水利信息化概論

水利信息化概論摘要：水利信息化是水利行業(yè)走向現(xiàn)代化的措施和手段，同時也可以說是水利現(xiàn)代化的基礎設施。為了幫助非水利相關專業(yè)的朋友們了解水利行業(yè)的特色，也為了讓不太熟悉信息技術的水利行業(yè)的朋友們了解IT在水利行業(yè)中的應用前景，當然更為了向既非水利行業(yè)又非信息技術專業(yè)的朋友們介紹水利信息化的大體輪廓，特將2003年筆者為某水利信息化研討班寫的講稿發(fā)至網上供參考。關鍵詞：水利

信息化

預備知識1預備知識水利信息化是水利行業(yè)走向現(xiàn)代化的措施和手段，同時也可以說是水利現(xiàn)代化的基礎設施。為了幫助非水利相關專業(yè)的朋友們了解水利行業(yè)的特色，也為了讓不太熟悉信息技術的水利行業(yè)的朋友們了解IT在水利行業(yè)中的應用前景，當然更為了向既非水利行業(yè)又非信息技術專業(yè)的朋友們介紹水利信息化的大體輪廓，我們先來預備一些基礎知識。1.1水利、水利工程、水利行業(yè)水是生命之源，沒有水就沒有生命，也就沒有豐富多彩的大千世界。然而，水多了又會成為洪水猛獸，水少了不夠喝要鬧水荒。村民為水打架，城市缺水驚慌，為水而戰(zhàn)將是未來世界大戰(zhàn)的最大誘因。數千年人類發(fā)展史，在興修水利與洪水作斗爭中孕育了燦爛文明。古埃及人根據尼羅河水每年的汛情制定出一年365天的日歷，古巴比倫人最早建立了管水的律法，中國的大禹治水(距今4000年)、2260年前興建的都江堰水利工程等等，共同組成了世界水利文明史。水資源

陸地上逐年可以得到天然降水補給的地面和地下淡水源。

水力資源

天然水體中所蘊藏的水能，是水利資源的一部分。

水利資源

地球上可供開發(fā)利用的天然水源。

中國是水資源緊缺的國家，可更新水資源約占全球總量的6%，但人口卻為全球總量的22%，中國人均占有水資源量僅相當于世界人均占有量的1/4。中國水資源的最大特點是時間和空間分布極為不均，水質污染嚴重，由水而引起的災害頻繁，興利除害任務艱巨。

水利

《現(xiàn)代漢語詞典》：①對水力資源的開發(fā)和防止水的災害；②水利工程的簡稱。定義①不準確，因為“水力”是水能的概念，即能量的概念，不能包含“水”的全部；定義②仍然不能包括“水利”的全部內容，例如“水利是農業(yè)的命脈”全稱為“水利工程是農業(yè)的命脈”顯然不能代表毛澤東的水利思想，因此定義②最多只能稱為狹義的“水利”。根據筆者的理解，可以定義為：人類圍繞水而開展的一切興利除害事業(yè)的總稱。也可以理解成“水利事業(yè)”的簡稱。

水利工程

人類為了對水資源進行開發(fā)、利用、控制、管理而建設的興利除害工程的總稱。包括防洪(堤防和某些具有防洪功能的水庫)、分蓄洪、灌溉、調水、供水、發(fā)電、航運、污水處理工程等等凡涉及關于水的興利除害工程，也簡稱水利(狹義)，例如興修水利，就是興建水利工程。

水庫

以興利除害為目的而攔蓄一定量河川徑流并可調節(jié)水流（量）的蓄水工程。一般多指在河流上建壩抬高水位而形成的人工湖。根據需求不同水庫的功能各異，例如為了防洪的需要，水庫功能為攔蓄和控制洪水；為了發(fā)電，水庫的功能為儲能；為了灌溉和供水，水庫功能是“儲水倉庫”；對于航運，水庫則起到調節(jié)枯水期流量，淹沒急流險灘，改善航運條件的作用。

水利樞紐工程

根據綜合利用水資源的要求，由各種不同作用的工程建筑物構成的建筑群體。一般包括攔河壩（大壩、水壩）、泄洪建筑物（溢洪道、泄洪洞、泄洪閘）、航運建筑物、發(fā)電建筑物、放水建筑物等。

水利工程所涉及的專業(yè)（與水利信息化有直接關系的專業(yè)）：水文氣象、地質（工程地質、地質災害）、水工建筑、機電、金屬結構、環(huán)評（水土保持、水質環(huán)境）、自動化等。

水利行業(yè)

