(zāi)害直接經(jīng)濟(jì)損失的 10 % 方法計算，椐不完全統(tǒng)計，近年來水文情報預(yù)報的減災(zāi)效益為 3.356 億元，本系統(tǒng)減災(zāi)效益應(yīng)達(dá) 1.250 億元。

1.3 相關(guān)單位防汛信息自動化建設(shè)情況

受隸屬關(guān)系、投資等各種因素影響，除水文系統(tǒng)外，目前全省各市同步建設(shè)了防汛信息化系統(tǒng)，具體情況如下：漢中、安康、商洛 3 市防汛辦建設(shè)了 200 個自動監(jiān)測雨量站，建立了省、市、縣（區(qū)）3 級防汛部門和水情分中心雨情信息“一發(fā)四收”的監(jiān)測預(yù)警平臺系統(tǒng)；延安、西安市防辦自籌資金建設(shè)了 283 個水雨情自動測報和市、縣（區(qū)）2 級共享的信息服務(wù)系統(tǒng)；以省財政投資為主，先后建立了銅川市漆水河、寶雞市金陵河和榆林市榆溪河雨水情自動測報系統(tǒng)。

全省大型、重點(diǎn)中型和陜北 3 大庫壩群 39 個水庫管理單位建立了雨水情自動測報與洪水調(diào)度系統(tǒng)，庫容在 50 萬 m3以上的 331 座小型水庫配備了雨量、水位觀測和報汛通信設(shè)施。

氣象部門共建成 1329 個區(qū)域自動氣象觀測站，全省區(qū)域站覆蓋范圍達(dá) 75 % 以上，2 站間距約10 km。已建成 6 個多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)，同時還有 10 個 711 和 713 數(shù)字化天氣雷達(dá)分布在全省各地市。

2 水情信息自動化建設(shè)存在的主要問題

在水情信息自動化建設(shè)步伐加快的同時，存在的問題也逐步表現(xiàn)出來。

2.1 缺乏統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和規(guī)劃

水情信息自動化是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其建設(shè)涉及省級水文機(jī)構(gòu)和相關(guān)單位。水情信息自動化建設(shè)本應(yīng)該在統(tǒng)一規(guī)劃的基礎(chǔ)上，按照各單位職責(zé)各司其職、各負(fù)其責(zé)，以確保整體有序推進(jìn)。

但因沒有針對全陜西省水情信息自動化建設(shè)的統(tǒng)一規(guī)劃，出現(xiàn)了各自為政，站點(diǎn)重復(fù)建設(shè)，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和數(shù)據(jù)矛盾，給科學(xué)決策造成困難。特別是應(yīng)用系統(tǒng)重復(fù)開發(fā)浪費(fèi)了建設(shè)和維護(hù)資金，造成了大量的資源浪費(fèi)，降低了資金的使用效率。

2.2 水情信息分散不利于整合

信息資源的有效利用是水情信息自動化建設(shè)的核心任務(wù)。水情信息自動化建設(shè)項目受資金來源、業(yè)務(wù)權(quán)限和單位利益的影響，導(dǎo)致省內(nèi)各單位水情信息自動化項目缺乏關(guān)聯(lián)性，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不統(tǒng)一，不利于今后水情信息資源整合。除防汛部門與水文系統(tǒng)資源能實現(xiàn)共享外，其它資源相互獨(dú)立，分散在不同的地市與系統(tǒng)，隸屬不同部門，資源共享程度低，系統(tǒng)間不能互通，全省水情信息自動化資源整合非常困難。

將省內(nèi)各單位信息資源實現(xiàn)有機(jī)整合，達(dá)到信息共享是陜西省水情信息自動化建設(shè)目前急需解決的重要問題。

2.3 實施方案編制針對性不強(qiáng)

主要表現(xiàn)在以下方面：

1）思想認(rèn)識不到位。觀念上的“重建輕管”，對水情信息自動化思想認(rèn)識不到位，沒有擺脫長期以來形成的傳統(tǒng)工作模式，知識更新跟不上；硬件、軟件的資金投入比例失調(diào)，觀念上總認(rèn)為花錢買設(shè)備應(yīng)當(dāng)，花錢買軟件冤枉，更不愿意花大錢進(jìn)行系統(tǒng)性的應(yīng)用軟件開發(fā)。結(jié)果造成軟件水平低下，服務(wù)手段跟不上，硬件資源浪費(fèi)。

2）自計水位傳輸設(shè)備受中泓擺動影響，在平枯水時無法接收到有效信息。配套軟件功能不全，設(shè)備軟硬件維護(hù)程序煩瑣，操作界面零散，測站人員難以掌握。

