淺談“數字水文”和“水文社會化”的相關問題

摘 要:隨著21世紀 IT信息產業快速發展現狀以及水文行業滯后的實際情況，結合水環境不容樂觀的現實和水資源稀缺趨勢，對“數字水文”和“水文社會化”近幾年出現的一些新問題、新現象、新技術、新概念進行闡述。肯定了信息產業在水文行業的作用和地位，粗略地勾勒出水文發展的自動化、信息化的趨勢和方向。

關鍵詞:數字水文 水文社會化 信息技術

中圖分類號:P33文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0029-01

在當前全球環境中，水文事業是國民經濟建設和社會發展的基礎性、公益事業，在信息科學和信息技術蓬勃發展和水資源逐漸成為稀缺資源的背景下水文信息化工作必須得到重視和加強，水文必須超前發展。我國信息化進程起步晚，在知識經濟時代和迎接全球信息化新機遇的同時所面臨的挑戰也是十分嚴峻的，任重而道遠。信息化的關鍵在于行業發展、技術創新、人才培養，信息化程度具體可以表現在行業信息系統硬件、軟件的建立和完善上。

1 “數字水文”

1.1 數字水文

數字水文:“數字水文”是一個系統工程。實質地說，數字水文就是要求水文行業相關工作和水文信息從采集到記錄、存儲、整理、傳輸、發布、應用……整個過程全部實現自動化、智能化、無紙化、數字化、網絡化。實施數字水文是全社會的行為，需要有政府、公眾和學術研究機構參加，需要全社會的關心和支持，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。數字化的水文有以下幾個特點。

(1)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。

(2)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。

(3)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水文標準的建立，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。

(4)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。

(5)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(化)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。

1.2 數字水文需要的技術

數字水文將隨時間不斷地推進，按《全國水文事業發展規劃項目》規劃預計將有可能力在2020年左右實現初步的數字化水文。

(1)自動化技術:包括自動化元件、自動化儀表、自動化設備、技術開發研制，自動化管理等多方面的技術。

(2)計算機技術:更好地理解已經觀察到的數據，如三維顯示。計算的科學允許我們突破實驗和理論科學的局限性。模擬和仿真將給我們收集水文數據以新的方法。

(3)大規模存儲技術:水文系統每天產生大量的有關水文水資源的信息。就全國范圍來說，數字化水文每秒將產生數千兆有關水的信息，每年將要求存儲萬億兆字節的信息，對于全球來說數量就更驚人。

(4)軟件工程技術:研究開發新軟件，建立水文應用模型，分析水文新現象，找出本質規律。

(5)寬帶網絡技術:數字水文所需的數據將由成千上萬不同的組織維持，并非是單一的數據庫。那意味在數字化水文中正在使用的服務器將需要與高速的網絡連接，更高速率的網絡技術以滿足傳輸及應用要求。

(6)互操作性技術:在水文信息系統中引入一系列標準，有利于保障水文信息系統技術及其應用的規范化發展，指導水文信息系統相關的實踐活動，拓展水文信息系統的應用領域，從而實現水文信息系統的社會價值、經濟價值、環境生態價值。需要更進一步的技術進步來充分認識數字水文的潛力，尤其是在這些領域如自動解譯圖像、對來自不同渠道和領域的數據的整合以及能夠從網上找到和連接關于地球上某個地點的水文信息—— 即最終形成“全球水文信息網”。

(7)RS(遙感)技術、GPS(全球定位系統)技術、GIS(地理信息系統)技術。

在上述水文的應用背景和技術背景下，水文具備了從初級應用階段進入到社會化應用階段的基本條件。

2 水文社會化

水文社會化是對“水文信息資源”應用局限性和使用不方便最公開、最直接的挑戰，也是一項持久、龐大的水文推廣應用工作。水文社會化，從應用角度來看意味著每個人或部門都可以方便、實時地使用水文信息;從生產角度來看，是盡可能提供社會需求的水文信息。水文社會化的目標是“網絡互連，資源共享，公開互動”。即形成全社會參與、共享互動的格局。有系統硬件維護、數據采集、水文應用平臺、軟件開發、水文系統集成、水文服務提供等分工和功能。水文社會化過程也是水文工作的細分化、專業化、標準化、實用化、簡單化、公開化、透明化和普及化過程。

事實上，水文應用和其他(社會事業)應用緊密結合在一起，已經成為人們日常生產和生活不可分離的一部分。水文發展的將來就是人人了解水文，實時使用水文信息，使水文信息真正發揮它的全部(經濟、社會、環境、文化……)效益。當這種層次的應用從一個組織一個區域、一個國家擴展到全世界范圍水文信息都基于水文信息系統進行管理時，就實現了廣義的水文的社會化。

3 結語

水文工作最根本的目的是其社會效益，經濟價值和生態環境效益，這意味著水文的發展是社會效益、生態環境效益和經濟利益“三導向性”的，無論是開發水文數據產品還是信息平臺系統，都需要在社會效益、生態環境效益和經濟利益上都獲“收利”。上述的因素決定著水文信息系統的發展途徑，形成了現在水文工作方式和應用方式。

當前，信息科學和信息技術蓬勃發展，“水文信息系統”隨生產力和生產關系變化而變化，含義也不斷豐富。傳統觀念、傳統管理、傳統技術、傳統體制已不再為人唯一崇尚。水文發展沒有固定目標和終結，沒有固定模式;但開放性、信息化、社會化是大方向，是必經之路。隨著水文事業的社會化和發展，將來會更好地為人們生活和生產服務，造福人類。

參考文獻

[1] 吳季松.合理水價形成機制初探[J].中國水運，2001(3).

[2] 承繼成，李琦，易善楨.國家空間信息基礎設施與數字地球[J]，1999(10).

[3] [美]尼葛洛龐帝[著].胡泳，范海燕[譯].數字化生存[J]，1997.

[4] 水文事業發展規劃[J]，2003.

[5] 科技部國家遙感中心[J].地理信息系統與管理決策，2000.