防汛抗旱工作中水利信息化的應(yīng)用
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［摘要］通過對陜西防汛抗旱工作信息化應(yīng)用的分析探討，提出水利信息化在陜西防汛抗旱工作中應(yīng)充分利用現(xiàn)代通訊技術(shù)、人工智能等完善提升各種應(yīng)用系統(tǒng)，建設(shè)好數(shù)據(jù)庫、經(jīng)驗(yàn)專家系統(tǒng)、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、信息采集系統(tǒng)等，進(jìn)而從根本上提高應(yīng)急水平，實(shí)現(xiàn)更高效的防災(zāi)減災(zāi)。
前言
2020年我國水文年景總體偏差，極端應(yīng)急事件多有發(fā)生。陜西作為西北地區(qū)的中樞，地跨黃河、長江兩大流域，河流眾多地勢復(fù)雜，進(jìn)入汛期以來區(qū)域性暴雨重于常年，防汛抗旱工作面臨著更大的壓力與挑戰(zhàn)。隨著近年來通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，5G、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等一系列新興技術(shù)被陸續(xù)應(yīng)用于各行各業(yè)。防汛抗旱作為一項(xiàng)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，僅靠修建水庫、河道堤壩等工程措施已無法滿足實(shí)際需要。當(dāng)前的迫切需要是結(jié)合非工程措施，融入信息技術(shù)，從根本上提高應(yīng)急水平，實(shí)現(xiàn)高效的防災(zāi)減災(zāi)，進(jìn)而保障人民財(cái)產(chǎn)安全。
1概述
1.1水利信息化的概念與作用
水利信息化是在水利工作的基礎(chǔ)上，引入信息管理技術(shù)，以提高水利工作效率。信息化管理是現(xiàn)代水利信息化發(fā)展的必然趨勢和重要手段，關(guān)于“沒有信息化就沒有現(xiàn)代化”的論述，指明了水利行業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展道路。目前，我國許多水利工程已經(jīng)開始運(yùn)用信息技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、通信技術(shù)等，在水利防汛抗旱工作中綜合運(yùn)用多種信息技術(shù)，可以有效提高工作效率和效果，也充分體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢和價值。目前這些信息技術(shù)在水文監(jiān)測、日常數(shù)據(jù)管理、信息傳輸中的應(yīng)用效果較為明顯。例如現(xiàn)代水利工程中的GPS技術(shù)，利用電磁波信號對水利工程進(jìn)行測量，具有精度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
2水利信息化應(yīng)用現(xiàn)狀及問題
2.1建設(shè)應(yīng)用現(xiàn)狀
面對災(zāi)害頻發(fā)且工程措施無法滿足需求的防災(zāi)現(xiàn)狀，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)作為一項(xiàng)高效的現(xiàn)代科技手段被廣泛重視起來。陜西省陸續(xù)建成全省防汛短波通信網(wǎng)，關(guān)中、陜南、陜北超短波移動通訊網(wǎng)，省級中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等，極大程度的提高信息時效性，增強(qiáng)了信息互動與實(shí)時交流，從底層環(huán)節(jié)為防汛抗旱的應(yīng)急處置節(jié)約爭取了大量時間。在軟件平臺方面，陜西省陸續(xù)開展了以“防汛雨量監(jiān)測速報、江河洪水跟蹤監(jiān)測、水庫洪水監(jiān)測調(diào)度、防汛異地可視會商”四大系統(tǒng)為內(nèi)涵的“數(shù)字防汛”工程建設(shè)。借助軟件平臺，掌握降雨、干旱洪澇演變等實(shí)時信息，根據(jù)數(shù)據(jù)信息變化結(jié)合預(yù)警模型，可以實(shí)現(xiàn)災(zāi)害前幾個小時通過網(wǎng)絡(luò)通知相關(guān)部門進(jìn)行預(yù)警和疏散。
2.2存在問題
