我国灌区信息化建设面临的问题与解决措施

我国灌区信息化建设面临的问题与解决措 施 我国的农业灌区大多建立于上世纪中期，由于历史原因和经济体制的原因，这些灌区运行 管理中存在着诸多问题：运行成本远高于水价；设备老化破损不配套；灌区的维护经费不 足，财政经费不能足额到位；水费方式收取不合理，甚至部分灌区还在按灌区面积收费； 灌区末级渠系管理主体缺位等等。随着全球性水资源短缺，能够使灌区走向高效节水、科 学管理、良性运行的灌区信息化建设，成为解决上述问题的有效途径。 1 国外农业灌区信息化的发展概况 国外发达国家灌区信息化发展较早，灌区的信息化建设水平也高于国内，如美国、澳 大利亚、日本、法国等，它们把计算机、系统工程、信息工程、自动化控制、GIS 等技术 应用于水资源管理，在水管理领域大量采用计算机技术调控渠系输水与配水，集信息采集、 处理、决策、信息反馈、监控为一体，足以实现水资源的合理配置和灌溉系统的优化调度 1。 2 国内农业灌区信息化现状 上世纪七十年代初，我国就开始进行农业灌区自动控制技术的研发，并对自动计量、 自动预测预报也进行了相关探索。这些技术对当时的灌区管理发挥了重要作用，有些系统 一直应用到现在。由于技术、经济等条件制约，当时原本就粗放的灌区自动化技术也一直 停留在初期阶段，随着灌区信息化技术的高速发展，相对于国外发达国家而言，目前，我 国灌区管理手段仍然较为落后、标准也较低。 3 我国灌区信息化建设存在的问题 目前，我国大型灌区管理能力的建设与提高相对滞后，灌区信息化建设工作还处于比 较低的水平，面临着各方面的问题，主要表现在以下几个方面。 3.1 灌区信息化建设的投入不足 灌区的信息化建设是一项长期的工程，具有自身的综合性和持续性，一般的私人资金 又因为无利润回报不会投向灌区2，各级政府财政支持不足，相关系统工程的建设不能配 套，难以发挥已建工程的效益和作用。比如有的灌区建设了水情信息采集点和闸门控制点， 受资金制约还没有开发业务应用软件，采集的数据也就无法应用；有的灌区仅用几万元建 立一个简易软件，应付使用。灌区的发展是农业的支柱，资金投入不足制约着灌区的信息 化建设，也必将会影响我国农业的发展进程。 3.2 缺乏统一的标准规范 目前，行业内存在许多信息系统开发的标准规范，但并没有针对灌区信息化建设的统 一指南和标准，专用网络没有统一规划，也没有规定水利信息软件的统一结构，导致了各 灌区信息化建设软件开发的重叠，甚至重叠的水平较低。 不仅造成了灌区系统资源的浪费，同时严重阻碍了各灌区信息资源的共享，严重制约 了水利信息应用水平的提高。 3.3 信息采集、传输水平较低 3.3.1 信息采集点少 由于资金、设备不足等限制，多数灌区中布置的信息采集点较少，不能准确、及时、 有效的采集水资源的各项特征值、灌区土壤墒情以及灌区灌溉、管理、水资源调度所需要 的其他信息。使得多数灌区无法制定动态的灌溉计划，水资源调度也凭经验进行，根本无 法适应作物生长结构及水情变化，必然造成水资源的浪费。 3.3.2 信息采集手段落后 大部分灌区观测站点的信息采集设施陈旧落后，信息采集主要靠人工，而且人工观测 的准确度和实效性较低，不能满足指导灌溉的需要。 3.3.3 缺乏多元化的传输方式 目前，部分灌区的信息化建设已见成效，信息的传输手段也趋于多元化。但多数灌区 的信息传输手段较为单一，监测的水情、土壤墒情、作物长势等信息只能通过传输模拟信 号的电话线作为媒介进行传输，缺乏时效性。 3.4 重硬件、轻软件 灌区建设中存在重视硬件建设、轻视软件开发及推广应用的倾向。这种倾向的影响主 要由以下几点： 1）灌区的硬件设备不能充分发挥作用。 2）灌溉系统的操作及维护较为困难。 3）水情、土壤墒情、作物长势等数据的整理、分析等工作还需要手工操作，没有真正 减轻工作量3。 4）软件开发投入少，已经开发的软件推广应用不力，严重制约灌区信息化水平的提高。 3.5 各灌区信息化系统之间接口困难 灌区系统之间的接口包括各子系统之间的接口和灌区系统与中央、流域、省 ( 自治区、 直辖市 )、地市和县级等 5 个层次之间的接口 4。 目前大多灌区已经建立了自己的局域网络系统，由于各个灌区的发展程度存在差异， 各水利职能部门业务重点不同，各层次、各区域工程建设的规模、重点和实施时间、具体 建设技术方案不同，各灌区局域网络系统之间的接口困难，同时也影响了信息的共享。 