改革开放30年水文信息服务能力建设及展望

一、改革开放30年水文信息化建设成就

改革初期，由于资金、技术等各方面都还处于起步阶段，水文信息化建设发展较慢。随着改革的不断加强和深入，我国在各方面都取得了巨大成果，在水利部信息中心的领导下，水文信息化取得了迅猛的发展，逐渐向水文信息现代化迈进，2001年水利部又提出了“统一规划、各负其责、平台公用、资源共享、急用先建、务求实效”的全国水利信息化发展思路，指明水利信息化建设的方向和目标，经过水文工作者多年的不懈努力，水文信息化建设已初具规模，服务能力得到极大加强。

信息采集方面：雨量观测全部实现自记，其中54%实现自动测报或固态存储，51%的水文站实现了自动测报或固态存储，其中中央报汛站75%实现自动测报或固态存储，流量和其他要素的自动测验也取得了实质性进展，在重点防洪地区和大中型水库建立了一定数量的自动测报系统。水文基础设施、水质监测、水土保持检测、水资源实时监控等建设不断加强。水利信息采集基础设施得到了根本改善，自动化水平有了极大的提高。

信息传输方面：全国已累计建成防汛专用微波通信干线支线15000多千米，微波站500多个，初步建立了26个重要蓄滞洪区的县、乡（镇）级洪水预警反馈系统，在公众电信网覆盖不足的地区，配备了大量的短波和超短波电台，部分地区配置了专用卫星通信设施，建成了覆盖全国的实时水情计算机广域网，实现了大部分重要防汛水雨情监测信息在网上的实时交换，提高了防汛信息传输的时效性，使水雨情等防汛信息测报条件得到一定程度的改善。依托国家防汛抗旱指挥系统一期工程，基本建成全国水利信息骨干网，实现了水利部与七大流域机构及各省、自治区、直辖市水行政主管部门的宽带互联，1 4个省、自治区、直辖市已经实现了与地市级水行政主管部门的互联，从中央到省、地市的水利信息传输网络正在逐渐形成。

数据库建设方面：实施了水文数据库、水利基础空间数据库、水利政策法规数据库、水利数字图书馆建设试点等为代表的专业数据库建设，为水利信息资源的开发和综合利用打下了一定的基础。

同时在水利业务应用开发方面，经过近年来（特别是“十五”期间）的努力，水利部、七大流域机构和各省、自治区、直辖市以防汛工作为信息化工作的重点，在汛情监视、防汛会商支持、综合信息查询、防汛业务管理等不同业务方面积极开展信息化建设并在应用中不断地加以完善，在近几年的防汛工作中发挥了积极重要的作用。国家防汛抗旱指挥系统工程历经多年的反复论证，不断完善设计，一期工程初步设计已得到国家批准，先期实施的试点项目和应急工程，已应用到防汛抗旱工作中、发挥了显著的作用；以黄河、海河、太湖、塔河、黑河、辽宁、江苏等流域和省为代表的流域和区域性水资源实时监控与调度为目标的信息化试点建设取得了初步的经验和成果；全国水土保持监测网络与管理信息系统（一期）建设项目经国家发改委批准后，现已完成；以建设节水型社会为目标的灌区信息化建设已经规划，并进行了试点建设，在山西运城、甘肃景泰、四川都江堰等示范区取得积极成果；信息技术在各级水利行政资源管理工作中的应用也取得了阶段性成果，水利电子政务建设正在水利部和七个流域机构中全面启动，加强了水利面向社会公众的服务能力和宣传力度，促进了政务公开。

新技术应用方面：水文信息自动采集、水利工程可视化远程自动监控、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等信息采集与自动控制技术在水利行业中得到充分的应用。遥感技术已广泛应用于灾害性天气预报和水旱灾害的监测业务；以GIS技术为支撑的水利空间数据库建设、管理和业务应用开始起步；在长江、黄河等大江大河的水下地形及部分河道、蓄滞洪区以及大比例尺地形测量中GPS技术得到实际应用；各级水行政主管部门间业务信息的网络传输已十分普遍；在与重点防汛现场进行远程会商和指挥过程中，视频会议系统得到初步应用；在水利业务各个领域各个环节有越来越多的数学模型、分析软件投入日常应用；以虚拟现实为代表的可视化技术正逐步应用于流域和水利对象的跟踪、模拟展示与管理。这些新技术的应用极大地丰富了水利业务的工作手段，提高了水利建设与管理的工作效率，展现了水利信息化工作的良好发展势头。

