王春玲，孟　丹，王冬梅，卜崇德

(1.北京林業(yè)大學信息學院，北京100083;2.北京林業(yè)大學水土保持學院，北京100083; 3.寧夏水利廳水土保持局，寧夏銀川750001)

我國水土保持信息化建設的現(xiàn)狀與建議

王春玲1，孟丹1，王冬梅2，卜崇德3

(1.北京林業(yè)大學信息學院，北京100083;2.北京林業(yè)大學水土保持學院，北京100083; 3.寧夏水利廳水土保持局，寧夏銀川750001)

水土保持;信息化;標準體系建設;水土保持監(jiān)測

隨著信息化的全面發(fā)展，信息化程度成了各行各業(yè)綜合實力和競爭力的衡量標準。按照水利部黨組以水土保持信息化推進水土保持現(xiàn)代化的明確指示，本研究通過實地調(diào)研與網(wǎng)絡調(diào)研相結(jié)合的方法，在全面整理、分析我國主要流域(區(qū)域)水土保持信息化建設的基礎上，對水土保持信息化建設的優(yōu)勢及成果進行了綜述，并對我國水土保持信息化存在的問題和障礙進行了分析，進而對水土保持工作在監(jiān)測運行機制、標準體系、交流體制、宣傳平臺、應用系統(tǒng)研發(fā)、人才隊伍培養(yǎng)等方面提出了一些建議。

信息化水平作為衡量一個國家或地區(qū)現(xiàn)代化水平的重要標志，已成為評價國家綜合實力、國際競爭力的關鍵因素［1］。十八大以來，信息化建設已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度，各個領域都將信息化建設作為長期的發(fā)展目標［2］。我國各級水土保持部門以全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)建設為依托，建立水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡體系，開發(fā)水土保持信息管理系統(tǒng)，不斷強化信息化與水土保持工作的緊密結(jié)合，積極推動水土保持信息化工作的有序開展，取得了可喜的進展和成績，但與行業(yè)發(fā)展形勢及社會需求仍存在較大差距［3］。

近年來，水利部先后印發(fā)了《全國水土保持信息化發(fā)展綱要(2008—2020年)》《全國水土保持信息化規(guī)劃(2013—2020年)》《全國水土保持信息化實施方案》，進一步明確了我國水土保持信息化工作的指導思想、基本原則、主要目標、根本任務、組織實施和保障措施。根據(jù)全國重點流域及重點省區(qū)水土保持信息化情況，總結(jié)了我國水土保持信息化建設現(xiàn)狀，分析存在的問題，并在體制改革、運行機制、標準體系建設、宣傳教育、技術融合、人才隊伍建設等方面提出了相關建議，供廣大水土保持信息化工作者參考。

