劉曉艷

（中國水利水電科學研究院,北京 100044）

1 水資源保護信息化現(xiàn)狀

從我國水利信息化的總體水平來看，經(jīng)過多年的不懈努力，目前已基本建成覆蓋全國水利系統(tǒng)的水利信息網(wǎng)絡，重點建設了防汛指揮系統(tǒng)、水利政務信息系統(tǒng)、水資源管理決策支持系統(tǒng)等應用系統(tǒng)，初步形成了信息化領域較為完善的政策法規(guī)、標準規(guī)范和體制機制框架，具有一定的向全社會提供準確、及時、有效水利基礎信息服務的能力。具體到水資源保護相關工作領域，近年來全國范圍內(nèi)開展了流域與區(qū)域以及城市水資源管理系統(tǒng)建設，在黃河水量統(tǒng)一調(diào)度、塔里木河生態(tài)調(diào)水、應對太湖藍藻爆發(fā)等重大水資源保護與管理活動中發(fā)揮了重要作用。各流域機構(gòu)也普遍建立了流域水資源保護管理系統(tǒng)。如長江流域內(nèi)19個省(自治區(qū)、直轄市)的水環(huán)境監(jiān)測中心開展了長期的水質(zhì)監(jiān)測工作。目前已有520多個主要監(jiān)測站,近700個監(jiān)測斷面,基本覆蓋了流域地表水體。長江流域水資源保護局在此基礎上建立了流域水質(zhì)數(shù)據(jù)庫,多年來獲取了大量上述監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息,累計入庫數(shù)據(jù)1 500多萬個。

2 信息化建設存在的問題及目標任務

當前，水資源保護信息化建設既面臨難得機遇，也面對嚴峻挑戰(zhàn)，還存在一些突出問題和薄弱環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在：

一是總體上缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和明確的發(fā)展目標。主管部門對信息化建設的重視程度和推進力度有待提高，信息化建設定位不清、目標不明，水資源保護規(guī)劃和水利信息化規(guī)劃中也都缺乏水資源保護信息化的專項內(nèi)容。傳統(tǒng)的水資源保護信息化工作，大多以水質(zhì)監(jiān)測與評價信息系統(tǒng)為主，而水功能區(qū)管理、入河排污口管理等管理層面的信息化建設明顯滯后，不能滿足快速發(fā)展的水資源保護工作的需要。

二是信息化基礎設施仍很薄弱。在信息采集方面,采集手段落后,自動監(jiān)測、移動監(jiān)測以及遙感監(jiān)測力量不足，難以獲取實時管理信息。采集標準多為水文方面的監(jiān)測規(guī)范，水環(huán)境監(jiān)測指標體系不完善。在信息傳輸方面，缺乏暢通的傳輸渠道。在應用系統(tǒng)建設方面，雖然數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)雖然已經(jīng)起步，但與其它信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫之間相互訪問難以實現(xiàn)，沒有形成全國范圍的應用系統(tǒng)，決策支持體系也尚未建立,管理信息資源共享性不足,處理突發(fā)性水污染事故機動能力和應急能力差。

三是水資源保護信息化水平總體較低。信息技術在水資源保護中的整體應用水平不高，信息化對水資源保護工作的支撐和帶動作用不夠明顯。水資源保護數(shù)據(jù)資源的數(shù)字化程度普遍較低，且保存較為分散，數(shù)據(jù)的利用率及共享力較低。水資源保護信息資源和地理空間信息資源缺乏整合。信息化建設過程中還存在不少弊端，如建設水平低、重復建設情況嚴重、技術開發(fā)及應用水平低、已建成系統(tǒng)的兼容性較差等等。

從實踐工作需要來看，新時期水資源保護信息化建設的目標任務，簡要概括起來就是要采取現(xiàn)代化科技手段，廣泛應用數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡等計算機技術，實現(xiàn)水質(zhì)信息采集、傳輸與快速處理的現(xiàn)代化和自動化，對信息資源進行收集、整理并實現(xiàn)互連互通、資源共享，加強對重點區(qū)域和重點對象以及突發(fā)性水污染事故的監(jiān)控等。通過上述信息化建設，加強各級水行政主管部門和流域管理機構(gòu)之間的相互聯(lián)系,全面提升水資源保護行政管理的水平，增強決策的科學性和準確性,提高快速反應能力。

3 水資源保護信息化體系的完善

為實現(xiàn)水資源保護信息化建設的規(guī)范化、體系化和科學化，結(jié)合近年來的實踐經(jīng)驗，對完善水資源保護信息化體系提出如下建議：

一是要從強化組織領導，加大資金投入，抓好隊伍建設等方面，加快促進水資源保護與信息化工作的深度融合。要重視加強水資源保護信息的規(guī)范化及其標準化建設，盡快制定滿足全國水質(zhì)監(jiān)測和評價需要的水質(zhì)信息采集、傳輸和管理的標準,建立完善全國水質(zhì)監(jiān)測和評價信息系統(tǒng)。