水利信息化行业管理工作得到明显加强：2 0 0 3年，水利部正式印发了《全国水利信息化规划（“金水工程”规划》）和《水利信息化标准指南（一）》。在颁布实施《水利信息化建设管理暂行办法》的基础上，部分单位也出台了相应的管理办法，规范了水利信息化建设项目的管理，为水利信息化建设提供了制度保障。同时，随着各项信息化工作的逐步展开，水利信息化队伍建设也得到加强，初步培养了一支既懂水利业务又懂信息技术的专业队伍，为水利信息化工作提供了人才保障。

二、目前水文信息化建设面临的形势

改革开放30年来，伴随水利工程建设和电子行业的发展，水利信息化建设也迅猛的发展起来，特别是党的十七大的召开和《水文条例》的颁发，给水利信息化建设和发展带来了良好的契机和有利的条件。

党中央、国务院高度重视国家信息化建设，把大力推进信息化作为我国在新世纪头二十年经济发展和改革的一项主要任务。由于水资源是国民经济和社会发展中的重要资源，水资源的可持续利用支撑着国民经济和社会的可持续发展，国家已将“金水”工程列入国家信息化建设优先实施的12个重要业务系统启动建设；水利部党组提出了“以水利信息化带动水利现代化”的发展思路，强调“水利信息化是水利现代化的基础和重要标志”。

目前水文信息化建设已经具有一定的基础。已建设完成的一批水文自动测报和其它相关信息采集系统，水利信息采集基础设施已具雏形，覆盖全国的水利信息网络框架初步形成，数据库的建设、更新、运行管理等方面也做了大量工作。已开发的一批专用业务应用软件，经过实际工作的检验，积累了一定的使用经验，为进一步开发、完善其功能和进行系统整合与集成奠定了基础。一批国家和水利部确定的信息化建设项目正在实施之中，为全国各级水利信息化工作提供了示范和经验。

水利信息化的行业管理得到明显加强。水利部和部分单位分别出台并落实一系列水利信息化建设管理的行业标准和规章制度，使得水利信息化的行业管理得到明显加强。

但从整体上看，水利信息化基础设施依然薄弱，突出表现为信息资源不足，信息共享困难，现有的信息采集体系还很不完善，信息的时效性较差、种类不全、内容不丰富、基准不同以及时空搭配不合理，信息的数字化和规范化程度不高；已有信息资源的综合共享服务能力较弱，支持综合应用和信息共享的数据中心尚未建设，基于统一架构的多业务综合应用支撑平台亟待建立；支撑水利主要业务的全局性业务应用的建设大多还处于起步阶段，国家防汛抗旱指挥系统等虽已开始启动，但水资源管理决策支持系统等尚处于试点阶段，有些业务应用仍处于项目建议书等立项前期，各类水利业务应用的建设进度很不平衡；水利信息化建设工作和运行管理体制尚不够健全，与水利信息化的发展不相适应。由于缺乏稳定的投资渠道，系统地实施《全国水利信息化规划》（“金水工程”规划）的难度仍然较大。“服务目标单一，导致条块分割；标准规范不全，形成数字鸿沟；共享机制缺乏，产生信息壁垒；基础设施不足，阻碍信息交流”以及“建设和运行维护管理体制与发展不相适应”仍然是“十一五”期间水利信息化发展面临的主要问题。

水利工程自动监控系统的建设还处于起步阶段；水利通信网络还很不完善，在覆盖范围和容量上还远远满足不了需要，还没有覆盖全部地市级单位，特别是小型水库普遍缺乏通信保障，大部分蓄滞洪区通信手段十分落后，各流域机构普遍缺乏应急抢险通信能力；山区防御山洪灾害的通信手段严重不足；网络应用缺乏，能够提供网络共享的信息较少，安全保障不够，网络利用效率不高；特别是水利各类业务应用的综合性支撑平台和提供综合信息共享服务的数据中心建设尚未启动，系统及信息安全体系建设薄弱，严重制约了水利信息化的发展和整体效益的发挥。

业务应用系统建设规范性依然较弱。由于水利各业务应用系统的建设与统一的信息化发展规划脱节，各级水利业务部门按照业务需要分别开发的应用系统标准化程度较低、功能相对单一、系统协调性差。信息资源开发利用层次较低，导致系统开发与应用的不规范和多样化，难以构成系统化的综合性应用成果，部门间信息共享和业务协同程度低，业务系统相互分割的现象依然存在，限制了系统能力的发挥，增加了建设与运行管理和维护的难度。相当多的水利业务数学模型还难以直接投入实际应用，制约了业务应用的技术水平和能力的进一步提高。面向公众服务、协同监管和决策支持的应用水平不高，特别是为全社会提供水利信息服务的能力还有待加强。

