大旱!告急!

飲水告急!春耕告急!用電告急!西南旱災繼暴雪、地震之后，又一次火辣地灼痛中國。我們，不能坐等降雨。IT，能做什么?

西南大旱，大地龜裂。

云南，曲靖市陸良縣，干涸的土塊中裹著一條張大嘴巴拼命呼吸的魚，只剩下僵硬的軀體和直勾勾的眼神; 貴州，水電站嚴重告急，為節(jié)約水源，原本101米寬的黃果樹瀑布限時放水，放水時也只剩下6～7條單薄的水柱; 廣西，桂林著名的象鼻山下僅剩一汪淺淺的水灘，而一些道路不通的村屯，都是幾乎出動全村的勞動力和牲畜，徒步翻山到公路邊一公斤一公斤地背回“救命水”……

南方暴雪、汶川地震之后，大災又一次降臨。盡管3月底的一點點春雨讓西南五省的旱情有所緩解，但持續(xù)升級的炎熱和干涸，仍然深刻而火辣地灼痛著全中國。這一次，IT能做什么?等待考驗的，又是什么?

旱情遠超預期

3月31日，國新辦召開新聞發(fā)布會，國家防汛抗旱總指揮部秘書長、水利部副部長劉寧透露，截至3月30日，中國耕地受旱面積高達1.16億畝，其中84%集中在西南地區(qū)，特別是云、貴兩省，受旱面積占全國的一半以上; 受災人口達到2425萬人，牲畜1584萬頭。

據(jù)國家氣候中心首席專家任福民介紹，這是有氣象資料以來、西南地區(qū)遭遇的最嚴重干旱，有些地區(qū)滴水未降的時間甚至可以追溯到2009年7月，干旱時間超過200天。

“以前我也參加過很多次抗旱，但這次西南地區(qū)旱情的嚴重程度，還是遠遠超出了我的預期。”農(nóng)業(yè)部抗旱保春耕專家指導組成員、農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心糧食作物技術處處長張毅3月5日進入旱區(qū)，在趕赴了云南、貴州和廣西多個縣市的33個受災現(xiàn)場后，向媒體說。

據(jù)張毅回憶，由于水源短缺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水無法有效保障，旱區(qū)“多數(shù)田地的土壤已經(jīng)因缺水而變成空的”。人進入地里，往往一腳踩下去，鞋子就要陷進去10多厘米。而地里的作物，雖然有些外表看起來還有些綠色，但“用手一捏，已經(jīng)沒有彈性了，都是癟的”。

這樣的情況下，人畜飲水的困難可想而知。

渴極了的農(nóng)村孩子，靠喝鍋蓋上剩的一點點蒸餾水解渴; 實在沒有水喝了，農(nóng)民不得已只好賤賣仔豬、馬匹等牲畜; 徒步十幾里背回的水舍不得喝，“要留著給更需要的人”; 布滿“傷痕”的土地照片; 看到終于送至災區(qū)的一箱箱礦泉水時，孩子們興奮、渴望的眼神……在互聯(lián)網(wǎng)上，不斷被透露出的旱災消息、被貼出的災區(qū)照片，時刻震動著億萬中國人的心。

此時，互聯(lián)網(wǎng)成了慈善捐助的重要平臺。在新浪微博、天涯社區(qū)等平臺，網(wǎng)友為旱區(qū)祈福的帖子隨處可見。而更多的是號召貼——請全國人民省下1元錢，為災區(qū)人民捐獻一瓶礦泉水。此外，在這次西南旱災中，互聯(lián)網(wǎng)再次擔當起捐款的最主要渠道(詳見本報2010年3月29日《互聯(lián)網(wǎng)將成慈善主渠道》一文)。

IT監(jiān)測指揮抗旱

劉寧表示，當前國家防汛抗旱總指揮部、水利部為抗旱超前部署，已經(jīng)組織北京、天津、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、山東、湖北、廣東等10省市防指、水利廳局調(diào)集水泵1335套、發(fā)電機189套、送水車36輛和600萬元資金對口支援云南、貴州、廣西等省區(qū)。同時，組織水利部直屬單位的140多名勘探專家和50多臺套勘探設備前往重旱區(qū)找水打井。

