米瑪桑珠,張 文
(拉薩市水利局,西藏 拉薩 850000)
近年來全球氣候變化較大,我國洪水季節汛情猛烈,給人民生命及財產安全帶來了嚴重的影響。面對如此嚴峻的防汛和抗旱形勢,必須加強水利基礎設施建設,積極收集雨情、水情、旱情、險情等重要信息,為防汛抗旱工作提供可靠的基礎保障。當前的信息化建設過程中存在信息交流不及時、共享程度較低,信息孤島現象嚴重,為政府機構和防汛抗旱工作等決策部門帶來不同程度的影響,應注重引進先進的大數據、云計算等技術升級防汛抗旱工作信息系統,實現信息共享,為防汛抗旱工作提供強有力的信息支撐。本文針對水利信息化在防汛抗旱工作中的應用進行分析。
2017 年7 月長江中下游暴雨造成湖南橘子洲被洪水貫穿,突破1998 年歷史水位,有十條主要河流及89 條中小河流發生超警以上洪水,導致湖南省115 個縣400 多萬人受災,直接損失達到60 億元,其中水利設施損失13.7 億元。我國國土面積較大,南北氣候差異性較強,干旱與洪澇災害易同時出現,各個地區防汛抗旱部門系統建設也存在一定的差異,為信息匯總及交流帶來不便,亟需標準統一的信息化平臺,為防汛抗旱提供包括水雨情、汛情信息、水利工程歷史數據等眾多關鍵信息,便于提取適合防汛抗旱工作實際所需的重要數據,提升預警及應對災害的能力,滿足防汛抗旱決策需求[1]。
我國對水利部門信息化建設重視程度較高,但由于水利部門及業務系統較為繁雜,目前知識形成了初級網絡覆蓋,在信息的收集及交流的過程中沒有得到有效的提升,在汛期對河流實時監測內容較為單一,不能夠進行全方位的信息收集及傳遞且標準規范尚未統一,為大數據、云計算等信息資源整合帶來阻礙,在防汛抗旱工作關鍵時期也造成信息的準確、及時及有效性不足,影響防汛抗旱決策工作。
我國土地面積較大,干旱與洪澇災害地區跨度較大,并且我國各省市經濟基礎與信息化發展不均衡,造成信息化軟硬件投入及應用存在較大差異,防汛抗旱信息傳遞速度及質量不高,甚至出現滯后現象,嚴重影響預警與后期抗災多重信息需求。由于水利信息數據的基礎數據較多、范圍廣且數據類型較為豐富,需要具有高水平的信息處理能力軟硬件支持,進行雨水信息、河道情況、旱情監測以及抗災物資需求等眾多數據的分析運用,水利信息化基礎設施不足造成防汛抗旱信息交流不通,影響防汛抗旱決策信息的上傳下達,造成抗災工作滯后[2]。
我國防汛抗旱工作各個部門具有多個信息化業務系統,信息內容具有一定差異但還有更多相同信息,功能及信息重復現象較多,各系統各自運行,信息孤島現象較多,信息不能夠實現共享,在建設過程中標準不夠統一,系統性不強,為最終防洪抗旱總體工作帶來影響,眾多數據收集后不能快速、統一的進行應用。防汛抗旱管理系統化程度不足導致項目運行不能夠實現統籌安排并運行,各個業務系統龐大且全面,但信息不能互通且內容雷同,覆蓋面積也不夠廣泛,不能滿足現實防汛抗旱工作整體需求。
自2003 年6 月份發改委批轉《國家防汛抗旱工作指揮系統一期工程可行性研究報告》后,2005 年發改委核定項目第一階段的初步設計,國家防汛抗旱工作指揮系統進入全面建設階段,水利部成功在2011 年完成一期防汛抗旱管理系統建,并開始進行相關信息采集工作。隨即啟動二期建設并改革、升級了水情信息采集系統、工情信息采集系統、旱情信息采集系統、移動應急指揮平臺、工程視頻監控系統、綜合數據庫、計算機網絡與安全系統、數據匯集器與應用支撐平臺、天氣雷達應用系統、洪水預報系統、防洪調度系統、洪災評估系統、抗旱業務應用系統、綜合信息服務系統以及系統集成應用共計十五個子系統,并且仍在繼續建設階段。將為防汛抗旱提供整合信息、預警信息、分析調控等眾多基礎數據,能夠全面形成準確的信息服務。并注重從傳統備汛和抗旱思想上脫離出來,向防汛、防旱轉變,從部分治理到全面治理轉變,保障我國水利信息化建設的有效性,提升防洪抗旱工作,保障社會經濟及人民財產安全[3]。