技术标准和资源共享机制建设依然滞后。由于技术标准的编制与实施需要一定的时间与实践的积累，加之限制信息资源实现共享的体制性障碍仍然存在，致使技术标准和资源共享机制的建设远跟不上水利信息化建设的步伐，安全保障能力有待提高，加上前期研究力度较小，更增加了解决问题的难度。

水利信息化建设与管理体制仍需改进。现行的各级水利部门信息化领导工作方式存在一定的不适应，部门间协调工作量大，难度高，行政管理难以到位、建设与运行维护脱节，建设分散无序，盲目建设导致的浪费现象时有发生，“重建设轻应用”现象严重。对信息化工程建设与运用的系统性、长期性和关键性认识不足，导致投资难以筹措，运行管理费用不落实，维护与更新没有保障。

三、水文信息化建设方向和发展趋势展望

水文信息化是水利现代化的基础，努力实现全国水利信息化发展“十一五”规划提出的各项任务，加强基础设施建设、加快业务应用建设、推进保障环境建设，是我国全面建设小康社会、建设精神家园、完善社会主义市场经济体制、实现水利现代化的基本保障。

水利信息规划具有全局性和局域性、长期性和近期性、可实施性及高度的统一性，是实现水文现代化目标的重要依托。水文信息采集是基础设施建设首要任务，合理布设测站，使其更加具有合理性和可管理性，目前水文站点分散、多分布在偏远地区，环境差，管理困难、故障率较高，同时有些自动和人工监测的数据偏差较大，提高精度、修正误差也是今后的重点，利用卫星、航空遥感多频谱技术、激光雷达遥测技术，进行立体全方位的大气云层、气象物理变化、水文数据、地表状况以及地下一定深度的地质资料数据的采集，形成从宏观到微观多层面的综合信息采集体系。

已建成的水利专网为水文信息传递发挥重大作用，做出了巨大贡献，成为水利共有资源。随着市场需求的变化，公网业务已从单一的语音业务转变为集语音、数据、视频于一体的多媒体综合业务，从三网分割到三网融合。目前国际上还掀起了固定网、移动网融合(FMC)的热潮。另外，随着数据业务的急剧增长，数据业务对于光网络传送带宽提出了动态分配的要求，以便充分地利用传送带宽。因此，一种新型的、具有智能性的光网络模型——自动交换光网络(ASON)应运而生。光纤敷设已经延伸到农村的乡镇，我们可以利用公网资源优势进行高速信息传递。

VPN等网络技术的出现，使远程异地网络办公成为现实，在远离本单位的时候可随时登陆本单位局域网信息系统数据平台进行工作，和在单位时有相同的数据平台条件，随时了解并获得汛情、工情及各类信息数据，并进行演算，还可接受实时图像，局域网内的各应用系统将得到更加充分的利用。

利用现代网络技术、信息管理技术建分级的水利数据资料中心、集合式业务应用平台中心，集中资金和科技力量而不是分散式的编制超大型、多功能、具有普遍性边界条件的水利业务应用软件库，形成资源整合共享，由水利相关人员共享使用。

利用卫星和航拍技术，应用全息技术、数字扫描技术、网络视频技术等，依托水利数据资料中心实时跟踪建立数字化五维立体仿真实时动态矢量模型，实现水利数字化管理，可进行洪水动态模拟演变，利用业务应用系统软件进行防洪决策。同时可在模型上对水利工程进行可行性研究，模拟建成后实际情况进行经济、气候等方面进行测评，增强决策的科学性和预见性。如果发生地质灾害和地质变化时，利用卫星尽早获得相关资料，及时在模型上反映出来，为救灾和灾后重建提供可靠数据。5.12地震和08年大雪也充分暴露了一些重要问题，要建立可迂回的网型传输通道，避免线型传输通道的脆弱性，同时要加强卫星通讯手段，使数据传输立体化，具有抗破坏性。

未来的水文将是数据采集密集型立体化；传输高速大容量迅速化；传输通道路由抗毁化；存储超大容量固态化；运算处理集合化；信息反馈及时化；模型立体仿真数字化；决策科学智能化；数据资料相对共享化；服务社会化；成为实现全社会水资源可存储型的合理开发和利用的坚强柱石。