從事水利工作(事業(yè))為水利服務的行業(yè)。

水利行業(yè)的現(xiàn)行體制

水利主要還是公益性事業(yè)，政府為主的水行政管理體制。政府水行政管理機構（水利部，流域水利機構，地方水利廳、局、處、所，供水、水務等），技術管理機構（水利水電規(guī)劃設計總院、調水局，具政府職能的事業(yè)機構等），企業(yè)化的勘測設計研究院，水利工程建設隊伍，水利工程管理機構，科研高校等等。

水利工程的特點

關系到人民生命財產安危的水利工程決不允許失事。水災害是自然現(xiàn)象，人類要達到控制自然災害是永遠不可能的，而設法與大自然和睦相處，最大限度地減輕自然災害對人類的危害，則完全有可能。水災害對人類的影響原因分析：信息不靈。

水旱災害

中國是水旱災害多發(fā)性國家。據歷史資料，公元前206年至1949年的2155年間，中國發(fā)生過較大水災1029次，較大旱災1056次，平均每年發(fā)生一次較大水災或較大旱災。中國歷史上的重大動蕩，甚至改朝換代，常常是在出現(xiàn)嚴重的水旱等自然災害，民不聊生的背景下發(fā)生的。新中國建立后，修建了大量水利工程，數量上超過了幾千年來建設水利工程的總和，顯著地增強了抗御水旱災害的能力。但是由于信息不靈，建國以來的幾次大水災仍然給人民生命財產造成重大損失。1954年長江、淮河同時發(fā)生流域性大洪水，死亡人數超過4萬。1963年海河流域大水，5座中型水庫失事，沖毀小型水庫330座，104個縣受災，死亡人數超過1萬。1975年淮河出現(xiàn)局部大水，板橋、石漫灘兩座大型水庫和一些中小型水庫垮壩，死亡人數近3萬。1.2

信息、信息資源、信息技術、信息文化信息[Information]∶信息與物質不同，它沒有物質那樣的實體，而是一種既抽象又無所不在的東西。也有學者認為，信息是一種弱物質性的物質。其實，人們對信息并不陌生，但是要給信息下一個確切的定義則是很困難的，目前有不下100種定義。例如：信息是信號，是數據，是情報，是知識；信息是宇宙萬物和生靈相互賴以生存和進化的訊息和信號的集成…；《現(xiàn)代漢語詞典》的解釋是音信、消息的意思；在“信息論”中，信息是指有目的地標記在通訊系統(tǒng)或計算機的輸入上面的信號…(如電話號碼的一個數字)；在漢語中最早出現(xiàn)于《三俠五義》：“聽說智化求見，必是丈夫有了信息，連忙請進”。“信息論”屬于現(xiàn)代科學的范疇，將信息上升到理論科學的高度進行數量、發(fā)送、傳遞和接收研究，通過數學運算得出信息傳遞的能力和效率。信息的內容十分廣泛，信息的性質較為特殊，信息技術是發(fā)展最快的高新技術。信息正在變成一種越來越重要的日常商品。信息獲取

包括信息發(fā)現(xiàn)、信息采集與信息優(yōu)選；信息傳遞

通過各種載體將信息從一處傳遞至另一處；信息分析

包括信息分類、信息綜合、信息查錯與信息評價；信息加工

包括信息的排序與檢索、信息的組織與表達、信息的存儲與變換以及信息的控制與傳輸等；信息利用

包括如何有效地利用信息來解決學習、工作和生活中的各種問題（例如能不斷地自我更新知識、能用新信息提出解決問題的新方案、能適應網絡時代的新生活等）。信息資源

信息是一種資源，即信息資源。狹義的信息資源是指信息本身，即對決策者有意義的、經過加工處理的數據；廣義的信息資源包括勞動的對象━信息（數據）、信息勞動的工具━計算機與通信技術、信息生產人員、信息管理人員和信息服務人員等。信息既然是資源，就需要進行開發(fā)和利用，否則就是資源浪費。信息資源已經被提到國家、民族、組織機構生存與發(fā)展的戰(zhàn)略資源這樣的高度。信息資源具有與材料、能源等其它資源顯著不同的特征，開發(fā)和利用信息資源有其自身的特殊性。信息資源的特殊性質

信息資源不同于材料、能源這一類物理資源。信息資源的廣泛性

政治、軍事、經濟、能源、交通…無所不包，組成信息的海洋。信息資源的認知性

根據需要認識信息，分析有用信息，舍去無用信息，清除垃圾信息。信息資源的共享性

共享是信息資源開發(fā)利用中最重要的特性。物理資源的利用過程就是消耗過程，信息資源不同于物理資源，國家和組織機構都可以通過共享信息資源、通過同一信息最大限度地重復使用來減少物的消耗，以最經濟合理的方法取得信息作用的最大效果。信息時代提倡信息共享，開放公共信息。

