我國水利資訊化發展論文欣賞
論文關鍵詞:資訊化;數字水利;決策支援系統
論文摘要:中國水利在過去二十多年資訊化過程中積累了許多寶貴的經驗。當今計算機、通訊、網路等高新技術的發展為實現中國的“數字水利”提供了堅實的技術基礎和前所未有的發展機會。
一、水利資訊化發展分析
水利行業作為一個有著悠久歷史,同時也是資訊十分密集的行業,其資訊化工作開始於“七五”期間,至今已取得了可喜的成績,但仍存在不少問題。
(一)資訊的標準化和規範化工作相對滯後
水利工作的三大任務是防治洪澇災害,解決乾旱缺水和治理改善保護水環境。主要表現在未能應用現代資訊科技及時為政府和社會公眾提供全方位的資訊服務及資訊化的質量還不能適應水利現代化的需要。
(二)對資訊工作的認識不到位
水利系統的幹部和職工對資訊化工作的重要性有了一定的認識,但還有一部分員工對資訊化工作認識不足,缺乏緊迫感;沒有形成統一的建設機制,水利資訊化普及程度還遠遠不夠,甚至部分單位還沒有統一的規劃和明確的發展目標。
(三)水利資訊化發展水平不高
當前水利資訊化發展水平表現為:(1)從事水利資訊化規劃的相關人員對IT技術發展把握不夠深,大量資訊化應用建設剛剛完成就成了落後產品。此外,整體性規劃的不完善或實施不利而導致各個系統的相容性差,資訊流不暢,致使資訊化的大量投入所建設的僅是一個又一個的“資訊孤島”。(2)從事水利資訊化產品設計與開發的相關機構對行業應用理解不夠深,造成了水利資訊化產品的易用性、實用性差,甚至無法推廣或交付使用。(3)資訊化發展的`保障條件不足。水利資訊系統的建設和管理,本身是一個龐大和複雜的系統工程,但目前在水利系統還沒有形成一套完整的管理制度、管理措施和管理辦法。
二、水利資訊化的發展方向
“數字水利”是一個以空間資訊為基礎,融合各種水文模型和水利業務的專業化系統平臺,是對真實水文水利過程的數字化重現,它把水活動的自然演變搬進了實驗室和計算機,成為真實水利的虛擬對照體。它是水利資訊化的發展方向。
三、水利資訊化的實施
(一)數字水利應用系統組成
數字水利應用系統主要由採集層、網路層、資料層、應用層、表示層、介面層、支撐層七個部分組成。1、採集層。水利資訊化系統是建立在資訊基礎之上的,而這些資訊的獲得需要透過不同手段和措施;這些獲得資訊的手段和措施以及相應的採集點就組成了採集層。2、網路層。網路層為資訊共享和資料傳輸提供基礎,網路的建設一般根據實際情況採用公網和專網相結合的方式。3、資料層。資料層透過建立所有與水利相關的資料的模型或結構,使應用層能夠更方便、更快捷地獲得各種水利資訊,產生各種水利應用。4、應用層。應用層建立在資料層的基礎之上,透過建立各種應用模型如洪水演進模型、排水模型等,提供水利行業的各種應用功能。如水利資訊服務、統計分析、虛擬模擬、預報決策等。5、表示層。表示層以瀏覽器為載體,直接向從事水利的各級人員提供其所需要的相關功能或資訊服務。6、介面層。介面層透過向各級水利系統提供網路介面、資料介面和系統介面使各類資訊得到充分共享,各級水利系統成為一個有機的整體,最終形成“數字水利”。7、支撐層。支撐層透過相關的標準體系以及最新的技術,保證整個系統安全、穩定、有效的執行。
(二)決策支援系統
根據水利工作的實際情況,水利決策支援系統包括:
1、防汛決策支援系統。防汛決策支援系統的建設是保障防汛抗洪工作有效和科學的前提條件,可以利用遙測資料、遙感圖片等進行相應的暴雨預報、洪水預報、洪水排程等工作,提前為防汛抗洪工作做出指導性的預報、預警措施。洪水不僅是災害,其排程使用已成為水資源研究的新課題,是“資源水利”的重要組成。2、抗旱決策支援系統。抗旱決策支援系統有兩類資料來源,一是遙感資料來源、另一類是旱情監測站採集的旱情資訊資料。抗旱決策支援系統在遙感圖片基礎上,結合相關的計算模型進行計算,可以快速、準確的獲得同一時期內大範圍的土壤含水量資訊以提供第一手的輔助決策資料,同時,也可以根據地面旱情固定、流動監測站採集的地下水埋深、土壤含水量、土壤溫溼度等資料,作為區域遙感資料校正的參考。
3、水資源決策支援系統。水資源決策支援系統是在水資源資料庫及地理資料庫的基礎上,採用相關的數學模型進行計算,評價水資源量、預測水資源量、對水資源進行最佳化管理和科學排程。
4、水環境決策支援系統。水環境決策支援系統是在水環境資料庫及地理資料庫的基礎上,採用相關的數學模型進行計算,評價水質、預測模擬水質變化、計算水環境容量、控制規劃汙染物總量。水環境決策支援系統將成為環境管理和環境執法重要依據。
5、水土保持決策支援系統。水土保持決策支援系統是建立在水土流失資料庫和地理資料庫的基礎上,利用水土流失評價及治理數學模型技術,採用智慧決策支援系統的思想建立水土流失模型庫,為水土流失的評價及預測提供強大的決策支援。該系統與實時水保監測系統的整合將為保障水土保持治理工程的科學性,並指導水保工程的規劃和實施。
6、水利綜合會商系統。水利綜合會商系統集中展示上述各種決策支援系統提供的關於防汛、抗旱、水資源、水環境、水土保持等資料,為水利部門主管領導提供整合的會商環境,便於會商人員迅速地作出科學決策,下達會商命令,以預防或儘量減少未來可能造成的各種損失。
總之,“數字水利”是未來中國水利事業發展的方向。只有在各種先進技術的基礎上,結合水利行業特點,打造具有中國特色的“數字水利”工程,才能更好更快地使水利事業服務於社會;“數字水利”的發展不是一蹴而就的,是一個長期的漫長的過程,在這個過程中,需要各行業進行緊密配合,才有可能達到目的;“數字水利”是一個開發動態的概念,也就是說“數字水利”必然要運用隨時出現的相關新技術,這樣才能確保“數字水利”工程的技術先進性。