關(guān)于渭河下游水利信息化發(fā)展的思考

王 冰，張秀俠，孫西文

（陜西省江河水庫(kù)管理局，西安 710018）

陜西省江河水庫(kù)管理局信息化工作起步較早，自2000年初，開(kāi)始籌建各種信息系統(tǒng)。期間投入大量資金，購(gòu)買(mǎi)眾多服務(wù)器、終端機(jī)。然而許多系統(tǒng)卻棄之不用。自2011年提出建設(shè)“數(shù)字渭河”設(shè)想，成立信息中心后，購(gòu)買(mǎi)了許多基礎(chǔ)平臺(tái)軟件，卻因?yàn)楦鞣N原因止步不前。在2000年初，黃委的信息化發(fā)展只是略高于我省，但經(jīng)過(guò)這些年不斷的發(fā)展，從“數(shù)字黃河”提升到了“智慧黃河”，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越我們，站在了水利信息化的發(fā)展前沿。近年來(lái)國(guó)家不斷加強(qiáng)對(duì)水利信息化的重視，多次出臺(tái)相關(guān)文件。我們應(yīng)抓住機(jī)遇，大力發(fā)展信息化工作，改善工作環(huán)境，解決現(xiàn)今工作中存在的諸多問(wèn)題。

1 渭河下游信息化建設(shè)現(xiàn)狀

我省先后建成了辦公自化系統(tǒng)、基于GIS的渭河工情查詢系統(tǒng)，水行政許可系統(tǒng)，還有檔案管理系統(tǒng)及用友財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)軟件系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是由各相關(guān)處室根據(jù)自身業(yè)務(wù)需要，自行建設(shè)而成。但由于建設(shè)初期對(duì)自身需求沒(méi)有深挖，專(zhuān)業(yè)知識(shí)落后，缺乏軟件專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員把關(guān)，軟件功能開(kāi)發(fā)及規(guī)模建設(shè)不到位。而后期的又普遍存在重建設(shè)輕管理，管理落后于建設(shè)，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員維護(hù)，管理水平和技術(shù)落后。自動(dòng)化、信息化成都較低，使用普及率不足，甚至因業(yè)務(wù)人員水平有限，又使業(yè)務(wù)操作回到原始手動(dòng)層次。防汛決策仍停留在口口相傳或書(shū)面聯(lián)絡(luò)低水平狀態(tài)。辦公自動(dòng)化、無(wú)紙化辦公沒(méi)有得到真正實(shí)現(xiàn)等。

1.1 盲目建設(shè)、需求不明確

各部門(mén)在系統(tǒng)建設(shè)初期只重視硬件資源投入，和軟件資源的購(gòu)買(mǎi)。硬件設(shè)備不斷擴(kuò)充和完善，但是擁有設(shè)備不等于擁有數(shù)據(jù)。而軟件系統(tǒng)只考慮購(gòu)買(mǎi)正版軟件，浪費(fèi)大量資金，沒(méi)有為后續(xù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)考慮。從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)框架簡(jiǎn)陋，數(shù)據(jù)庫(kù)是空殼。而信息化建設(shè)成效的漸進(jìn)性又注定了只有不斷投入才能在一段時(shí)間后逐漸見(jiàn)到成效，決定了其具有建設(shè)和維護(hù)階段需要有不間斷投入，各部門(mén)在硬件設(shè)備建成后，基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)搭建后見(jiàn)不到成效后即放棄繼續(xù)投入，機(jī)器得不到專(zhuān)業(yè)維護(hù)，軟件系統(tǒng)也棄之不用，不僅造成了資源浪費(fèi)，也成為了爛尾工程。

