抓机遇谋发展加快陕西数字水文建设步伐

2011-04-14 21:29雷刘延军

陕西水利 2011年3期

◎庞雷刘延军

2011年是“十二五”起步年，中央以一号文件将水利改革发展提到了首位，省委省政府将今年定为“水利建设年”。最近，在水利厅党组会议上，王锋厅长提出了“数字水文”新理念。机遇伴随着挑战，同时也向陕西水文部门提出了更高、更快的要求。尤其在防汛抗旱、水资源管理、水环境保护和水工程设计中，水文水资源信息已成为各级政府部门和领导进行决策的重要依据。如何利用水利发展、信息社会和网络时代飞速发展的良好机遇，加快“数字水文”建设，成为摆在每一位水文工作者面前的一道重要课题。陕西省水文水资源勘测局审时度势，抓住机遇，在建设“数字水文”方面，进行了积极探索并初见成效。

一、数字水文的概念

数字水文，即相对于传统水文而言的水文各种工作、业务数字化。是指数字化的二维（或三维）显示的虚拟水文信息业务和管理以及办公自动化，或指广义的水文信息化。数字水文主要由水文信息的采集、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、卫星、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，是数字水文的关键技术之一。各种先进的技术全面推进着水文行业技术升级，构成了数字水文丰富的内涵。数字水文连接水文行业、水利行业与信息技术，其关键技术有：信息源的自动采集、传输、数值模拟、GPS和卫星、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。数字水文对水文行业来说是一次行业提升，是一次新的行业技术革命，将改变水文的生产方式和水文人的生活方式，进一步促进水利的发展和推动社会、经济、环境、文化等各项事业的进步与发展。

二、数字水文的特点

数字化的水文可以概括为以下几个特点：

（1）新仪器、新设备的研制和使用、通讯技术的发展，使得水文信息逐步实现了自动采集、固态存储、自动转发。

（2）计算机技术的普及和应用。计算机技术，网络技术和数据库技术的成熟使水文数据获取、处理和使用更方便、更全面、更快捷、更精确、更科学，也使许多机构开始大量、方便应用水文信息。早前水文行业开始对水文信息进行数字化和空间化的实验应用，以实现大量快速计算，平面（空间）图形形成，空间决策支持，提高工作效率，减少不必要的环节。

（3）分布式的网络计算机环境,与多个外部数据库和不同网络相连，即实现网络互连，资源共享。基于分布式网络的信息系统符合水文信息采集分散、实时计算、快速应用的实际情况。使水文信息真实性损失最小。这是信息资源共建共享的基础。

（4）不同层次数据和系统的共存。水文的任务是多个层次的，这要求同时使用不同系统的数据库。在水文应用领域拓展的同时，对平面（空间）数据的应用层次也在提高，从简单的数据管理到复杂的空间决策支持，水文可以满足各种不同的要求。基于网络的分布式平台为之提供了技术上的基础。同时水文标准（包括udc SL247_1999水文等）的建立，通过规范水文（空间）数据模型、水文（空间）服务模型，确立标准的接口，保证了数据共享、融合和分布管理的实现。还应借鉴国际上通行的一些标准。

（5）连续无缝的空间数据库,完善的数据管理。将来为了达到对真实世界水文现象和规律更有效、合理的再现和管理，需要水文（空间）数据在存储时按照真实世界的形式连续的存储，而不是分割成为不同的数据。水文在日常使用过程中，数据的存储和刷新是经常的，需要实施控制以保证数据的客观性和有效性。

（6）全面知识和技能的“水文信息系统”专业人员和管理人员。开放式水文对技术和管理人员有更高的要求，需要本行业不断地对人员进行知识、技术和管理培训。

在开放式的水文应用中，水文主要研究领域包括：水文相关信息获得；分布式的水文计算、传输；数据的安全共享、互操作；水文管理等。在开放式水文应用的初期，其应用（服务对象）主要集中于一些经常要处理和使用水文（空间）数据的部门,包括防汛抗旱部门、国家相关科研机构、水保、环保、气象、水利、农林、土地、江河堤坝桥梁建设、城市建设、市政设施管理建设等等。

三、构思蓝图明确目标

陕西水文水资源勘测局新一届领导班子成立后，针对新时期陕西水文发展的新任务、新要求，提出了“业务立局、科技兴局、人才强局、开放式办水文”的思路，同时，为加快“陕西水文信息系统”建设步伐，不断提升陕西水文现代化水平，结合陕西水文实际确立了陕西水文“十二五”期间的发展思路。即一是优化站网，解决目前水文站点稀少和受水利工程影响河段，以及城市化发展城市水文站网布设问题，综合考虑技术要求与社会经济发展的需求，适当超前，优化布局。二是统筹规划，突出重点，抓好前期规划，加大测报基础设施建设的力度，提高现代化水平和测报能力。三是加大遥测、巡测的技术研究，利用高科技手段扩大资料收集范围，提高测报精度和时效性。四是抓住渭河治理开发以及引汉济渭、东庄水库建设的契机，借势发展，争取更多的发展机遇，实现开放式办水文和大水文的目标。五是加强职工队伍建设，采取引进外部人才、选拔有培养前途的技术人员送到大学培训、内部培训等措施，为事业发展提供强有力的人才支撑。六是加强科技创新，力争在技术层面上有所突破，有所创新。七是创新管理，建立完善管理体制和运行机制。

