黃河水利信息化的發展和研究

馮 建

（黃河水利委員會信息中心，河南 鄭州 450008）

1 信息化發展的基本趨勢

1.1 國家信息化

20 世紀90年代，國家相繼啟動了以金關、金卡和金稅為代表的重大信息化應用工程。 進入21 世紀，把信息化提到了國家戰略的高度，以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化、走新型工業化道路，強調推進國民經濟和社會信息化，推進信息化與工業化融合發展。 黨的“十八大”進一步把“信息化水平大幅提升” 納入全面建成小康社會的目標， 堅持走中國特色新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化道路，推動信息化和工業化深度融合、 工業化和城鎮化良性互動、 城鎮化和農業現代化相互協調，促進工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展。“四化同步” 發展戰略必將對今后十年我國信息化推進和信息通信業發展產生重大而深遠的影響。

國家信息化發展戰略重點包括： 一是推進國民經濟信息化；二是推行電子政務；三是建設先進網絡文化；四是推進社會信息化；五是完善綜合信息基礎設施；六是加強信息資源的開發利用；七是提高信息產業競爭力；八是建設國家信息安全保障體系；九是提高國民信息技術應用能力；十是堅定不移地把信息化作為軍隊現代化建設發展方向，推動軍隊信息化建設。

1.2 水利信息化

國家水利信息化，是圍繞大力發展民生水利，促進傳統水利向現代水利、可持續發展水利轉變，堅持“協同推進、需求驅動、資源共享、建管并重、確保安全”，及“統一技術架構、強化資源整合、促進信息共享、保障良性運行”的原則，加快水利信息基礎設施及業務應用建設，加強資源整合與共享利用，完善信息化工作體制機制，推動“從局部單一發展向整體全面推進轉變、從信息技術驅動向應用需求帶動轉變、 從信息資源分散使用向共享利用轉變、從片面強調建設向建設與管理并重轉變、從滿足日常需求向提升綜合決策支撐能力和確保安全轉變”。努力推進全國水利信息化向欠發達地區和基層擴展， 為民生水利新發展提供信息化支撐，以水利信息化帶動水利現代化。

2 黃河信息化發展形勢

2.1 發展情況

2001年7月黃河水利委員會正式提出建設 “數字黃河”工程，開展了“數字黃河”工程規劃，十多年來，黃河信息化建設取得了可喜的進展。

（1）黃河計算機網絡依托黃河通信專網和公網，實現了黃委與全部委屬單位，水利部、三大軍區等黃河防總成員單位，八省區水調部門及中上游水庫等的聯網， 聯網終端計算機達一萬余臺。 改造并建設完成的三門峽至河口一千多公里的容量為155Mb SDH 微波干線在黃河治理開發和保護管理工作中發揮了重要作用。

（2）建成了全國第一個水利數據中心，黃河數據中心有一個中心和5 個節點分中心，具有大容量高性能的存儲能力，實現了水文數據、水環境數據、遙感地理數據、工程基礎數據、河務管理數據以及防汛、水調、水政、工程建管等綜合數據的集中存儲與分布存儲，黃河聯邦數據存儲管理體系初步形成。

（3）相繼開展了防汛抗旱減災、水資源管理與調度、水土保持監督監測、水資源保護、水利工程建設與管理、黑河水量調度、水政執法與管理等業務應用系統建設， 核心業務應用系統的功能進一步增強。 率先開展的河道水政遙感監測系統建設和應用已經納入水利行業標準配置， 各應用系統在治黃業務管理工作中發揮了難以替代的作用。

（4）黃河電子政務穩步開展，綜合辦公的自動化水平和辦公效率明顯提高。 綜合部門如人勞、規計、財務等的管理信息化逐步開展并有良好的應用；“黃河網” 以及各單位對外網站已經成為政務公開和對外交流服務的門戶； 相關的計算機網絡應用已經成為廣大職工獲取知識、開展工作、相互交流等不可缺少的工具和手段[1]。

