淺析信息管理系統(tǒng)在水環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用

胡效珍

（山西省水文水資源勘測局，山西 太原 030001）

山西省水環(huán)境監(jiān)測工作經(jīng)過多年發(fā)展，到2011年底已成為擁有太原、大同、陽泉、呂梁、忻州、晉中、長治、臨汾、運城9個水環(huán)境監(jiān)測分中心，并在全省重點水域布設(shè)136個斷面、監(jiān)控62條河流和27個水源地的完整系統(tǒng)，具備向社會提供水環(huán)境監(jiān)測和評價工作，提供公正、具有法律效力數(shù)據(jù)的能力，監(jiān)測水平和能力居于全國先進行列。但監(jiān)測信息采集，數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計，資料整編，水質(zhì)評價等卻停留在原始手工操作和紙質(zhì)階段，極不適應(yīng)現(xiàn)代工作節(jié)奏和飛速發(fā)展的社會需求。

如何提高對突發(fā)水污染事件的快速反應(yīng)和處置能力，使水環(huán)境監(jiān)測在水資源保護工作中更好地發(fā)揮作用，如何方便、快速地對水環(huán)境監(jiān)測信息進行查詢、統(tǒng)計、分析、評價、整編、匯總成為當(dāng)前水文工作面臨的主要任務(wù)。山西省水環(huán)境信息管理系統(tǒng)的建成應(yīng)用，能全面、快速、準(zhǔn)確地反映全省水環(huán)境狀況，能為社會提供更為快捷、優(yōu)質(zhì)的水環(huán)境監(jiān)測信息服務(wù)。

1 水環(huán)境信息管理系統(tǒng)在水環(huán)境監(jiān)測工作中的應(yīng)用優(yōu)勢

2011年5月28日，由省水文局建設(shè)的山西省水環(huán)境信息管理系統(tǒng)在太原通過驗收，該系統(tǒng)的建設(shè)和投入運行，對加強山西省水環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理，促進水資源管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化，提升水環(huán)境監(jiān)測管理水平，增強服務(wù)能力，具有重要意義。該系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)格化、空間化為主要特征，采用模塊化設(shè)計，界面友好，操作方便，易于維護，功能齊全，可擴充性強，符合驗收要求。

1.1 具體優(yōu)勢

一是監(jiān)測業(yè)務(wù)靈活化。系統(tǒng)在處理監(jiān)測業(yè)務(wù)時，具有非常好的靈活性，并能適應(yīng)監(jiān)測業(yè)務(wù)內(nèi)容的不確定性與多變性等特點。在監(jiān)測過程管理、水質(zhì)評價和監(jiān)測成果資料整理匯編等業(yè)務(wù)中，能夠根據(jù)需要選擇相關(guān)的監(jiān)測斷面和監(jiān)測因子，節(jié)省了大量人力物力，提高了工作效率。二是在水質(zhì)評價和特征值計算等業(yè)務(wù)中，能夠根據(jù)需要選擇不同的計算和評價方法，適應(yīng)大眾需求。三是建立在GIS上的三維可視功能，將對省內(nèi)河流、水庫、水功能區(qū)等水環(huán)境趨勢的演變進行宏觀描述，為制定最嚴(yán)格的水資源管理制度提供技術(shù)依據(jù)。

1.2 水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和成果管理智能化

全省各市水環(huán)境監(jiān)測分中心可將各自得到的監(jiān)測信息數(shù)據(jù)進行審核后錄入本地數(shù)據(jù)庫，定期將監(jiān)測成果發(fā)送到省水環(huán)境監(jiān)測中心；省水環(huán)境監(jiān)測中心接收并審核確認(rèn)后，匯總到中心數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)可進行相關(guān)的水質(zhì)評價和分析，形成水質(zhì)監(jiān)測斷面一覽表、排污口成果表、飲用水成果表、天然水化學(xué)特征表、飲用天然礦泉水表以及水質(zhì)數(shù)據(jù)成果表等一系列報表，還可按照指令自動生成月報和年報，滿足領(lǐng)導(dǎo)部門和社會對水環(huán)境監(jiān)測信息的了解需求。

系統(tǒng)的應(yīng)用使水環(huán)境監(jiān)測中心的數(shù)據(jù)管理由傳統(tǒng)的人工、封閉模式轉(zhuǎn)向了現(xiàn)代化的管理模式，實現(xiàn)了無紙化辦公。大量的水環(huán)境信息不僅能夠輕松使用、整編和入庫，而且可以隨時調(diào)用，極大地提高了水環(huán)境監(jiān)測中心日常數(shù)據(jù)管理和信息管理的效率，推進水環(huán)境信息的利用率大幅提高，實現(xiàn)了年度水質(zhì)監(jiān)測成果資料自動整理匯編功能，能自動對省水環(huán)境監(jiān)測中心和各市分中心全年的水質(zhì)監(jiān)測成果進行匯總、特征值分析、互相審核與修正以及相關(guān)的管理等，并將整編后的數(shù)據(jù)存入省水環(huán)境監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了成果管理智能化要求。

1.3 水質(zhì)評價與管理自動化

用數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測成果，根據(jù)不同的評價目的，采用單項因子評價法和綜合污染指數(shù)法兩種不同的水質(zhì)評價方法，選擇合適的評價標(biāo)準(zhǔn)和斷面統(tǒng)計類型進行水質(zhì)評價，通過次評價、月評價、年評價、汛期及非汛期評價等不同的統(tǒng)計時段，按照不同的流域、水系、功能區(qū)和采樣站點為日常監(jiān)測業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的評價，并對評價結(jié)果進行審核和管理。

