◎龐 雷劉延軍

2011年是“十二五”起步年，中央以一號文件將水利改革發(fā)展提到了首位，省委省政府將今年定為“水利建設(shè)年”。最近，在水利廳黨組會議上，王鋒廳長提出了“數(shù)字水文”新理念。機(jī)遇伴隨著挑戰(zhàn)，同時也向陜西水文部門提出了更高、更快的要求。尤其在防汛抗旱、水資源管理、水環(huán)境保護(hù)和水工程設(shè)計(jì)中，水文水資源信息已成為各級政府部門和領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行決策的重要依據(jù)。如何利用水利發(fā)展、信息社會和網(wǎng)絡(luò)時代飛速發(fā)展的良好機(jī)遇，加快“數(shù)字水文”建設(shè)，成為擺在每一位水文工作者面前的一道重要課題。陜西省水文水資源勘測局審時度勢，抓住機(jī)遇，在建設(shè)“數(shù)字水文”方面，進(jìn)行了積極探索并初見成效。

一、數(shù)字水文的概念

數(shù)字水文，即相對于傳統(tǒng)水文而言的水文各種工作、業(yè)務(wù)數(shù)字化。是指數(shù)字化的二維（或三維）顯示的虛擬水文信息業(yè)務(wù)和管理以及辦公自動化，或指廣義的水文信息化。數(shù)字水文主要由水文信息的采集、傳輸、存儲、模擬和決策等子系統(tǒng)組成，融合了大規(guī)模的計(jì)算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星、遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)、多媒體技術(shù)和大規(guī)模存儲技術(shù)，形成了由海量信息組成的多分辨率、多尺度、多時空的數(shù)字圖文信息。如何把這些大規(guī)模的綜合數(shù)字圖文信息重現(xiàn)出來，提供一個高亮度、高分辨率、多窗口的數(shù)字顯示平臺，是數(shù)字水文的關(guān)鍵技術(shù)之一。各種先進(jìn)的技術(shù)全面推進(jìn)著水文行業(yè)技術(shù)升級，構(gòu)成了數(shù)字水文豐富的內(nèi)涵。數(shù)字水文連接水文行業(yè)、水利行業(yè)與信息技術(shù)，其關(guān)鍵技術(shù)有：信息源的自動采集、傳輸、數(shù)值模擬、GPS和衛(wèi)星、遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能管理等等。數(shù)字水文對水文行業(yè)來說是一次行業(yè)提升，是一次新的行業(yè)技術(shù)革命，將改變水文的生產(chǎn)方式和水文人的生活方式，進(jìn)一步促進(jìn)水利的發(fā)展和推動社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、文化等各項(xiàng)事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。

二、數(shù)字水文的特點(diǎn)

數(shù)字化的水文可以概括為以下幾個特點(diǎn)：

（1）新儀器、新設(shè)備的研制和使用、通訊技術(shù)的發(fā)展，使得水文信息逐步實(shí)現(xiàn)了自動采集、固態(tài)存儲、自動轉(zhuǎn)發(fā)。

（2）計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的成熟使水文數(shù)據(jù)獲取、處理和使用更方便、更全面、更快捷、更精確、更科學(xué)，也使許多機(jī)構(gòu)開始大量、方便應(yīng)用水文信息。早前水文行業(yè)開始對水文信息進(jìn)行數(shù)字化和空間化的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)大量快速計(jì)算，平面（空間）圖形形成，空間決策支持，提高工作效率，減少不必要的環(huán)節(jié)。

（3）分布式的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)環(huán)境,與多個外部數(shù)據(jù)庫和不同網(wǎng)絡(luò)相連，即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，資源共享。基于分布式網(wǎng)絡(luò)的信息系統(tǒng)符合水文信息采集分散、實(shí)時計(jì)算、快速應(yīng)用的實(shí)際情況。使水文信息真實(shí)性損失最小。這是信息資源共建共享的基礎(chǔ)。

（4）不同層次數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的共存。水文的任務(wù)是多個層次的，這要求同時使用不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。在水文應(yīng)用領(lǐng)域拓展的同時，對平面（空間）數(shù)據(jù)的應(yīng)用層次也在提高，從簡單的數(shù)據(jù)管理到復(fù)雜的空間決策支持，水文可以滿足各種不同的要求。基于網(wǎng)絡(luò)的分布式平臺為之提供了技術(shù)上的基礎(chǔ)。同時水文標(biāo)準(zhǔn)（包括udc SL247_1999水文等）的建立，通過規(guī)范水文（空間）數(shù)據(jù)模型、水文（空間）服務(wù)模型，確立標(biāo)準(zhǔn)的接口，保證了數(shù)據(jù)共享、融合和分布管理的實(shí)現(xiàn)。還應(yīng)借鑒國際上通行的一些標(biāo)準(zhǔn)。

