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当好“千里眼、顺风耳” 建设现代化绿色珠江

当好“千里眼、顺风耳”  建设现代化绿色珠江
----浅谈“建设绿色珠江”中的信息资源保障体系建设
廖志伟

    近期,围绕“维护河流健康生命,当好河流代言人”这个主题,珠江委党组提出了建设“绿色珠江”的治水思路。绿色珠江内涵丰富,其中“维护珠江优良生态、科学配置水资源;加强水功能区保护,加强排污总量控制;推行定额控制与管理;加快防洪工程建设;加快流域水生态系统的恢复”等五个方面是“绿色珠江”的核心内容。如何保障这些核心内容的实现,除了要构建政策法规、人才培养、监督评价、水工程措施等保障体系之外,还需要构建信息资源保障体系。信息资源是建设绿色珠江的“千里眼”和“顺风耳”。信息资源的顺利采集、传递、储存、共享、分析和应用,可以提高管理的效率。信息资源的完整性、正确性、安全性与时效性,对决策的正确与否起到至关重要的作用。一个现代化的绿色珠江,应该是能够充分利用各种先进的技术手段,及时、完整的掌握和应用各种信息资源的信息化珠江。
    一、 信息资源保障体系的内容
    水利信息化一般可以分成核心层、支持层和应用层等三个层次。核心层包括信息资源、信息装备、信息网络、信息平台等部分;支持层是系统所用信息技术的集成和应用系统开发的平台,包括人才与相关管理制度;应用层为各种业务应用系统。
    为“绿色珠江”提供信息支撑的信息资源保障体系,是一个广义的水利信息化概念。具有水利信息化的一般内容。信息资源保障体系包括流域机构、省(区)、地(市)等三个不同层面的建设内容。按照分级管理和建设的原则,本次以流域机构为重点进行论述,省(区)及地(市)的建设内容也具有一般的普遍性。资源保障体系的主要内容描述如下:
    1、 信息资源
    主要包含信息采集系统和信息交换系统。解决包括水情、咸情、工情、水保、政务、科技等内部信息及气象、社会经济、国土资源等外部信息的获取、采集和交换。   
    2、 信息网络
    信息网络解决信息的安全、及时和正确的传递,同时对整个信息网络进行有效管理。主要包括珠江委与水利部、流域各省区、流域重点工程的骨干通信网(广域网)、珠江委内部局域网及网络管理中心。
    3、 数据平台
    数据平台解决信息的安全存储、整合、交换及共享。包括数据中心及信息交互平台等建设内容。
    4、 业务系统
    业务系统是为“绿色珠江”的建设和管理提供支撑和服务的具体应用。《珠江水利信息化规划》提出建设珠江防汛指挥系统、珠江委电子政务系统、珠江水资源管理决策支持系统、珠江水质监测和评价信息系统、珠江水土保持监测与管理信息系统、珠江水利工程管理信息系统、珠江委水利信息公众服务系统、珠江委水利数字化档案系统、珠江河口综合治理管理信息系统等九大业务系统。
    此外,为保障信息资源获取、共享的可行性,还需要建立有效的信息交换机制,进行政策法规体制和管理体制的建设。为保障水利信息化的可持续发展,还需要有人才培养的机制。
    二、 珠江流域信息资源保障体系的现状和存在问题
    虽然经过多年的建设,珠江委、流域内各省区的信息化建设取得了一定的成绩,但正如《珠江委2005年工作报告》指出的那样“由于历史的原因,我们的基础设施建设和自身能力建设与承担繁重的流域管理任务、担当河流代言人的重任还有一定的差距。在流域内的部分地区,我们还信息不灵、情况不清、缺乏研究……信息不灵、基础研究薄弱,是制约我们在流域内拥有绝对发言权的主要原因之一。”珠江流域的水利信息化建设,要为“绿色珠江”提供信息资源的支撑,还存在一定的距离。特别是信息资源贫乏、数字化程度低、共享困难等问题,是制约水利信息化发展的根本原因。归结起来,主要问题如下:
    1、 信息资源贫乏,数字化程度低
    主要表现为:时效较差、种类不全、内容不多、基准不一、时空搭配不合理等。特别是信息的数字化和规范化程度过低,更加重了信息资源开发利用的难度。首先是基础资料不全,信息积累未能全面规范化,有许多宝贵的原始观测记录、历史文档、原始规划与设计等资料已因年代久远,未能得到妥善保护而损毁或散失,造成信息损失;其次,动态信息采集环节薄弱,信息采集的覆盖面小,采集的手段和内容单一。如大部分采集点只有水位、流量的数据信息,而且覆盖面也不能满足管理要求,水质、水土保持、水资源、咸情、墒情等信息采集还基本未起步;第三,与外行业(如经济部门、统计部门、农业部门、环保部门、气象部门等)缺乏信息交换的机制,要么获取困难,要么因业务侧重点不同,所获得的信息不完全符合珠江委水利业务应用的要求。