這些設施送到哪里?什么時候送達?在國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)工程總工程師倪偉新看來，這全部關乎IT系統(tǒng)的支持。

“抗旱和治水，其實是一樣的，都是水資源的調(diào)配和管控問題。”倪偉新說，因此，IT系統(tǒng)在抗旱中，最重要的任務就是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測。

據(jù)他介紹，目前的國家防汛抗旱指揮信息系統(tǒng)(下簡稱“指揮系統(tǒng)”)已經(jīng)完成一期建設，由信息采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和天氣雷達應用系統(tǒng)5個部分組成，完成信息采集、陳述和處理3大環(huán)節(jié)的工作。

在信息采集環(huán)節(jié)，“指揮系統(tǒng)通過衛(wèi)星和遙感技術，收集與旱情和水情相關的各項信息，如降雨量、水位、庫容、地下水、氣候條件、可用水的情況等，都是我們需要密切關注的。”倪偉新告訴《計算機世界》記者。不過，不同于氣象部門，指揮系統(tǒng)對這些參數(shù)的關注更加詳細和深入。以降雨為例，氣象部門只關心是否下雨和在哪里下雨，而指揮系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)樣本還要包括降雨量、降雨過后的徑流，即河道中能夠存多少水，甚至水質(zhì)等極為細致的數(shù)據(jù)。

信息采集到以后，指揮系統(tǒng)會自動通過網(wǎng)絡或衛(wèi)星，上報數(shù)據(jù)。“這里涉及到信息分級的問題。”倪偉新告訴記者，一般來說，采集到的各項信息，會按照區(qū)域，直接發(fā)送給地市的水文部門，如果旱情或水情嚴重，超出了地市級水文部門的處理能力，數(shù)據(jù)將按照層級遞進的方式，傳送給省級、流域水文部門，直至中央。

“最終，經(jīng)過IT系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)將成為水文、水利部門進行調(diào)度的最重要依據(jù)。”倪偉新說。因此，倪偉新認為，數(shù)據(jù)的準確度及傳輸速度是指揮系統(tǒng)的核心。

不過，“旱和汛的不同在于，洪水來勢更加洶涌和迅猛，一場急雨就可能造成巨大損失。”所以指揮系統(tǒng)的一期工程建設，主要以開發(fā)出大江大河主要河段精度高、實用性強的洪水預報系統(tǒng)提高精度，延長預見期為目標，而抗旱系統(tǒng)僅作為試點。“二期工程中，抗旱系統(tǒng)將占更多比例。”倪偉新表示。

而另一方面，二期建設還將把對旱情或水情的決策支持作為重點建設，決策支持就是一套軟件系統(tǒng)，根據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出的信息進行分析，為決策提供可靠支撐。

水資源控制薄弱

春耕告急。量產(chǎn)告急。人畜飲水告急。在緊急應對兇猛旱情的同時，我們也在反思——“我們的水資源管控還十分薄弱!”相關專家紛紛疾呼。

在3月31日的新聞發(fā)布會上，水利部總規(guī)劃師兼規(guī)劃計劃司司長周學文表示:“這次西南地區(qū)旱情暴露出我們國家，特別是西南地區(qū)水利工程的薄弱。”

周學文指出，一方面，西南一直是我國水資源比較豐富的地區(qū)，當?shù)貙Ψ篮悼购档闹匾暢潭炔蛔? 另一方面，干旱五省大多處于西部地區(qū)，經(jīng)濟水平也不如中東部地區(qū)發(fā)達，從一定程度上影響了水利工程的建設，進一步削弱了抗旱能力。

“其實我們已經(jīng)注意到這些問題了。”倪偉新告訴《計算機世界》記者，盡管下不下雨，不是人或IT系統(tǒng)所能夠控制的，但在日常工作中，加強水資源的管控也是十分必要的。