為什么總說(shuō)信息化建設(shè)也是“一把手工程”，因?yàn)槭紫刃畔⒒l(fā)展觀念需要單位的主要負(fù)責(zé)人予以充分理解和肯定，并根據(jù)本單位自身情況制定出合適的建設(shè)方案和總體規(guī)劃，并且自上而下帶頭使用，形成共識(shí)，堅(jiān)決執(zhí)行；如果還是停留在遇到什么問(wèn)題解決什么問(wèn)題的被動(dòng)層面上，將會(huì)使信息化發(fā)展走入歧途，或者各自建設(shè)，或者最終放棄，得不到長(zhǎng)久化發(fā)展。

1.2 資源陳舊、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

已建成的硬件系統(tǒng)和軟件平臺(tái)，各自都存在不同的缺陷，在使用一段時(shí)間后，甚至個(gè)別系統(tǒng)還沒(méi)有投入使用就被擱置在一旁。究其原因，無(wú)外乎是因?yàn)樵谲浖脚_(tái)開(kāi)發(fā)前，各部門(mén)之間相互不溝通，沒(méi)有嚴(yán)格了解需求分析，各建各的系統(tǒng)，而且不委托專(zhuān)業(yè)軟件公司開(kāi)發(fā)，不按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)。最終導(dǎo)致系統(tǒng)界面不夠友好——用戶不喜歡，功能欠缺——不能滿足用戶需求，操作繁瑣——用戶不會(huì)用，數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一——數(shù)據(jù)無(wú)法共享等問(wèn)題，致使終端業(yè)務(wù)人員最終放棄使用。

仍在使用中的軟件平臺(tái)，如水情查詢系統(tǒng)、檔案管理系統(tǒng)等主要用于處理一些基本的數(shù)據(jù)錄入和查詢等基本功能。而多年積累的水文資料、工程管理資料、水政執(zhí)法資料、水資源利用及保護(hù)資料、文書(shū)檔案等信息數(shù)據(jù)除了查詢，并不能提供更大的作用。而功能簡(jiǎn)單的系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的不整合，使得軟件平臺(tái)無(wú)法對(duì)上述資料進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)、處理、分析和應(yīng)用，使其各自形成封閉的空間，無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享和重復(fù)利用等行業(yè)要求。多年以來(lái)，我省各部門(mén)、各基層河務(wù)局、水文局、水文站積累了大量有價(jià)值但無(wú)法發(fā)揮作用的原始數(shù)據(jù)，而運(yùn)行軟件平臺(tái)的服務(wù)器又因?yàn)槟晗抟丫谩⑷狈S護(hù)，計(jì)算能力及存儲(chǔ)能力都難以滿足新時(shí)期業(yè)務(wù)的計(jì)算、分析等應(yīng)用處理需求。設(shè)備與設(shè)備之間也沒(méi)有形成統(tǒng)一有效的管理組織機(jī)制；數(shù)據(jù)間存在突出的異構(gòu)性問(wèn)題，很難實(shí)現(xiàn)便捷的交流和共享，無(wú)法為防汛決策提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

1.3 新時(shí)期業(yè)務(wù)需求得不到滿足

近幾年國(guó)家政策不斷地調(diào)整，而我省也根據(jù)自身情況對(duì)專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)進(jìn)行了完善，不僅對(duì)水利信息化、水資源保護(hù)和利用等新興專(zhuān)業(yè)越來(lái)越重視，就連防汛業(yè)務(wù)、工程建設(shè)管理、水行政執(zhí)法等老牌專(zhuān)業(yè)的工作需求也在不斷地變化。各種業(yè)務(wù)已不再滿足于傳統(tǒng)的效率低下的工作方式，對(duì)于數(shù)據(jù)資源的要求也隨之提高。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、應(yīng)用方式已無(wú)法跟上現(xiàn)代的工作節(jié)奏，滿足不了當(dāng)前信息化建設(shè)發(fā)展要求。而高密集型數(shù)據(jù)應(yīng)用正逐漸成為新的應(yīng)用需求。如GIS數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像、遙感數(shù)據(jù)、水利普查數(shù)據(jù)及水文水質(zhì)數(shù)據(jù)等這些海量數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的應(yīng)用平臺(tái)，而我省在前幾年已購(gòu)買(mǎi)渭河陜西段高清航拍影像圖及DEM等數(shù)據(jù)，面對(duì)這些海量數(shù)據(jù)資源的高性能計(jì)算處理、多面分析、快速存儲(chǔ)、檢索和備份等工作需求，我省現(xiàn)有的平臺(tái)和落后的設(shè)備根本無(wú)法滿足。