2.2 存在問題

當前黃河水利信息化亟待解決的問題有以下幾個：

（1）治黃信息化公共基礎設施建設嚴重滯后，特別是通信設施落后已經成為制約治黃信息化發展的瓶頸。 十多年來，社會通信公共基礎設施迅速發展， 光纖到村光纖到戶已逐漸成為可能，而黃河通信缺乏光纖通信設施，還處于無線微波通信時代。由于公網資源難以覆蓋防洪和治河工程及河道內信息采集點，通信傳輸容量和傳輸能力不足已經成為治黃信息化發展的阻礙。 防洪工程安全監測、圖像監控、視頻會議、搶險減災等應用需求受到嚴重制約；計算機網絡結構無法進行合理調整；閘站自動控制系統、涉密業務系統與互聯網的混網使用問題突出，數據災備體系因缺乏光纖網絡支持而不能完善，網絡安全、信息安全、數據安全，乃至工程運行安全仍然存在較大隱患。

（2） 信息資源共享體系和應用綜合支撐平臺尚未建成，仍然是治黃信息化的短板。 “數字黃河”工程規劃提出建設應用服務平臺，目的即在于解決信息資源共享、系統互聯互通和應用集成問題，但由于缺少建設經費和共享機制建設滯后等原因，平臺建設還停留在框架階段，還不能夠支撐數據資源、應用資源、系統軟硬件及模型計算資源等的信息資源共享， 致使信息資源浪費、重復建設、低水平開發依然存在，治黃信息化的整體水平還有待提高。

（3）信息安全體系還未建立，信息化基礎設施和平臺的運維監控管理還缺乏手段。 近年來，計算機網絡安全和網絡管理系統建設剛剛起步，黃委網絡安全、數據安全、應用安全、系統安全及物理安全等還未形成完整的信息安全體系，通信設施、數據存儲設施、 相關支撐平臺及應用系統的運行監控管理和維護管理等還是手工作業，信息化業務自身的管理還未信息化。

2.3 面臨形勢

（1）國家“四化同步”發展戰略對治黃信息化提出了新要求

黨的十八大報告明確提出，“四化同步”發展戰略和“五位一體”的總體布局，國家發改委、工信部陸續出臺了國家信息化發展戰略、政務信息化工程建設、互聯網、物聯網、通信業、電子信息制造業等“十二五”發展規劃。 治黃信息化必須把握經濟社會發展大勢，融入信息化發展潮流，加強信息技術的應用、提升建設及管理水平， 服務治黃需求， 服務經濟社會和生態文明建設，實現與治黃工作深度融合、同步發展。

（2）加快水利改革發展為治黃信息化帶來了新機遇

2011年中央1 號文件和中央水利工作會議，把水利改革發展提到國家發展更加突出的戰略地位， 把水利信息化作為水利發展的重點領域，要求加快推進水利信息化建設，提高水資源利用調控、水利管理和過程運行的信息化水平，以水利信息化帶動水利現代化。 水利部黨組提出，發展民生水利，水利信息化是水利管理和運行保障體系的重要組成部分， 要積極構建與現代水利相適應的水利信息化綜合體系， 并提出了當前和今后一個時期水利信息化的總體目標，強調要全力實現“五個轉變”，全力推進水利信息化八大重點工程建設。 加快水利改革發展，進行了全黨動員和全面部署， 對于水利信息化發展具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。新一輪大規模水利工程建設浪潮的興起，必將為水利和治黃信息化發展創造良好的外部環境和難得的快速發展機遇。必須扎實做好并加快信息化前期工作，推動治黃信息化基礎設施建設，帶動治黃現代化。

（3）信息技術進步為治黃信息化發展提供了基礎

當前，“物聯網”技術為實時進行智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理等提供了技術支持， 為建立黃河綜合應急響應和指揮管理的調度“物聯網”系統奠定了基礎；“云計算”技術為有效實現信息資源共享和提高利用水平、綠色節能、避免重復投資，以及提高信息服務能力和信息化管理水平提供了技術基礎；“大數據”理念為提升數據中心的服務能力指明了方向，移動應用技術為全時空信息服務提供新的途徑等， 隨著信息技術的發展和新技術的應用，信息化發展將不斷帶動治黃工作走向現代化，必將持續提升治黃工作的科技水平和發展能力。

