關(guān)于渭河下游水利信息化發(fā)展的思考

王 冰，張秀俠，孫西文

（陜西省江河水庫管理局，西安 710018）

陜西省江河水庫管理局信息化工作起步較早，自2000年初，開始籌建各種信息系統(tǒng)。期間投入大量資金，購買眾多服務(wù)器、終端機(jī)。然而許多系統(tǒng)卻棄之不用。自2011年提出建設(shè)“數(shù)字渭河”設(shè)想，成立信息中心后，購買了許多基礎(chǔ)平臺軟件，卻因為各種原因止步不前。在2000年初，黃委的信息化發(fā)展只是略高于我省，但經(jīng)過這些年不斷的發(fā)展，從“數(shù)字黃河”提升到了“智慧黃河”，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越我們，站在了水利信息化的發(fā)展前沿。近年來國家不斷加強(qiáng)對水利信息化的重視，多次出臺相關(guān)文件。我們應(yīng)抓住機(jī)遇，大力發(fā)展信息化工作，改善工作環(huán)境，解決現(xiàn)今工作中存在的諸多問題。

1 渭河下游信息化建設(shè)現(xiàn)狀

我省先后建成了辦公自化系統(tǒng)、基于GIS的渭河工情查詢系統(tǒng)，水行政許可系統(tǒng)，還有檔案管理系統(tǒng)及用友財務(wù)管理系統(tǒng)等專業(yè)軟件系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都是由各相關(guān)處室根據(jù)自身業(yè)務(wù)需要，自行建設(shè)而成。但由于建設(shè)初期對自身需求沒有深挖，專業(yè)知識落后，缺乏軟件專業(yè)技術(shù)人員把關(guān)，軟件功能開發(fā)及規(guī)模建設(shè)不到位。而后期的又普遍存在重建設(shè)輕管理，管理落后于建設(shè)，沒有專業(yè)技術(shù)人員維護(hù)，管理水平和技術(shù)落后。自動化、信息化成都較低，使用普及率不足，甚至因業(yè)務(wù)人員水平有限，又使業(yè)務(wù)操作回到原始手動層次。防汛決策仍停留在口口相傳或書面聯(lián)絡(luò)低水平狀態(tài)。辦公自動化、無紙化辦公沒有得到真正實現(xiàn)等。

1.1 盲目建設(shè)、需求不明確

各部門在系統(tǒng)建設(shè)初期只重視硬件資源投入，和軟件資源的購買。硬件設(shè)備不斷擴(kuò)充和完善，但是擁有設(shè)備不等于擁有數(shù)據(jù)。而軟件系統(tǒng)只考慮購買正版軟件，浪費大量資金，沒有為后續(xù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)考慮。從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)框架簡陋，數(shù)據(jù)庫是空殼。而信息化建設(shè)成效的漸進(jìn)性又注定了只有不斷投入才能在一段時間后逐漸見到成效，決定了其具有建設(shè)和維護(hù)階段需要有不間斷投入，各部門在硬件設(shè)備建成后，基礎(chǔ)軟件系統(tǒng)搭建后見不到成效后即放棄繼續(xù)投入，機(jī)器得不到專業(yè)維護(hù)，軟件系統(tǒng)也棄之不用，不僅造成了資源浪費，也成為了爛尾工程。

為什么總說信息化建設(shè)也是“一把手工程”，因為首先信息化發(fā)展觀念需要單位的主要負(fù)責(zé)人予以充分理解和肯定，并根據(jù)本單位自身情況制定出合適的建設(shè)方案和總體規(guī)劃，并且自上而下帶頭使用，形成共識，堅決執(zhí)行；如果還是停留在遇到什么問題解決什么問題的被動層面上，將會使信息化發(fā)展走入歧途，或者各自建設(shè)，或者最終放棄，得不到長久化發(fā)展。

1.2 資源陳舊、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

已建成的硬件系統(tǒng)和軟件平臺，各自都存在不同的缺陷，在使用一段時間后，甚至個別系統(tǒng)還沒有投入使用就被擱置在一旁。究其原因，無外乎是因為在軟件平臺開發(fā)前，各部門之間相互不溝通，沒有嚴(yán)格了解需求分析，各建各的系統(tǒng)，而且不委托專業(yè)軟件公司開發(fā)，不按國家標(biāo)準(zhǔn)建立數(shù)據(jù)庫。最終導(dǎo)致系統(tǒng)界面不夠友好——用戶不喜歡，功能欠缺——不能滿足用戶需求，操作繁瑣——用戶不會用，數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一——數(shù)據(jù)無法共享等問題，致使終端業(yè)務(wù)人員最終放棄使用。

