水利行业在我国有着悠久的历史,随着国民经济的迅猛发展,水利工程在国民经济中所起的作用越来越大,防汛更是直接影响国民经济发展的一个重要方面。目前,国家提出了建设 “数字水利”的目标。全面实施大型水库远程视频实时监控系统建设。防汛抗洪工作逐步从被动抗洪向主动防汛转变。为进一步提高防汛抗洪决策的有效性和可靠性,实施防汛远程视频实时监控系统建设,可及时对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行动态监视,随时了解现场情况,以便采取相应的预防和补救措施确保水库安全运行。对领导决策和减少洪水灾害,缓解城市的防洪压力,保障人民生命财产的安全具有重要作用。
信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。水利信息化是水利现代化的基础和重要标志。在水利现代化建设中,要大力推进水利信息化进程,利用水利信息化推动水利现代化。要充分利用科学技术发展创造的有利条件,坚持用高新技术对水利传统行业进行技术改造,特别要注意采用计算机技术、微电子技术、现代通信技术、遥感技术、地理信息系统(GIS)、全球定位系统及自动化技术等,实现水利信息化。本文就和大家一起探讨IT技术在水利防汛中的应用。
大家知道,广义的信息技术(IT)是用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。主要是应用计算机科学和通讯技术,设计,开发,安装和实施信息系统及应用软件;也常被称为信息和通讯技术(ICT)或信息和通讯技术。
电话会议是一种利用电话网进行的节资、省时、方便、高效的会议方式。机关、团体、企事业单位均可在本地长话局中心会场利用长途电路同一个或若干个地点的分会场同时进行通话,或布置工作、交流经验、表彰先进等。与会者可以自由地收听、呼叫、对讲、插话,声音清晰、逼真,宛如同在一室。交互式会议电话是目前国际上流行的一种召开电话会议的新形式,利用它可以随时随地召开电话会议。
会议电视又称视频会议或视讯会议,实际上是一种多媒体通信系统,是二十一世纪多媒体通信领域中一个非常热门的话题。会议电视技术是融计算机技术、通信网络技术、微电子技术等于一体的产物,它要求将各种媒体信息数字化,利用各种网络进行实时传输并能与用户进行友好的信息交流。在会议电视发展初期,网络环境相对简单,基本上是专线2Mb/s速率,由于视频产品间无法互通,技术垄断,设备价格昂贵,会议电视市场受到很大限制。随着各种技术的不断发展和一系列国际标准的出台,打破了会议电视技术及其设备由少数大公司一统天下的垄断局面,逐渐发展成为由国外如VTEL、Picture-Tel、VCON公司和国内中兴、华为等大企业共同分享国内会议电视市场的竞争局面。另外,高速IP网络及Internet的迅猛发展,各种数字数据网、分组交换网、ISDN以及ATM的逐步建设和投入使用,使会议电视的应用与发展进入了一个新的时期,同时,市场对会议电视的接受能力也上升到一个新水平。
我国的许多水利防汛的紧急会议都是通过电话会议或视频会议在全国各省市范围内进行的,可以说电话会议或视频会议是目前水利防汛中不可缺少的一种通讯方式。通过电话会议或视频会议,国家有关领导可以很方便地安排部署全国当前的防汛抗洪救灾工作。
二、计算机网络及通讯技术在水利防汛的应用
目前在全国各省市基本上都建立了本地的局域网,通过卫星线路连接到国家水利部,构成了一个全国范围内的水利专网,为当前的水利防汛打下了扎实的基础。国家水利部和一些流域机构、省、自治区、直辖市水行政主管部门、科研院所和重点企业通过Internet网的接入及应用均已建立了对外的网站。
水利部信息化工作领导小组于2001年4月召开了全国水利信息化工作座谈会,将水利信息化建设定名为“金水工程”。 “金水工程”是从“九五”期间开始实施的、覆盖水利信息化全局性的重大工程,“十五”期间要加快建设步伐,今后一定时期内还要继续向纵深发展。
“金水工程”又称“国家防汛指挥系统工程”。计划用五年左右时间,搭建一个先进、实用、高效、可靠并且具有国际先进水平的国家防汛抗旱指挥系统。金水系统将覆盖7大江河重点防洪地区和易旱地区,能为各级防汛抗旱部门及时、准确地提供各类防汛抗旱信息,并能较准确地作出降雨、洪水和旱情的预测报告,为防洪抗旱调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学依据。
“金水工程”包括防洪和抗旱部份。防洪部分覆盖7个流域机构、24个重点防洪省(市)、224个地级水情分中心和228个地级工情分中心,以及与水情分中心相连的3002个中央报汛站和与工情分中心相连的927个重点防洪县的工情采集点。此外,还有中央直管的7个工程单位、9个大型水库、12个蓄滞洪区。抗旱部分覆盖31个省(市、区)267个地级旱情分中心以及与之相连的1265个易旱县旱情采集点。另外,还将在黄河、淮河流域设立6部新一代天气雷达、120个自动气象站和208个雨量站。
根据国家防汛指挥系统的总体设计,该系统可划分为5个分系统,即信息采集系统、通信系统、计算机网络系统,决策支持系统和天气雷达系统。
国家防汛指挥系统总体结构由两个网络组成:一个是分中心以下的星型报汛网,一个是分中心以上的互联互通的计算机网络。两个网在分中心汇接。利用多种通信信道组成的报汛网和众多的报汛站、采集点一起组成了信息采集系统;计算机网络系统基于国家公众通信网组成,它为各级决策支持系统提供工作平台的相互间交换信息的通路。
三、地理信息系统(GIS)在水利防汛的应用
在水利信息化系统建设中,地理信息系统(GIS)是系统构建的框架,是辅助决策的工具,是成果展示的平台。国内水利行业应用GIS技术始于90年代初期,大致经历了认识了解、初步应用和结合GIS技术进行深入研究三个阶段。最早接触GIS技术的主要是一些科研院所和高等院校,当时的应用只注重数据的可视化,主要发挥它的查询、检索和空间显示功能,即只发挥了GIS的最低层次的功能。近年来,随着GIS在水利领域的应用范围不断扩大,应用层次也逐渐深入,一些部门将它作为分析、决策、模拟甚至预测的工具,其社会经济效益也比较明显地显示了出来。
ArcGIS与ERDAS Imagine等软件在我国水利行业的应用已经颇具规模,在许多水资源管理、防汛抗旱、水土保持监测、水环境监测评估、水文地质、农田灌溉、水利工程规划等项目中得到了广泛的应用并产生很大影响,在我国的水利信息化建设中发挥了重大作用。目前,ESRI的产品已经成为中国乃至全球用户群体最大,应用领域最广的GIS平台。
要在水利行业更好地应用和发展GIS技术,必须在进一步加强标准化、规范化的基础上,大力开展基础数据库的建设,尤其是富有水利行业特色的数据库,如蓄滞洪区空间展布式社会经济数据库、雨情和水情数据库、水旱灾情数据库等等。此外还要加快提高GIS的应用水平,充分发挥GIS现有的和潜在的功能,并且与遥感、全球定位系统、网络计算机等高新技术以及水利行业本身的技术紧密地结合在一起。




