我国水土保持信息化建设的现状与建议

王春玲，孟　丹，王冬梅，卜崇德

(1.北京林业大学信息学院，北京100083;2.北京林业大学水土保持学院，北京100083; 3.宁夏水利厅水土保持局，宁夏银川750001)

我国水土保持信息化建设的现状与建议

王春玲1，孟丹1，王冬梅2，卜崇德3

(1.北京林业大学信息学院，北京100083;2.北京林业大学水土保持学院，北京100083; 3.宁夏水利厅水土保持局，宁夏银川750001)

水土保持;信息化;标准体系建设;水土保持监测

随着信息化的全面发展，信息化程度成了各行各业综合实力和竞争力的衡量标准。按照水利部党组以水土保持信息化推进水土保持现代化的明确指示，本研究通过实地调研与网络调研相结合的方法，在全面整理、分析我国主要流域(区域)水土保持信息化建设的基础上，对水土保持信息化建设的优势及成果进行了综述，并对我国水土保持信息化存在的问题和障碍进行了分析，进而对水土保持工作在监测运行机制、标准体系、交流体制、宣传平台、应用系统研发、人才队伍培养等方面提出了一些建议。

信息化水平作为衡量一个国家或地区现代化水平的重要标志，已成为评价国家综合实力、国际竞争力的关键因素［1］。十八大以来，信息化建设已经上升到国家战略高度，各个领域都将信息化建设作为长期的发展目标［2］。我国各级水土保持部门以全国水土保持监测网络和信息系统建设为依托，建立水土保持监测网络体系，开发水土保持信息管理系统，不断强化信息化与水土保持工作的紧密结合，积极推动水土保持信息化工作的有序开展，取得了可喜的进展和成绩，但与行业发展形势及社会需求仍存在较大差距［3］。

近年来，水利部先后印发了《全国水土保持信息化发展纲要(2008—2020年)》《全国水土保持信息化规划(2013—2020年)》《全国水土保持信息化实施方案》，进一步明确了我国水土保持信息化工作的指导思想、基本原则、主要目标、根本任务、组织实施和保障措施。根据全国重点流域及重点省区水土保持信息化情况，总结了我国水土保持信息化建设现状，分析存在的问题，并在体制改革、运行机制、标准体系建设、宣传教育、技术融合、人才队伍建设等方面提出了相关建议，供广大水土保持信息化工作者参考。

1　水土保持信息化发展情况

1.1发展现状

自党的十八大将生态文明建设确立为我国重要战略发展目标以来，水利系统以“信息化带动现代化”为战略指导，并将水土保持信息化工作列为重点工作之一，目前已初步建成了层级监测网络及监测数据管理平台［4］。水利部于2007年首次提出了“数字水土保持”的概念，此后以黄河流域的“数字黄河”工程和长江流域水土保持系统为代表的流域级建设，以福建、贵州等为代表的省级数字水土保持体系的建立，都充分体现了信息化在水土保持工作中占据的战略位置。长江流域结合水土保持监督管理信息化现状及需求，初步建成了水土保持监督管理信息系统，但目前还存在信息资源不足、信息共享困难、应用基础薄弱等问题［5-12］。20世纪40年代开始，黄河流域相继建立了天水、西峰、绥德水土保持监测试验基地，随着“数字黄河”工程全面开展，黄河水土保持生态环境监测网络初步建成，现有各类技术人员120多人，但也存在监测数据量过于庞大且各监测站数据标准不一、信息化技术水平不均衡等问题［13-18］。海河流域初步形成流域级监测中心站(1个)、省级监测总站(7个)和地市级监测分站(27个)三级监测机构网络，基本满足了动态监测需求，但现有信息化水平不能很好地满足水土保持事业发展的需求，且缺乏统一规划，信息化工作水平不够平衡［19-22］。淮河流域启动了淮河流域水土保持监测分区和淮河流域水土保持监测站点布局与监测设施下垫面优化配置项目，通过对流域水土保持监测分区研究，确定合理的监测站点数目，但是也存在管理机构不健全、缺乏长期监测数据、信息化推广程度相对较低的问题［23-26］。松辽流域通过规范水土保持信息管理工作，形成了一整套流域水土保持信息采集、编码、分布式数据库设计等技术规范，开发了松辽流域水土保持监测与管理信息系统，但是信息化建设实用性较差、专业人才匮乏、发展不均衡［27-30］。福建省共设立了19个水土保持试验站，利用现成的水文站点，定量分析全省水土流失的变化规律，但尚未建立水土保持监测标准、制度，尚未完成对开发建设项目的制度化、规范化管理［31-34］。贵州建立了以贵州省水土保持监测站为中心按照1(省级)∶9(市级)∶66(监测点)三层构架的贵州省水土保持监测网络信息系统，完成了贵州省第二次水土流失遥感调查和喀斯特石漠化现状遥感调查工作，建立了及时发布水土流失现状和水土保持防治工作开展情况的基本信息平台，但监测区域布局分散、数据扰动大、获取数据困难［35-39］。

