一、中国水利信息化开发研究的现状

我国水利信息化工作“九五”期间启动金水工程，成绩主要表现在以下方面：全国水利系统初步实现了从水情雨情信息的采集、传输、接收、处理、监视到联机洪水预报；在全国范围内开始建设“国家水文数据库”并取得了部分成果；水利部门办公自动化的水平也在逐步提高，开始实行远程文件传输、公文管理和档案联机管理；一些水利部门建立了网站并进入了互联网络；建成了连接全国流域机构和各省（自治区、直辖市）的水情计算机广域网，并相继进行了一些流域和地方的防洪减灾、水资源管理的决策支持系统的研究开发工作。但数字化、网络化技术应用不够，开发应用水平较差，低水平重复开发和重复建设问题仍很突出，条块分割现象依然存在。

（1）信息技术应用现状。我国水利行业的现代信息技术应用工作起步较早，目前，信息技术在某些业务信息采集、传输、存储、处理、分析和服务的部分环节中已发挥了显著作用。但从总体上看，业务处理仅实现了部分数字化，相关技术规范不完善，硬件实施的研发与可靠性的提高方面有待进一步的完善，信息共享机制不健全，有限的数据资源总体质量不高，使用效率较低。水利信息化总体上仍在起步阶段，地区发展极不平衡。

（2）信息采集开发研究现状。在水利信息采集方面，全国水利系统已有50%雨量监测数据和近40%的水位监测数据采集实现了数字化长期自动记录，流量和其他要素的自动测验科研开发也在进行积极的探索。部分重点防汛地区建成了水文信息自动采集系统，工情、旱情、灾情、水资源、用水节水、水质、水土保持、工程建设管理、农村水利水电、水利移民、规划设计和行政资源等信息采集也具有一定的手段。航空航天遥感、全球定位等技术在部分业务中得到应用。

（3）计算机网络开发研究现状。在计算机网络与信息传输方面，目前从水利部到各流域机构和各省（自治区、直辖市）水文部门之间，初步形成了基于中国分组交换网的全国实时水情计算机广域网，能进行实时水情信息传输；部分地区建成了宽带计算机广域网，全国部分省级以上水利行政主管部门建立了信息发布网站，并连入因特网，开始向社会提供部分水利信息。部分重点防洪省（自治区、直辖市）已初步实现了水雨情信息传输网络化、接收处理自动化和信息管理数字化，提供水雨情信息服务的水平与能力有了一定的改善。

（4）水资源管理的决策支持系统的研究开发现状。针对水利工程的特点和功能需求，以国家“863”和“973”重大科研攻关项目为导线，在不同的层次和不同的应用区域，开发了功能不同的应用分析系统，但从深度和广度上讲，还需要进行模型、计算方法及分析功能等方面的完善。德、法、荷等欧洲国家在水情自动测报上的发展趋势为：模拟技术、地理信息系统等应用到河流堤防管理的风险分析中，在洪水预警预报方面，将卫星、雷达、天线等现代化的设备和手段，应用到洪水预报中。由于雷达能测定雨滴的大小、密度，云层及雨区的分布、移动、强度等，且数据直接进入预报系统，因此不仅提高了洪水预报精度，还延长了洪水预见期。同时采用遥测遥感、地理信息等技术，及时调整和修改洪水预报模型，使模型更符合地理特征、洪水规律，预报精度更高，预见期更长。

（5）关于水情参数测报方法的研究现状。除常规布置地面遥测点收集水情信息外，很多国家将雷达测雨技术纳入整个水情测报系统，它能有效地用于大面积测雨，实时性强，覆盖面大。由雷达测雨系统输出数据经计算机处理，可在地域上和时间上测量降雨的时空分布，并具有一定的数据精度，它与地面遥测雨量数据配合应用能收到更好的效果。日本在1986年就已建成具有雷达测雨和地面遥测雨量功能的自动处理系统。美国、英国、加拿大等国也都建有不少雷达测雨系统。此外，我国的一些重要枢纽和防洪任务重的地区，有的已经建立了自己区域内的气象卫星云图接收系统。接收中国中央气象局及国外一些气象中心发布的气象资料，并把它纳入水情自动测报综合管理范畴。我国气象部门和航空部门也已采用雷达测雨技术作为气象预报的重要手段之一，预计在不远的将来该技术在水利、水电各部门将有可能得以推广和应用。

