山東省水文信息化建設構想及建議

王西文 ，沈麗娟 ，張廣智

（1.山東省水文水資源勘測局，山東 濟南 250014；2.山東省水利科學研究院，山東 濟南 250013）

水文信息化是通過利用現代信息技術，深入開發并廣泛利用水文信息資源，以促進水文信息交流與資源共享，實現水文信息采集、傳輸、存儲、處理及服務的網絡化與智能化。2011年中央一號文件聚焦水利，把水利作為國家基礎設施建設的優先領域，明確提出推進水利現代化建設。水文是水利的基礎，首先實現水文信息化，以水文信息化帶動水文與水利現代化。

1 水文信息化建設現狀

1）硬件環境方面。近幾年山東省水文信息化建設先后投入上千萬元用于購置服務器、計算機、繪圖儀等電子設備，基本實現了省、市水文局機關工作人員人手一機，重點水文站也配備了計算機設備。在建省局新辦公樓的視頻會商室、多功能廳和中心機房標準較高，各市局也建有會商室和機房，為省、市局水文業務系統建設建立了良好的開發和運行環境。

2）信息采集傳輸方面。全省雨情信息和多數水位信息已基本實現了自動采集，通過GPRS等傳輸至市水情分中心。省水情中心與各市分中心，自2002年起依托2 M水利信息專用光纜信道進行數據傳輸，2011年已升級為10 M。

3）信息存儲處理方面。目前山東省地表水、地下水、水質數據都采用程序進行整編，地表水已整編成果庫，實時雨水情數據實現了數據庫存儲，其他數據仍多以電子表格等文件方式存放。

4）信息服務方面。近年來，省市局相繼建設了“國家防汛指揮系統一期工程”、“山東省國家水文數據庫”，自主開發了“水文信息服務系統”、“洪水預報系統構建平臺”、“水情綜合業務系統”、“水文資料整編軟件”、“威海市水環境信息管理系統”等數十個水文業務軟件，在防汛抗旱減災、水工程規劃設計、水資源開發利用管理、水環境保護等方面發揮了巨大作用，取得了顯著的社會經濟效益。同時，省局和多數市局開通了外網網站，網站已成為水文對外宣傳和信息服務的重要窗口。

2 存在主要問題

1）機構不健全。目前除省局設有信息中心外，各市局沒有相應的信息化機構，全省水文信息化建設缺乏統一規劃和頂層設計，管理維護比較薄弱。

2）缺乏有效的資金投入機制。由于沒有穩定的投入渠道，經費投入嚴重不足，硬件設備多已超過服務年限，性能低，可靠性差。特別是省局承擔區域水資源監測重任后，設備已遠遠不能滿足海量水文數據處理的需要，急需更新換代。

3）水文數據庫建設相對滯后。一是數據存儲管理方式落后，現已積累的20多億條水文數據大多仍以紙質或電子文件形式分散管理，水質數據庫、地下水數據庫等基礎數據庫建設仍處于初期階段，水保數據庫、基礎信息數據庫、影像數據庫等均未建設，數據長期保存的安全性得不到保障。二是信息整合和共享能力低，各類水文信息分散于各部門存放，未進行有效整合，數字化和規范化程度低，不利于水文信息資源的共享和綜合開發利用。

4）業務應用開發能力低。多數業務軟件為各部門自行開發，沒有統一的開發管理平臺，各自獨立運行，功能單一，應用服務能力低，不能滿足政府和社會公眾對水文信息更深層次的需求。

5）辦公方式落后。目前山東省水文系統依然采用傳統的公文流轉方式，無法與上級部門的電子政務系統接軌。

3 信息化建設思路

1）統籌規劃、統一標準。在省局信息化工作領導小組統一組織下，立足全省水文實際，統一規劃，統一標準，統一水文信息化頂層設計，防止出現低水平重復建設。

2）實用先進，突出重點。針對山東省水利建設和經濟社會發展對水文的需求，結合防汛抗旱、區域水資源監測、水資源開發利用管理以及水環境保護的迫切需要，充分利用已有水文站網和基礎設施，并考慮對現有業務系統的兼容，采用當前成熟、先進的信息化技術和手段，加快業務系統建設。

3）資源整合，信息共享。充分利用公共信息基礎設施和已有基礎設施，按照相關規范和標準對水文信息進行整合，并以水文信息公用平臺為支撐，促進水文信息資源在系統內部高度共享，系統外部適度開放。

4）分步實施，保障安全。根據實際需要及可能，急用先建、分期實施、逐步推進。從業務應用需求的實際出發，優先建設水文信息化基礎設施，積極營造信息化保障環境，加快重點業務應用系統的建設，提高水文信息系統的安全性和可靠性，促進水文信息化健康發展。

4 信息化建設構想

4.1 基礎設施建設

基礎設施建設主要包括網絡與通信設施、機房環境、硬件設備和基礎軟件、視頻會議、安全系統等5方面。

1）網絡與通信設施。提升全省網絡帶寬，逐步建設省、市、縣（重點水文站）三級網絡連接。

2）機房環境。按照國家對機房建設的相關規定建設專用機房，達到供電、溫度、濕度、消防、監控、門禁、防塵、防盜、防雷等要求，提供安全可靠的機房環境，同時要整合各業務部門自建的機房，實現機房的統一管理和開發利用。

3）硬件設備和基礎軟件。硬件設備和基礎軟件統一布署、統一管理并共享利用，逐步構成基本統一的基礎軟硬件運行平臺，尤其是重要硬件設備和軟件的引進都要有論證和報批手續。

