抓機遇謀發展加快陜西數字水文建設步伐

2011-04-14 21:29:50雷劉延軍

陜西水利 2011年3期

◎龐雷劉延軍

2011年是“十二五”起步年，中央以一號文件將水利改革發展提到了首位，省委省政府將今年定為“水利建設年”。最近，在水利廳黨組會議上，王鋒廳長提出了“數字水文”新理念。機遇伴隨著挑戰，同時也向陜西水文部門提出了更高、更快的要求。尤其在防汛抗旱、水資源管理、水環境保護和水工程設計中，水文水資源信息已成為各級政府部門和領導進行決策的重要依據。如何利用水利發展、信息社會和網絡時代飛速發展的良好機遇，加快“數字水文”建設，成為擺在每一位水文工作者面前的一道重要課題。陜西省水文水資源勘測局審時度勢，抓住機遇，在建設“數字水文”方面，進行了積極探索并初見成效。

一、數字水文的概念

數字水文，即相對于傳統水文而言的水文各種工作、業務數字化。是指數字化的二維（或三維）顯示的虛擬水文信息業務和管理以及辦公自動化，或指廣義的水文信息化。數字水文主要由水文信息的采集、傳輸、存儲、模擬和決策等子系統組成，融合了大規模的計算機技術、衛星、遙感、地理信息系統、全球定位系統、虛擬實現技術、多媒體技術和大規模存儲技術，形成了由海量信息組成的多分辨率、多尺度、多時空的數字圖文信息。如何把這些大規模的綜合數字圖文信息重現出來，提供一個高亮度、高分辨率、多窗口的數字顯示平臺，是數字水文的關鍵技術之一。各種先進的技術全面推進著水文行業技術升級，構成了數字水文豐富的內涵。數字水文連接水文行業、水利行業與信息技術，其關鍵技術有：信息源的自動采集、傳輸、數值模擬、GPS和衛星、遙感技術、數據庫技術、通訊和計算機網絡技術、人工智能管理等等。數字水文對水文行業來說是一次行業提升，是一次新的行業技術革命，將改變水文的生產方式和水文人的生活方式，進一步促進水利的發展和推動社會、經濟、環境、文化等各項事業的進步與發展。

二、數字水文的特點

數字化的水文可以概括為以下幾個特點：

（1）新儀器、新設備的研制和使用、通訊技術的發展，使得水文信息逐步實現了自動采集、固態存儲、自動轉發。

（2）計算機技術的普及和應用。計算機技術，網絡技術和數據庫技術的成熟使水文數據獲取、處理和使用更方便、更全面、更快捷、更精確、更科學，也使許多機構開始大量、方便應用水文信息。早前水文行業開始對水文信息進行數字化和空間化的實驗應用，以實現大量快速計算，平面（空間）圖形形成，空間決策支持，提高工作效率，減少不必要的環節。

（3）分布式的網絡計算機環境,與多個外部數據庫和不同網絡相連，即實現網絡互連，資源共享。基于分布式網絡的信息系統符合水文信息采集分散、實時計算、快速應用的實際情況。使水文信息真實性損失最小。這是信息資源共建共享的基礎。

（4）不同層次數據和系統的共存。水文的任務是多個層次的，這要求同時使用不同系統的數據庫。在水文應用領域拓展的同時，對平面（空間）數據的應用層次也在提高，從簡單的數據管理到復雜的空間決策支持，水文可以滿足各種不同的要求。基于網絡的分布式平臺為之提供了技術上的基礎。同時水文標準（包括udc SL247_1999水文等）的建立，通過規范水文（空間）數據模型、水文（空間）服務模型，確立標準的接口，保證了數據共享、融合和分布管理的實現。還應借鑒國際上通行的一些標準。

（5）連續無縫的空間數據庫,完善的數據管理。將來為了達到對真實世界水文現象和規律更有效、合理的再現和管理，需要水文（空間）數據在存儲時按照真實世界的形式連續的存儲，而不是分割成為不同的數據。水文在日常使用過程中，數據的存儲和刷新是經常的，需要實施控制以保證數據的客觀性和有效性。

（6）全面知識和技能的“水文信息系統”專業人員和管理人員。開放式水文對技術和管理人員有更高的要求，需要本行業不斷地對人員進行知識、技術和管理培訓。

在開放式的水文應用中，水文主要研究領域包括：水文相關信息獲得；分布式的水文計算、傳輸；數據的安全共享、互操作；水文管理等。在開放式水文應用的初期，其應用（服務對象）主要集中于一些經常要處理和使用水文（空間）數據的部門,包括防汛抗旱部門、國家相關科研機構、水保、環保、氣象、水利、農林、土地、江河堤壩橋梁建設、城市建設、市政設施管理建設等等。

三、構思藍圖明確目標

陜西水文水資源勘測局新一屆領導班子成立后，針對新時期陜西水文發展的新任務、新要求，提出了“業務立局、科技興局、人才強局、開放式辦水文”的思路，同時，為加快“陜西水文信息系統”建設步伐，不斷提升陜西水文現代化水平，結合陜西水文實際確立了陜西水文“十二五”期間的發展思路。即一是優化站網，解決目前水文站點稀少和受水利工程影響河段，以及城市化發展城市水文站網布設問題，綜合考慮技術要求與社會經濟發展的需求，適當超前，優化布局。二是統籌規劃，突出重點，抓好前期規劃，加大測報基礎設施建設的力度，提高現代化水平和測報能力。三是加大遙測、巡測的技術研究，利用高科技手段擴大資料收集范圍，提高測報精度和時效性。四是抓住渭河治理開發以及引漢濟渭、東莊水庫建設的契機，借勢發展，爭取更多的發展機遇，實現開放式辦水文和大水文的目標。五是加強職工隊伍建設，采取引進外部人才、選拔有培養前途的技術人員送到大學培訓、內部培訓等措施，為事業發展提供強有力的人才支撐。六是加強科技創新，力爭在技術層面上有所突破，有所創新。七是創新管理，建立完善管理體制和運行機制。