1.2成效分析

现阶段我国水土保持信息化工作主要从标准体系建设、基础设施建设、数据库建设、业务应用系统开发、信息分类与传输体系建设、提高保障水平等6个方面展开。

(1)标准体系日益完善。我国水土保持信息化建设相关标准先后发布，主要有《水土保持监测技术规程》(SL 277—2002)、《水土保持信息管理技术规范》(SL 341—2006)、《水土保持术语》(GB/T 20465—2006)、《水土保持监测点代码》(SL 452—2009)、《水土保持数据库表结构及标识符标准》(SL 513—2011)、《水土保持遥感监测技术规范》(SL 592—2012)和《水土保持元数据标准》(SL 628—2013)等。此外流域范围内，黄河水利委员会发布了《黄河流域水土保持信息代码编制规定》(SZHH 12—2004)和《黄河流域水土保持数据库表结构及数据字典》(SZHH 15—2004)［4］。

(2)信息化基础设施建设稳步推进。依托全国水土保持监测网络和信息共享平台建设、“数字黄河”、21世纪初期首都水资源可持续利用规划项目，我国完成了水利部水土保持监测中心、七大流域机构水土保持监测中心站、31个省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团水土保持监测总站、175个水土保持监测分站和741个水土流失监测点的建设，基本形成了覆盖国家、流域、省、地、县五级的监测网络，初步形成了包含泥沙、径流、降雨、土壤、植被等的信息采集体系，搭建了上下贯通、高效完善的信息化基础平台。在水蚀、风蚀和冻融侵蚀区，建立了坡面径流小区、小流域控制站，以及常规的监测点，如滑坡泥石流预警点、风蚀观测场等［40］。

(3)水土保持数据库逐步优化。水土保持数据库的特征是将资源信息按照一定的空间地理坐标，以统一格式输入计算机建库，提供用户查询、检索使用等功能。据不完全统计，全国省级以上水土保持数据总量已超过1万GB，建成了包括全国水土流失空间数据、重点防治区动态监测成果、土壤侵蚀信息资源、长江流域水土流失、开发建设项目水土保持管理、水土保持生态建设项目和法律法规、重要文件、机构与人员等方面的数据库。

(4)业务系统应用与信息服务拓展。在国家、流域、地方层面上充分结合各自的工作性质和区域特色完成信息化建设工作。目前已完成全国水土保持监测管理信息系统，黄土高原淤地坝信息管理系统，长江流域水土保持监测管理系统，长江上游滑坡、泥石流预警管理系统，松辽流域水土保持监测与管理信息系统，北京市水土保持自动监测和信息管理系统，辽宁省小流域信息管理系统等。

(5)水土保持信息分类与传输体系初显规模。在水土保持信息分类与编码规范中按水土保持业务将水土保持数据分为基础信息、水土保持监测信息、综合治理信息、预防监督信息和综合信息五大类。信息传输体系则主要依托于公共网络通信资源、水利电子政务内外网建设、各层级之间的信息传输网络进行汇集和传输。

2　存在的问题

目前，我国水土保持信息化工作进展顺利，进入了发展的加速期，取得了可喜的成绩，但与国家整体的信息化战略布局、生态文明建设的发展态势、社会公众的需求仍存在很大差距。

(1)水土流失数据未能定期获取。《中华人民共和国水土保持法》及《中华人民共和国水土保持法实施条例》明确规定应“定期”监测并及时公告，但由于未给出明确的期限，且“定期”普查经费也没有保障，让“定期”成了“长期”甚至是“无期”。我国在1983年进行了第一次全国水土流失情况普查，相隔16年后进行了第二次，而国际上的普查周期大多为5年一次［40］。水土保持数据的获取，除了应定期对全国水土流失情况普查外，还应随时掌握重点地区、重点项目的水土流失情况，这样才能为水土流失灾害的预防和治理提供强有力的支撑。

