分析水利信息化的难点.docx

分析水利信息化的难点 记得一位老教授说过，只要是人造的东西，都很简单；如 果是自然的东西就很复杂。水来源于自然，又回归于自然， 水利问题的复杂性，可能就比其他行业严重得多。天上有 降雨，地上有河流、湖泊，土里也含有水。这种错综复杂 的关系，要想把它描述清楚，很难；而要用信息化手段把 它管好，就更难。 “天上下雨地上流，老天爷的事咱不愁。”这是我们 河北老家的一句俗谚。之所以不愁，实在是雨无定时，洪 水无情，再愁也没用，干脆不愁。 现在有了信息化手段，雨情信息的无人监测、快如闪 电的网络传输，更有庞大的数据库和视频会议系统，这些 手段的应用能够使人们摆脱万事“靠天”的无奈吗？ 当记者着手本期以“水利信息化”为内容的新闻报道 时，不禁对水利行业的信息化，充满了期待。 监测一方碧水青山 水文站能够实时监测“天上下雨地上流”吗？面对记 者的提问，XX 市水文总站赵志新副主任首先讲述了一下水 文与气象的关系。“气象部门主要预测、监测大气中的水， 就是降到地面之前的水。降雨落到地面上后，就归水文站 负责监测了。XX 市水文总站，负责 XX 区域的降雨、包括地 表产流、地下水、水环境信息的监测。” 这样，采集的水文信息主要包含了以下几块内容：防 汛方面，包括雨情、洪水水量、水位信息的采集；水资源 方面，包括水量监测、地下水开采到了什么程度、地下水 位是多少；再有，就是 XX 市水体的质量检测。 “现在基本上，我们雨水情的采集、水质的采集都达 到了自动化。”赵志新介绍，虽然自动采集的手段还不能 完全满足需要，在精度要求和观测手段上，还需要人工的 活动，但实时信息的采集，已经基本上能够满足工作的需 要。“自动采集设备，基本上我们都装上了。”赵志新说， 自 1998 年后 XX 市一直在加大水文信息采集设备方面的投 入。单就雨量、水文监测系统方面，已经投入了 5300 多万 元，包括水文自动井观测设施、基建设施、测验水流和一 些自动化设备的建设。加上地下水监测、水环境监测方面 的投入，可能还要 XX 万元左右，最后可能达到 8000 万元。 为了服务于 XX 市防汛抗旱信息服务系统，防汛信息监 测要求的时效性是最强的。“XX 市的雨量信息，我们能保 证 5 分钟一更新”。XX 市防汛抗旱指挥部办公室总工王毅 说。 王毅介绍，这套系统是在 XX 年由 XX 慧图信息科技有 限公司开发完成的。“这套系统信息资料非常全，XX 市气 象台的气象预报、卫星云图、雷达回波图以及 XX 市气象部 门做的数值预报，包括日本、欧洲的气象数值预报，在我 这里全都能看见。”王毅说，建了这套系统之后，专业人 员就有了一个信息集成的平台。 为了给记者演示，王毅打开了 XX 市防汛抗旱信息服务 系统，输入用户、密码后进入雨水情界面，整个 XX 市的降 雨分布情况就呈现在眼前。输入不同时间，还可以对比查 询 XX 市雨水情状况，暴雨随时间变化的走势一眼就能看出 来。输入一段时间差，这段时间内 XX 市不同区县降雨量情 况就以图表形式呈现出来。一旦锁定了市区地图上的某区 县，一张完整的区县雨水情信息和报表就展现在面前。 “经过 XX 年的暴雨之后，我们对系统进行了一次升级， 现在，我们看到的是一个全新的系统。”王毅说。通过专 用光缆，交管局的现场信息和这套系统保持实时连接；全 市 19 个气象站的信息也同这套系统连接到一起。在实现信 息集成的同时，这套系统的服务功能得到加强。 清华大学水利水电工程系的小楼隐在葱郁的清华园深 处，当记者曲径通幽地找到翁文斌教授的办公室，谈话就 直奔主题了。“水利行业的信息化，在全国各个行业当中， 属于落后行业。”翁文斌教授说。