“雖然說我們國家長期以來‘南澇北旱’的情況居多，但這并不意味著南方就不會干旱。事實上，我們每年都會發(fā)生區(qū)域性的干旱。”在倪偉新看來，首先要做的就是從思想上重視全國范圍防旱抗旱。

在具體的工作中，倪偉新指出，去年起，我國已經(jīng)開始在全國范圍內(nèi)實施了一套“最嚴格的水資源制度”，在這一制度下，水利部門根據(jù)各地的自然條件、地理情況以及工業(yè)化程度等標準，制定出各地的“用水預算”，以此來加強各省、市和地區(qū)，各部門的節(jié)水意識。

另一方面，這也是全國上下水利信息系統(tǒng)日常最重要的工作之一，就是監(jiān)控各地用水總量和排污總量，監(jiān)測水質(zhì)是否達標，同時利用自動化設備，提高水資源的循環(huán)利用效率。

除此之外，IT系統(tǒng)還將成為科技務農(nóng)的重要支撐手段。

據(jù)倪偉新介紹，目前指揮系統(tǒng)已經(jīng)對旱區(qū)進行監(jiān)控，利用遙感技術，通過衛(wèi)星照片和分析雷達波進行水土普查，計算出土壤的含水量或干旱程度，以及未來的趨勢，進行預報。同時根據(jù)作物的吸水量，為農(nóng)民和農(nóng)業(yè)部門提供準確的耕種信息，盡量把干旱帶來的農(nóng)業(yè)損失降到最低。

“中國水文觀測已經(jīng)有了數(shù)百年歷史，利用現(xiàn)代信息化手段，我們在日常快速、準確地預報各種有關水資源的信息，盡早一些發(fā)現(xiàn)旱情，及早調(diào)水。”倪偉新說。但由于中國地域廣闊，旱澇情況在全球來說是最為復雜的，一個預報模型無法通用于各種情況，因此，“水文信息系統(tǒng)還要根據(jù)情況變化和技術手段不斷改進，在實踐中不斷調(diào)整。未來仍然任重而道遠。”

鏈接

各國抗旱經(jīng)驗

以色列

以色列是世界上淡水利用率最高的國家。以色列政府設有專門負責水資源相關事務的水資源委員會，由政府官員和各類水資源問題專家聯(lián)合組成，負責水資源開發(fā)利用政策的制定、規(guī)劃和管理以及污染防治等。他們在水資源管理中，非常重視公眾的參與，所有水文水資源信息都對社會開放，重大水資源政策的制定都需要通過公眾聽證會。

自建國以來，以色列就一直在興建國家輸水工程。之后，以色列人又以國家輸水工程為中心，建成了全國性的水資源網(wǎng)絡系統(tǒng)，同時興建管道，系統(tǒng)回收處理污水以供再利用，將其他水源也納入該系統(tǒng)中。通過電網(wǎng)一樣的網(wǎng)絡，水資源就能在全國范圍，尤其是中部和北部地區(qū)進行統(tǒng)一調(diào)控、合理配置。這些措施，成為以色列解決缺水問題的物質(zhì)基礎。

美國

美國歷史上曾經(jīng)暴發(fā)了多次干旱，因此，美國政府建立了一系列的旱災減災措施，包括確定干旱監(jiān)測指標、降低系統(tǒng)脆弱性的風險管理、制定有效干旱管理計劃的行動方案、建立國家綜合干旱信息系統(tǒng)(NIDIS)、研制出農(nóng)業(yè)旱災影響與脆弱性評估等。

美國的干旱計劃包括三個主要元素:監(jiān)測和早期預警、風險分析、減災和應變。

美國還建立了國家干旱信息綜合系統(tǒng)(NIDIS)，結合了數(shù)據(jù)、預報和其他信息。評估潛在的干旱指標和沖擊，提供工具去預估和準備，以減輕干旱的影響。這個系統(tǒng)的主要功能包括: 干旱的早期預警預報系統(tǒng)—干旱影響和原因教育; 干旱減災信息—互動的、基于網(wǎng)絡的干旱門戶; 提高觀察能力。此外，美國開通了干旱門戶網(wǎng)站，提供抗旱減災策略所需的干旱信息、資源和產(chǎn)品。

