陸野
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近幾年來,全球氣候變化日益嚴峻,我國遭受的汛情更是前所未有,給百姓的自身健康造成了巨大的危害。為此,應當加強工程基礎配套完善能力,主動采集旱情﹑雨情等重要情報,以便為防汛抗旱管理工作創造更可靠的數據信息支撐,以期能夠有效應對當前的挑戰。由于數字化手段的發展,現實過程中也面臨一些難題,如信息溝通不準確﹑信息孤島等。這些難題對防汛抗旱管理工作造成了不同程度的負面影響。因此,應該加強對虛擬現實﹑人工智能等技術的引入,充分提升信息體系,促進資源的數據共享,為防汛抗旱管理工作創造更可靠保證。該文將探索和研究防汛抗旱工作中水利專業數字化的運用。
隨著信息化時代的到來,水利工程業務部門必須充分利用水利信息資源,以更有效地開發和利用自然資源,并強化對自然資源的監督管理和調節。特別是在旱情和洪水災情頻發的特殊情形下,更應該重視水利工程信息化技術基礎建設,以進一步提高水利管理水平和效率,促進職能轉變。由于我國工業廢水排放環境日益嚴重,洪水災情﹑旱情缺水﹑土壤短缺等社會現實問題日益突出,水利工程必須全方位提升效率和技術力量,以適應國民經濟和社會發展的需求,并利用水利信息化技術推動水利工程現代化,特別是在自然資源可持續發展的背景下,水利工程信息化建設擁有重大的現實和歷史性價值[1]。
我國天然災難多發,尤其是旱情和洪水災情更是時有發生。由于長期缺乏防汛抗旱設施,有些地方的大江流域防洪抗旱系統不夠完備,尤其是部分中小河流的防汛水平較低,病險堤防﹑涵閘和水電站的建設也存在相應的缺陷,使得防汛抗旱的能力受到了嚴重的限制。由于信息渠道不暢通和水利基礎設施不足,導致抗洪抗旱能力無法適應經濟社會發展的需求。因此,建立水利信息系統,并且及時準確地收集和處理水情﹑旱情和災情信息,對于防汛抗旱行動至關重要,可以為水資源調度﹑合理配置及其保護決策提出有效的支持[2]。
對于一些山洪自然災害頻發的地區,應該有效地搜集和統計災情信息,建立相應的數據庫系統,以便更好地應對自然災害。由于搶險意識﹑水利收集整理及其有關資料收集不足,致使河道和水電站在汛期發生了嚴重的資源浪費,而且由于缺乏預見性,無法有效評估水庫的蓄水能力和河流流量,進一步削弱了自然災害的抵御能力。
近幾年來,我國各地水利主管部門積極投入信息化建設,但由于管理工作煩瑣,以及信息化建設要求的專業性較高,使得水利主管部門的信息化技術建設工作力量不足,僅僅形成初步的網絡覆蓋,無法有效采集和傳遞信息。當前的信息化技術只可以對江河的某個主要基本方面實施監控,無法全部采集江河的信息數據,而且由于技術規范和技術標準不統一,導致信息化建設管理工作效率低下。此外,在工程防洪抗旱期間,信息化平臺處理數據的速度和準確性也不理想,進一步降低了工作效率[3]。
鑒于目前土地地域遼闊,洪水自然災害和干燥自然災害的分布范圍極其廣闊,各省市經濟發展水平和信息化建設水平存有明顯差距,這就造成了信息化建設軟硬件投入強度不均,從而嚴重影響防汛工作信息傳遞的工作效率,產生滯后現象,進而限制自然災害警報和后期災害防治管理工作的信息系統要求。隨著水利部門基礎信息數據類型的不斷增多,所涉及的信息內容也越來越豐富,因此,急需一種能力較強的軟硬件來有效收集河流情況﹑物資需求﹑雨水消息或者旱情監測等相關信息內容,但是由于信息化基礎設施建設不足,使得防汛抗旱工作的消息交流受阻,從而造成信息傳輸的延遲,阻礙了防汛抗旱工作的進展[4]。
當前,為了高效地防止洪水和干旱,相關部門的工作人員應該積極轉變傳統的管理思路,利用數字化手段來提升防洪能力。首先,應該加強數字化手段的普及,以提高水利的抗洪性能。第二,加強數字化技術的應用,充分搜集各類洪水災難的信息,通過科學的分析比較,高效預防和控制自然災害,找到最佳的治理措施,為人們的轉移創造更多的機會,減少損失的發生。第三,在水利工程建設過程中,應當充分運用數字化手段,以確保工程的安全,特別是在洪水和干旱災害發生時,可以做到高效引導和救助。通過數字化技術的應用,不僅可以提升水利的應對能力,還可以高效地推動水利工程建設的發展。
對于一些自然災害頻發的地區,特別是季節性的干旱和洪水災害,如果沒有建立有效的監測和預警機制,將會給當地帶來極其嚴重的后果。以2016年夏天的某地為例,洪澇災害造成了人員傷亡﹑農作物受損,而且,當地居民的房屋也遭受巨大的損失,這一切都表明,缺乏有效的監測和預警機制,將會對當地的經濟發展造成極大的影響。為了有效抵御洪水,應當加強信息化技術的應用,以有效地保證人們的人身財產安全,盡量減少傷亡[5]。