仍在使用中的軟件平臺，如水情查詢系統(tǒng)、檔案管理系統(tǒng)等主要用于處理一些基本的數(shù)據(jù)錄入和查詢等基本功能。而多年積累的水文資料、工程管理資料、水政執(zhí)法資料、水資源利用及保護(hù)資料、文書檔案等信息數(shù)據(jù)除了查詢，并不能提供更大的作用。而功能簡單的系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的不整合，使得軟件平臺無法對上述資料進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)、處理、分析和應(yīng)用，使其各自形成封閉的空間，無法實現(xiàn)資源共享和重復(fù)利用等行業(yè)要求。多年以來，我省各部門、各基層河務(wù)局、水文局、水文站積累了大量有價值但無法發(fā)揮作用的原始數(shù)據(jù)，而運行軟件平臺的服務(wù)器又因為年限已久、缺乏維護(hù)，計算能力及存儲能力都難以滿足新時期業(yè)務(wù)的計算、分析等應(yīng)用處理需求。設(shè)備與設(shè)備之間也沒有形成統(tǒng)一有效的管理組織機(jī)制；數(shù)據(jù)間存在突出的異構(gòu)性問題，很難實現(xiàn)便捷的交流和共享，無法為防汛決策提供有價值的參考依據(jù)。

1.3 新時期業(yè)務(wù)需求得不到滿足

近幾年國家政策不斷地調(diào)整，而我省也根據(jù)自身情況對專業(yè)業(yè)務(wù)進(jìn)行了完善，不僅對水利信息化、水資源保護(hù)和利用等新興專業(yè)越來越重視，就連防汛業(yè)務(wù)、工程建設(shè)管理、水行政執(zhí)法等老牌專業(yè)的工作需求也在不斷地變化。各種業(yè)務(wù)已不再滿足于傳統(tǒng)的效率低下的工作方式，對于數(shù)據(jù)資源的要求也隨之提高。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、傳輸、應(yīng)用方式已無法跟上現(xiàn)代的工作節(jié)奏，滿足不了當(dāng)前信息化建設(shè)發(fā)展要求。而高密集型數(shù)據(jù)應(yīng)用正逐漸成為新的應(yīng)用需求。如GIS數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像、遙感數(shù)據(jù)、水利普查數(shù)據(jù)及水文水質(zhì)數(shù)據(jù)等這些海量數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的應(yīng)用平臺，而我省在前幾年已購買渭河陜西段高清航拍影像圖及DEM等數(shù)據(jù)，面對這些海量數(shù)據(jù)資源的高性能計算處理、多面分析、快速存儲、檢索和備份等工作需求，我省現(xiàn)有的平臺和落后的設(shè)備根本無法滿足。

現(xiàn)行信息化基礎(chǔ)薄弱，水利相關(guān)信息資源的共享，獲取能力有限，缺乏應(yīng)用、維護(hù)系統(tǒng)平臺的專業(yè)技術(shù)人員，因此建立新型的水利信息化工作模式勢在必行。

2 云計算和大數(shù)據(jù)時代的水利信息化應(yīng)用

云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源，是當(dāng)前IT領(lǐng)域最先進(jìn)的理念。通俗來講，云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。

大數(shù)據(jù)是一種規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類型和價值密度低四大特征。簡單來說就是對大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、相關(guān)性分析。

現(xiàn)在各行業(yè)掌握了大量有價值的數(shù)據(jù)，未來更多發(fā)達(dá)國家或行業(yè)龍頭代表可能會將這些數(shù)據(jù)共享。如果假以統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)性分析，從中總結(jié)歸納出規(guī)律性，將在很大程度上可以預(yù)測未來，提高管理水平，這是大數(shù)據(jù)的價值存在。

大數(shù)據(jù)需要特殊的技術(shù)，以有效地處理大量的容忍經(jīng)過時間內(nèi)的數(shù)據(jù)。適用于大數(shù)據(jù)的技術(shù)，包括大規(guī)模并行處理數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘、分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、云計算平臺、互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲系統(tǒng)。

從技術(shù)上看，大數(shù)據(jù)與云計算的關(guān)系就像一枚硬幣的正反面一樣密不可分。大數(shù)據(jù)必然無法用單臺的計算機(jī)進(jìn)行處理，必須采用分布式架構(gòu)。它的特色在于對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘。但它必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術(shù)。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興計算形態(tài)，也將一齊助力大數(shù)據(jù)革命，讓大數(shù)據(jù)發(fā)揮出更大的影響力。

大數(shù)據(jù)的價值在于共享與服務(wù)，圍繞這個目標(biāo)以水利數(shù)據(jù)基礎(chǔ)服務(wù)平臺為依托，結(jié)合云計算技術(shù)，開發(fā)水利大數(shù)據(jù)資源化應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)挖掘資源化技術(shù)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)分布異構(gòu)和高效利用。當(dāng)今，由于行業(yè)體制和技術(shù)層次的制約，水利信息化僅僅還停留在數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計層面上。與決策層所需要的復(fù)雜查詢、分析、計算、預(yù)測等專業(yè)需求還相差甚遠(yuǎn)。主要是由于各層級水利單位之間和不同性質(zhì)水利單位之間相互交錯的行業(yè)特性所帶來的數(shù)據(jù)混合性強(qiáng)、復(fù)雜度高、結(jié)構(gòu)多樣性。所以，為了解決當(dāng)前問題，要根據(jù)水利行業(yè)數(shù)據(jù)特性，結(jié)合云平臺和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對數(shù)據(jù)共享、分析、計算等問題，創(chuàng)建出水利信息化獨有的一套完整技術(shù)體系。

