对水利信息化建设的实践及其思考

以水利信息化促进和带动水利现代化,是水利部的大政方针。今后数年,大量资金将投入到水利信息化建设中,必然将形成巨大的高科技市场。对于水利行业来说,信息化建设既是机遇,又是对体制与机制的挑战。国家投入的大量资金,能否达到预期效果,是否可以满足水利现代化的需要,这是我们应该认真思考的课题。其实,建设实施此类高科技项目的关键并不在于技术,而在于思路和体制的创新,在于管理思想与管理模式的再创造。更为重要的是,信息化需要充分市场化,让最优秀最有实力的企业参与竞争,有效地降低信息化的风险。下面,本人就此谈些体会和看法。

1水利信息化的概念

水利信息化,就是充分应用现代信息技术,开发和利用信息资源的水利现代化过程。包括对水利信息进行采集、传输、存储、处理和利用,提高水利信息资源的应用水平和共享程度,从而全面提高水利建设和水事处理的效能和效益。

数字水利是水利在计算机中的表现形式,是应用现代信息技术对水利行业进行全面技术升级活动的统称。数字水利主要由水利信息的采集、传输、存储、模拟和决策等子系统组成,融合了大规模的计算机技术、遥感、地理信息系统、全球定位系统、虚拟实现技术、多媒体技术和大规模存储技术,形成了由海量信息组成的多分辨率、多尺度、多时空的数字图文信息。如何把这些大规模的综合数字图文信息重现出来,提供一个高亮度、高分辨率、多窗口的数字显示平台,是“数字水利”的关键技术之一。各种先进的技术全面推动着水利行业技术升级,构成了数字水利丰富的内涵。数字水利连接水利行业与信息技术,其关键技术有:远程自动化控制、数值模拟、GPS和遥感技术、数据库技术、通讯和计算机网络技术、人工智能管理等等。

2水利信息化的内容

2.1水利信息化建设的网络框架,根据笔者的理解,水利信息化建设的基础设施首先是全国性的网络工程,其次是为全国性网络提供水利信息资源的其它信息网络源。网络框架中的各级调度管理控制中心是“核心”,其它系统一方面为“核心”提供信息,充当信息源的角色,另一方面接受并执行上一级“核心”的指令,信息源的任务就是信息采集。

2.2工程类水利信息化建设项目基本是由一个全国性网络工程和为全国性网络提供水利信息资源组成的。各类信息在以上框架中的运行流程可以归纳为:信息采集(监测)、转换、传输、接受、处理、应用等过程。信息采集系统由传感器、监测仪、测试仪、遥感、遥测、GPS等等仪器设备单独或组合而成。信息转换系统将信息采集系统采集到的水利工程类信息源,多为不同类型的物理量,转换成电信号或数字信号之后,由传输系统从一地传送到另一地,再通过接受地的转换系统转换成计算机可以识别的数字,有些采集系统自带转换系统,有些需要另外增加转换系统。

信息传输系统(通信系统)含有线传输(光纤、电缆、专线、公用电话等)、无线传输(超短波、卫星、其它无线电通信工具)、传输网络系统等等。信息接收系统指接受和转换信号(有线和无线)的装置、设备、仪器、计算机等等。信息处理系统含计算机硬件(工作站、服务器、储存器等等)、软件(操作系统、处理系统、决策支持系统、数据库系统、管理系统、仿真系统、GPS及其它专用软件等等)。应用系统含显示(图形、图像、图表、声音、文字、符号表达式等)、分析、指挥调度、管理控制等等。应用系统是项目建设的主要目标之一。

2.3工程水利信息化建设项目采集的信息类型有水库工程信息库水位、库区雨量气象、干流和各支流入库流量、含沙量、图像信息、水质信息、主要监测项目信息、地震信息、水土流失信息、地质环境变化和地质灾害信息等等。枢纽工程信息、大坝信息(坝体和坝基变形、应力、渗漏、渗压、温控、水质等)、泄水和放水建筑物信息、其它与枢纽建筑物相关的信息、下游信息、水位、流量、环境等等,有的与灌区供水信息系统合为一体,有的需要单独建设灌区系统。