    2、 通信网络不畅,信息共享困难
    通信网络不畅主要表现在通信系统功能单一,电路资源严重不足,目前仍然停留在窄带的语音通信水平上。组网能力差,边、远地区通信可靠性差,通信费用昂贵。天广微波防汛支线站点布设少,天广微波干线利用率低且故障率高,流域大部分地区至今无通信骨干网。省区与省区之间、省区与流域之间无法进行信息共享和交换。
     信息共享困难表现在:一、水利系统数据库及其应用服务目标单一,标准规范不全,导致条块分割。水利系统数据库及其应用大多分散建设在不同业务部门,呈现条块分割的特征,形成以专业、部门等为边界的信息孤岛。许多数据库为解决特定研究或业务应用而建,服务目标单一、规范性较差,自成体系。相关文档不全,对数据库文档普遍不重视,导致数据库只能在有限范围、有限时段内由少数人员熟悉使用。给后续扩展和改造增加了困难,更难以被其它系统调用和共享,难以向外界用户提供服务。二是共享机制缺乏,缺乏信息共享及交换的有效技术及管理机制,难以实现各应用系统的有限信息共享。
     3、 标准不一,缺乏统一规划
    流域的信息系统项目一般都是结合工程项目建设,缺乏统一的规划和标准。例如视频监控系统,地市之间、省区与地市之间、省区与省区之间采用的技术标准都不一样。在本次“压咸补淡、应急调水”工作中,发现整合各个地区和省区的视频监控系统非常困难,皆因为各个地区采用的技术路线、开发手段不尽相同,信息共享难度大。其他业务系统也都存在这些问题。流域机构需要一些直接获取数据和信息的手段,一方面需要认真整合各类已有的应用系统,另外,还应该着手建设自身的信息采集系统和业务应用系统。
    4、业务应用程度低
    流域现有成熟的应用系统不但少,而且基本上是独立、各自为政,缺少全面、统一和高层次应用的规划设计。从业务管理上看,各项工作业务仍处于数字化方式与非数字化方式混合工作阶段,业务处理仅实现了部分数字化,业务流程和信息流程不完全协调,相关技术规范缺乏,信息共享机制不健全,有限的数据资源总体质量不高,使用效率较低。
    三、 珠江流域信息保障体系近期需要建设的主要内容
    岳中明主任在《珠江委2005年工作报告》提出,近期“要加强信息化建设,要建立流域与区域之间的联络和信息交流机制,实行上、下游,左、右岸信息共享,要建立流域防汛决策、水资源管理、水土保持等信息管理系统;”针对这一建设目标,近期应重点解决信息资源贫乏、信息共享困难这个根本问题,同时,结合业务工作,建设部分业务应用系统。主要建设内容分为以下三个部分:
    1、 数据中心的建设
    建设流域一级的数据中心,是解决信息资源贫乏、信息共享困难的关键。
    (1)数据中心的信息组成
    数据中心的信息由以下三个部分组成:
    基础数据:如工情信息、地理空间信息、政策法规、水利文献、水利科技、标准规范等。这部分信息相对来说,在一定的时间内是静态的。需要通过对现有的资料进行收集整编,按照一定的规范录入数据库。
    动态数据:如水情信息、水资源信息、水环境信息、水土保持信息、政务信息、水利人才、水利经济、灾害信息等。这部分信息,是在各项业务工作中不断的更新补充的。需要通过各种采集系统、业务系统提供信息的来源。
外部信息:如气候气象、社会经济、环保信息、农业信息等。这部分信息与水利工作密切相关。需要通过与外行业进行信息交换获得。
    (2)数据中心的主要建设内容
    这里说的数据中心是广义上的,包括几个方面的建设内容:数据采集和交换系统;数据存储中心;数据交互平台;数据备份中心;数据采集、存储和交换的标准规范和关于交换机制的管理办法。
    数据采集和交换系统:近期建设目标应解决采集点少、覆盖面小、采集信息单一的问题。需要对采集系统(包括水情测站、水质测站、流域重点工程测控系统)进行重新规划,采取新建、共建、改造等形式,提高珠江委信息获取的能力。
数据存储中心:由各类存储设备及大型数据库组成,负责集中存放、集中管理由数据采集系统、业务系统等收集得来的数据。
数据交互平台:由服务器集群及定制开发的管理系统组成,按照不同业务应用对数据进行处理,实现资源共享、数据交互、协同处理等功能。
    数据备份中心:由数据备份工作站等设备组成,完成数据的备份工作。实现日常数据安全管理与灾难恢复等功能。
    2、 网络及通信基础设施建设