这位清华大学水利水电 工程系水资源研究所的老教授，还是 XX 年水利部信息化优 秀应用软件奖和大会奖评选的专家组的评审组长，多年来 一直参与并关注着中国水利信息化建设。 我国水利现代化研究课题组 XX 年 2 月的调查显示，我 国水利信息化指数现状值仅为 30，而美国和日本等发达 国家在 20 世纪 90 年代水利信息化指数就达 95以上。 那么，是什么因素阻碍了中国水利信息化的发展呢？ 降雨是一个随机事件 “降雨本来是个随机事件，你说哪天下，哪天不下， 大规律可以讲，但是究竟下多大雨，下不下雨，早来晚来， 谁说得准？”翁文斌教授向记者解释。水的复杂性决定了 水利信息化的难度。 翁文斌说，“第二，水是流动的。降到地上来以后， 有时成为资源，有时就成了灾害。中国老百姓有一句话， 平日经常盼雨，盼来了雨，又怕雨。”“第三，水利是中 国古老的行业，打从大禹治水开始，各个朝代都离开不了 他，这是人类生存的根基。生活、种粮都要它。而古老的 行业，经常是落后的行业。” “水土保持监测就更难做到准确，一方面，水土保持 是监测地面上的变化，再有，土壤侵蚀很短的时间看不出 来。等你都看出来的时候，就出大事了。当然通过遥感的 技术，可以监测到，但并不是很灵敏，不能够同时追踪。 土壤侵蚀是一个渐变的过程，除非是集中滑坡了，发生泥 石流了，能够看出来，如果不发生，它就是慢慢被冲刷， 冲到最后就成荒芜了。像西部的水土保持问题，一下子， 植被都死掉了，那当然可以看出来，但那是大片的；小片 的，你看不着。大片的，用遥感卫星可以检测到，因为它 面积大，人观察不过来，到结果出来以后，也就晚了。” 清华大学水利水电工程系的翁文斌教授以水土保持监测为 例向记者讲述了水利信息监测的困难。 记得一位老教授说过，只要是人造的东西，都很简单； 如果是自然的东西就很复杂。水来源于自然，又回归于自 然，水利问题的复杂性，可能就比其他行业严重得多。天 上有降雨，地上有河流、湖泊，土里，也含有水。这种错 综复杂的关系，要想把它描述清楚，很难；而要用信息化 手段把它管好，就更难。XX 慧图信息科技有限公司的马宏 志总经理说：“水本身的问题就很复杂，有了信息化，又 能把它怎么样？” 水利信息化只是一碟“小菜” 是否因为投入不足导致了水利信息化落后呢？ 清华大学水利水电工程系的翁文斌教授认为，“水利 信息化有一个问题，就是投资少。为什么投资少呢？不是 说水利上拿不出这笔钱，这点钱对于水利好多项目来说， 是小菜”。 “水利信息化的系统，省一级的，就是包括东部和中 部，还可以。西部就弱一些。”翁文斌教授介绍，省一级 的水利信息系统，国家是拨钱的。比如，我国水利部的防 汛指挥系统工程，总投资有 7 个亿，分到各省都有一些。 “到了地区一级，国家是不拨钱的，”翁文斌说，地区市、 县级搞水利信息化建设，只能向省财政要，或者自筹资金， “像东南沿海地区，温州啊，宁波啊，他们有钱，就搞上 去了。西部地区，那就差多了。”“但是，国家骨干水利 工程是很多的，通过这些骨干工程，信息采集已经基本覆 盖全国。” 中国水利水电科学研究院信息中心主任朱星明说： “我 80 年代一毕业，就开始搞这些水利工程。那时候有句 话，叫以工程带信息化”。 朱星明解释，当时国家基建的规程里面，建一个水库、 水坝，就是要按水木工程的预算来做。而信息化这方面的 投入，一般叫做非工程性投资。为了给信息化投入找到 “借口”，大家只能通过各种名义将信息化经费打包进一 些工程项目中去。 “这几年信息化建设，已经比较容易了。已建工程就 采取单独立项。特别是十五纲要里面提出以信息化带动工 业化，国家大的政策出来之后，现在的信息化项目立项， 已经没有障碍了。”朱星明说。 但是，关于系统维护资金，“现在国家经费里面，还 没有这个流程，”朱星明说，“我相信，以后会解决这个 问题。