1　水土保持信息化發(fā)展情況

1.1發(fā)展現(xiàn)狀

自黨的十八大將生態(tài)文明建設確立為我國重要戰(zhàn)略發(fā)展目標以來，水利系統(tǒng)以“信息化帶動現(xiàn)代化”為戰(zhàn)略指導，并將水土保持信息化工作列為重點工作之一，目前已初步建成了層級監(jiān)測網(wǎng)絡及監(jiān)測數(shù)據(jù)管理平臺［4］。水利部于2007年首次提出了“數(shù)字水土保持”的概念，此后以黃河流域的“數(shù)字黃河”工程和長江流域水土保持系統(tǒng)為代表的流域級建設，以福建、貴州等為代表的省級數(shù)字水土保持體系的建立，都充分體現(xiàn)了信息化在水土保持工作中占據(jù)的戰(zhàn)略位置。長江流域結(jié)合水土保持監(jiān)督管理信息化現(xiàn)狀及需求，初步建成了水土保持監(jiān)督管理信息系統(tǒng)，但目前還存在信息資源不足、信息共享困難、應用基礎薄弱等問題［5-12］。20世紀40年代開始，黃河流域相繼建立了天水、西峰、綏德水土保持監(jiān)測試驗基地，隨著“數(shù)字黃河”工程全面開展，黃河水土保持生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡初步建成，現(xiàn)有各類技術人員120多人，但也存在監(jiān)測數(shù)據(jù)量過于龐大且各監(jiān)測站數(shù)據(jù)標準不一、信息化技術水平不均衡等問題［13-18］。海河流域初步形成流域級監(jiān)測中心站(1個)、省級監(jiān)測總站(7個)和地市級監(jiān)測分站(27個)三級監(jiān)測機構(gòu)網(wǎng)絡，基本滿足了動態(tài)監(jiān)測需求，但現(xiàn)有信息化水平不能很好地滿足水土保持事業(yè)發(fā)展的需求，且缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，信息化工作水平不夠平衡［19-22］。淮河流域啟動了淮河流域水土保持監(jiān)測分區(qū)和淮河流域水土保持監(jiān)測站點布局與監(jiān)測設施下墊面優(yōu)化配置項目，通過對流域水土保持監(jiān)測分區(qū)研究，確定合理的監(jiān)測站點數(shù)目，但是也存在管理機構(gòu)不健全、缺乏長期監(jiān)測數(shù)據(jù)、信息化推廣程度相對較低的問題［23-26］。松遼流域通過規(guī)范水土保持信息管理工作，形成了一整套流域水土保持信息采集、編碼、分布式數(shù)據(jù)庫設計等技術規(guī)范，開發(fā)了松遼流域水土保持監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，但是信息化建設實用性較差、專業(yè)人才匱乏、發(fā)展不均衡［27-30］。福建省共設立了19個水土保持試驗站，利用現(xiàn)成的水文站點，定量分析全省水土流失的變化規(guī)律，但尚未建立水土保持監(jiān)測標準、制度，尚未完成對開發(fā)建設項目的制度化、規(guī)范化管理［31-34］。貴州建立了以貴州省水土保持監(jiān)測站為中心按照1(省級)∶9(市級)∶66(監(jiān)測點)三層構(gòu)架的貴州省水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡信息系統(tǒng)，完成了貴州省第二次水土流失遙感調(diào)查和喀斯特石漠化現(xiàn)狀遙感調(diào)查工作，建立了及時發(fā)布水土流失現(xiàn)狀和水土保持防治工作開展情況的基本信息平臺，但監(jiān)測區(qū)域布局分散、數(shù)據(jù)擾動大、獲取數(shù)據(jù)困難［35-39］。

1.2成效分析

現(xiàn)階段我國水土保持信息化工作主要從標準體系建設、基礎設施建設、數(shù)據(jù)庫建設、業(yè)務應用系統(tǒng)開發(fā)、信息分類與傳輸體系建設、提高保障水平等6個方面展開。

(1)標準體系日益完善。我國水土保持信息化建設相關標準先后發(fā)布，主要有《水土保持監(jiān)測技術規(guī)程》(SL 277—2002)、《水土保持信息管理技術規(guī)范》(SL 341—2006)、《水土保持術語》(GB/T 20465—2006)、《水土保持監(jiān)測點代碼》(SL 452—2009)、《水土保持數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及標識符標準》(SL 513—2011)、《水土保持遙感監(jiān)測技術規(guī)范》(SL 592—2012)和《水土保持元數(shù)據(jù)標準》(SL 628—2013)等。此外流域范圍內(nèi)，黃河水利委員會發(fā)布了《黃河流域水土保持信息代碼編制規(guī)定》(SZHH 12—2004)和《黃河流域水土保持數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)字典》(SZHH 15—2004)［4］。

(2)信息化基礎設施建設穩(wěn)步推進。依托全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡和信息共享平臺建設、“數(shù)字黃河”、21世紀初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃項目，我國完成了水利部水土保持監(jiān)測中心、七大流域機構(gòu)水土保持監(jiān)測中心站、31個省(自治區(qū)、直轄市)及新疆生產(chǎn)建設兵團水土保持監(jiān)測總站、175個水土保持監(jiān)測分站和741個水土流失監(jiān)測點的建設，基本形成了覆蓋國家、流域、省、地、縣五級的監(jiān)測網(wǎng)絡，初步形成了包含泥沙、徑流、降雨、土壤、植被等的信息采集體系，搭建了上下貫通、高效完善的信息化基礎平臺。在水蝕、風蝕和凍融侵蝕區(qū)，建立了坡面徑流小區(qū)、小流域控制站，以及常規(guī)的監(jiān)測點，如滑坡泥石流預警點、風蝕觀測場等［40］。

