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水文水资源信息化建设探讨

2022-01-01江苏省水文水资源勘测局连云港分局周佳华

区域治理 2021年9期
关键词:水文管理系统水资源

江苏省水文水资源勘测局连云港分局 周佳华

当前,水文的信息化建设已取得了一定的成绩,遥测站网、数据库、自动化办公系统的建设大大提高了水文工作的效率,解放了一定人力。但整个行业的信息水平仍然落后,与通信、电力、金融等信息化应用程度高的行业相比存在很大差距。本文就从信息化发展的视角出发,对现代水文水资源管理系统建设提出一些改进建议。

一、水文水资源管理系统建设思路

要想建设一个功能相对完善的管理系统,首先就要对系统建设展开需求分析,对水文水资源已有及未来各业务领域的需求分析有利于理清水文水资源管理系统的建设思路。

(一)水文传统业务系统的信息化建设

传统水文业务系统包括水文遥测系统、水情传输系统、水文预报系统、资料整编系统、水质监测系统、化验室管理系统、水文数据分析评价系统等。这些系统看似相互独立,却有着千丝万缕的联系。想要加强水文业务信息化系统的建设一是要思考,还有那些水文基础业务可以利用信息化技术搭建业务平台,二是要加强各已有业务系统的资源整合,通过信息化建设让水文数据从末端采集到最前端分析成果的展出形成一个有机统一的平台,进一步减少水文工作中机械化的人力劳动,同时让各类水文从业者都能快速到找到各自所需的水文资料。

(二)水文办公自动化系统的信息化建设

水文办公自动化系统目前一般包括公文处理系统、人力资源管理系统、财务管理系统等。通常情况下各系统相互独立、自称一体、互不连通,对本身人力就相对不足的各水文业务单位的办公室系统的工作效率的产生了一定的制约作用。然而,相对于水文测验、报汛、整编等各项专业工作来说,水文系统办公室工作与其他行业相对而言较为相似,并没有太大的特殊性。因此单就加强水文办公自动化系统信息建设而言,大可借鉴其他行业成熟的业务平台,再根据水文行业的自身特色做适当调整修改即可。已有的成熟系统可以大大减少开发成本,让系统建设少走弯路。办公系统建设的重点还是在于业务的整合和效率的提高。如果因为办公自动化系统不合理的业务流程和繁琐的操作步骤反而降低了已有的工作效率,那么系统的建设也就违背了原有的初衷,失去了意义。

(三)水文对外服务系统的信息化建设

近年来水文服务被提到了越来越重要的位置,无论是服务政府还是服务于社会都是水文从业者急需思考的问题,也是水文行业发展的突破口。水文对外服务虽然起步较晚,但是起点要高。水文行业可以提供防汛抗旱、水资源管理、水生态保护、河长制等水文数据监测与分析服务;水文还可以提供数据查询、水情预警、水文科技咨询等服务。将这些服务与信息化技术进行有机融合,必将给服务对象带来更好的服务体验。

二、先进技术在水文信息化建设中的应用

水文行业信息化水平之所以相对落后,与采用的信息化技术相对老旧不无关系。要想提高水文行业的信息化水平必须紧抓时代脉搏,将更先进的信息化技术利用到水文现代化建设中。

(一)GIS技术

地理信息系统(GIS)技术是近些年迅速发展起来的一门空间信息分析技术,在资源与环境应用领域中,它发挥着技术先导的作用。GIS技术不仅可以有效地管理具有空间属性的各种水资源信息如水位、流量、降水、蒸发、水质等信息,而且可以有效地对多时期的水资源状况行动态监测和分析比较,也可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流,提高工作效率,为解决水资源管理及保障可持续发展提供技术支持。

(二)AI技术

人工智能(Artificial Intelligence)是将研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。水文行业监测着自然界水循环的过程,有着大量的监测数据并且蕴含着自然界的客观规律。通过AI技术对水文大数据进行学习对于探究水文变化规律的实质,水文模型建立、水文预报、水资源动态分析必将起到推动作用,可作为传统人工作业的一个互补和验证。

(三)5G通信技术

第五代移动通信技术(英语:5th Generation Mobile Communication Technology简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术,是实现人机物互联的网络基础设施。随着物联网设备在水文行业的大量使用,5G通信技术在水文行业中的应用越来越广泛。5G的高速率和高稳定性能有效解决水文自动监测系统中部分地区铺线施工成本高、周期长、后期维护困难等痛点,规避常规光缆连接易受周边环境影响的缺陷。同时,5G的高速率可以使监测要素从传统的数值向图片、视频转变,可采集更加丰富的水文要素,通过5G通信技术和人工智能技术的融合可实现对江河湖泊的全面智能监控,大大提升监管效率,节约人力成本。