具備對地表水評價、湖庫水體水質(zhì)評價、水功能區(qū)評價、飲用水評價、巖溶水評價、排污口水質(zhì)評價、地下水評價、天然水特征評價以及飲用天然礦泉水評價9種不同水體的評價功能。如任意選擇一個排污口，即可將排污口的廢污水污染物量、入河排污口現(xiàn)狀和入河排污口濃度全部用Excel表格列出，還可查閱到該排污口的其他詳細(xì)信息，同時在GIS專題地形圖上用不同顏色標(biāo)示該排污口的地理位置及污染程度，從而判斷是否符合標(biāo)準(zhǔn)，或是否超標(biāo)，達到了水質(zhì)評價自動化。

更重要的是，可進行湖庫納污能力計算、河流納污能力計算和趨勢分析的專題研究。如湖庫納污能力計算，只要輸入水域目標(biāo)濃度、污染物綜合衰減系數(shù)、水域外邊界到入河排污口的距離、初始斷面的污染物濃度、擴散區(qū)湖庫平均水深以及廢污水排放流量，即可自動計算出該湖庫的水域納污能力，達到水質(zhì)管理自動化，為水資源統(tǒng)一調(diào)配和管理提供直接、有力的依據(jù)。

1.4 系統(tǒng)安全可靠，地理信息齊全，使用方便

對不同用戶進行權(quán)限設(shè)置，使不同用戶通過水環(huán)境信息管理系統(tǒng)開展協(xié)同工作，使得水環(huán)境監(jiān)測中心在日常管理上更加科學(xué)、高效，保證了資料信息資源的共享性，又不會隨意瀏覽、篡改數(shù)據(jù)庫信息。

該系統(tǒng)中地理信息齊全，以GIS專題圖為平臺，用三維仿真效果，讓使用者有身臨其境的感覺。系統(tǒng)包括河流測站、水庫測站、地下水監(jiān)測、巖溶泉監(jiān)測、水源地監(jiān)測、排污口監(jiān)測、污染源監(jiān)測的分布圖和風(fēng)險斷面分布圖8種不同性質(zhì)的水質(zhì)監(jiān)測情況分布圖。不同性質(zhì)的分布圖顯示的內(nèi)容信息不同，如河流測站分布圖會按照使用人員的要求，顯示一定區(qū)域河流斷面水質(zhì)監(jiān)測站的所屬行政區(qū)、水資源分區(qū)、水功能區(qū)、河流名稱、測站名稱和測站等級等信息，讓使用者對所需了解測站的信息一目了然，非常方便。而風(fēng)險斷面分布圖顯示的是所屬行政區(qū)、風(fēng)險斷面名稱和所屬行業(yè)等信息，方便使用者查詢。

2 信息系統(tǒng)對水環(huán)境保護的促進作用

根據(jù)數(shù)據(jù)庫資源和水質(zhì)評價圖形，工作人員可隨時掌握全省水環(huán)境動態(tài)，為水資源管理提供便捷服務(wù)。水環(huán)境信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用，使整理入庫的水質(zhì)數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息共享，形成一個整體的共享平臺，在應(yīng)對突發(fā)性水污染事故，避免污染擴散起到?jīng)Q定性作用。讓資源共享，不但使用戶能及時了解水環(huán)境狀況，更達到了全民保護水環(huán)境安全的目的。

該系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，將會促使原來純粹的、水質(zhì)監(jiān)測為主的水環(huán)境監(jiān)測中心和諸多用戶通過信息化手段實現(xiàn)資源共享，為全社會進行水環(huán)境保護提供了手段，極大地提高了全省水環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)的監(jiān)測和評價能力，為水資源保護和水質(zhì)安全提供了更快捷的工作平臺。

3 問題及思考

第一，隨著水資源保護的不斷加強，特別是保障飲水安全和生態(tài)安全以及水功能區(qū)水質(zhì)監(jiān)測的開展，水質(zhì)監(jiān)測及分析工作量將成倍增長，對水環(huán)境監(jiān)測評價的時效性和準(zhǔn)確性提出了更高要求，應(yīng)不斷改進和提高系統(tǒng)的適用性功能，真正為水環(huán)境安全起到保駕護航的作用。

第二，不斷改進系統(tǒng)功能，使水質(zhì)檢測所得數(shù)據(jù)具備自動進行合理性檢驗功能，只有通過檢驗的數(shù)據(jù)才能作為有效數(shù)據(jù)使用、匯總。比如，要對溶解氧和各種需氧量、各種氮的化合物、陰陽離子、礦化度和離子總量及電導(dǎo)率等多方面的數(shù)據(jù)平衡進行合理性檢驗，使數(shù)據(jù)真實可信。

第三，系統(tǒng)應(yīng)對可疑數(shù)據(jù)進行預(yù)警提示，比如檢測結(jié)果為某一斷面上下游的某一參數(shù)均未檢出（或未超標(biāo)），而該斷面的檢測數(shù)據(jù)中檢出（或超標(biāo)），此時應(yīng)該有預(yù)警提示。以便監(jiān)測人員及時進行調(diào)查，核實該斷面附近有無新的污染源以及污染源的主要污染物，以此來確定該斷面水質(zhì)是否受到污染，達到預(yù)警預(yù)報的目的，真正為水環(huán)境管理提供優(yōu)質(zhì)、高效服務(wù)。

第四，建議多部門建立互聯(lián)互通系統(tǒng)，將多方資源集中在GIS上，使各個系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)互通，實現(xiàn)平臺公用、資源共享。