4）視頻會議系統。統一建設全省高清視頻會議系統，實現遠程視頻會議和異地水文業務會商。

5）安全系統。制定統一的安全方案，包括物理安全、網絡安全、信息安全、運行安全，以及安全制度建設等幾方面。

4.2 水文信息資源建設

主要包括信息采集、傳輸和數據庫建設。

1）水文信息采集。依據《山東省水文站網規劃》，對現有站網進行補充、調整和優化，避免重復建設；結合主體水利工程，按照《山東省水文監測工程建設管理辦法》，配套建設各類監測站的基礎設施與技術裝備，保障采集信息的及時、完整、準確。

2）水文信息傳輸。省、市間利用省水利骨干網（光纖網）進行水文信息的傳輸、處理，對有條件的市要逐步建設延伸到縣（或基層水文站）的三級網絡；市（縣）、水文測站間主要采用GPRS、3G無線網絡進行信息傳輸。

3）數據庫建設。按照國家標準或制定統一標準進行數據庫建設。數據庫主要包括實時信息庫、原始資料庫、整編成果庫、空間數據庫、專用數據庫等。

4.3 業務系統建設

水文業務系統建設包括：應用支撐平臺建設及基于統一平臺的防汛抗旱水情測報預報系統；水文站網基礎信息管理系統；水資源、水環境、水土保持監測信息管理系統；電子政務系統建設等。

1）應用支撐平臺。為各業務應用系統的開發提供公共資源，主要內容包括：基礎組件庫、中間件、模型工具、算法管理、數據統一訪問、用戶管理、數據字典、系統監控、平臺用戶界面等。

2）防汛抗旱水情測報預報系統。對雨水情信息進行實時接收、處理、發布，建立和完善旱情監測、預警、分析和評估體系。通過編制水情辦公、業務支持、雨水情信息處理、水文預報和氣象預報接口等功能模塊，實現WEBGIS下雨水情信息的檢索、維護、分析計算、專題圖表制作和成果輸出等功能。在科學分析的基礎上，提出應對措施和決策建議，為防汛抗旱決策提供技術支撐。

3）水文站網基礎信息管理系統。主要功能包括：可便捷展示水文測站的基礎信息、歷史特征值信息及實時數字和視頻監控信息；自動實現實時與歷史信息對比、超警提示和分類報表統計；通過視頻監控自動識別水尺讀數等。

4）水資源監測信息管理系統。系統既要滿足當前的業務需求，包括資料整編、數據庫建設、水資源公報和地下水通報制作等，又要充分考慮“落實最嚴格水資源管理制度，實施區域水資源監測”的實時監測、傳輸、存儲、檢索、分析、評價、預測和展示的需求。

5）水環境監測信息管理系統。實現對歷史和實時水環境信息的查詢、統計、分析、評價等，并能對水資源質量狀態進行模擬、評價，計算模擬不同時空水環境的承載情況以及納污情況，并對水資源質量的變化進行模擬預警預報；對污染物在特定河段的輸移擴散過程進行模擬仿真、預測預報。

6）水土保持監測信息管理系統。以省級總站、分站為監測信息管理基本構架，實現對歷史和實時水土資源相關信息的查詢、統計、分析、評價等，對水土資源狀態進行評價，計算模擬不同時空土壤的承載情況、侵蝕和流失情況，并對土壤侵蝕和水土流失的變化趨勢進行預警預報。

7）電子政務系統。一是公用平臺系統，包含統一的軟硬件支撐、用戶管理、門戶開發框架、信息發布、日志管理平臺等內容；二是協同辦公系統，包含領導辦公、通用辦公、綜合政務、公文管理、信息交換、移動辦公、內網門戶等內容。

5 建議

水文信息化是一項復雜的系統工程，是軟件與硬件工程、專業知識與新技術應用、維護管理與延伸服務的有機結合體。為此，在組織機構、人才培養和物質保障等方面提出以下建議：

1）健全組織機構，完善規章制度。省局和各市局要成立專門的信息化領導小組和工作小組，建立健全管理機制，明確崗位責任。對信息化建設統一組織與管理，保證信息化建設健康有序發展。制定和完善符合山東水文實際的相關政策和規章制度，使水文信息化建設做到有章可循。

2）加強隊伍建設，重視人才培養。根據水文信息化工作需要，制定切實可行的人才培養計劃，開展多層次的信息化技術培訓，把技術管理培訓、專業知識培訓、生產應用培訓以及經驗交流、技術考察等有機結合，特別要重視信息化系統應用人才的培訓工作。制訂并完善各項穩定信息化人才的措施，建立有效的人才激勵機制，創建有利于各類人才發展的良好環境，逐步形成一支掌握信息技術，能正確維護和熟練使用信息化系統的骨干隊伍。

3）開拓投資渠道，確保資金投入。信息化工作既要有項目建設資金，又要有系統運行維護資金。要科學合理統籌制定信息化工作的經費預算，既要重點籌劃建設投資、培訓費用，又要全面安排運行維護和升級擴展的費用。當前，要緊密結合國家加快水利建設的大好機遇，在水利工程帶水文工作中，充分考慮水文信息化建設內容，并加強前期工作和項目儲備，全面落實水文信息化的建設資金；同時，根據已頒布的《水利信息系統運行維護定額標準》，將水文信息化的運行維護經費納入年度預算，確保建成的水文信息系統安全穩定運行并長期發揮效益。