現(xiàn)行信息化基礎(chǔ)薄弱，水利相關(guān)信息資源的共享，獲取能力有限，缺乏應(yīng)用、維護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，因此建立新型的水利信息化工作模式勢(shì)在必行。

2 云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代的水利信息化應(yīng)用

云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源，是當(dāng)前IT領(lǐng)域最先進(jìn)的理念。通俗來(lái)講，云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說(shuō)法。

大數(shù)據(jù)是一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型和價(jià)值密度低四大特征。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、相關(guān)性分析。

現(xiàn)在各行業(yè)掌握了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)，未來(lái)更多發(fā)達(dá)國(guó)家或行業(yè)龍頭代表可能會(huì)將這些數(shù)據(jù)共享。如果假以統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)性分析，從中總結(jié)歸納出規(guī)律性，將在很大程度上可以預(yù)測(cè)未來(lái)，提高管理水平，這是大數(shù)據(jù)的價(jià)值存在。

大數(shù)據(jù)需要特殊的技術(shù)，以有效地處理大量的容忍經(jīng)過(guò)時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)。適用于大數(shù)據(jù)的技術(shù)，包括大規(guī)模并行處理數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、云計(jì)算平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

從技術(shù)上看，大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數(shù)據(jù)必然無(wú)法用單臺(tái)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，必須采用分布式架構(gòu)。它的特色在于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘。但它必須依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和云存儲(chǔ)、虛擬化技術(shù)。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興計(jì)算形態(tài)，也將一齊助力大數(shù)據(jù)革命，讓大數(shù)據(jù)發(fā)揮出更大的影響力。

大數(shù)據(jù)的價(jià)值在于共享與服務(wù)，圍繞這個(gè)目標(biāo)以水利數(shù)據(jù)基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)為依托，結(jié)合云計(jì)算技術(shù)，開(kāi)發(fā)水利大數(shù)據(jù)資源化應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)挖掘資源化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布異構(gòu)和高效利用。當(dāng)今，由于行業(yè)體制和技術(shù)層次的制約，水利信息化僅僅還停留在數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)層面上。與決策層所需要的復(fù)雜查詢、分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)等專(zhuān)業(yè)需求還相差甚遠(yuǎn)。主要是由于各層級(jí)水利單位之間和不同性質(zhì)水利單位之間相互交錯(cuò)的行業(yè)特性所帶來(lái)的數(shù)據(jù)混合性強(qiáng)、復(fù)雜度高、結(jié)構(gòu)多樣性。所以，為了解決當(dāng)前問(wèn)題，要根據(jù)水利行業(yè)數(shù)據(jù)特性，結(jié)合云平臺(tái)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)共享、分析、計(jì)算等問(wèn)題，創(chuàng)建出水利信息化獨(dú)有的一套完整技術(shù)體系。

3 未來(lái)信息化建設(shè)發(fā)展建議

信息建設(shè)，離不開(kāi)強(qiáng)有力的制度約束和基礎(chǔ)設(shè)施支撐。根據(jù)我省基本情況，制定相應(yīng)制度，規(guī)范信息化建設(shè)流程，完善管理體系，充實(shí)信息化建設(shè)隊(duì)伍。強(qiáng)化信息化平臺(tái)的普及使用，讓所有人學(xué)習(xí)和習(xí)慣電子辦公。充分利用云計(jì)算技術(shù)，減少硬件設(shè)備費(fèi)用支出，只購(gòu)置基本硬件設(shè)備。利用強(qiáng)大的公有云來(lái)獲取并處理、分析單位所需的公共數(shù)據(jù)資源。同時(shí)在單位內(nèi)部組建私有云，用于保密性質(zhì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析、預(yù)測(cè)，為決策層提供強(qiáng)有力的支撐。