防汛抗旱部門基礎信息數據數量大、內容繁雜、歷史信息較多需要以水利大數據中心建設為核心,設立標準的規章制度及技術要求,從基礎設施、數據資源、系統業務以及人員管理方面構建框架。技術標準以國家水利行業標準為依托,結合地方標準進行建設,還要具有可擴展性,為后期系統和技術的改革升級預留空間。標準的技術規范能夠以水利資源為基礎,規范人、財、物等使用,合理降低系統構建成本,結合水利大數據中心標準體系水利信息分類和編碼規范、大數據中心數據交換規范、數據質量控制血清規范、空間信息資源整合技術規范、大數據中心應用服務規范以及水利數據中心建設管理規范等八個組合體系為基礎,提升系統化及標準化系統運行。
大數據技術是通過分布式構架分析并處理數據,能夠滿足大量、多樣、高速等水利信息及防汛抗旱工作需求,面對防汛抗旱相關基礎海量數據,視頻、圖片、文檔等多種數據類型,對我國水文、氣象、水流、地質災害、經濟信息等眾多數據進行匯總,精準為防汛抗旱相關工作提供具有利用價值的信息資源,保障防汛抗旱工作管理體系不斷完善。通過云計算對河流水循環、天氣變化等進行模擬與測,運用其超強的計算能力提高防汛抗旱效率,實現數據管理與交換,靈活進行自動化管理及應用基礎設施,合理配置資源。通過兩者的有機結合,以物聯網帶動大數據進一步發展,提高防汛抗旱工作的預警能力、應急能力,防汛抗旱工作信息各部門每日進行數據收集并及時上傳,實現信息及數據的共享,經過合理的匯總及分析相關部門能夠得到準確的基礎信息,為科學進行防汛、防旱工作提供可靠保障。政府需對水利信息化建設加大投入,提高其在防汛抗旱工作中的應用,滿足在技術性、時效性要求較高的防汛抗旱工作需求,構建科學合理的應用系統,加強硬件及網絡的基礎設施投入,推動防汛抗旱工作效率有效提升[4]。
水利信息管理中包含了水資源管理系統和防汛抗旱指揮管理系統,系統內數據庫、信息查詢及決策支持較為完善,在此基礎上構建標準化防汛抗旱工作指揮管理系統,提升技術標準及防洪抗旱技術的處理能力[5]。注重歷史信息的收集及實施信息的采集,尤其是中小河流、山洪災害非工程防治項目,對重點地區及時期采取較為集中等方式,保障汛期過程中信息的準確、全面收集,實現及時預測與分析,積極采取相應防災、抗災動作,保障人民財產安全。注重采用頂層設計統一規劃建設,減少不必要的資源浪費,針對采集點的不斷增多,相關數據也隨之增多并挖掘潛能充分利用,結合具體降水量、土壤含水量、河流流量等眾多信息進行預測,為防汛抗旱工作提供準確信息[6]。防汛抗旱指揮管理系統化程度的有效提升,能夠實現統籌安排并運行,為各個部門龐大業務量進行整合,實現信息互通,降低重復內容,加大覆蓋面積,滿足現實防汛抗旱工作整體需求[7]。
在經濟全球化、信息高速化的時代背景下,水利信息化在防汛抗旱工作中的應用逐漸廣泛,并成為重要的信息收集與交流的方式,更是防汛抗旱工作信息長傳下達的重要渠道。加大對信息化建設的基礎投資,提升信息處理能力,標準化行業規范,實現大數據、云計算服務防汛抗旱工作,提升預警與預防災害能力,實現有效減災,合理調度及配置災后資源,保障國家及人民群眾切身利益不受損害[8]。