二是進一步加快信息化基礎設施的建設。水資源保護信息化體系主要包括信息采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)庫、應用系統(tǒng)和信息服務系統(tǒng)等部分。在信息采集方面，要多管齊下，通過常規(guī)監(jiān)測、省界監(jiān)測、水量調(diào)度監(jiān)測、實時監(jiān)測（包含自動監(jiān)測站網(wǎng)和移動實驗室）、入河排污口監(jiān)測、供水水源地水質(zhì)監(jiān)測以及遙感監(jiān)測等監(jiān)測站點完成。數(shù)據(jù)傳輸主要依托計算機網(wǎng)和公共信息網(wǎng)，實現(xiàn)各級水行政主管部門和流域機構(gòu)之間的連接，要進一步拓展網(wǎng)絡的覆蓋范圍，擴展網(wǎng)絡的互聯(lián)帶寬，滿足數(shù)據(jù)交換、視頻信息傳輸和語音通信等要求,不斷完善水資源保護信息網(wǎng)絡。在數(shù)據(jù)庫建設方面，結(jié)合中央、流域、省各級水利數(shù)據(jù)中心建設，構(gòu)建水資源保護數(shù)據(jù)統(tǒng)一的存儲與管理平臺和標準化、規(guī)范化的數(shù)據(jù)庫體系,主要包括水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、文件資料數(shù)據(jù)庫、圖形信息數(shù)據(jù)庫等，其中水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)是整個數(shù)據(jù)庫的核心組成部分。應用系統(tǒng)主要包括監(jiān)測管理系統(tǒng)和監(jiān)督管理系統(tǒng)兩部分，前者主要完成來自實驗室、自動監(jiān)測站、移動實驗室等的數(shù)據(jù)處理，在綜合數(shù)據(jù)庫的支持下,進行監(jiān)測站資料的統(tǒng)計、整編、分析和水環(huán)境狀況評價等，可分別對常規(guī)監(jiān)測、省界監(jiān)測、水量調(diào)度監(jiān)測等不同業(yè)務,不同服務對象、不同技術要求,進行不同的數(shù)據(jù)處理分析；后者由總量控制監(jiān)督管理、水功能區(qū)管理、排污口管理、水污染預警預測等子系統(tǒng)組成。信息服務系統(tǒng)一般由信息檢索查詢、圖表生成、多媒體顯示和信息發(fā)布等組成。通過以上環(huán)節(jié)的建設,實現(xiàn)各業(yè)務應用系統(tǒng)與決策支持的無縫連接，從而整體提高水資源保護的工作效率。

三是推動實施國家水資源監(jiān)控能力建設項目。根據(jù)水資源管理“三條紅線”目標制定和實施的實踐需求，需要建立與之相適應的水資源監(jiān)控能力體系。

四是加強科技創(chuàng)新，加快新技術應用。加大信息化開發(fā)力度，結(jié)合高端科學技術，加快水資源保護信息化的進程。開展遙感技術和低空遙感技術在水資源保護中的應用研究,尤其是遙感技術在水資源監(jiān)測和水資源生態(tài)、環(huán)境調(diào)查中的分析評價中的應用研究；在重要江河流域規(guī)劃建立水質(zhì)遙感監(jiān)測區(qū)，利用遙感技術，定性探測污染排放源，結(jié)合地面觀測分析查明污染狀況,并對污染情況的發(fā)展趨勢進行預測，為水污染治理提供科學的技術支持。加強移動實驗室衛(wèi)星定位系統(tǒng)建設，針對污染事故調(diào)查和入河排污口巡測，通過移動實驗室進行實時水質(zhì)數(shù)據(jù)采集,配合數(shù)字地圖，利用衛(wèi)星地面定位，將監(jiān)測數(shù)據(jù)和水污染事故發(fā)生地的經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)等傳送到處理中心，并在綜合數(shù)據(jù)庫的支持下,對污染事故發(fā)生、發(fā)展的過程以及影響范圍作出科學評價,使管理部門能夠隨時掌握事故發(fā)展動態(tài)，為調(diào)查和處理污染事故提供決策依據(jù)。開展水質(zhì)模型與GIS的集成研究，綜合分析采集到的地理信息、數(shù)據(jù)信息、圖像和視頻等信息,通過應用軟件構(gòu)建虛擬工作環(huán)境,模擬水污染的變化趨勢。積極探索物聯(lián)網(wǎng)在水資源保護業(yè)務中應用，實時感知“水多”、“水少”、“水臟”，采用云計算等新技術，開展水資源保護信息化資源的整合，將更多的計算、服務和應用作為一種公共設施提供共享。

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