米玛桑珠,张 文
(拉萨市水利局,西藏 拉萨 850000)
近年来全球气候变化较大,我国洪水季节汛情猛烈,给人民生命及财产安全带来了严重的影响。面对如此严峻的防汛和抗旱形势,必须加强水利基础设施建设,积极收集雨情、水情、旱情、险情等重要信息,为防汛抗旱工作提供可靠的基础保障。当前的信息化建设过程中存在信息交流不及时、共享程度较低,信息孤岛现象严重,为政府机构和防汛抗旱工作等决策部门带来不同程度的影响,应注重引进先进的大数据、云计算等技术升级防汛抗旱工作信息系统,实现信息共享,为防汛抗旱工作提供强有力的信息支撑。本文针对水利信息化在防汛抗旱工作中的应用进行分析。
2017 年7 月长江中下游暴雨造成湖南橘子洲被洪水贯穿,突破1998 年历史水位,有十条主要河流及89 条中小河流发生超警以上洪水,导致湖南省115 个县400 多万人受灾,直接损失达到60 亿元,其中水利设施损失13.7 亿元。我国国土面积较大,南北气候差异性较强,干旱与洪涝灾害易同时出现,各个地区防汛抗旱部门系统建设也存在一定的差异,为信息汇总及交流带来不便,亟需标准统一的信息化平台,为防汛抗旱提供包括水雨情、汛情信息、水利工程历史数据等众多关键信息,便于提取适合防汛抗旱工作实际所需的重要数据,提升预警及应对灾害的能力,满足防汛抗旱决策需求[1]。
我国对水利部门信息化建设重视程度较高,但由于水利部门及业务系统较为繁杂,目前知识形成了初级网络覆盖,在信息的收集及交流的过程中没有得到有效的提升,在汛期对河流实时监测内容较为单一,不能够进行全方位的信息收集及传递且标准规范尚未统一,为大数据、云计算等信息资源整合带来阻碍,在防汛抗旱工作关键时期也造成信息的准确、及时及有效性不足,影响防汛抗旱决策工作。
我国土地面积较大,干旱与洪涝灾害地区跨度较大,并且我国各省市经济基础与信息化发展不均衡,造成信息化软硬件投入及应用存在较大差异,防汛抗旱信息传递速度及质量不高,甚至出现滞后现象,严重影响预警与后期抗灾多重信息需求。由于水利信息数据的基础数据较多、范围广且数据类型较为丰富,需要具有高水平的信息处理能力软硬件支持,进行雨水信息、河道情况、旱情监测以及抗灾物资需求等众多数据的分析运用,水利信息化基础设施不足造成防汛抗旱信息交流不通,影响防汛抗旱决策信息的上传下达,造成抗灾工作滞后[2]。
我国防汛抗旱工作各个部门具有多个信息化业务系统,信息内容具有一定差异但还有更多相同信息,功能及信息重复现象较多,各系统各自运行,信息孤岛现象较多,信息不能够实现共享,在建设过程中标准不够统一,系统性不强,为最终防洪抗旱总体工作带来影响,众多数据收集后不能快速、统一的进行应用。防汛抗旱管理系统化程度不足导致项目运行不能够实现统筹安排并运行,各个业务系统庞大且全面,但信息不能互通且内容雷同,覆盖面积也不够广泛,不能满足现实防汛抗旱工作整体需求。
自2003 年6 月份发改委批转《国家防汛抗旱工作指挥系统一期工程可行性研究报告》后,2005 年发改委核定项目第一阶段的初步设计,国家防汛抗旱工作指挥系统进入全面建设阶段,水利部成功在2011 年完成一期防汛抗旱管理系统建,并开始进行相关信息采集工作。随即启动二期建设并改革、升级了水情信息采集系统、工情信息采集系统、旱情信息采集系统、移动应急指挥平台、工程视频监控系统、综合数据库、计算机网络与安全系统、数据汇集器与应用支撑平台、天气雷达应用系统、洪水预报系统、防洪调度系统、洪灾评估系统、抗旱业务应用系统、综合信息服务系统以及系统集成应用共计十五个子系统,并且仍在继续建设阶段。将为防汛抗旱提供整合信息、预警信息、分析调控等众多基础数据,能够全面形成准确的信息服务。并注重从传统备汛和抗旱思想上脱离出来,向防汛、防旱转变,从部分治理到全面治理转变,保障我国水利信息化建设的有效性,提升防洪抗旱工作,保障社会经济及人民财产安全[3]。