（1）信息系統(tǒng)支撐能力不足當(dāng)前的水利信息建設(shè)還停留在對基礎(chǔ)水文信息“增刪改查”的初級階段，無法覆蓋水旱災(zāi)害的業(yè)務(wù)內(nèi)容。災(zāi)害前期的對河流實(shí)時流量情況、對河道可容納水流量的實(shí)時監(jiān)測；災(zāi)害過程中處置命令的下達(dá)、災(zāi)情累計(jì)效應(yīng)預(yù)判；災(zāi)后重建及損失評估等問題，當(dāng)前的水利軟件支持能力不足，無法針對防汛應(yīng)急事件進(jìn)行全方位的監(jiān)測、評估與決策支撐。（2）基礎(chǔ)設(shè)施較差，信息化平臺設(shè)備不足水旱災(zāi)害的應(yīng)急防治作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要大量的專業(yè)設(shè)備以采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息為處置決策提供信息支持。但由于地域發(fā)展不均衡、設(shè)備老化等客觀原因，目前陜西部分地區(qū)還不具備這樣的能力。災(zāi)情來臨之時獲取一線信息不完全、不準(zhǔn)確，更容易因此導(dǎo)致對災(zāi)情的誤判，致使災(zāi)害人為擴(kuò)大，大大降低災(zāi)害預(yù)測與報警的成功率。通過一線設(shè)備對降雨信息、河流水位、旱情情況等關(guān)鍵信息的全面采集獲取，配合信息化平臺中先進(jìn)的信息處理能力，才可能實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨流域的災(zāi)害風(fēng)險規(guī)避。（3）缺乏經(jīng)驗(yàn)支撐和學(xué)習(xí)機(jī)制防災(zāi)減災(zāi)工作除了需要專業(yè)技術(shù)外，還需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)作為支撐。在水資源豐富的地區(qū)，洪澇災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生，但是普遍存在“發(fā)生一次，應(yīng)對一次”的治災(zāi)思路。由于缺乏事后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和針對處置過程的學(xué)習(xí)機(jī)制，面對下一次的自然災(zāi)害仍然會自亂陣腳，浪費(fèi)大量人力物力去疏散人群，以及修建設(shè)備甚至延誤最佳救災(zāi)時機(jī)。應(yīng)當(dāng)針對具體發(fā)生過的案例事件，收集水利資料，整理搶險處置過程思路，在災(zāi)害來臨之時，汲取相似案例中的應(yīng)對經(jīng)驗(yàn)從而實(shí)現(xiàn)對災(zāi)害的快速高效應(yīng)對。（4）存在信息孤島，缺乏聯(lián)通機(jī)制陜西省水利系統(tǒng)在信息化項(xiàng)目建設(shè)過程中，各部門都開發(fā)建立了大量的信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)中存在著多信息、多功能、重復(fù)信息等問題。由于每個系統(tǒng)都是獨(dú)立運(yùn)行，信息資源分散，造成許多相互隔離的信息孤島。單部門信息之間無法實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，針對信息需求，資源無法實(shí)現(xiàn)共享。在這種情況下造成了大量的資源浪費(fèi)，影響了整體工作的實(shí)施成效。
3水利信息化在防汛抗旱工作中的提升措施
3.1建設(shè)與完善防汛抗旱指揮系統(tǒng)
2003年6月發(fā)改委首次《國家防汛抗旱工作指揮系統(tǒng)一期工程可行性研究報告》。2005年，發(fā)改委進(jìn)行了第一階段的設(shè)計(jì)工作，至此，國家的防汛抗旱工作正式啟動，進(jìn)入了全面建設(shè)階段。2012年初，水利部門完成了第一期防汛抗旱的管理系統(tǒng)建設(shè)鏟除了之前煩亂復(fù)雜的系統(tǒng)，并且開始大量采集水位，溫度等相關(guān)水利數(shù)據(jù)信息。啟動二期建設(shè)，建設(shè)水文信息采集系統(tǒng)、工程信息采集系統(tǒng)、旱情信息采集系統(tǒng)、移動應(yīng)急指揮平臺、工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)、綜合數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和安全系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用支撐平臺、氣象雷達(dá)應(yīng)用系統(tǒng)、洪水預(yù)報系統(tǒng)、防洪調(diào)度系統(tǒng)、洪澇災(zāi)害評估系統(tǒng)進(jìn)行改造升級，完善評估系統(tǒng)、抗旱業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、防汛減災(zāi)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)等，綜合信息服務(wù)系統(tǒng)和系統(tǒng)集成應(yīng)用共15個子系統(tǒng)。目前這些新系統(tǒng)為信息化處理旱情汛情信息提供了信息支撐，使信息服務(wù)從單點(diǎn)覆蓋全面，從局部處置走向綜合治理，我國的水利建設(shè)因此可以全面的實(shí)行，讓更多經(jīng)歷災(zāi)情的人民的生命財(cái)產(chǎn)安全得到保障。