3）分期建設(shè)的儀器設(shè)備規(guī)格型號、性能等不統(tǒng)一，致使部分設(shè)施設(shè)備不兼容，給信息采集、傳輸帶來不便，維護(hù)成本高；部分設(shè)備儀器在使用中誤差較大，可靠性不高，精度達(dá)不到水文資料整編要求，替代不了人工觀測，影響了測站職工使用新儀器的積極性。

4）自動采集的雨量、水位等水情信息數(shù)據(jù)未考慮到水文資料整編的需要，沒有實現(xiàn)水文資料整編格式轉(zhuǎn)換，無法加工成正式的水文資料成果。

5）運(yùn)行維護(hù)資金嚴(yán)重不足。隨著一些水文信息化重點(diǎn)項目的相繼實施，對信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理的要求越來越高、任務(wù)越來越重，而信息化的運(yùn)行維護(hù)保障機(jī)制尚未健全，維護(hù)管理資金難以落實，一定程度上制約著水文信息化的健康發(fā)展。

3 水情信息自動化建設(shè)的對策

針對水情信息自動化建設(shè)存在的問題，主要應(yīng)采取 6 點(diǎn)對策。

3.1 統(tǒng)籌安排水情信息自動化建設(shè)項目

依據(jù)《中華人民共和國水文條例》、《陜西省水文管理辦法》賦予陜西省水文局的職責(zé)，明確省水文局為全省水情信息自動化建設(shè)管理的主體。由省水文局牽頭編制《陜西省水情信息自動化建設(shè)總體規(guī)劃》，統(tǒng)籌安排全省水情信息自動化建設(shè)項目，統(tǒng)一規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)，避免重復(fù)建設(shè)，減少浪費(fèi)，共享信息，充分發(fā)揮各地市、單位已建水情信息系統(tǒng)的功能與作用[2]。

規(guī)劃的總體目標(biāo)應(yīng)用 5～10 年時間建成覆蓋全省的以信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)，公共平臺為支撐，信息管理與決策支持系統(tǒng)為核心的防汛抗旱指揮水情信息系統(tǒng)，實現(xiàn)信息采集處理規(guī)范化、自動化、數(shù)字化和可視化，為陜西省防汛指揮決策與水資源管理提供科學(xué)依據(jù)和現(xiàn)代化手段，提高陜西省防汛抗旱和水資源管理的效率與效能。

在信息采集方面，統(tǒng)籌兼顧，站網(wǎng)共用，避免重復(fù)建設(shè)。充分利用水文系統(tǒng)站網(wǎng)和技術(shù)優(yōu)勢，對全省水情信息站點(diǎn)統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一技術(shù)平臺，并考慮采用經(jīng)濟(jì)實用的方案對監(jiān)測空白或密度較小區(qū)域進(jìn)行站點(diǎn)補(bǔ)充。

在網(wǎng)絡(luò)通信方面，充分利用省水利廳信息中心-省水文局水情信息中心-各市水情分中心網(wǎng)絡(luò)，各市以水文局水情分中心為節(jié)點(diǎn)，制定與水利（防汛）、氣象、工程等單位之間的互連和數(shù)據(jù)共享方案。

在信息資源整合開發(fā)利用過程中，要遵循標(biāo)準(zhǔn)先行原則。按照《水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)》和《實時雨水情數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識符標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、信息采集與存儲格式、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、支撐平臺、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)架，促進(jìn)信息資源共享和系統(tǒng)銜接[3-4]。

在綜合數(shù)據(jù)庫方面，要求數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)合理，層次分明，信息完整，查詢快捷，以最佳方式組織數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)冗余，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

在業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)方面，運(yùn)用信息資源管理、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和工具提供各類基本應(yīng)用和服務(wù)，主要包括信息服務(wù)、水情監(jiān)視、洪水預(yù)報預(yù)警、防洪調(diào)度與會商、防汛抗旱指揮、水資源管理等子系統(tǒng)。

3.2 保障建設(shè)資金投入

水情信息自動化建設(shè)能否進(jìn)入良性健康的發(fā)展軌道，能否很好地發(fā)揮整體效能，資金投入是前提。目前，陜西省已建成漢中、寶雞、西安 3 個水情分中心，安康、延安、商洛等分中心還未建設(shè)。因此，應(yīng)將水情信息自動化建設(shè)納入“十二五規(guī)劃”中，通過“工程帶信息化”等多種手段，積極促進(jìn)水情信息自動化建設(shè)，要理順投資渠道，積極爭取未建的水情分中心項目盡快開工建設(shè)，并充分考慮區(qū)域內(nèi)水情站網(wǎng)功能和其它系統(tǒng)站網(wǎng)融合；同時，對未實現(xiàn)自動化的已建分中心的水情站實施改造升級，爭取配套資金支持，力爭水情站自動化率達(dá) 100 %。結(jié)合目前實施的《中小河流洪水易發(fā)區(qū)水文監(jiān)測站網(wǎng)一期工程》，充分利用現(xiàn)有水情信息自動化平臺和數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息整合和共享，以實時數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)模型和人工智能為基礎(chǔ)，建立水雨情和水質(zhì)實時監(jiān)測等應(yīng)用系統(tǒng)。