（5）連續(xù)無縫的空間數(shù)據(jù)庫,完善的數(shù)據(jù)管理。將來為了達(dá)到對真實(shí)世界水文現(xiàn)象和規(guī)律更有效、合理的再現(xiàn)和管理，需要水文（空間）數(shù)據(jù)在存儲時按照真實(shí)世界的形式連續(xù)的存儲，而不是分割成為不同的數(shù)據(jù)。水文在日常使用過程中，數(shù)據(jù)的存儲和刷新是經(jīng)常的，需要實(shí)施控制以保證數(shù)據(jù)的客觀性和有效性。

（6）全面知識和技能的“水文信息系統(tǒng)”專業(yè)人員和管理人員。開放式水文對技術(shù)和管理人員有更高的要求，需要本行業(yè)不斷地對人員進(jìn)行知識、技術(shù)和管理培訓(xùn)。

在開放式的水文應(yīng)用中，水文主要研究領(lǐng)域包括：水文相關(guān)信息獲得；分布式的水文計(jì)算、傳輸；數(shù)據(jù)的安全共享、互操作；水文管理等。在開放式水文應(yīng)用的初期，其應(yīng)用（服務(wù)對象）主要集中于一些經(jīng)常要處理和使用水文（空間）數(shù)據(jù)的部門,包括防汛抗旱部門、國家相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、水保、環(huán)保、氣象、水利、農(nóng)林、土地、江河堤壩橋梁建設(shè)、城市建設(shè)、市政設(shè)施管理建設(shè)等等。

三、構(gòu)思藍(lán)圖明確目標(biāo)

陜西水文水資源勘測局新一屆領(lǐng)導(dǎo)班子成立后，針對新時期陜西水文發(fā)展的新任務(wù)、新要求，提出了“業(yè)務(wù)立局、科技興局、人才強(qiáng)局、開放式辦水文”的思路，同時，為加快“陜西水文信息系統(tǒng)”建設(shè)步伐，不斷提升陜西水文現(xiàn)代化水平，結(jié)合陜西水文實(shí)際確立了陜西水文“十二五”期間的發(fā)展思路。即一是優(yōu)化站網(wǎng)，解決目前水文站點(diǎn)稀少和受水利工程影響河段，以及城市化發(fā)展城市水文站網(wǎng)布設(shè)問題，綜合考慮技術(shù)要求與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，適當(dāng)超前，優(yōu)化布局。二是統(tǒng)籌規(guī)劃，突出重點(diǎn)，抓好前期規(guī)劃，加大測報(bào)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度，提高現(xiàn)代化水平和測報(bào)能力。三是加大遙測、巡測的技術(shù)研究，利用高科技手段擴(kuò)大資料收集范圍，提高測報(bào)精度和時效性。四是抓住渭河治理開發(fā)以及引漢濟(jì)渭、東莊水庫建設(shè)的契機(jī)，借勢發(fā)展，爭取更多的發(fā)展機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)開放式辦水文和大水文的目標(biāo)。五是加強(qiáng)職工隊(duì)伍建設(shè)，采取引進(jìn)外部人才、選拔有培養(yǎng)前途的技術(shù)人員送到大學(xué)培訓(xùn)、內(nèi)部培訓(xùn)等措施，為事業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的人才支撐。六是加強(qiáng)科技創(chuàng)新，力爭在技術(shù)層面上有所突破，有所創(chuàng)新。七是創(chuàng)新管理，建立完善管理體制和運(yùn)行機(jī)制。

針對王鋒廳長提出的“數(shù)字水文”的理念以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水文信息的迫切需求，陜西水文水資源勘測局積極應(yīng)對，提出建設(shè)陜西“數(shù)字水文”的發(fā)展思路，編制了《陜西省水文信息化建設(shè)規(guī)劃》，此項(xiàng)工作走在全國水文系統(tǒng)前列?！兑?guī)劃》堅(jiān)持“實(shí)用、可靠、先進(jìn)、標(biāo)準(zhǔn)、開放”的方針，實(shí)行“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施；整合資源、信息共享；需求主導(dǎo)、特色鮮明；實(shí)用為主、先進(jìn)高效；統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、保障安全”的規(guī)劃原則。采用國內(nèi)先進(jìn)的儀器、設(shè)備和技術(shù)達(dá)到信息采集自動化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息數(shù)字化、管理現(xiàn)代化、決策科學(xué)化，全面提高省水文信息化水平，為社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大的水文信息支撐。力爭在“十二五”期間率先實(shí)現(xiàn)陜西水文信息化。

四、夯實(shí)基礎(chǔ) 構(gòu)筑平臺

近年來，陜西水文水資源勘測局在上級領(lǐng)導(dǎo)的重視和大力支持下，從人才培養(yǎng)、擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍，服務(wù)于社會，科技創(chuàng)新，引進(jìn)國際、國內(nèi)先進(jìn)的儀器設(shè)備，克服經(jīng)費(fèi)不足等困難，積極開展新技術(shù)、新儀器的引進(jìn)、消化、吸收、研制工作，有計(jì)劃有步驟地開展比測、試驗(yàn)及研究，取得了大量的試驗(yàn)成果。這些成果的取得為自動測報(bào)系統(tǒng)建設(shè)在技術(shù)、設(shè)備選型及應(yīng)用上提供了經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)陜西水文“數(shù)字水文”提供了科學(xué)依據(jù)。