荷蘭

荷蘭利用遙感數(shù)據(jù)和其他類型數(shù)據(jù)進行水資源管理。荷蘭代爾夫特水文研究所的“數(shù)據(jù)模型統(tǒng)合技術(DMI)”，將實測數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)有機地組合在一起，例如衛(wèi)星圖片可以顯示空間信息，模型可以提供空間信息，另外還能得出藻類開花以及油類泄漏的時間系列。因此，模型可以補充數(shù)據(jù)在時間或空間上的缺失。各種數(shù)據(jù)的相互補充降低了信息結果中的不確定性，并且能夠得出更符合終端用戶需要的信息。

目前，荷蘭代爾夫特水力學研究所已經(jīng)將DMI應用在斯凱爾特河口的監(jiān)測項目中，利用遙感作為挖掘規(guī)劃和控制的工具，對常規(guī)的實測數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)進行插補，形成一個綜合信息體系。

印度

印度利用遙感和GIS(地理信息系統(tǒng))相結合的技術管理土地和水資源。

印度的Andhra Pradesh是一個社會經(jīng)濟條件比較落后的偏遠地區(qū)，由于不合理開發(fā)，出現(xiàn)了水庫泥沙淤積嚴重，導致了農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、水利發(fā)電不足、洪水和干旱等問題。

技術人員將遙感技術GIS技術結合，利用遙感數(shù)據(jù)了解農(nóng)作物的種植方式和可獲得的水源分布; 利用地球衛(wèi)星的影像信息標注所需要的專題信息，如用地類型、地形分布、排水網(wǎng)點、坡度等，并使用軟件進行分析; 根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展制定可行土地和水資源方面的規(guī)劃。在以上研究的基礎上，選擇合適的種植模式和可行灌溉工程; 根據(jù)遙感數(shù)據(jù)分析和地形分析計算農(nóng)作物的需水量。最后，利用現(xiàn)有的水資源優(yōu)化灌溉方案。

評論

勿做溫水青蛙

溫水青蛙的實驗十分有名。把一只青蛙投入滾燙的油鍋，它會奮力跳出逃生; 而如果把它放進冷水中慢慢加熱，它卻不知死活地享受溫暖，終于感到水溫無法承受時，它已經(jīng)失去了跳出去的能力。

在采訪中我一直在思考，西南旱區(qū)，特別是云、貴兩省，自去年7月雨季就提前結束，當時為何沒有人意識到，這可能意味著干旱?還有旱情嚴重地區(qū)，最長超過200天沒有降水，為什么還會出現(xiàn)網(wǎng)上一系列觸目驚心的照片，在這么長的一段時間中，為何就沒有采取有效措施，緩解旱情呢?

與人討論，觀點各異。

有人說，這是因為云南向來不缺水，沒有意識到，這很正常; 也有人說，這是因為城市和農(nóng)村地區(qū)的基礎設施差異太大，昆明市保障用水沒有問題，但是水卻送不到需要用它來播種的農(nóng)田里; 更有人說，你看到的圖片都是極端情況，正如抗洪中，為泄洪往往要淹沒大片良田一般，這些都是被放棄的區(qū)域。

我不是水利專家，無法判斷他們說的是否正確，也不想評論現(xiàn)有建設的功過。但有一點，我十分清晰，這些說法，即便加在一起，也無法讓人信服。

采訪中，有這樣一句話，讓我印象深刻:“旱情不像洪澇災害那樣來得迅速。”我深刻地感到恐懼——我們成了溫水中的青蛙，被干旱一點點征服，直到土地龜裂，花草成殘。我只希望，我們投入數(shù)億元建設的防汛抗旱信息系統(tǒng)，能夠發(fā)揮作用，而且要早一點，再早一點。(文/李響)