防汛抗旱部门基础信息数据数量大、内容繁杂、历史信息较多需要以水利大数据中心建设为核心,设立标准的规章制度及技术要求,从基础设施、数据资源、系统业务以及人员管理方面构建框架。技术标准以国家水利行业标准为依托,结合地方标准进行建设,还要具有可扩展性,为后期系统和技术的改革升级预留空间。标准的技术规范能够以水利资源为基础,规范人、财、物等使用,合理降低系统构建成本,结合水利大数据中心标准体系水利信息分类和编码规范、大数据中心数据交换规范、数据质量控制血清规范、空间信息资源整合技术规范、大数据中心应用服务规范以及水利数据中心建设管理规范等八个组合体系为基础,提升系统化及标准化系统运行。
大数据技术是通过分布式构架分析并处理数据,能够满足大量、多样、高速等水利信息及防汛抗旱工作需求,面对防汛抗旱相关基础海量数据,视频、图片、文档等多种数据类型,对我国水文、气象、水流、地质灾害、经济信息等众多数据进行汇总,精准为防汛抗旱相关工作提供具有利用价值的信息资源,保障防汛抗旱工作管理体系不断完善。通过云计算对河流水循环、天气变化等进行模拟与测,运用其超强的计算能力提高防汛抗旱效率,实现数据管理与交换,灵活进行自动化管理及应用基础设施,合理配置资源。通过两者的有机结合,以物联网带动大数据进一步发展,提高防汛抗旱工作的预警能力、应急能力,防汛抗旱工作信息各部门每日进行数据收集并及时上传,实现信息及数据的共享,经过合理的汇总及分析相关部门能够得到准确的基础信息,为科学进行防汛、防旱工作提供可靠保障。政府需对水利信息化建设加大投入,提高其在防汛抗旱工作中的应用,满足在技术性、时效性要求较高的防汛抗旱工作需求,构建科学合理的应用系统,加强硬件及网络的基础设施投入,推动防汛抗旱工作效率有效提升[4]。
水利信息管理中包含了水资源管理系统和防汛抗旱指挥管理系统,系统内数据库、信息查询及决策支持较为完善,在此基础上构建标准化防汛抗旱工作指挥管理系统,提升技术标准及防洪抗旱技术的处理能力[5]。注重历史信息的收集及实施信息的采集,尤其是中小河流、山洪灾害非工程防治项目,对重点地区及时期采取较为集中等方式,保障汛期过程中信息的准确、全面收集,实现及时预测与分析,积极采取相应防灾、抗灾动作,保障人民财产安全。注重采用顶层设计统一规划建设,减少不必要的资源浪费,针对采集点的不断增多,相关数据也随之增多并挖掘潜能充分利用,结合具体降水量、土壤含水量、河流流量等众多信息进行预测,为防汛抗旱工作提供准确信息[6]。防汛抗旱指挥管理系统化程度的有效提升,能够实现统筹安排并运行,为各个部门庞大业务量进行整合,实现信息互通,降低重复内容,加大覆盖面积,满足现实防汛抗旱工作整体需求[7]。
在经济全球化、信息高速化的时代背景下,水利信息化在防汛抗旱工作中的应用逐渐广泛,并成为重要的信息收集与交流的方式,更是防汛抗旱工作信息长传下达的重要渠道。加大对信息化建设的基础投资,提升信息处理能力,标准化行业规范,实现大数据、云计算服务防汛抗旱工作,提升预警与预防灾害能力,实现有效减灾,合理调度及配置灾后资源,保障国家及人民群众切身利益不受损害[8]。