水利信息管理系統包含水資源管理﹑防汛抗旱指揮管理等功能,其中數據庫﹑信息查詢及決策支持功能更加完善,為提高防汛抗旱技術處理能力起到有力的支撐,為建立一套標準化的防洪耐旱施工指揮管理系統提供助力。注重歷史信息的搜集和落實,尤其是針對中小河流和山洪自然災害的非技術防控事項,采用集成的方法,確保汛期進程中數據的準確性和全面性,及時預測和分析,積極采取有效的防災和抗災措施,以保障人民的財產安全。強調采用統一的頂層設計規劃,有效減少資源的浪費,并且隨著采集點的不斷增加,相關數據也會相應增多,從而充分利用這些數據,結合實際降水量﹑土壤含水量﹑河流流量等數據,做出準確的預報,為防汛抗旱工作提出科學的根據。通過有效提升防汛抗旱指揮管理系統的運行效率,可以做到統籌安排,將各部門的巨大業務量結合起來,做到信息互通,減少重復性作業,擴大覆蓋面,從而適應當前防汛抗旱工作的總體要求。
2003年6 月,發改委批準了《國家防汛抗旱工作指揮系統一期工程可行性研究報告》,2005年,發改委正式批準了該工程項目第一期的初始工程設計,標志著全國防汛抗旱管理工作指導體系正式步入全方位工程建設階段。2011年,水利部成功進行了一期防洪抗旱管理體系的建立,并開展了相關信息采集管理工作。為了更好地應對水況﹑工情﹑旱情等信息系統,啟動了二期建設并進行了改革提升,建立了15個子系統,包括水況數據信息收集管理系統﹑工情數據信息收集管理系統﹑移動應急指令網絡平臺﹑工程視頻監控系統﹑綜合應用數據庫管理系統﹑計算機與信息安全管理系統﹑數據分析匯聚器與綜合應用支撐平臺﹑天氣雷達應用控制系統﹑山洪預測子系統﹑防汛調度技術體系﹑山洪評價體系﹑抗旱業務應用管理系統及其綜合信息服務體系,包括系統集成使用,以期更好地滿足不同類型的應急需求。然而,這個項目仍在不斷發展和完善中。通過整合﹑預警﹑分析和調控大量基礎數據,可以為防汛抗旱提供準確的信息服務,從而有效地提升防汛抗旱能力。重點放在轉變防汛和抗旱思想上,從部分治理轉向全面治理,加強水利信息化建設,提高防洪抗旱能力,保障社會經濟發展和人民生命財產安全。
為了更好地應對防汛抗旱工作,需要創建一個水利工程大數據中心,它能夠收集大量的基礎信息數據,包括復雜的內容和豐富的歷史信息。另外,還需要制定標準的規章制度和技術要求,并形成一個架構來負責管理基礎建設﹑數字資源管理﹑信息系統操作和人員管理?;趪宜袠I規范和地方標準,制定一系列技術標準,以保證水利資源的合理使用,減少系統構建成本費用。這些標準不但具有可持續性,而且能夠為后期信息系統和技術的改革升級提供支持。此外,還緊密結合水利工程大信息中心技術標準體系建設,制定了水利信息分級和編號標準﹑大信息中心資料互換標準﹑數據質量控制血清技術標準﹑空間信息資源整合技術標準﹑大信息中心使用信息服務標準及其水利數據中心建設管理工作標準等八大組合管理體系,以更好地滿足水利行業的需求,促進水利行業的發展。通過提高信息系統的標準化和信息系統的運行效率來提升效果。
通過大數據分析手段,可以對海量的水利工程資料和防汛抗旱作業加以分析和處理,包括視頻﹑圖片和文檔等多種數據類型。這些資料能夠為我國的水文﹑氣象﹑水流﹑地質災害和經濟信息提供有價值的數據信息資源,從而保證防汛抗旱工作的體系完善。利用云計算技術,能夠模仿和測量河流水過程﹑氣候變化趨勢等,充分發揮其強大的計算能力,有效提升防洪抗旱效能,進行數據信息管理與交流,靈活運用智能化信息管理及運用基礎建設,配置自然資源。此外,利用信息技術的緊密聯系,能夠推動信息化的發展,提升防汛抗旱工作的預警能力和應急能力,各單位每天收集并按時上傳資料,做到消息及資料的資源共享,從而更好地保障防汛抗旱工作的順利進行。經過精心匯總和分析相關部門提供的準確信息,能夠為科學防汛﹑防旱管理工作提供有力的支持和保障。因此應大力投入水利信息化建設,以滿足防汛抗旱工作的技術性和時效性要求,建立科學合理的應用系統,加強硬件和網絡基礎設施的投入,提高防汛抗旱工作的效率。
由于信息技術自身的發展,其儼然已被應用于各行各業,其中水利信息系統尤為重要。然而,目前我國水利部門的信息化仍然存在著諸多問題,如信息設備匱乏﹑管理模式僵化﹑技術標準不統一等,這些現實問題都影響了水利工程的信息化建設。為了提升水利部門的防汛抗旱工作力量,應該加強對信息設備的投入,制定統一的規范和標準,并加強人才培養,以確保人民群眾的生命財產安全。