3.2挖掘利用歷史經(jīng)驗(yàn)
挖掘梳理以往發(fā)生過的干旱洪澇事件案例，復(fù)盤事件發(fā)生、處置、救援、復(fù)建過程，總結(jié)其中經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，建立經(jīng)驗(yàn)庫。在事件發(fā)生時，通過查找相似案例，及時獲取處置經(jīng)驗(yàn)，提高處置效率。除了經(jīng)驗(yàn)案例外，水利工程是具有多年歷史的一種工程，在工程中蘊(yùn)含著建設(shè)、管理、運(yùn)營、調(diào)度等大量前人積累的經(jīng)驗(yàn)。在防災(zāi)減災(zāi)工作中，處理運(yùn)用大量的信息數(shù)據(jù)，挖掘水利工程中蘊(yùn)含的歷史經(jīng)驗(yàn)，吸收總結(jié)前人的教訓(xùn)，以水資源作為核心，結(jié)合信息系統(tǒng)的全面支持，確保防汛抗旱工作的順利開展。
3.3建設(shè)信息數(shù)據(jù)共享中心
防洪決策過程中需要多種數(shù)據(jù)和專業(yè)知識作為決策支撐，決策者需要快速獲取各類信息。但由于處置災(zāi)害事件時地域和時間的客觀限制，數(shù)據(jù)常常存在缺失和無法及時獲取的情況。為此有必要建設(shè)一個信息數(shù)據(jù)共享中心，消除信息壁壘的同時提供專業(yè)人員交流聯(lián)動的平臺，將其他成員收集和分析的知識進(jìn)行討論參考。通過信息數(shù)據(jù)共享中心，決策者可以共享數(shù)據(jù)信息，突破時間和空間的限制，共同對某個問題進(jìn)行決策和研究；通過聯(lián)合協(xié)商，制定更加合理的防洪抗旱方案，提高決策的可行性。在汛期，可以實(shí)現(xiàn)防洪技術(shù)知識的共享，節(jié)省數(shù)據(jù)查詢時間，提高防洪工作效率。利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，提高工作效率，整合行業(yè)資源。
3.4完善防汛抗旱工作管理系統(tǒng)
建立數(shù)據(jù)庫，通過大數(shù)據(jù)的集成，建立信息查詢、專家?guī)?、案例庫等系統(tǒng)，可以在面對災(zāi)害時吸取前人經(jīng)驗(yàn)，更好地提出解決舉措，進(jìn)而提升工作效果和采集數(shù)據(jù)效率。特別是對于水旱災(zāi)害較多的地區(qū)，通過規(guī)范化的管理制度，可以最大限度的減少這一地區(qū)的災(zāi)害損失。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，因地制宜提出不同地區(qū)的解決方案，統(tǒng)籌安排各個地區(qū)各個部門的工作，實(shí)現(xiàn)不同部門之間的信息交換，減少重復(fù)工作，提高防汛抗旱效果。同時加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，利用好信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，培訓(xùn)相關(guān)人員，確保該系統(tǒng)的有效支撐。
3.5加強(qiáng)資金配置管理
在信息化建設(shè)中，加強(qiáng)保障物資、資金管理的業(yè)務(wù)模塊，保障救援物資的快速調(diào)配，救災(zāi)資金的合理配置與透明化管控。避免因?yàn)槲镔Y缺乏或資金管控不到位而造成人民生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的損失。
4結(jié)語
隨著近年來通訊與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，一系列計(jì)算機(jī)信息技術(shù)被陸續(xù)應(yīng)用于各行各業(yè)。防汛抗旱作為一項(xiàng)龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要融入信息技術(shù)，從根本上提高應(yīng)急水平，實(shí)現(xiàn)更高效的防災(zāi)減災(zāi)。但是，在信息化技術(shù)普及的同時，我們在數(shù)據(jù)管理，信息傳輸與共享，以及相關(guān)管理上面還存在一些問題。本文就陜西省防汛抗旱信息化的應(yīng)用進(jìn)行了一些探討，結(jié)論可供相關(guān)部門決策參考。
作者：董華梅 張淑嬋 史穎娟 單位：陜西省水利信息宣傳教育中心