(3)水土保持數(shù)據(jù)庫逐步優(yōu)化。水土保持數(shù)據(jù)庫的特征是將資源信息按照一定的空間地理坐標，以統(tǒng)一格式輸入計算機建庫，提供用戶查詢、檢索使用等功能。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國省級以上水土保持數(shù)據(jù)總量已超過1萬GB，建成了包括全國水土流失空間數(shù)據(jù)、重點防治區(qū)動態(tài)監(jiān)測成果、土壤侵蝕信息資源、長江流域水土流失、開發(fā)建設項目水土保持管理、水土保持生態(tài)建設項目和法律法規(guī)、重要文件、機構(gòu)與人員等方面的數(shù)據(jù)庫。

(4)業(yè)務系統(tǒng)應用與信息服務拓展。在國家、流域、地方層面上充分結(jié)合各自的工作性質(zhì)和區(qū)域特色完成信息化建設工作。目前已完成全國水土保持監(jiān)測管理信息系統(tǒng)，黃土高原淤地壩信息管理系統(tǒng)，長江流域水土保持監(jiān)測管理系統(tǒng)，長江上游滑坡、泥石流預警管理系統(tǒng)，松遼流域水土保持監(jiān)測與管理信息系統(tǒng)，北京市水土保持自動監(jiān)測和信息管理系統(tǒng)，遼寧省小流域信息管理系統(tǒng)等。

(5)水土保持信息分類與傳輸體系初顯規(guī)模。在水土保持信息分類與編碼規(guī)范中按水土保持業(yè)務將水土保持數(shù)據(jù)分為基礎信息、水土保持監(jiān)測信息、綜合治理信息、預防監(jiān)督信息和綜合信息五大類。信息傳輸體系則主要依托于公共網(wǎng)絡通信資源、水利電子政務內(nèi)外網(wǎng)建設、各層級之間的信息傳輸網(wǎng)絡進行匯集和傳輸。

2　存在的問題

目前，我國水土保持信息化工作進展順利，進入了發(fā)展的加速期，取得了可喜的成績，但與國家整體的信息化戰(zhàn)略布局、生態(tài)文明建設的發(fā)展態(tài)勢、社會公眾的需求仍存在很大差距。

(1)水土流失數(shù)據(jù)未能定期獲取。《中華人民共和國水土保持法》及《中華人民共和國水土保持法實施條例》明確規(guī)定應“定期”監(jiān)測并及時公告，但由于未給出明確的期限，且“定期”普查經(jīng)費也沒有保障，讓“定期”成了“長期”甚至是“無期”。我國在1983年進行了第一次全國水土流失情況普查，相隔16年后進行了第二次，而國際上的普查周期大多為5年一次［40］。水土保持數(shù)據(jù)的獲取，除了應定期對全國水土流失情況普查外，還應隨時掌握重點地區(qū)、重點項目的水土流失情況，這樣才能為水土流失災害的預防和治理提供強有力的支撐。

(2)水土保持信息化基礎設施不完善，技術標準建設滯后。近年來，相對于我國其他行業(yè)信息化程度，水土保持信息化相對滯后。早期的水土保持信息化監(jiān)測站的基礎設施設立較早，設備老化嚴重，各流域、區(qū)域水土保持信息化標準不統(tǒng)一，形成了“各依各法、各自為政”的局面［4］，在一定程度上影響了水土保持信息化的發(fā)展。

(3)信息技術應用與信息化發(fā)展不同步。我國信息化發(fā)展已走過了兩個階段，目前正在向以物聯(lián)網(wǎng)和云計算等新技術為代表的第三階段邁進。擁有多核處理及超級計算能力的高端計算機成為科技創(chuàng)新及復雜運算的有效工具，微電子、納米電子技術飛速發(fā)展，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的元器件在芯片上的集成。但在水土保持信息化建設過程中未能充分利用高新技術，形成了與信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)的局面。

3　水土保持信息化發(fā)展建議

(1)進一步健全水土保持監(jiān)測運行機制。借鑒國際上的先進經(jīng)驗，以立法的形式明確水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡的管理與實施，將各級監(jiān)測機構(gòu)的經(jīng)費納入同級政府財政預算，設立專項水土流失動態(tài)監(jiān)測經(jīng)費，保障重點項目及區(qū)域的監(jiān)測站點運行經(jīng)費，做到專款專用，保證監(jiān)測站能夠及時維護、更換監(jiān)測設備，使監(jiān)測工作的各個環(huán)節(jié)都能得到有效落實。