针对王锋厅长提出的“数字水文”的理念以及经济社会发展对水文信息的迫切需求，陕西水文水资源勘测局积极应对，提出建设陕西“数字水文”的发展思路，编制了《陕西省水文信息化建设规划》，此项工作走在全国水文系统前列。《规划》坚持“实用、可靠、先进、标准、开放”的方针，实行“统一规划、分步实施；整合资源、信息共享；需求主导、特色鲜明；实用为主、先进高效；统一标准、保障安全”的规划原则。采用国内先进的仪器、设备和技术达到信息采集自动化、传输网络化、信息数字化、管理现代化、决策科学化，全面提高省水文信息化水平，为社会经济可持续发展提供强大的水文信息支撑。力争在“十二五”期间率先实现陕西水文信息化。

四、夯实基础构筑平台

近年来，陕西水文水资源勘测局在上级领导的重视和大力支持下，从人才培养、扩大业务范围，服务于社会，科技创新，引进国际、国内先进的仪器设备，克服经费不足等困难，积极开展新技术、新仪器的引进、消化、吸收、研制工作，有计划有步骤地开展比测、试验及研究，取得了大量的试验成果。这些成果的取得为自动测报系统建设在技术、设备选型及应用上提供了经验，为实现陕西水文“数字水文”提供了科学依据。

2009年和2010年10月，经层层选拔的两批共60名技术骨干赴扬州大学进行为期一年的脱产培训，第一批学员已于2010年7月毕业，并在各自岗位上用所学知识取得较好的效果。此项培训活动将连续开展3年，为今后技术力量打好基础。

2010年8月，省水文局鼓励技术干部参加高学历考试，并出台相关政策。2011年3月，12人考上河海大学和西安理工大学工程硕士研究生。

2009年5月，在充分调研的基础上，新增21个旱情监测点，改变了陕西水文局没有旱情监测的空白，2010年旱情监测站点增加至41站。

2009年8月，在地震损毁项目建设中，对地震损毁的7处水文站进行了高标准的建设，并根据陕西水文特性，购进了3台多普勒全断面剖面流速仪（ADCP），7台超声波测深仪，4台全站仪、7台GPS定位仪。2010年12月，组织人员在西安水文局秦渡镇水文站成功进行旁测式ADCP流量在线遥测量比测试验。ADCP可实现无人、实时、在线、不间断测出断面水位、水温、不同层流速和流量，比传统流量测验方法的效率高出几十倍。

2010年7月，在中小河流洪水易发区站网建设中，省水文局成功建设9个自动化水位站、180个自动报讯雨量站，实现了水文信息自动转发至各分局和省局，大大提高了信息传输的时效性。

2010年 11月，编制了《陕西省水文信息化建设规划》大纲，并邀请水利厅部分专家进行局内审查，通过审查。此项工作在全国水文系统数首创，走在全国同行前列。

2010年6月，为引汉济渭工程建设的2个专用水文站建成并正式投入使用。12月，为引汉济渭工程水库服务的站网规划工作正式启动。

2011年3月，为东庄水库建设服务的东庄水库水文站网建设规划正式启动。

五、抢抓机遇再展宏图

今年，中央首次把加快水利改革发展以一号文件明确提出，说明中央下大力度关注水利事业，重视水利。面对这一大好时机，我们水文人必须转变作风、凝心聚力、抢抓机遇，第一时间作出积极措施，以实际行动迎接水利大发展的春天。

水文是防汛抗旱减灾的耳目，而水情工作事关防汛指挥决策，事关人民生命财产安全，是水文工作的重中之重。陕西省水文水资源局本着信息采集自动化、信息传输网络化、信息处理标准化、分析科学化、服务多样化、管理规范化、队伍知识化的原则，积极建设水情信息系统和预报模型的开发、研制，抓好信息采集站点的自动采集、传输，夯实水情信息系统建设的基础。同时开展了旅游风景区和无水文站中小河流36小时预警预报工作，取得了较好实效。

水文站是各种水文信息的来源。水文站的建设关系到水文的发展和实现“数字水文”的基础。2010年陕西省水文水资源局编制完成了《陕西省水文站测验设施改造建设规划》并通过水利厅审查，现正抓紧落实资金进行改造。

根据实行最严格的水资源管理三条红线的要求，还编制完成《陕西省黄河流域行政区界地表水监测站点布设规划》，《陕西省主要河流纳污能力和限制排污总量研究》等工作，为实现最严格的水资源管理三条红线提供可靠的技术支撑。

陕西“数字水文”的实现不仅是水文测报的升级，而且是测报技术的革命，必将为陕西水文迈向“数字水文”积累成功的经验。