楊旭穎

(武縣應(yīng)急管理事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 彰武 123000)

1 防汛抗旱指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)阜新市防汛抗旱“十四五”規(guī)劃目標(biāo)和實(shí)際業(yè)務(wù)需求及其信息化建設(shè)現(xiàn)狀，提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，做到從滿(mǎn)足日常需求、片面強(qiáng)調(diào)建設(shè)、數(shù)據(jù)資源分散使用、信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)和局部單一發(fā)展，向提升綜合決策支撐能力、建管并重、信息共享利用和整體全面推進(jìn)5個(gè)方面的轉(zhuǎn)變。

合理運(yùn)用相關(guān)資源加快水利信息化建設(shè)，以面向用戶(hù)和任務(wù)為主導(dǎo)合理劃分系統(tǒng)業(yè)務(wù)，提升各管理按需定制服務(wù)功能、管理中心集中部署任務(wù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)自動(dòng)服務(wù)程度。對(duì)重點(diǎn)建設(shè)問(wèn)題，從頂層設(shè)計(jì)的角度提出科學(xué)的整治方案。在建設(shè)完成防汛非工程措施的條件下構(gòu)建統(tǒng)一應(yīng)用支撐平臺(tái)，為水資源利用暴雨、樞紐安全監(jiān)測(cè)和防洪減災(zāi)提供服務(wù)[1-5]。以支撐平臺(tái)為基準(zhǔn)，后期要進(jìn)一步開(kāi)展業(yè)務(wù)需求增加、平臺(tái)性能提升、人機(jī)交互提高、功能組件擴(kuò)展等其他工作，實(shí)現(xiàn)資源化利用及會(huì)商平臺(tái)統(tǒng)一，創(chuàng)建安全高效的會(huì)商體系。

1.1 運(yùn)用統(tǒng)一支撐平臺(tái)

大量實(shí)際工程已證明統(tǒng)一支撐平臺(tái)技術(shù)的有效性，通過(guò)高度共享和應(yīng)用信息資源呈現(xiàn)出支撐平臺(tái)強(qiáng)大的生命力[6]。以系統(tǒng)應(yīng)用支撐平臺(tái)和流域機(jī)構(gòu)、政務(wù)共用平臺(tái)為依托，阜新市將建設(shè)以“兩臺(tái)一庫(kù)”的環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)和架構(gòu)為依托的系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)的升級(jí)，基于SOA框架和支撐平臺(tái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成。

1.2 實(shí)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系是系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、信息共享和交換的條件[7]。因此，要統(tǒng)一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)編碼規(guī)范、庫(kù)表結(jié)構(gòu)和平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)，集中組織統(tǒng)一開(kāi)發(fā)各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)解析封裝、平臺(tái)共有的數(shù)據(jù)匯集交換和應(yīng)用支撐，為實(shí)現(xiàn)個(gè)性功能展現(xiàn)也可以實(shí)施個(gè)性化定制。

1.3 制定標(biāo)準(zhǔn)會(huì)商流程

根據(jù)具體情況全面分析不同會(huì)商類(lèi)型的信息內(nèi)容、重點(diǎn)要點(diǎn)、展示模式和次序等，融合智能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)防汛會(huì)議一站式管理，為防汛會(huì)商的全過(guò)程提供信息化應(yīng)用，進(jìn)一步提升會(huì)商效率。

1.4 充分整合現(xiàn)有資源

充分考慮現(xiàn)有數(shù)據(jù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、通信數(shù)據(jù)等，遵循交互共享的原則，充分整合、共享利用現(xiàn)有各種IT資源和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，確保其效能最大程度地發(fā)揮。阜新市防汛抗旱指揮系統(tǒng)要符合未來(lái)信息化發(fā)展要求，并對(duì)已有信息資源實(shí)現(xiàn)全方位的整合，正確處理好用久立新的關(guān)系。

2 防汛抗旱指揮系統(tǒng)功能

采用圖表和GIS等技術(shù)手段全面監(jiān)視阜新市的雨水情、水文氣象、河流等信息，實(shí)時(shí)掌握相關(guān)防汛信息；對(duì)阜新市大中型水庫(kù)、重點(diǎn)水文站開(kāi)展洪水預(yù)報(bào)和水庫(kù)調(diào)度，以信息化支撐實(shí)現(xiàn)提高會(huì)商效率、規(guī)范業(yè)務(wù)流程和網(wǎng)絡(luò)會(huì)商辦公的目標(biāo)[8-10]。全面整合防汛業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)阜新市及全省防汛會(huì)商整體水平的全面提升。

2.1 綜合監(jiān)視

(1)雨情信息。交互查詢(xún)阜新市上游河流及水文站點(diǎn)的降雨點(diǎn)圖、雨量信息，降雨閾值或超警控制、監(jiān)測(cè)區(qū)域及類(lèi)型選擇等。

