1.3 我國水利信息化和數字流域建設發展現狀

1.水利信息化建設成果

我國水利信息化工作于“七五”期間起步，經過二十多年的發展，至今已取得了如下一些成果：

（1）制定了全國水利信息化規劃（金水工程規劃）。

（2）在信息采集與工程監控方面，全國水利系統已有50%雨量監測數據和近50%的水位監測數據的采集實現了數字化長期自動記錄，部分重要水利工程實現了自動監控和遠程監控。航空航天遙感、GIS和GNSS等高新技術在部分業務中已得到越來越廣泛的應用。

（3）2000年已全部實現了全國水雨情信息網絡化傳輸，大大地提高了防汛信息的時效性，在近年的防汛抗旱工作中發揮了突出的作用。

（4）在信息處理方面，流域水資源預報調度等復雜運算工作已能在計算機上實現，GIS技術在數據分析與表達方面也有了深層次的應用，各種新技術、新方法的引入迅速，個別應用軟件系統還達到了國際先進水平。

（5）開始部分實行遠程文件傳輸、公文管理和檔案管理，辦公自動化的水平逐步提高，全面提高了辦公效率和管理水平。

（6）在全國范圍內初步建成了“國家水文數據庫”，全國80%以上的歷史水文整編資料已經入庫，初步能夠對外提供查詢服務；國家級水利政策法規數據庫初步建成，也已向社會公眾提供服務；研究開發了一批信息服務及洪水預報調度等軟件系統。

（7）完成了一些規范和標準的制定。

（8）啟動了一些水利信息化專項工程，如金水工程，國家防汛抗旱指揮系統一期工程，全國水土保持監測網絡與信息系統，水利部和七大流域的水利電子政務系統，水資源實時監控系統等；也啟動了信息化配套項目，如塔河、黑河流域水資源綜合規劃與生態環境保護工程，長江干堤加固，治太，治淮，首都水資源保護等。

（9）啟動和規劃了以“數字黃河”為代表的一批數字河流，如數字海河、數字黑河等的建設。

（10）成立了北京大學數字中國研究院（Institute of Digital China，IDC）數字流域研究中心（Digital Basin Center，DBC）。IDC數字流域研究中心是在水利部主管部門和北京大學數字中國研究院的領導下，以國家中長期發展規劃為指導，緊密結合水利信息化的需要，匯集相關領域一流高校、科研院所以及資深企業的人才、技術和成果等優勢成立的立足于國家戰略層面的數字流域研究機構。這標志我國“數字流域”的建設與發展有了技術研發的基地，為“數字流域”可持續發展提供了基礎平臺。

2.水利信息化建設存在問題

我國的水利信息化工作尚存在以下問題：

（1）信息資源不足：除了初步建成的“國家水文數據庫”等一些基礎數據庫以外，從整體上看，信息采集系統不健全、不配套，直接通過數字化手段進行采集的信息要素類型較少，時間、空間、類型、采集頻度與精度與水利各項工作的整體需求不相適應，數字化的信息量占信息總量的比例嚴重偏低。涉及減災決策、水資源優化配置和水利建設管理等眾多急需的相關基礎信息資源建設還極不完善，尤其是地下水、水質和墑情監測站網的完整性和代表性較差。服務于多層次業務需求的多尺度空間數據、社會經濟狀況、水資源配置、工程規劃設計和已建工程等專業數據庫的建設尚未全面啟動。

（2）標準規范滯后、不配套、修改頻繁，在很大程度上拖了信息化建設的后腿。

（3）信息共享困難：由于水利信息化還處于起步階段，各種信息基礎設施與共享體制不健全、機制不配套，導致信息利用率低，社會化服務與產業化程度較低，造成了“數據饑渴”和“數據閑置”并存的奇怪現象。主要表現在：服務目標單一，導致條塊分割；標準規范不全，形成數字鴻溝；共享機制缺乏，產生信息壁壘；基礎設施不足，阻礙信息交流。由于存在“多頭管水”等體制問題，跨部門信息共享難度更大。

（4）信息采集和更新的技術相對落后，以空間信息技術為主的高新技術應用和普及水平有待提高。遙感技術向定量化、動態化、網絡化、實用化和產業化方向發展，不同空間分辨率和高光譜等多源遙感信息的綜合應用為資源環境監測提供了有力的技術支撐，但水資源水環境遙感監測中多源遙感信息的綜合應用，以及實用化、業務化研究等方面尚需進一步加強，例如基于遙感的水體自動識別和快速提取技術、旱情遙感監測定量評估、水質遙感監測模型和生態環境遙感評估模型等方面的研究亟待加強。

（5）決策支持系統尚待完善。目前，在各流域機構陸續研究開發了若干水資源管理和決策支持應用系統。但是，由于模型與數據庫相對獨立，未能有效集成和緊密結合，模型參數不能及時得到更新，導致模型系統運用效率和精度不高。模型應用系統之間集成度低，難以實現流域范圍內水量、水質聯合調度以及多水源多目標管理和規劃。信息資源利用的深度和廣度不夠，缺少基于信息資源的綜合分析和決策支持系統。

（6）建設管理體制不健全，投資渠道不暢，重建輕管，數據維護和更新以及系統運行經費沒有保障，維護的人員不落實。隨著各類系統的建設越來越多，這些問題日顯嚴重。

（7）既懂水利又懂信息技術（IT）的專業技術人員嚴重缺乏。

這些問題的存在使已經形成的信息處理能力難以充分發揮，還不能滿足水利現代化的要求。

國內數字流域發展的一些范例將在第9章中做比較詳細的介紹。