2009年和2010年10月，經(jīng)層層選拔的兩批共60名技術(shù)骨干赴揚(yáng)州大學(xué)進(jìn)行為期一年的脫產(chǎn)培訓(xùn)，第一批學(xué)員已于2010年7月畢業(yè)，并在各自崗位上用所學(xué)知識取得較好的效果。此項(xiàng)培訓(xùn)活動將連續(xù)開展3年，為今后技術(shù)力量打好基礎(chǔ)。

2010年8月，省水文局鼓勵技術(shù)干部參加高學(xué)歷考試，并出臺相關(guān)政策。2011年3月，12人考上河海大學(xué)和西安理工大學(xué)工程碩士研究生。

2009年5月，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，新增21個旱情監(jiān)測點(diǎn)，改變了陜西水文局沒有旱情監(jiān)測的空白，2010年旱情監(jiān)測站點(diǎn)增加至41站。

2009年8月，在地震損毀項(xiàng)目建設(shè)中，對地震損毀的7處水文站進(jìn)行了高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，并根據(jù)陜西水文特性，購進(jìn)了3臺多普勒全斷面剖面流速儀（ADCP），7臺超聲波測深儀，4臺全站儀、7臺GPS定位儀。2010年12月，組織人員在西安水文局秦渡鎮(zhèn)水文站成功進(jìn)行旁測式ADCP流量在線遙測量比測試驗(yàn)。ADCP可實(shí)現(xiàn)無人、實(shí)時、在線、不間斷測出斷面水位、水溫、不同層流速和流量，比傳統(tǒng)流量測驗(yàn)方法的效率高出幾十倍。

2010年7月，在中小河流洪水易發(fā)區(qū)站網(wǎng)建設(shè)中，省水文局成功建設(shè)9個自動化水位站、180個自動報(bào)訊雨量站，實(shí)現(xiàn)了水文信息自動轉(zhuǎn)發(fā)至各分局和省局，大大提高了信息傳輸?shù)臅r效性。

2010年 11月，編制了《陜西省水文信息化建設(shè)規(guī)劃》大綱，并邀請水利廳部分專家進(jìn)行局內(nèi)審查，通過審查。此項(xiàng)工作在全國水文系統(tǒng)數(shù)首創(chuàng)，走在全國同行前列。

2010年6月，為引漢濟(jì)渭工程建設(shè)的2個專用水文站建成并正式投入使用。12月，為引漢濟(jì)渭工程水庫服務(wù)的站網(wǎng)規(guī)劃工作正式啟動。

2011年3月，為東莊水庫建設(shè)服務(wù)的東莊水庫水文站網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃正式啟動。

五、搶抓機(jī)遇再展宏圖

今年，中央首次把加快水利改革發(fā)展以一號文件明確提出，說明中央下大力度關(guān)注水利事業(yè)，重視水利。面對這一大好時機(jī)，我們水文人必須轉(zhuǎn)變作風(fēng)、凝心聚力、搶抓機(jī)遇，第一時間作出積極措施，以實(shí)際行動迎接水利大發(fā)展的春天。

水文是防汛抗旱減災(zāi)的耳目，而水情工作事關(guān)防汛指揮決策，事關(guān)人民生命財(cái)產(chǎn)安全，是水文工作的重中之重。陜西省水文水資源局本著信息采集自動化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息處理標(biāo)準(zhǔn)化、分析科學(xué)化、服務(wù)多樣化、管理規(guī)范化、隊(duì)伍知識化的原則，積極建設(shè)水情信息系統(tǒng)和預(yù)報(bào)模型的開發(fā)、研制，抓好信息采集站點(diǎn)的自動采集、傳輸，夯實(shí)水情信息系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。同時開展了旅游風(fēng)景區(qū)和無水文站中小河流36小時預(yù)警預(yù)報(bào)工作，取得了較好實(shí)效。

水文站是各種水文信息的來源。水文站的建設(shè)關(guān)系到水文的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)“數(shù)字水文”的基礎(chǔ)。2010年陜西省水文水資源局編制完成了《陜西省水文站測驗(yàn)設(shè)施改造建設(shè)規(guī)劃》并通過水利廳審查，現(xiàn)正抓緊落實(shí)資金進(jìn)行改造。

根據(jù)實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理三條紅線的要求，還編制完成《陜西省黃河流域行政區(qū)界地表水監(jiān)測站點(diǎn)布設(shè)規(guī)劃》，《陜西省主要河流納污能力和限制排污總量研究》等工作，為實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理三條紅線提供可靠的技術(shù)支撐。

陜西“數(shù)字水文”的實(shí)現(xiàn)不僅是水文測報(bào)的升級，而且是測報(bào)技術(shù)的革命，必將為陜西水文邁向“數(shù)字水文”積累成功的經(jīng)驗(yàn)。

隨著水利現(xiàn)代化和水文現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，隨著高新技術(shù)在水文行業(yè)的廣泛應(yīng)用，陜西“數(shù)字水文”一定會帆滿風(fēng)勁，破浪遠(yuǎn)航。陜西水利