（6）水资源信息数据通信方式的研究现状。在国外，一些公用电话网络发达国家乐于采用有线水情数据通信，我国大部分地区尚不具备这种条件。不过，国内很多管理单位已经有了地面微波通信，在已建有微波通信联系的情况下，如若可能，利用它们之间的微波线路传输水情数据是可行的。

美国是利用流星余迹进行水情数据传送的国家，已经建成的SNOTER流星余迹通信系统，带有60个遥测站点，通信距离可达2000km。利用流星余迹进行通信的频率通常为40～50MHz，传输速率为几千bit/s。

德国各洪水预报中心，通过掌握流域内的水情信息站、全国16个测雨雷达站（雷达覆盖半径为100km）每5～15min进行资料扫描、卫星云图信息等，在此基础上进行洪水作业预报。其洪水预报的结果，通过广播电台、图文电视、电话预报、索取传真和因特网等多种途径向公众发布。

法国江河水情信息的传输以公用电话为主，超短波通信为辅。预报中心通过雷达和天线的监测，其预报警报成功率达80%以上，误差主要来源于当地产生的云团和区间的降雨。

（7）数据采集和传输智能设备单元的开发研究。开发使用稳定可靠、价格低廉、具有强兼容性的数据采集和传输智能设备单元（RTU），以真正确保水情信息系统可靠的运行，发挥其最佳的水文效益也成为水利信息化系统高效运营的关键技术之一。

虽然在水利业务中广泛应用现代信息技术、开发信息资源为特征的水利信息化建设已经起步，但进展比较缓慢，水行政主管部门、各水利业务领域发展也很不平衡，覆盖全国的水利信息网络尚未形成。对照国民经济的飞速发展和信息化技术的发展要求，当前水利信息化存在的问题主要表现在以下几个方面。

（1）信息资源不足。主要表现为：时效较差、种类不全、内容不丰富、基准不同、时空搭配不合理等，特别是信息的数字化和规范化程度过低，更加重了信息资源开发利用的难度。我国在水情站网的布设和报汛手段方面经历了不断完善的过程，目前已经形成8000处左右的报汛站点，这是防汛水情信息的主要信息源。但为了满足国家防汛指挥系统工程的需要，必须扩大水文情报预报信息源，在重点防洪区需采用测雨雷达、卫星遥感技术和地理信息系统技术，以取得更多的水文信息，并与水文预报系统相连接，从而进一步提高预报精度和增长有效预见期。

（2）信息共享困难。由于水利信息化还处于起步阶段，各种信息基础设施与共享机制仍不配套，导致有限的信息资源共享困难。主要表现在：服务目标单一，导致条块分割；标准规范不统一，形成数字鸿沟；共享机制缺乏，产生信息壁垒；基础设施不足，阻碍信息交流，关于这一点水利和气象等部门的科研工作者必须大力研究和配合，以确保水利信息化系统的研究与开发真正服务于国民经济的建设。可喜的是，水利和气象部门的信息共享工作，最近在国内的很多地方已经实现，对于开展水利信息化的深层次研究提供了难得的机遇。

（3）应用基础薄弱。信息开发与应用的基础是信息的共享与水利业务处理的数字化。除因信息资源限制导致的应用水平低外，对信息技术在水利业务应用的研究不充分、大多数水利业务数学模型还难以对实际状况做出科学的模拟。各级水利业务部门低水平重复开发的应用软件功能单一、系统性差、标准化程度低，信息资源开发利用层次较低、维护困难，不能形成全局性高效、高水平、易维护的应用软件资源。