    近期需要充分利用水利通信现有的网络资源,以及公众通信网络资源,并适当的合理的投入新的网络建设,进一步完善水利通信专网,构建珠江委到流域内各省(区)、流域重点工程的通信骨干网络,实现流域机构到省(区)之间的语音、数据、图像的快速传递。
    完善珠江委局域网安全体系:建立网络管理中心,购置网管软件、防火墙、备份系统等必需设备,扩容UPS等。
    3、 业务系统建设
    丰富的信息资源及优良的通信网络设施,其目的是要为构建“绿色珠江”提供技术支撑和服务。近期,结合工作需要,建设以下业务系统:
    (1) 珠江三角洲水资源实时监控管理系统
    随着珠江三角洲经济发展和城市化的进程,珠江三角洲地区的水资源问题日趋突出。珠江三角洲地区的水资源问题涉及港澳,加强该地区的水资源的统一管理和调配尤其重要。今年元月份启动珠江压咸补淡、应急调水工作,解决了澳门、中山、珠海等地区1500多万人的饮水问题,就是流域机构实行水资源统一管理的一次有效尝试。
    建立珠江三角洲水资源实时监控管理系统,在水资源动态监测与预报基础上实现该地区水资源滚动规划及优化配置管理,为珠江委及各省(自治区)水行政主管部门对水资源的科学、统一、动态的规划和管理提供强有力的决策支持和管理手段。对于提高珠江委的管理能力,加强统一管理,具有重要的作用。兄弟流域已经有了一些建设的经验。因此,加快珠江三角洲水资源实时监控系统建设的条件已经成熟。
    水资源实时监控管理系统一般包含水资源实时监测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。系统建设的主要任务是:
    ·建立水资源动态监测系统
    在现有水文站网和水质监测站网的基础上,结合水文站网规划,进一步补充和完善三角洲地区的水资源动态监测网,获取水量、水质的实时信息。
    ·建立水资源管理综合数据库
    在地理信息系统(GIS)的基础上,收集该地区的气象、墒情、地理等自然信息,水工程等基础设施信息,经济与社会发展信息,供、需水信息,水量、水质信息等一系列综合信息,建立相关数据库。
    ·建立与水资源相关的各类专业模型
    建立水量、水质模型、供需水模型及生态环境分析模型。动态生成水资源优化配置、调配计划等辅助决策方案。
    ·建立水资源综合信息管理系统
    具有对水资源监测数据及各类信息进行输入、存储、整编、查询、传输和发布的综合信息管理和服务等功能。对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。
    (2) 珠江上中游地区水土保持监测信息系统
    建设珠江上中游地区水土保持监测信息系统,是以“3S”(GIS、GPS、RS)技术为手段,对区域内的水土流失现状进行多时相动态监测,对不同分级的水土保持信息进行管理,对水土流失和水土保持进行评价,为珠江委及各级水土保持管理部门提供数据统计、信息管理、规划设计及决策支持工具,提高珠江水土保持监测、设计、管理和决策的水平。
主要建设内容包括监测网络、管理信息系统等。该系统是《珠江水利信息化规划》的主要业务系统之一,在此不再详细论述。
    (3) 珠江重点工程、河段实时视频监控系统
    在流域内大部分重点工程、西北江重要水文站点、珠江三角洲地区的重点河段,地方水利部门都已经建成了实时视频监控系统。在此基础上对该部分信息资源进行整合,使到珠江委能够得到该部分信息,直观的了解相关河段的工情、水情情况,对于流域机构的防汛抗旱、工程抢险等工作,是十分必要的。
    此外,还有防汛决策支持系统、电子政务系统的建设,也应该按照已经批复的建设内容和时间安排抓紧建设。

    在三、五年的时间里,抓紧上述系统项目的建设,基本可以实现信息的完整、快速、安全获取和传递,数据的共享和利用得到大幅提高。工作中不但可以做到“耳聪、目明”,而且流域管理和建设管理的技术手段明显增强,为构建“现代化的绿色珠江”提供了一副好的“千里眼”和 “顺风耳”。

    参考文献:
    王志坚等《信息化与水利信息化概论》河海大学出版社2001年
    董哲仁 陈明忠 阎继军 谢新民《建设水资源实时监控管理系统》2002年
    《珠江水利信息化规划》2002年
    《珠江委电子政务工程(一期)初步设计报告》2004年

2005-03-21
 
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