(2)水情信息。交互查詢(xún)阜新市上游河流水庫(kù)、水情數(shù)據(jù)、大中型水庫(kù)和水文站點(diǎn)等信息。

(3)工情信息。定位查詢(xún)和管理顯示阜新市境內(nèi)水電站、險(xiǎn)工河段、堤防塘壩、小型水庫(kù)、灌區(qū)等信息。

(4)綜合告警。貫徹實(shí)行預(yù)警機(jī)制，警告河道、降雨和水庫(kù)信息，以圖表、滾動(dòng)顯示或閃爍圖標(biāo)等多種方式顯示預(yù)警信息。

(5)視頻監(jiān)控。將重點(diǎn)防洪部位信號(hào)接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以統(tǒng)一平臺(tái)展示監(jiān)控信息。

(6)氣象信息。采用氣象發(fā)布信息展示中央氣象臺(tái)或遼寧氣象局的氣象成果，包括氣象圖、中期預(yù)報(bào)、短期預(yù)報(bào)、臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)、降水預(yù)報(bào)、雷達(dá)拼圖和衛(wèi)星云圖等。

2.2 地理信息

制定并發(fā)布涵蓋4類(lèi)圖源、23個(gè)要素、12級(jí)專(zhuān)題圖的防汛抗旱一張圖，實(shí)現(xiàn)交通圖與影像圖、地形圖，內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)地圖之間的切管，實(shí)現(xiàn)水系圖、行政區(qū)劃圖和防洪工程圖等土層的統(tǒng)一控制?？梢詼y(cè)量面積和長(zhǎng)度，向頁(yè)面內(nèi)輸入經(jīng)緯度能夠獲取特定位置信息。

2.3 防汛會(huì)商

(1)會(huì)議安排。將新建的智能會(huì)議系統(tǒng)加入防汛會(huì)商系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)防汛會(huì)議的一站式管理，更好地支撐會(huì)商工作。

(2)會(huì)商準(zhǔn)備。會(huì)商主體及資料初始化，依據(jù)會(huì)商流程，通過(guò)補(bǔ)充相應(yīng)的資料就可以完成準(zhǔn)備工作。

(3)會(huì)商匯報(bào)。通過(guò)直接輸入或站點(diǎn)圖層的方式，會(huì)商匯報(bào)授權(quán)用戶(hù)即可對(duì)防洪形式分析對(duì)象進(jìn)行設(shè)置，包括重點(diǎn)工程和水文控制斷面，將其保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中以便后期檢索使用。

(4)會(huì)商決策。通過(guò)管理可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)、調(diào)度資料、信息記錄等會(huì)商決策內(nèi)容的查詢(xún)和管理，通過(guò)會(huì)議起始時(shí)間、名稱(chēng)還可以刪除、編輯、查詢(xún)會(huì)議內(nèi)容。

2.4 預(yù)報(bào)調(diào)度

(1)洪水預(yù)報(bào)。通水預(yù)報(bào)功能可以連續(xù)滾動(dòng)預(yù)測(cè)地表徑流深、土壤蓄水量、降雨量等數(shù)值，對(duì)測(cè)站上下游流量、傳播時(shí)間、降雨-徑流、面積-水位、庫(kù)容-水位、流量-水位等關(guān)系實(shí)現(xiàn)自動(dòng)插值計(jì)算，結(jié)合上游來(lái)水實(shí)現(xiàn)從上游洪水演算到河流下游的計(jì)算分析。根據(jù)支流匯入、上游來(lái)水和區(qū)間降雨等來(lái)水方式，利用實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)、模擬等方式和標(biāo)準(zhǔn)水文模型實(shí)現(xiàn)產(chǎn)匯流及徑流預(yù)報(bào)。

(2)水庫(kù)調(diào)度。通過(guò)輸入泄量、時(shí)間、起調(diào)水位和調(diào)度方式等進(jìn)行調(diào)度方案的自定義，并利用庫(kù)塔-龍格、試算等演算出庫(kù)流量及水庫(kù)水位演變規(guī)律，通過(guò)創(chuàng)建通用性自動(dòng)識(shí)別的調(diào)度規(guī)程和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)識(shí)別的語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，可以利用一站式操作進(jìn)行水庫(kù)調(diào)度。

(3)成果管理。以縱橫直線(xiàn)和圖表概化整個(gè)流域，以該畫(huà)圖的形式站址特征值和預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，可為用戶(hù)及時(shí)掌握調(diào)度信息提供便利條件；對(duì)測(cè)站以往降雨數(shù)據(jù)和洪水信息進(jìn)行提取管理、維護(hù)，按照典型降雨的方式保存歷史數(shù)據(jù)，給未來(lái)用水預(yù)報(bào)提供支持。