2.4其它水利信息化系统。电子政务、办公系统、防汛抗旱会商系统、防洪减灾系统、其它系统。

3水利信息化存在的问题

我国水利信息资源开发利用虽然取得了较大的成绩,但从目前水利信息资源的开发、利用和管理的总体状况看,现代化水平参差不齐。主要表现在以下几方面。

3.1对水利网信息资源的开发利用不足。

随着计算机技术、通讯网络技术的迅猛发展,水利网络信息资源已成为水利信息资源的重要组成部分,在水利现代化建设中正日显其重要性。但由于目前水利系统在信息基础建设、对信息的计算机加工处理、采用先进的计算机网络技术以及对信息资源进行系统的、全面的二次开发等方面,不仅远远落后于发达国家,也落后于国内有关其他行业和部门。这与水利行业和社会对水利信息的迫切需求是极不相称的。因此,如何提高搜集、分析、处理、加工和储存水利网络信息的能力,有效地开发利用水利网络信息资源为水利现代化建设服务,就成为水利部门迫切需要解决的问题。

3.2基础数据库的建设没有形成规模。

数据库建设是信息化的基础工作,水利专业数据库是国家重要的基础性公共信息资源的一部分。水利行业基础数据库建设现状与实际的需求还有很大差距:文献型数据库主要是数目型,全文文献数据库开发工作刚刚起步;数据型数据库基本处于原始数据积累阶段;事实型多媒体数据库开发处于实验阶段,没有大规模展开;目前已建或在建的基础数据库模式多样、标准化程度低,难以实现信息共享。

3.3水利文献资源开发利用率不高。

多年来经广大水利文献工作者对大量珍贵的治水史料和极具水利特色的文献信息的收集、整理和保存,水利部门拥有了非常丰富的水利文献信息资源。这些信息资源凝聚着水利人的治水思想和实际经验,具有很高的研究参考价值。然而目前在以文献信息开发和数据库建设为中心的资源建设方面却严重滞后,重硬轻软,资源浪费、资源不足及资源开发利用的瓶颈,严重制约着水利文献信息资源快捷、有效、全面、准确的开发、利用和管理。

3.4水利信息资源的深入挖掘远远不够。

多年来,经广大水利工作者对大量珍贵的水情资料、工程资料的收集与整理形成了海量的数据,但对这些数据的利用紧紧停留在表格查看阶段,数据的内在联系等的深入挖掘严重不足。

4对水利信息化建设的几点建议

4.1领导要加强重视。水利信息化建设是一项综合性强的前沿性系统工程,不仅涉及到人、财、物的投入,而且涉及到人们思想观念、传统管理方式以及工作习惯的的变革,甚至涉及到利益的调整、业务的重组和工作的协调。只有各单位领导的重视,特别是各单位主要领导的重视,才能形成上下一致、协调发展的局面,才能充分调动各方面的积极性,水利信息化建设才能迅速发展。

4.2规划和标准要充分、科学。规划和标准是水利信息化的基础,是项目建设的依据。凡是有一个统一的规划并按照统一标准实施的信息化项目,其成效就显著。否则,即使建设中的热情再高、投入的资金再多,也只能在低水平上重复建设,很难形成规模和实现信息共享。

4.3资金投入要有保证。水利信息化的建设要有正常的资金投入渠道,既要有建设资金,又要有系统运行维护资金,以保障系统建设的有序发展和系统的正常运转。一些单位在系统建设中采取以水利工程带动水利信息化建设的经验值得总结和推广。

4.4工作机构和队伍建设完善和加强。推进水利信息化工作,不能沿袭传统的经验和做法,要遵循信息化建设的客观规律,大胆探索,开拓创新,努力建立一套行之有效的、科学的与水利信息化建设相适应的工作模式和运行机制。水利信息化工程的技术含量高,建设难度大,因此培养和造就一大批掌握先进信息技术、熟悉水利专业知识的高素质人才队伍是非常必要的。

参考文献:

[1]工程地质计算机应用编辑部.水利化概论[J].工程地质计算机应用,2005(1).

[2]常志华,曾焱,武芳.数理信息化建设回顾与展望[J].水文,2006(6).

[3]李鑫.数据库优化技术在水利工程规划设计项目及图档管理开发中的应用[J].福建电脑,2002(11).