淮河水資源管理信息系統(tǒng)的研究

晉成龍 鄭瑞琦 王媛媛

淮河水資源管理信息系統(tǒng)的研究

晉成龍 鄭瑞琦 王媛媛

水資源是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中至關(guān)重要的基礎資源。淮河流域水資源短缺、水污染嚴重、生態(tài)環(huán)境惡化等問題極為突出。為實現(xiàn)科學配置水資源，保護水生態(tài)環(huán)境，建設一個集水資源信息采集、數(shù)據(jù)存儲與分析、水資源優(yōu)化配置于一體的水資源管理信息系統(tǒng)是十分必要的。

一、系統(tǒng)需求分析

1.系統(tǒng)覆蓋范圍分析

淮河水資源管理信息系統(tǒng)的覆蓋范圍是根據(jù)淮河各級水資源管理機構(gòu)的分布、重要的引退水口和水利樞紐的分布以及淮河干流的水情、雨情采集數(shù)據(jù)站點的分布確定的。具體主要包括：淮河水利委員會，各省級淮河河務局、市級淮河河務局、縣級淮河河務局，淮河干流、主要支流引退水口和主要水利樞紐，水文局及下屬機構(gòu)，淮河流域水資源保護局及下屬機構(gòu)，淮河水功能區(qū)內(nèi)的其他水資源管理機構(gòu)。

2.系統(tǒng)功能需求

根據(jù)淮河流域水資源管理實際需求，遵循科學性、實用性、可擴展性和開放性等原則進行建設。該系統(tǒng)總體需求為：

（1）建立水資源全數(shù)字化空間數(shù)據(jù)庫平臺，實現(xiàn)對各種水源數(shù)據(jù)和其他空間數(shù)據(jù)的管理和實時數(shù)據(jù)的動態(tài)加載。

（2）以多種方式直觀地可視化表達各類信息的空間分布及動態(tài)變化過程，提供本地數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計分析、專業(yè)制圖功能。

（3）以功能強大的軟件工具和專業(yè)模型對水資源開發(fā)管理和各個方案進行模擬、分析和研究，并在可視化的條件下提供決策支持，增強決策的科學管理性和預見性。

（4）實現(xiàn)信息的互傳功能、Web信息發(fā)布功能，能通過廣域網(wǎng)實現(xiàn)異地信息同步共享，為水資源主管部門提供方便、及時、全面的信息服務，大大提高辦公效率和準確率，降低辦公成本。

二、系統(tǒng)建設目標

為保證合理調(diào)配淮河流域內(nèi)水資源，充分發(fā)揮其巨大的經(jīng)濟社會效益，淮河水資源管理信息系統(tǒng)必須先進實用，高效可靠，能為各級水資源管理機構(gòu)合理有效地管理水資源提供科學依據(jù)和技術(shù)支持。具體建設目標如下：

（1）建立整個淮河流域的水文、水質(zhì)等信息實時監(jiān)測的信息采集系統(tǒng)，為各級管理機構(gòu)管理水資源提供基礎數(shù)據(jù)。

（2）建立淮河水資源管理系統(tǒng)的資源共享服務平臺，支撐各類業(yè)務應用的運行與服務。

（3）建立一套符合水資源管理需求的應用系統(tǒng)，以實現(xiàn)各級水資源管理機構(gòu)需水及用水管理、供水管理、水質(zhì)管理、應急處理等功能。

（4）建立完善的水資源管理系統(tǒng)運行環(huán)境，保障水資源管理信息系統(tǒng)的可靠運行。

（5）建立完善的水資源管理系統(tǒng)保障環(huán)境，從體制、機制上保障水資源管理系統(tǒng)的高效運行。

三、系統(tǒng)總體框架

按照水利部最近頒布的《水利信息化頂層設計》，并根據(jù)其他流域及省份已實施水資源管理信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)，淮河水資源管理信息系統(tǒng)邏輯構(gòu)成包括：信息采集、資源共享服務、業(yè)務應用、運行環(huán)境、保障環(huán)境等五部分。