3.3 切實落實系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理經(jīng)費(fèi)

水情信息自動化工作既要有項目建設(shè)資金，又要有系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)資金。因此應(yīng)將已建成投入運(yùn)行的系統(tǒng)維護(hù)管理經(jīng)費(fèi)納入部門年度預(yù)算，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，發(fā)揮最大效益。

3.4 加強(qiáng)軟件建設(shè)和管理

轉(zhuǎn)變觀念，把軟件建設(shè)擺在與硬件建設(shè)同等重要的位置，與技術(shù)實力雄厚公司合作，加大軟件開發(fā)力度，增加實時移動 PDA 查詢功能，使防汛抗旱決策領(lǐng)導(dǎo)能隨時隨地掌握水情信息；進(jìn)一步加強(qiáng)對水情信息的深層次分析研究，多做統(tǒng)計、對比分析等工作，使水情信息不僅僅只停留在信息表面，促使水情信息呈現(xiàn)形式更加直觀、實用，提高工作效能，更好地發(fā)揮水情信息自動化的優(yōu)勢。

豐富水情信息內(nèi)容，為社會提供更加全面的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。增加土壤墑情、水質(zhì)等信息，使信息更加全面。健全組織機(jī)構(gòu)，完善規(guī)章制度。建立信息化工作的技術(shù)保障機(jī)制，理順工作關(guān)系，充分發(fā)揮信息化專業(yè)部門的作用。

3.5 加強(qiáng)前期準(zhǔn)備和分析研究工作

結(jié)合實際，充分考慮河道特性和測站維護(hù)人員可操作性，注重儀器設(shè)備性能，特別是可靠性及精度指標(biāo)，確保建 1 處成 1 處，充分體現(xiàn)水情信息自動化站點(diǎn)的優(yōu)越性，切實減輕測站職工的勞動強(qiáng)度。對今后建設(shè)所需的設(shè)備儀器建議采取統(tǒng)一招標(biāo)采購方式，并結(jié)合水文資料整編等工作進(jìn)行，保證采集數(shù)據(jù)的精度，解決水情信息資料正式納入到水文資料系列中及設(shè)備儀器型號性能不統(tǒng)一的問題，便于維護(hù)、使用，節(jié)約資金。

3.6 加強(qiáng)人才隊伍建設(shè)

水情信息自動化涉及工程設(shè)計與管理、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)集成、數(shù)據(jù)庫、水文信息等技術(shù)，維護(hù)好自動化系統(tǒng)，需培養(yǎng)一批既懂水文專業(yè)知識，又懂計算機(jī)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的人才隊伍。特別是要加強(qiáng)針對基層水文站職工硬件維護(hù)及軟件使用的培訓(xùn)，使一線技術(shù)人員能達(dá)到一般故障及時排除，軟件操作熟練，為水情信息化奠定堅實基礎(chǔ)。

完善穩(wěn)定人才的措施，加強(qiáng)知識培訓(xùn)，創(chuàng)建有利于技術(shù)人才發(fā)展的良好環(huán)境，建立起 1 支掌握和運(yùn)用信息自動化技術(shù)的骨干隊伍，解決水情信息自動化建設(shè)存在的關(guān)鍵技術(shù)問題，促進(jìn)全省水情信息自動化建設(shè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

水情信息自動化建設(shè)在增強(qiáng)防汛抗旱決策和水資源管理的科學(xué)性，加快技術(shù)進(jìn)步，提高經(jīng)濟(jì)效益等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。加快水情信息自動化建設(shè)步伐，整合信息資源，實現(xiàn)資源共享是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然趨勢，實現(xiàn)水情信息自動化建設(shè)健康快速發(fā)展，為防汛抗旱和水資源管理提供更加強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

[1]水利部水文局. SL323-2005 實時雨水情水文數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)與標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京：中國水利水電出版社，2005: 29-73.

[2]國務(wù)院. 中華人民共和國水文條例（國務(wù)院令第 496 號）.[S]. 北京：中國水利水電出版社，2007: 2-5.

[3]水利部水文局. SL330-2005 水情信息編碼標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京：中國水利水電出版社，2006: 14-93.

[4]水利部水文局. GB/T 22482-2008 水文情報預(yù)報規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009: 2-6.