3.1 辦公自動(dòng)化的建設(shè)

依據(jù)我省現(xiàn)狀，結(jié)合各處室需求，開(kāi)發(fā)綜合辦公管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)局機(jī)關(guān)各部門(mén)及各下屬基層單位同網(wǎng)絡(luò)辦公。支持網(wǎng)絡(luò)公文流轉(zhuǎn)、收發(fā)，辦公、后勤管理，財(cái)務(wù)報(bào)銷(xiāo)、審批流程，人事及檔案工作的歸檔、查詢等詳細(xì)工作。開(kāi)發(fā)移動(dòng)辦公模塊，隨時(shí)隨地辦公，提高工作效率，減少工作流程等待時(shí)間。進(jìn)而響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。

3.2 智慧渭河的建設(shè)

依托數(shù)字渭河設(shè)想，應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)。并基于云平臺(tái)建設(shè)以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的三維仿真地理信息系統(tǒng)。融入渭河航拍影像圖片及高程數(shù)據(jù)，真實(shí)還原渭河場(chǎng)景，查看任意地段實(shí)景。對(duì)現(xiàn)有防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造并接入智慧渭河體系，實(shí)現(xiàn)固定、移動(dòng)終端共同使用，打破視頻會(huì)議固定地點(diǎn)的局限，隨時(shí)隨地可召開(kāi)會(huì)議，隨時(shí)了解實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)情況，讓決策更加直觀明了。

用遙感技術(shù)結(jié)合GIS平臺(tái)，輔助于防汛管理，水行政執(zhí)法等業(yè)務(wù)，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)遙感影像的計(jì)算分析，從而發(fā)現(xiàn)涉河建筑、采沙等違法行為，降低了執(zhí)法人員巡查時(shí)間及成本，也避免了違法人員打游擊。還能夠通過(guò)影像發(fā)現(xiàn)河道來(lái)水及工程變化情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)情況，降低人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

建立完善的水雨情采集系統(tǒng)，更換技術(shù)落后設(shè)備，全面替代人工讀取數(shù)據(jù)，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程人工智能化操作。利用云計(jì)算強(qiáng)大的計(jì)算處理能力和大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)分析特長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)渭河流域全方位的地形、地質(zhì)、防洪工程現(xiàn)狀、壩體情況分析，洪水淹沒(méi)、演進(jìn)分析，在洪水來(lái)臨時(shí)，能夠第一時(shí)間正確預(yù)測(cè)出洪水走向及破壞范圍。通過(guò)工情視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及在水利工程和壩體內(nèi)部埋置各類(lèi)探測(cè)器等設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，自行對(duì)防洪工程、壩體、涵閘等工程設(shè)施健康度進(jìn)行分析，自動(dòng)上報(bào)安全隱患。

水是社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是社會(huì)必不可少的重要資源，能為人類(lèi)創(chuàng)造優(yōu)美的生存環(huán)境，同時(shí)水在很多因素下又可能轉(zhuǎn)化為災(zāi)害，成為社會(huì)發(fā)展的約束，甚至?xí)?yán)重威脅人類(lèi)的生存。我省水利信息化基礎(chǔ)還比較薄弱，近幾年更是止步不前，全面實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化的事業(yè)還任重道遠(yuǎn)。要充分利用信息技術(shù)整合資源，加快信息化建設(shè)步伐，以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化，早日實(shí)現(xiàn)安瀾惠民的理想目標(biāo)。

[1]朱躍龍.中國(guó)水利學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)特邀報(bào)告[R].2012。

[2]武建，高峰，朱慶利.淺談大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J].水利發(fā)展研究，2015，Vol/15(9):63-66。