(2)水土保持信息化基础设施不完善，技术标准建设滞后。近年来，相对于我国其他行业信息化程度，水土保持信息化相对滞后。早期的水土保持信息化监测站的基础设施设立较早，设备老化严重，各流域、区域水土保持信息化标准不统一，形成了“各依各法、各自为政”的局面［4］，在一定程度上影响了水土保持信息化的发展。

(3)信息技术应用与信息化发展不同步。我国信息化发展已走过了两个阶段，目前正在向以物联网和云计算等新技术为代表的第三阶段迈进。拥有多核处理及超级计算能力的高端计算机成为科技创新及复杂运算的有效工具，微电子、纳米电子技术飞速发展，实现了传统的元器件在芯片上的集成。但在水土保持信息化建设过程中未能充分利用高新技术，形成了与信息化产业发展脱节的局面。

3　水土保持信息化发展建议

(1)进一步健全水土保持监测运行机制。借鉴国际上的先进经验，以立法的形式明确水土保持监测网络的管理与实施，将各级监测机构的经费纳入同级政府财政预算，设立专项水土流失动态监测经费，保障重点项目及区域的监测站点运行经费，做到专款专用，保证监测站能够及时维护、更换监测设备，使监测工作的各个环节都能得到有效落实。

目前我国水土保持监测机构由上至下分级设置，形成了中央、流域(区域)、省级、地市级的层次性体系。但在水土保持监测方面这样的分级管理尚不成熟，国务院水行政主管部门应按照国家相关规定对监测网络进行分级建设、统筹管理:针对不同区域特色，建设完善合理且目标明确的监测点，加快建立起中央、流域(区域)、省级、地市级水土保持监测的层级体系;重要的水土保持监测设施应得到法律保护，监测设施由于不可抗拒因素遭到破坏时，所属辖区水行政主管部门应积极组织力量进行修复;建立统一的水土保持监测质量评价体系和技术标准，完善管理制度和监督机制。

(2)完善信息化标准体系建设，扩大标准体系建设队伍。信息化标准体系具有信息标准多、建设难度大、建设周期长的特点，应以“急用急建，实用优先”为原则，明确设立标准建设的优先级。在水土保持信息化标准的建设过程中，由于企业在主体工作中占据着主导地位，因此在制定标准体系的过程中，应本着“政府监管，企业参与”的原则进行。在标准体系建设中应采用择优立项的方式，逐步加大对我国在水土保持信息化标准体系建设方面的投资力度。

(3)深化交流体制改革，拓展宣传教育平台。水土保持信息化需要融合计算机、水利、农业、林业、气象等多门学科。这就要求水土保持部门在信息化建设中，积极寻求与相关部门协作，充分利用其他部门长期观测、实践得来的资料及成果，学习相关的技术与经验来加速水土保持信息化的发展［16］。同时，还要加强国际交流，积极参加国际技术交流合作，把国外先进的技术引进来，充分消化、吸收后，结合我国实际情况应用于水土保持信息化技术的改进中［17］。近年来人们对生态环境保护的认识日益提高，但多数人对水土保持的认知仅仅存在于认识层面，并不了解水土保持信息化对社会经济发展的作用［41］。政府应充分利用好已有的基础平台，加大投入，多方密切配合，对公众、中小学生进行水土保持科普教育，多措并举丰富教育形式，开拓网络教育平台，全面提升全民水土保持意识。

(4)融合新技术，推动信息系统研发。在信息化建设过程中，应加大水土保持应用信息系统和新技术的研发力度，积极与高等院校、科研院所和高科技企业联合，利用物联网、云计算等高新技术，结合光纤、无线电子通信技术，推动水土保持信息资源的采集、整合与利用，建立更高效的水土保持信息系统，促使水土保持信息化建设更快更好地发展。

(5)加快水土保持信息化复合型人才培养。目前，我国水土保持信息化基础设施建设已具备一定基础，水土保持信息化工作也进入了统筹规划、竞相发展的新阶段，但与其相适应的复合型人才相对缺乏。应采用自主培养与外派委托培养并重方式有针对性地开展人才培训，努力培养具有水土保持专业特色的信息化人才，形成一支集水土保持专家、计算机技术人员为一体的复合型水土保持信息化队伍。

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(责任编辑李杨杨)

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王春玲(1975—)，女，山东莱州市人，副教授，博士，主要研究方向为水土保持信息化、数据库技术、物联网技术。

2015-06-19