(4)方案管理。創(chuàng)建系統(tǒng)全面的水文模型庫(kù)，包括超滲產(chǎn)流、新安江、大伙房、遼寧指數(shù)、蓄滿(mǎn)產(chǎn)流、降雨徑流等相關(guān)產(chǎn)流模式，滯后演算、瞬時(shí)單位線(xiàn)、經(jīng)驗(yàn)單位線(xiàn)、徑流洪峰等相關(guān)匯流模型，以及馬斯京根、上下游相關(guān)、措施疊加等演算模型，統(tǒng)一管理各種預(yù)報(bào)模式；建立健全調(diào)度規(guī)程庫(kù)，針對(duì)具體情況實(shí)施相應(yīng)的調(diào)度規(guī)程，統(tǒng)一管理和維護(hù)重點(diǎn)調(diào)度規(guī)程；統(tǒng)一管理與維護(hù)蒸發(fā)能力、退水曲線(xiàn)、單位線(xiàn)等模型參數(shù)和泄流設(shè)備、測(cè)站信息、特征信息，并為預(yù)報(bào)模型的合理調(diào)用提供支持。

2.5 數(shù)據(jù)管理

規(guī)范化管理與維護(hù)所有靜態(tài)及動(dòng)態(tài)信息，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)匯集平臺(tái)，采用水利專(zhuān)網(wǎng)讀取雨水情數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)匯集阜新市雨水情數(shù)據(jù)。

2.6 組織保障

查詢(xún)和管理阜新市物資倉(cāng)庫(kù)、搶險(xiǎn)隊(duì)伍、防汛責(zé)任人、衛(wèi)星電話(huà)、雨水情、降雨和防汛預(yù)案等信息，集成防汛相關(guān)信息與矢量圖，對(duì)訪(fǎng)問(wèn)日志、基礎(chǔ)信息、用戶(hù)權(quán)限等進(jìn)行維護(hù)。

2.7 部署方案

通過(guò)全面分析阜新市水利信息化建設(shè)現(xiàn)狀，綜合考慮節(jié)省硬件環(huán)境投入、避免重復(fù)建設(shè)、信息安全保障和信息化項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展趨勢(shì)等要求，由阜新市大數(shù)據(jù)中心提供資源池的存儲(chǔ)和計(jì)算，承載系統(tǒng)所需計(jì)算的應(yīng)用資源以及部署阜新市防汛會(huì)商平臺(tái)的應(yīng)用服務(wù)，具備高安全、服務(wù)可擴(kuò)展、虛擬化管理、隨時(shí)隨地接入、資源共享、業(yè)務(wù)按需分配等特性，提供資源存儲(chǔ)和計(jì)算環(huán)境[11-14]。該系統(tǒng)具體部署的服務(wù)主要有：應(yīng)用服務(wù)、地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)，可用來(lái)部署阜新市防汛抗旱指揮系統(tǒng)地圖、應(yīng)用服務(wù)以及空間、動(dòng)態(tài)、多媒體等所述數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)安全提供保障[15-18]。

數(shù)據(jù)是維持系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的核心，數(shù)據(jù)的安全性和存儲(chǔ)效率是控制關(guān)鍵。一般地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求體現(xiàn)在多媒體、空間、實(shí)時(shí)、基礎(chǔ)等方面，運(yùn)行時(shí)間按6 a估算所存儲(chǔ)的信息，如表1。

表1 6a運(yùn)行期的存儲(chǔ)信息 GB

3 結(jié) 語(yǔ)

在防御洪澇災(zāi)害方面，阜新市防汛抗旱指揮系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，為領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)指揮決策提供了參考依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)到現(xiàn)代化防汛的轉(zhuǎn)變，洪澇災(zāi)害傷亡損失大大減少。阜新市防汛抗旱指揮系統(tǒng)具有覆蓋面廣、成果突出、針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，緊緊圍繞實(shí)際重大需求制定發(fā)布防汛抗旱一張圖，并集成水文模型、調(diào)洪演算等創(chuàng)建模型庫(kù)。該系統(tǒng)是阜新市水利信息化和防汛抗旱現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，對(duì)維持區(qū)域防洪安全具有重要作用。洪水預(yù)報(bào)方法的引入有效提高了預(yù)報(bào)精度，但洪水具有不變的匯流時(shí)間即固定的預(yù)見(jiàn)期，所以研究的難點(diǎn)是如何提高預(yù)見(jiàn)期。今后還需融合氣象部門(mén)的技術(shù)成果，深入研究數(shù)值氣象預(yù)報(bào)技術(shù)，采用精細(xì)化技術(shù)和降水預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)修正方法獲取未來(lái)降雨信息，綜合利用洪水預(yù)報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)見(jiàn)期的顯著提升。