三、水文水资源信息化建设的保障措施

(一)提高工作人员对于信息化建设的重视程度

要想从根本上改变水文水资源管理系统的一些弊端,建立一个比较完善的信息化系统,就需要从根本上改变一些工作人员固有的传统的管理理念,通过一系列的信息化建设活动,以及举办以传播信息化建设思想为主的各种水文水资源部门内部的主题教育培训讲座,从根本上让内部员工重视水文水资源行业信息化的建设。同时又可以开展一系列的信息化建设培训活动和实际操作活动,甚至还可以举办一些赛事,形成一个激励机制,从各个方面来不断强化员工的信息化建设观念和实际的信息化技能。

(二)深化水文水资源行业信息化建设规划

一套全面而又具体的水文水资源行业的信息化建设规划,也是决定整个水文水资源信息化建设大局和发展方向的根本依据,在规划建设过程中,我们首先必须树立一个明确而又具体的目标,要确保目标符合水文水资源行业发展实际和水文水资源行业的性质,不能过分跑偏,要学习其他先进行业的发展经验,进而再围绕目标由浅入深、由易到难的设计步骤,按顺序来循序渐进地推动水文水资源信息化管理,需要特别注意的是,整个过程是动态化可调整的,而并不是一成不变的。

(三)注重信息化建设过程中的信息安全问题

水文水资源部门的各项管理事务是一个相对开放但同时又对保密性和信息安全性要求比较高的工作,网络安全工作和保密工作必须做到位,在系统设计阶段就要做好网络安全和保密工作的前期规划,从而为水文水资源的部门信息化建设提供有效保障。

四、结束语

总而言之,就当前阶段而言,我们必须重视信息化技术在水文水资源管理系统中的应用,这不仅是时代发展的要求,更是提升管理系统工作效率的要求,本文从这个角度进行了深入的探讨,首先是分析了当前我国水文水资源行业信息化建设的情况,其次提出了一些针对性的建议,希望能够更好地促进现代水文水资源部门的发展。

相关链接

根据世界气象组织(WMO)和联合国教科文组织(UNESCO)的《INTERNATIONAL GLOSSARY OF HYDROLOGY》(国际水文学名词术语,第三版,2012年)中有关水资源的定义,水资源是指可资利用或有可能被利用的水源,这个水源应具有足够的数量和合适的质量,并满足某一地方在一段时间内具体利用的需求。根据全国科学技术名词审定委员会公布的水利科技名词(科学出版社,1997)中有关水资源的定义,水资源是指地球上具有一定数量和可用质量能从自然界获得补充并可资利用的水。

水不仅是构成身体的主要成分,而且还有许多生理功能。水的溶解力很强,许多物质都能溶于水,并解离为离子状态,发挥重要的作用。不溶于水的蛋白质和脂肪可悬浮在水中形成胶体或乳液,便于消化、吸收和利用;水在人体内直接参加氧化还原反应,促进各种生理话动和生化反应的进行;没有水就无法维持血液循环、呼吸、消化、吸收、分泌、排泻等生理活动,体内新陈代谢也无法进行;水的比热大,可以调节体温,保持恒定。当外界温度高或体内产热多时,水的蒸发及出汗可帮助散热。天气冷时、由于水储备热量的潜力很大,人体不致因外界寒冷而使体温降低,水的流动性大。一方面可以运送氧气、营养物质、激素等,一方面又可通过大便、小便、出汗把代谢产物及有毒物质排泄掉。成人体液是由水、电解质、低分子有机化合物和蛋白质等组成,广泛分布在组织细胞内外,构成人体的内环境。其中细胞内液约占体重的40%,细胞外液占20%(其中血浆占5%,组织间液占15%)。水是机体物质代谢必不可少的物质,细胞必须从组织间液摄取营养,而营养物质溶于水才能被充分吸收,物质代谢的中间产物和般终产物也必须通过组织间液运送和排除

在地球上,人类可直接或间接利用的水,是自然资源的一个重要组成部分。天然水资源包括河川径流、地下水、积雪和冰川、湖泊水、沼泽水、海水。按水质划分为淡水和咸水。随着科学技术的发展,被人类所利用的水增多,例如海水淡化,人工催化降水,南极大陆冰的利用等。由于气候条件变化,各种水资源的时空分布不均,天然水资源量不等于可利用水量,往往采用修筑水库和地下水库来调蓄水源,或采用回收和处理的办法利用工业和生活污水,扩大水资源的利用。与其他自然资源不同,水资源是可再生的资源,可以重复多次使用;并出现年内和年际量的变化,具有一定的周期和规律;储存形式和运动过程受自然地理因素和人类活动所影响。

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