现在我们每次评审一个水利项目时，也都会提到这 个问题。” XX 市水文总站副主任赵志新说，“我们信息系统的更 新或升级，就要走别的渠道。只能是根据某一项专题来争 取资金。如果顺利的话就能得到资金，不行的话，就要继 续等。” 马宏志，这位一直专注于水利信息化领域的企业老总 认为：“现在很多下面的水利部门，还处于温饱水平”， 而“信息化也需要资金投入，如何筹措资金是个难题。” “不同单位的情况不一样，XX 防汛这一块好像还不存 在不能落实维护费用的问题。”XX 市防汛抗旱指挥部办公 室总工王毅说，筹措资金的途径有：水利基金或向市财政 申请等。XX 年就开发应用的 XX 市防汛抗旱信息服务系统， 从项目立项开始申请的经费就很充足，“XX 年软件的升级 改造，也是用的原来项目的费用。” 差的不是硬件 “硬件方面，我觉得咱们确实挺先进的”王毅说，去 年，他曾到美国休斯顿的宇航中心参观学习，回来后，再 看自己的设备，感觉真不比他们差。 据水利部信息中心副主任蔡阳提供的数据，我国近 50雨量监测数据和水位监测数据采集实现了数字化长期 自动记录。 “现在的信息化项目立项，已经比较容易了。”朱星 明提到，自从水利部提出“以水利信息化推动水利现代化” 的口号后，信息化建设作为每一个工程的一部分，都有专 项资金投入了。“但是投入最多的，是采集系统、通讯、 网络、中控这一大套。因为水利人员习惯搞工程，对这些 看得见、摸得着的东西，比较放心。软件这一部分，看不 见摸不着，反而投得少了。”翁文斌指出。 “设备采购不涉及业务调整，相对简单一些。”中国 水利水电科学研究院网络中心的朱星明主任说：“搞业务 系统就不一样了，所有的应用软件都必须根据业务开发。 ” “像信息采集、通讯、办公系统和网站，这几部分， 还都好上。毕竟这些事情，眼看得见，手摸得着。但从水 利信息化角度来看，就是这些信息采集来以后，对此进行 深加工和知识的挖掘，难度就很大了。”清华大学水利水 电工程系的翁文斌教授说。 面对庞大的数据库，人们的需求已经不只是简单的查 询和维护，而是希望能够对这些数据进行较高层次的处理 和分析，以得到关于数据总体特征和对发展趋势的预测。 而“对信息进行深加工，知识挖掘的决策与支持系统，成 功的例子不多”，翁文斌教授认为，造成这种状况的原因 有：一个是软件不够标准，第二个是人才的缺乏。 “软件不够标准化，就是说，属于带有普遍推广性或 商业性的软件很少。”翁文斌教授认为标准化将是今后应 用软件发展的一个必然趋势。 “我觉得，标准制定这个工作太重要了，没有标准， 企业就面临着重复开发，而且不同公司开发的数据信息交 换都很困难。”XX 慧图信息科技有限公司总经理马宏志认 为水利信息化标准对 IT 厂商的意义重大。 “水利信息化，标准要先行。没有统一的标准，将来 要整合的困难可能更大。我们的目的就是要靠规范管理。 ”水利部信息中心副主任蔡阳说，水利信息化标准指南 已正式颁布。目前水利部信息办已按照指南完成了其 中 4 个水利信息化行业标准的颁布工作，另有 5 个水利信 息化相关标准已通过审查，8 个在编标准已进行了咨询。 翁文斌教授说，“应用系统的开发人员，大部分都是 水利专业人员转过去的。”“我们也曾进过一大批学计算 机的人员，但是不行，为什么呢？他们的水利专业知识不 行，好多模型啊，他都要从头学习。他学不进去，所以， 造成这样一个裂缝，计算机技术和水利专业之间有裂缝。 ” “我的感觉，水利行业的信息化，还是应该由水利人 自己来搞”，王毅是 XX 市防汛抗旱指挥部的总工，曾经参 加 XX 市防汛抗旱指挥系统项目建议书的起草。“跨专业需 要一个比较漫长的过程，将计算机和水利两个专业结合比 较难