信息技術(shù)在城市河道管理中的應(yīng)用

林平軍，嚴(yán) 平

江蘇省淮安市中里運河管理處，江蘇 淮安 223001

0 引言

全球背景下，水資源短缺已成為突出的客觀問題，隨著世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè)水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調(diào)控使用效率，對區(qū)域內(nèi)的雨情水情進(jìn)行自動監(jiān)測，實現(xiàn)雨情水情監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時采集和準(zhǔn)確傳輸；對各類水資源信息和防汛抗旱信息進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的查詢、分析和處理，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。

1 在城市河道管理中的應(yīng)用信息技術(shù)的背景

水利信息化可以提高信息采集、傳輸?shù)臅r效性和自動化水平，是水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和重要標(biāo)志。為適應(yīng)國家、省、市信息化建設(shè)、信息技術(shù)發(fā)展趨勢、流域和區(qū)域管理的要求，大力推進(jìn)城市河道管理信息化進(jìn)程，全面提高城市河道管理工作科技含量，是保障城市水利與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的必然選擇。河道管理信息化的目的是提高城市水利為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供服務(wù)的水平與能力。

2 信息技術(shù)在城市河道管理中應(yīng)用的實際問題

雖然在水利業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、開發(fā)信息資源為特征的水利信息化建設(shè)已經(jīng)起步，但進(jìn)展比較緩慢，各級水行政主管部門、各水利業(yè)務(wù)領(lǐng)域發(fā)展也很不平衡，覆蓋城市河道的水利信息網(wǎng)絡(luò)尚未形成。

對照國民經(jīng)濟(jì)信息化的發(fā)展要求，當(dāng)前城市河道信息化存在的問題主要表現(xiàn)在：

1）從總體上看，業(yè)務(wù)處理僅實現(xiàn)了部分?jǐn)?shù)字化，相關(guān)技術(shù)規(guī)范不完善，信息共享機(jī)制不健全，有限的數(shù)據(jù)資源總體質(zhì)量不高，使用效率較低。此外，信息的規(guī)范化和數(shù)字化程度過低。從水利系統(tǒng)自身的角度看，一是動態(tài)信息采集環(huán)節(jié)薄弱，二是信息積累未能全面規(guī)范化，有許多寶貴的原始觀測記錄、歷史文檔、規(guī)劃與設(shè)計等資料已因年代久遠(yuǎn)，未能得到妥善保護(hù)而損毀或散失，造成信息損失。與相關(guān)行業(yè)的信息交流受信息交換機(jī)制的制約，要么獲取困難，要么因業(yè)務(wù)側(cè)重點不同，所獲得的信息不完全符合其它水利業(yè)務(wù)應(yīng)用的要求。

2）從整體上看，信息采集系統(tǒng)不健全、不配套，直接通過數(shù)字化手段進(jìn)行采集的信息要素類型較少，時間、空間、采集頻度和精度與水利各項工作的整體需求不相適應(yīng)，數(shù)字化的信息量占水利信息總量的比例嚴(yán)重偏低。信息資源不足主要表現(xiàn)為：時效較差、種類不全、內(nèi)容不豐富、基準(zhǔn)不同、時空搭配不合理等，特別是信息的數(shù)字化和規(guī)范化程度過低，更加重了信息資源開發(fā)利用的難度。

3）從整體上看，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋面窄，傳輸能力低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市河道管理業(yè)務(wù)的需求。從采集點到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基層節(jié)點之間缺乏有效的信息傳輸手段，制約了信息技術(shù)應(yīng)用整體水平的提高。而且，由于可重用性與共享性是信息資源價值優(yōu)勢的突出體現(xiàn)，共享是充分開發(fā)和廣泛利用信息資源的基礎(chǔ)。導(dǎo)致各種信息基礎(chǔ)設(shè)施與共享機(jī)制仍不配套，導(dǎo)致有限的信息資源共享困難。