1.信息采集

信息采集是淮河水資源管理信息系統(tǒng)的基礎，信息采集主要通過自動采集、人工錄入以及與外部系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換獲得水量、水位、水質(zhì)等信息。信息采集系統(tǒng)應在現(xiàn)有監(jiān)測站網(wǎng)的基礎上，根據(jù)淮河流域的水資源管理機構(gòu)設置和流域水資源特點建立和完善統(tǒng)一的水資源動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，實現(xiàn)各監(jiān)測網(wǎng)之間的互聯(lián)互通。

2.資源共享服務

資源共享服務主要實現(xiàn)總中心、各分中心、各站點的資源共享，以及與其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通。資源共享服務主要組成包括：

（1）門戶系統(tǒng)

門戶由內(nèi)網(wǎng)門戶系統(tǒng)和外網(wǎng)門戶系統(tǒng)組成。內(nèi)網(wǎng)門戶系統(tǒng)是面向內(nèi)部辦公人員提供接入服務，為工作人員提供便捷、易用、高效的辦公手段，是所有應用系統(tǒng)的統(tǒng)一門戶，同時也是進行內(nèi)部信息發(fā)布的平臺，通過服務中心對業(yè)務系統(tǒng)中沉淀的數(shù)據(jù)進行管理并且為各業(yè)務應用提供資源服務。外網(wǎng)門戶系統(tǒng)面向有關(guān)部門、企業(yè)、公眾，提供水量、水質(zhì)等公眾關(guān)心的信息，提高服務質(zhì)量，開展網(wǎng)上業(yè)務公開，提供公眾參與互動交流等服務。

（2）水資源數(shù)據(jù)中心

水資源數(shù)據(jù)中心的主要作用是滿足海量數(shù)據(jù)的存儲管理要求；通過數(shù)據(jù)的異地容災備份，保證數(shù)據(jù)的安全性；整合系統(tǒng)資源，避免或減少重復建設，降低數(shù)據(jù)管理成本；整合數(shù)據(jù)資源，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。

3.業(yè)務應用

業(yè)務應用是用戶直接使用的與業(yè)務有關(guān)的各子系統(tǒng)集合，主要的業(yè)務應用包括：

（1）基礎信息管理系統(tǒng)

基礎信息管理系統(tǒng)主要管理水資源的基礎資料，如監(jiān)測站點資料、降水量、水質(zhì)調(diào)查評價等。

（2）需水預測系統(tǒng)

需水預測系統(tǒng)根據(jù)上年的實際用水量及社會經(jīng)濟的發(fā)展對水量的需求，通過需水預測模型來計算出來年的用水量。

（3）取水管理系統(tǒng)

取水管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)取水許可管理、水資源費征收管理。

（4）水質(zhì)管理系統(tǒng)

水質(zhì)管理系統(tǒng)主要包括水質(zhì)監(jiān)測管理、入河排污口管理、工程環(huán)境影響評價。

（5）地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)利用計算機建立地理數(shù)據(jù)庫，將空間地理分布狀況及所具有的屬性進行數(shù)字存儲，建立數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，同時開發(fā)各種分析和處理功能，以便快速獲取信息，并將處理結(jié)果以地圖、圖形及數(shù)據(jù)的形式表示出來。

4.運行及環(huán)境

運行環(huán)境由通信網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡、服務器與存儲、機房等基礎設施和基礎支撐軟件組成，保證整個系統(tǒng)正常運行，展現(xiàn)系統(tǒng)運行狀況，滿足業(yè)務人員的工作需要。

為切實保障系統(tǒng)建設運行的標準化、規(guī)范化和系統(tǒng)運行安全，需要可靠的保障環(huán)境，保障環(huán)境主要由標準規(guī)范體系、安全體系、政策保障、組織體系、人才保障等組成。

四、結(jié)語

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，水資源信息也在不斷地擴充和擴大，必將對水資源管理信息系統(tǒng)的功能及適用性提出更高的要求。今后應加強淮河流域水資源管理的現(xiàn)場調(diào)研，充分了解各水資源管理部門的業(yè)務需求，從而深入研究系統(tǒng)的各組成部分，不斷地對其功能進行擴充和完善

（作者單位：中水淮河規(guī)劃設計研究有限公司 230000）