黃島區水文信息應用及公共服務系統研究

【摘要】黃島區水文信息應用及公共服務系統是在水文基礎信息查詢處理系統基礎上，利用最新理念和先進技術手段開發的以水文信息深層次開發利用和公共服務為特色的全新的水文信息化應用系統，實現水文數據信息的高效利用、提升水文在防災減災決策方面的服務能力。

【關鍵詞】黃島區；水文信息；公共服務

一、前言

黃島區（青島西海岸經濟新區）隸屬于青島市，是全國第九個國家級經濟新區。近幾年，黃島水文事業快速發展，基本建成了覆蓋全域、功能完善的水文監測站網體系。

為了適應西海岸經濟新區快速發展的要求，滿足水文信息在防災減災應急決策支持和公眾服務方面的需要，采用國內外最新的理念，采用物聯網、大數據、云計算、數值模擬、多媒體應用等先進技術手段，研究開發技術更加先進、服務更加高效的水文信息應用及公共服務系統十分必要。

二、系統總體設計

1.建設目標

實現區域水文數據信息的高效利用、提升水文在防災減災決策和公共服務方面的支撐能力。充分采用國內外最新的理念，采用物聯網、大數據、云計算、數值模擬、多媒體應用等先進技術手段，對水文全要素進行綜合監測與管理，實行水文數據標準化、管理規范化、傳輸信息化、調度智能化、展示可視化、服務共享化，實現水文信息應用服務能力的全面提升。

2.設計原則

先進性：結合物聯網、大數據、云計算、數值模擬、多媒體應用等先進技術手段的應用，保證系統的先進性。

實用性：充分考慮政府部門和公眾對水文信息的需求，突出預報預警、決策支持、市民服務產品開發應用。

開放性：考慮部門間數據、公共數據交換操作，實現多源數據融合應用，在保證系統和信息的安全的基礎上，實現水文信息的社會化服務。

可擴展性：系統建設必須立足社會經濟發展，具有高擴展性的服務架構和訪問接口，便于后期與智慧城市平臺對接。

三、系統建設內容

1.基礎數據平臺改造

結合系統開發及運行管理的需要，對黃島水文信息中心計算機網絡和數據通信平臺進行全面升級改造。

（1）歷史數據標準化處理

嚴格按照《實時雨水情數據庫表結構及標識符標準》（SL323-2005）要求，對區域水文歷史數據進行標準化處理。完成歷史數據導入，與原始數據庫進行無縫銜接。

（2）分類信息數據庫設計

為了適應海量數據整理與發布要求，構建功能全面、技術先進、更具科技感的水文信息化數據庫平臺。系統實現集群化部署，采用并行計算與邏輯優化海量存貯數據庫。改變現有數據共享模式，加強數據共享安全控制，遙測原始數據庫與應用數據庫分離，禁止原始數據庫直接參與業務分析應用。

（3）云計算平臺構建

搭建基于云計算的高效計算環境，滿足系統運行和公共信息查詢的需要。以互聯網（或局域網）為中心，將各種資源虛擬化成資源池供系統使用。

2.防災減災決策支持

（1）數據統計分析

實現水文數據實時統計分析。在傳統水文頻率分析計算的基礎上，更新歷史水文資料，進行水文頻率分析計算。利用GIS空間分析能力，進行雨情、旱情信息空間分析，分析結果支持地圖界面的可視化顯示。

（2）河道洪水自動預報預警

系統將流域降雨產流模型、一維河網水動力學模型、實時雨水情數據庫、降雨數值預報數據庫等有機的結合在一起，建立、配置和模擬洪水預報模型。分別建立區域內9條較大河道洪水預報模型，提供洪水演進過程及淹沒風險數值模擬，預報預測成果三維可視化展示，重點河段水情自動預警。

（3）水庫水情預報預警模擬

分別建立鐵山、陡崖子、吉利河、小珠山、孫家屯等5座中型水庫洪水預報模型，提供水庫水情動態數值模擬，預報預測成果三維可視化展示，水庫水情實現自動預警。

（4）城市洪澇災害預報模擬

兼容、引進國際前沿城市洪澇模擬模型，基于1m分辨率DEM和地下排水管網數據，以潮汐預報的潮位作為下邊界，以產匯流流模型作為區間輸入，采用三維高分辨率水動力學模擬方法，預測、模擬黃島區城市建成區高精度（如重要路段、廣場、地下通道等）的產匯流和積水情況。

對城市洪澇模擬成果進行二維可視化展示，重點區域洪澇災害動態三維疊加顯示。支持地圖的交互，支持圖層的控制等?？梢暬晒С志W絡端和移動端查詢、演示。

3.水文業務輔助應用

（1）水文巡測調度支持

依據各水文測站分布、交通以及流域洪水特性，合理制定各水文站洪水巡測調度方案，對巡測調度方案數字化處理。開發基于移動端的水文巡測調度支持軟件，實現水文巡測智能調度。

（2）水文設備智能巡檢

水文設備智能巡檢模塊通過后臺水文設備運行狀態監測服務，依據各類站點評測標準，分析接收到的水文實時數據，檢測確定設備運行狀態，發現存在運行異常的站點設備。通過與前臺數據管理的配合，提供異常數據的修復功能。

（3）信息公報輸出輔助

根據實時監測數據，基于簡報模版，實現水文信息公報文檔自動生成，提高信息公報編制、發布的時效性。

4.公共服務平臺

（1）移動客戶端

開發水文信息應用移動客戶端，利用移動設備的移動性，以及快捷的通訊、照相等便利功能，為用戶移動方便快捷的水文信息展示與上報功能，提供多種水文要素信息查詢、水文簡訊接收、水情預警信息接收、實時雨水情信息上傳、水文科普知識查詢、意見建議互動反饋等功能。

（2）微信、微博數據同步

實現微信、微博數據同步更新。利用微博和微信的便利性以及廣泛的公眾參與性，將其與后臺的數據聯通，當有預警或者其他的水文信息，可以通過微信和微博的方式發布，使得預警信息能快速被公眾所知道。

（3）分類信息推送

根據分類用戶需求，制定分區域、分類別信息推送標準，開發實時信息、預警信息定向推送功能，將各類水文應用信息發送到相關的人員的移動設備上。

四、結論

黃島區水文信息應用及公共服務系統以提升水文信息綜合服務能力為主要目的，系統的建設將有效提升區域水文信息化水平，有利于水文信息歷史數據的安全保障，有利于水文信息數據的高效利用。系統的應用，將為全區防洪抗旱工作提供及時、準確、科學、形象的成果性、智能化的決策支持方案，能夠主動性地為公眾用戶提供了及時可靠的信息查詢和預警服務，可使公眾廣泛地針對災害情況及時采取必要的措施，對于提高防災減災決策能力作用顯著。系統建設完成后，通過融合對接，將成為黃島區“智慧城市”平臺的重要支撐部分。

作者簡介：查治榮，男，1983.2，工程師，副局長。