目前我國水土保持監(jiān)測機構(gòu)由上至下分級設置，形成了中央、流域(區(qū)域)、省級、地市級的層次性體系。但在水土保持監(jiān)測方面這樣的分級管理尚不成熟，國務院水行政主管部門應按照國家相關規(guī)定對監(jiān)測網(wǎng)絡進行分級建設、統(tǒng)籌管理:針對不同區(qū)域特色，建設完善合理且目標明確的監(jiān)測點，加快建立起中央、流域(區(qū)域)、省級、地市級水土保持監(jiān)測的層級體系;重要的水土保持監(jiān)測設施應得到法律保護，監(jiān)測設施由于不可抗拒因素遭到破壞時，所屬轄區(qū)水行政主管部門應積極組織力量進行修復;建立統(tǒng)一的水土保持監(jiān)測質(zhì)量評價體系和技術標準，完善管理制度和監(jiān)督機制。

(2)完善信息化標準體系建設，擴大標準體系建設隊伍。信息化標準體系具有信息標準多、建設難度大、建設周期長的特點，應以“急用急建，實用優(yōu)先”為原則，明確設立標準建設的優(yōu)先級。在水土保持信息化標準的建設過程中，由于企業(yè)在主體工作中占據(jù)著主導地位，因此在制定標準體系的過程中，應本著“政府監(jiān)管，企業(yè)參與”的原則進行。在標準體系建設中應采用擇優(yōu)立項的方式，逐步加大對我國在水土保持信息化標準體系建設方面的投資力度。

(3)深化交流體制改革，拓展宣傳教育平臺。水土保持信息化需要融合計算機、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象等多門學科。這就要求水土保持部門在信息化建設中，積極尋求與相關部門協(xié)作，充分利用其他部門長期觀測、實踐得來的資料及成果，學習相關的技術與經(jīng)驗來加速水土保持信息化的發(fā)展［16］。同時，還要加強國際交流，積極參加國際技術交流合作，把國外先進的技術引進來，充分消化、吸收后，結(jié)合我國實際情況應用于水土保持信息化技術的改進中［17］。近年來人們對生態(tài)環(huán)境保護的認識日益提高，但多數(shù)人對水土保持的認知僅僅存在于認識層面，并不了解水土保持信息化對社會經(jīng)濟發(fā)展的作用［41］。政府應充分利用好已有的基礎平臺，加大投入，多方密切配合，對公眾、中小學生進行水土保持科普教育，多措并舉豐富教育形式，開拓網(wǎng)絡教育平臺，全面提升全民水土保持意識。

(4)融合新技術，推動信息系統(tǒng)研發(fā)。在信息化建設過程中，應加大水土保持應用信息系統(tǒng)和新技術的研發(fā)力度，積極與高等院校、科研院所和高科技企業(yè)聯(lián)合，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等高新技術，結(jié)合光纖、無線電子通信技術，推動水土保持信息資源的采集、整合與利用，建立更高效的水土保持信息系統(tǒng)，促使水土保持信息化建設更快更好地發(fā)展。

(5)加快水土保持信息化復合型人才培養(yǎng)。目前，我國水土保持信息化基礎設施建設已具備一定基礎，水土保持信息化工作也進入了統(tǒng)籌規(guī)劃、競相發(fā)展的新階段，但與其相適應的復合型人才相對缺乏。應采用自主培養(yǎng)與外派委托培養(yǎng)并重方式有針對性地開展人才培訓，努力培養(yǎng)具有水土保持專業(yè)特色的信息化人才，形成一支集水土保持專家、計算機技術人員為一體的復合型水土保持信息化隊伍。

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(責任編輯李楊楊)

S157

A

1000-0941(2016)03-0069-04

典型旅游區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)植被修復及生態(tài)旅游管理關鍵技術研究與示范項目(2012BAC16B00)

王春玲(1975—)，女，山東萊州市人，副教授，博士，主要研究方向為水土保持信息化、數(shù)據(jù)庫技術、物聯(lián)網(wǎng)技術。

2015-06-19