針對王鋒廳長提出的“數字水文”的理念以及經濟社會發展對水文信息的迫切需求，陜西水文水資源勘測局積極應對，提出建設陜西“數字水文”的發展思路，編制了《陜西省水文信息化建設規劃》，此項工作走在全國水文系統前列。《規劃》堅持“實用、可靠、先進、標準、開放”的方針，實行“統一規劃、分步實施；整合資源、信息共享；需求主導、特色鮮明；實用為主、先進高效；統一標準、保障安全”的規劃原則。采用國內先進的儀器、設備和技術達到信息采集自動化、傳輸網絡化、信息數字化、管理現代化、決策科學化，全面提高省水文信息化水平，為社會經濟可持續發展提供強大的水文信息支撐。力爭在“十二五”期間率先實現陜西水文信息化。

四、夯實基礎構筑平臺

近年來，陜西水文水資源勘測局在上級領導的重視和大力支持下，從人才培養、擴大業務范圍，服務于社會，科技創新，引進國際、國內先進的儀器設備，克服經費不足等困難，積極開展新技術、新儀器的引進、消化、吸收、研制工作，有計劃有步驟地開展比測、試驗及研究，取得了大量的試驗成果。這些成果的取得為自動測報系統建設在技術、設備選型及應用上提供了經驗，為實現陜西水文“數字水文”提供了科學依據。

2009年和2010年10月，經層層選拔的兩批共60名技術骨干赴揚州大學進行為期一年的脫產培訓，第一批學員已于2010年7月畢業，并在各自崗位上用所學知識取得較好的效果。此項培訓活動將連續開展3年，為今后技術力量打好基礎。

2010年8月，省水文局鼓勵技術干部參加高學歷考試，并出臺相關政策。2011年3月，12人考上河海大學和西安理工大學工程碩士研究生。

2009年5月，在充分調研的基礎上，新增21個旱情監測點，改變了陜西水文局沒有旱情監測的空白，2010年旱情監測站點增加至41站。

2009年8月，在地震損毀項目建設中，對地震損毀的7處水文站進行了高標準的建設，并根據陜西水文特性，購進了3臺多普勒全斷面剖面流速儀（ADCP），7臺超聲波測深儀，4臺全站儀、7臺GPS定位儀。2010年12月，組織人員在西安水文局秦渡鎮水文站成功進行旁測式ADCP流量在線遙測量比測試驗。ADCP可實現無人、實時、在線、不間斷測出斷面水位、水溫、不同層流速和流量，比傳統流量測驗方法的效率高出幾十倍。

2010年7月，在中小河流洪水易發區站網建設中，省水文局成功建設9個自動化水位站、180個自動報訊雨量站，實現了水文信息自動轉發至各分局和省局，大大提高了信息傳輸的時效性。

2010年 11月，編制了《陜西省水文信息化建設規劃》大綱，并邀請水利廳部分專家進行局內審查，通過審查。此項工作在全國水文系統數首創，走在全國同行前列。

2010年6月，為引漢濟渭工程建設的2個專用水文站建成并正式投入使用。12月，為引漢濟渭工程水庫服務的站網規劃工作正式啟動。

2011年3月，為東莊水庫建設服務的東莊水庫水文站網建設規劃正式啟動。

五、搶抓機遇再展宏圖

今年，中央首次把加快水利改革發展以一號文件明確提出，說明中央下大力度關注水利事業，重視水利。面對這一大好時機，我們水文人必須轉變作風、凝心聚力、搶抓機遇，第一時間作出積極措施，以實際行動迎接水利大發展的春天。

水文是防汛抗旱減災的耳目，而水情工作事關防汛指揮決策，事關人民生命財產安全，是水文工作的重中之重。陜西省水文水資源局本著信息采集自動化、信息傳輸網絡化、信息處理標準化、分析科學化、服務多樣化、管理規范化、隊伍知識化的原則，積極建設水情信息系統和預報模型的開發、研制，抓好信息采集站點的自動采集、傳輸，夯實水情信息系統建設的基礎。同時開展了旅游風景區和無水文站中小河流36小時預警預報工作，取得了較好實效。

水文站是各種水文信息的來源。水文站的建設關系到水文的發展和實現“數字水文”的基礎。2010年陜西省水文水資源局編制完成了《陜西省水文站測驗設施改造建設規劃》并通過水利廳審查，現正抓緊落實資金進行改造。

根據實行最嚴格的水資源管理三條紅線的要求，還編制完成《陜西省黃河流域行政區界地表水監測站點布設規劃》，《陜西省主要河流納污能力和限制排污總量研究》等工作，為實現最嚴格的水資源管理三條紅線提供可靠的技術支撐。

陜西“數字水文”的實現不僅是水文測報的升級，而且是測報技術的革命，必將為陜西水文邁向“數字水文”積累成功的經驗。