3.6 信息化管理人才缺乏 部分灌区缺乏从事灌区信息化建设的专门技术人才，现有的管理人员技术水平较低， 缺乏专业的管理维护，容易造成系统的落后，使建成的灌区信息系统无法充分发挥作用。 直接影响了信息化的效益，容易造成使用者对信息化的不信任。 3.7 信息安全性差 各灌区建立有自己的网络平台，各自为政，容易给用户的使用带来不便。在交叉使用 时存在安全隐患：用户被冒名登录、网络服务被攻击、信息数据泄露、信息数据被盗和被 篡改等。 4 实现灌区信息化的对策 4.1 加大投入，多渠道筹措资金 调动各方面积极性，多渠道筹措资金，如支农、农水补助、国土整治等，保证项目建 设；建立有效的资金落实保障机制，专款专用。资金的来源应形成“政府引导、社会共建” 的多渠道、多元化投资格局，即“政府投资、政策集资、社会融资、民营出资、银行贷款、 利用外资”5。 4.2 全面规划，统一标准 灌区信息化建设工程的各项步骤实行统一组织和管理；制定灌区信息化建设的技术标 准和相关政策，建立灌区信息化标准体系，包括：建立规范化的数据分类和编码标准、元 数据标准及管理标准、术语和数据字典标准、数据质量控制标准、数据格式转换标准、空 间数据定位标准、信息系统安全和保密标准、信息采集与交换标准等6，从而指导大型灌 区信息化建设中的信息源建设。 4.3 资源共享，建立公共平台 充分利用网络资源，建立灌区的公用数据库、灌区通信及公共网络平台。各灌区针对 自身条件及实际需要，建立各灌区的公共通信网络，保证信息传输、处理的实时准确，并 确保安全性。灌区的共用数据库应包括雨情、水情、闸位、工情、墒情、水质、气象和视 频等方面的内容。建立技术支持、项目申报审批、项目管理等综合性平台，使灌区信息化 建设前期咨询、中期监督、后评价以及获取技术支持更加迅速、客观、高效。 4.4 加强科研，软件、硬件一起抓 通过引进诸如数学模拟仿真技术、GIS、GPS、RS 技术、数据库技术、多源信息同化 技术等高新技术；与科研院校、有技术实力的企业合作联合攻关等形式，开发适用于灌区 的软、硬件新技术、新产品。同时要注意避免低水平重复开发，提高大型灌区信息化建设 资金的使用效率。 4.5 建立信息安全体系，保障系统安全 建立完整的灌区水利信息安全体系，预防因断电或操作失误造成的数据信息丢失；预 防设备被盗、被毁；预防雷击、地震等突发性因素造成的损失等。从而保障灌区信息化工 程建设和运行管理的顺利进行。 4.6 加强灌区人才队伍建设 加速人才的培养，是灌区信息化建设顺利进行的重要保障。目前大型灌区信息化人才 严重缺乏，应针对各灌区自身的实际需要，落实引进人才的优惠政策，建立良好的用人机 制，完善人才的引进机制，加强灌区技术人员的引进和培训工作，提高技术人员的专业素 质，为推进大型灌区信息化建设奠定坚实的基础。 5 我国灌区信息化的发展趋势 灌区信息化建设主要包括两方面。硬件建设：包括墒情、水情等的信息监测设备，灌 区内渠系的监控设备等；软件建设：包括水费征收系统，墒情、水情实时监测系统等。灌 区信息化最终目标是实现灌区管理的现代化。灌区信息化建设的最终目标是建立一个以信 息采集系统为基础，以高速安全可靠的计算机网络为手段，以 3S 技术和决策支持系统为 核心的现代化灌区管理系统。 6 结语 我国农业灌区信息化建设仍处于水平比较低的阶段，存在很多不足之处，灌区信息化 建设是一项长期而复杂的任务，需要更新观念、求实创新、加大投入、逐渐完善，以灌区 的信息化建设促进灌区的可持续发展。 参考文献： 1 周亚平 , 李欣苓 , 李晓辉 , 等 . 浅析我国大型灌区信息化建设 J. 水利水文自 动化 ,2007(3):2-4. 2 Ministry of Water Resources and Electric Power.Irrigation and drainage in ChinaM. Beijing: ChinaWater Resources and Electric Power Press,1987. 3 年立新 . 加快实现灌区信息化建设 J. 中国农村水利水电 ,2001(9):10-11. 4 黄显峰 , 邵东国 . 我国灌区信息化建设面临的若干问题与