3 黃河信息化未來發展的方向

筆者認為光纖通信網等通信基礎設施建設、云數據中心和資源共享、黃河信息安全保障體系建設將是未來的發展方向。

3.1 光線通信網等通信基礎設施建設

（1）加強黃河下游光纖通信網等通信基礎設施建設，所謂光纖通信， 就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信之目的。 黃河水利信息化要以支持下游防洪工程監測監控管理和險情災情視頻圖像傳輸為著力點， 開展下游沿河光纖環網和支線接入網等光通信基礎設施建設，實現黃委各級管理機關、下游沿河基層管理單位、信息采集點和監測監控點的光纖通信連接。推進光纖通信技術在治黃工作中的應用， 基于電信級的高清視頻會議系統應用擴展到縣局， 黃河電視系統擴展到閘站和堤防管理段、所。

（2）在光纖通道網建成的同時，還要加強寬帶移動通信和黃河衛星通信系統建設及通信技術應用。 以保障搶險救災及重大突發事件處置的前后方指揮通信為著力點， 大力提升移動通信和應急通信能力。 建立下游寬帶移動接入系統，為險情搶護、防汛指揮和應急響應等提供通信集群調度， 為工情險情移動采集提供視頻和數據傳輸通道；加快建立黃河衛星通信網絡平臺，利用便攜式衛星通信系統和海事衛星終端， 實現重大指揮現場和后方之間信息的可靠傳輸； 光纖通信網可結合公網移動通信技術、加強手機移動寬帶上網的應用，滿足沿河移動業務需求。

3.2 云數據中心發展方向

（1）可在現有黃河數據中心的基礎上，建設云計算中心管理平臺，逐步建成黃河云數據中心。 采用云計算技術，實現系統軟硬件資源統一分配和共享、設備負載均衡、系統應急響應，保障各類服務不中斷，增強應用服務和計算能力，為治黃信息化提供系統軟件和硬件設施服務。 而這個就涉及到云存儲，云存儲是一個以數據存儲和管理為核心的云計算系統。 云存儲是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件容錯集合起來系統工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問的一個系統。

（2）在云數據中心的基礎上，提高數據資源共享和服務能力。 繼續推進黃河數據交換與共享服務平臺建設，推動建立各類業務系統的信息交換平臺，逐步實現與流域省（區）水利數據交換與共享。 推進大數據技術的應用，不斷改進數據中心的數據資源共享服務門戶系統，增強數據分析和統計服務能力，進一步提高海量數據的利用效率。

（3）云數據中心建立之后，還要提高應用共享資源的管理和服務能力。 繼續完善應用資源管理服務平臺，規范應用資源開發、增強應用資源整合、綜合集成和管理能力，規范應用系統的開發模式，提高對應用系統的管理和服務水平。

3.3 黃河信息安全保障體系建設

從涉密安全、數據安全、應用安全、主機安全、網絡安全及物理安全等全面加強黃河信息安全保障體系建設。 堅持積極防御、綜合防范，主動應對信息安全挑戰；堅持立足實際，綜合平衡安全成本和風險，確保重點，優化信息安全資源配置。 加強信息安全和保密意識， 加強政務內網分級保護和業務網信息系統等級保護建設， 建立健全黃委信息安全事件應急響應機制和應急管理機制，不斷完善信息安全應急處置預案，提升安全防護水平和應急處理能力。 建立完善的系統級和數據級的安全備份和管理機制，提高數據災難的應急響應能力，增強信息基礎設施和重要信息系統的抗毀能力和災難恢復能力。 加強信息安全風險評估工作，加強云計算環境下的信息安全措施研究，建設和完善信息安全保障和監控體系，提高對網絡安全事件應對和防范能力。

4 結語

黃河水利信息化通過開發治黃過程中積累的寶貴數據資源，達到進一步加強黃河治理開發保護與管理，實現水資源的可持續利用，保障流域防洪安全、供水安全、飲水安全、生態安全乃至全國的能源安全和糧食安全。 最后，由于筆者的水平和視野局限性，不能全面概括描述黃河的信息化，只能從筆者本身從事的工作角度來研究黃河水利信息化的發展和未來方向， 不合理之處還請同行指正。

[1]水利部信息化工作領導小組辦公室.2010年度中國水利信息化發展報告[R].中國水利水電出版社，2011：38-40.