4）初步建成了相關(guān)專業(yè)資料數(shù)據(jù)庫。包括水、雨、風(fēng)情信息庫、氣象信息庫、水利工程電子地圖庫〈工情〉、法律法規(guī)庫、防汛搶險知識庫、歷史資料和圖片庫、行政管理數(shù)據(jù)庫等專業(yè)數(shù)據(jù)庫，構(gòu)成支持決策系統(tǒng)的基礎(chǔ)，并供有關(guān)部門和社會各界共享。其它在建的數(shù)據(jù)庫有：綜合性數(shù)據(jù)庫；水利水電工程建設(shè)專業(yè)數(shù)據(jù)庫；災(zāi)害監(jiān)測與評估專業(yè)數(shù)據(jù)庫；等，雖然數(shù)據(jù)庫建設(shè)已涉及相當(dāng)多的水利業(yè)務(wù)，但這些已建或在建的數(shù)據(jù)庫模式多樣、標(biāo)準(zhǔn)化程度低、存儲數(shù)據(jù)難以同化、安全與更新機(jī)制缺乏、技術(shù)水平差距明顯，難以實現(xiàn)信息共享。

5）在水利局機(jī)關(guān)、各區(qū)機(jī)構(gòu)、部分鎮(zhèn)等縱向水利部門的不同業(yè)務(wù)中，建立了相應(yīng)的信息系統(tǒng)，并發(fā)揮了積極的作用。各種新理論、新方法的引入進(jìn)展迅速，個別系統(tǒng)還達(dá)到了國際、國內(nèi)先進(jìn)水平。但由于信息資源不足，軟硬件和數(shù)據(jù)資源整體協(xié)調(diào)困難，致使已經(jīng)形成的信息處理能力難以充分發(fā)揮。另外，各級水利業(yè)務(wù)部門低水平重復(fù)開發(fā)的應(yīng)用軟件功能單一、系統(tǒng)性差、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，信息資源開發(fā)利用層次較低、成本高、維護(hù)困難，不能形成全局性高效、高水平、易維護(hù)的應(yīng)用軟件資源。

3 在城市河道管理中信息技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)組成

城市河道管理應(yīng)用信息系統(tǒng)，在設(shè)計和開發(fā)時，主要應(yīng)由采集層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、表示層、接口層、支撐層七個部分組成，內(nèi)容有：

1）采集層水利信息化系統(tǒng)。采集層采集的內(nèi)容有氣象、水雨情、工情、旱情、圖像、水質(zhì)、地下水、水土保持等信息，采集手段包括遙感、遙測和其他傳感器自動采集、云臺攝像、手工輸入、通過數(shù)據(jù)接口自動獲取等；具體的采集內(nèi)容、手段、采集地點的布局等根據(jù)具體系統(tǒng)決定；

2）網(wǎng)絡(luò)層。為信息共享和數(shù)據(jù)傳輸提供基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一般根據(jù)實際情況采用公網(wǎng)和專網(wǎng)相結(jié)合的方式；

3）數(shù)據(jù)層。通過建立所有與水利相關(guān)的數(shù)據(jù)的模型或結(jié)構(gòu)，使應(yīng)用層能夠更方便、更快捷地獲得各種水利信息，產(chǎn)生各種水利應(yīng)用；

4）應(yīng)用層。建立在數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)之上，通過建立各種應(yīng)用模型如洪水演進(jìn)模型、排水模型等，提供水利行業(yè)的各種應(yīng)用功能。如信息服務(wù)、統(tǒng)計分析、虛擬仿真、預(yù)報決策等；

5）表示層。以瀏覽器為載體，直接向從事城市河道管理的各級人員提供其所需要的相關(guān)功能或信息服務(wù)；

6）接口層。通過向各級水利系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)接口、數(shù)據(jù)接口和系統(tǒng)接口使各類信息得到充分共享，各級水利系統(tǒng)成為一個有機(jī)的整體，最終形成“數(shù)字水利”；

7）支撐層。通過相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)體系以及最新的技術(shù)，保證整個系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、有效的運行。

4 結(jié)論

廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，充分開發(fā)城市河道信息資源，以水利信息化帶動城市河道管理現(xiàn)代化，增加城市河道管理的科技含量、降低城市水利的資源消耗、提高城市水利的整體效益是新世紀(jì)城市水利發(fā)展的必由之路。城市河道管理信息化的首要任務(wù)是在水利業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用的同時建設(shè)水利信息基礎(chǔ)設(shè)施，解決水利信息資源不足和有限資源共享困難等問題，提高防汛減災(zāi)、水資源優(yōu)化配置、水利工程建設(shè)管理、水土保持、水質(zhì)監(jiān)測和水利政務(wù)等在信息技術(shù)應(yīng)用的整體水平，帶動城市水利現(xiàn)代化的發(fā)展。