3 未來信息化建設(shè)發(fā)展建議

信息建設(shè)，離不開強(qiáng)有力的制度約束和基礎(chǔ)設(shè)施支撐。根據(jù)我省基本情況，制定相應(yīng)制度，規(guī)范信息化建設(shè)流程，完善管理體系，充實信息化建設(shè)隊伍。強(qiáng)化信息化平臺的普及使用，讓所有人學(xué)習(xí)和習(xí)慣電子辦公。充分利用云計算技術(shù)，減少硬件設(shè)備費用支出，只購置基本硬件設(shè)備。利用強(qiáng)大的公有云來獲取并處理、分析單位所需的公共數(shù)據(jù)資源。同時在單位內(nèi)部組建私有云，用于保密性質(zhì)數(shù)據(jù)的運算、分析、預(yù)測，為決策層提供強(qiáng)有力的支撐。

3.1 辦公自動化的建設(shè)

依據(jù)我省現(xiàn)狀，結(jié)合各處室需求，開發(fā)綜合辦公管理系統(tǒng)，實現(xiàn)局機(jī)關(guān)各部門及各下屬基層單位同網(wǎng)絡(luò)辦公。支持網(wǎng)絡(luò)公文流轉(zhuǎn)、收發(fā)，辦公、后勤管理，財務(wù)報銷、審批流程，人事及檔案工作的歸檔、查詢等詳細(xì)工作。開發(fā)移動辦公模塊，隨時隨地辦公，提高工作效率，減少工作流程等待時間。進(jìn)而響應(yīng)國家號召，節(jié)約能源，實現(xiàn)無紙化辦公。

3.2 智慧渭河的建設(shè)

依托數(shù)字渭河設(shè)想，應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)。并基于云平臺建設(shè)以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的三維仿真地理信息系統(tǒng)。融入渭河航拍影像圖片及高程數(shù)據(jù)，真實還原渭河場景，查看任意地段實景。對現(xiàn)有防汛視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造并接入智慧渭河體系，實現(xiàn)固定、移動終端共同使用，打破視頻會議固定地點的局限，隨時隨地可召開會議，隨時了解實時現(xiàn)場情況，讓決策更加直觀明了。

用遙感技術(shù)結(jié)合GIS平臺，輔助于防汛管理，水行政執(zhí)法等業(yè)務(wù)，通過系統(tǒng)對遙感影像的計算分析，從而發(fā)現(xiàn)涉河建筑、采沙等違法行為，降低了執(zhí)法人員巡查時間及成本，也避免了違法人員打游擊。還能夠通過影像發(fā)現(xiàn)河道來水及工程變化情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在危險情況，降低人民群眾生命財產(chǎn)安全風(fēng)險。

建立完善的水雨情采集系統(tǒng)，更換技術(shù)落后設(shè)備，全面替代人工讀取數(shù)據(jù)，并通過物聯(lián)網(wǎng)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程人工智能化操作。利用云計算強(qiáng)大的計算處理能力和大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)分析特長，實現(xiàn)對渭河流域全方位的地形、地質(zhì)、防洪工程現(xiàn)狀、壩體情況分析，洪水淹沒、演進(jìn)分析，在洪水來臨時，能夠第一時間正確預(yù)測出洪水走向及破壞范圍。通過工情視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及在水利工程和壩體內(nèi)部埋置各類探測器等設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，自行對防洪工程、壩體、涵閘等工程設(shè)施健康度進(jìn)行分析，自動上報安全隱患。

水是社會生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是社會必不可少的重要資源，能為人類創(chuàng)造優(yōu)美的生存環(huán)境，同時水在很多因素下又可能轉(zhuǎn)化為災(zāi)害，成為社會發(fā)展的約束，甚至?xí)?yán)重威脅人類的生存。我省水利信息化基礎(chǔ)還比較薄弱，近幾年更是止步不前，全面實現(xiàn)水利現(xiàn)代化的事業(yè)還任重道遠(yuǎn)。要充分利用信息技術(shù)整合資源，加快信息化建設(shè)步伐，以水利信息化帶動水利現(xiàn)代化，早日實現(xiàn)安瀾惠民的理想目標(biāo)。

[1]朱躍龍.中國水利學(xué)會學(xué)術(shù)年會特邀報告[R].2012。

[2]武建，高峰，朱慶利.淺談大數(shù)據(jù)技術(shù)在水利信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J].水利發(fā)展研究，2015，Vol/15(9):63-66。