信息資源的保密性

由于社會制度、文化背景、利益沖突、技術手段等等因素，控制了信息的傳播，使得信息傳遞具有很強的約束條件。

信息資源的矛盾性

常常會出現(xiàn)獲取的同一功能的信息是矛盾的，政治、軍事、經濟生活中都可能利用信息的矛盾性提供相反的信息。

信息資源的時效性

常常過期作廢。

信息資源的不完全性

信息利用過程中的信息不完全性是普遍存在的。例如，由于時間原因而不能在決策之前獲取信息，由于信息的處理和傳遞能力不足等等，導致信息的不完全性。因此，信息不完全性的研究就成為決策科學和信息經濟學的重要分支，也成為信息資源開發(fā)利用所應遵循的規(guī)律，追求完全的信息提供是不現(xiàn)實的。

信息內容與載體可分又不可分性

同一信息可以由不同的載體承載，正是可分性的存在，才有了采用先進的信息處理技術在變換內容和載體關系的過程中，加速了信息資源的處理和傳遞，電信、計算機、復印機都是建筑在此特性之上的；信息和載體的不可分性，使信息具備了客觀實在性，實現(xiàn)了跨越時間和空間的傳遞和保存，某些信息內容與載體分開之后就失去了意義。

信息技術(Information

Technologe

簡稱IT)

關于信息技術的定義和概念，說法數以百計，可以大致概括為：計算機技術是核心；電子技術(微電子技術、光電子技術)是信息技術的關鍵支撐技術；信息材料技術(電子材料以及光學材料技術)是基礎；通信技術(網絡、傳真(感)器和信號處理)是信息技術的重要的直接組成部分。通信技術與計算機技術的結合，代表著信息技術發(fā)展的方向。

筆者給出一個最簡單的定義：信息技術是開發(fā)和利用信息資源的現(xiàn)代高科技技術。是信息的獲取、存儲、處理、通信、顯示及應用的技術。

信息技術發(fā)展到今天，實際上經過了一個從簡單到復雜的過程，這是一種進步，而從復雜再回歸簡單，則構成一次飛躍。對于信息技術的知識和科技含量來說，的確堪稱是十分復雜的高科技技術，然而對于應用來說，當技術在用戶那里體現(xiàn)出復雜性，應用必然陷入僵局，這也是信息技術在當今社會中顯得有些尷尬的一面。

在今天稍微復雜一些的系統(tǒng)中，你很可能會看到三種以上的數據格式、若干不同技術架構的服務器、相異甚至對立的操作系統(tǒng)或應用平臺。異構的設備、繁雜的操作、混亂的數據……被日益復雜化的IT基礎設施所累的CIO們發(fā)現(xiàn)，長期以來花樣繁多的采購開始令自己的數據中心越來越難以駕馭。有報告認為，數據中心的使用率一般僅為35%。除此之外，介入安裝、配置、調試、調整、升級和維護工作的人員也隨著信息系統(tǒng)的復雜而日益增多，IT支出的成本計算已經遠不止采購IT廠商的產品那么簡單。雖然幾乎每個廠商都在大談所謂“把TCO(總體擁有成本)降到最小”，但這種局部的努力并不能根本解決問題。

鑒于信息技術本身的復雜性，給信息技術的應用領域提出了十分艱巨的任務：打破壁壘，建立統(tǒng)一標準將使得技術本身的發(fā)展從無序過渡到有序，使應用回歸商業(yè)的本質而不必顧慮技術的高深。而在此基礎上IT產業(yè)鏈的重構則會令技術通向市場的鴻溝能夠消除。

信息文化（Information

literacy）

信息作為一種文化，是近年來信息技術飛速發(fā)展的結果。信息文化具有以下幾方面的基本屬性：

廣泛性

既涉及全社會的每一個人、每一個家庭，又涉及全社會的每一個行業(yè)、每一個應用領域。

傳遞性

具有傳遞信息和交流思想的功能。

教育性

能成為存儲知識和獲取知識的手段。

深刻性

普及應用給社會帶來的影響極為深刻，即不是帶來社會某一方面、某個部門、或某個領域的改良與變革，而是帶來整個社會從生活方式、學習方式、工作方式到生產方式的根本性變革。

中國的信息技術綜合競爭力在世界上排名第43位

由世界經濟論壇、Insead和世界銀行最新發(fā)表的一份名為《2002-2003全球信息技術報告》顯示，在全球83個國家和地區(qū)中，芬蘭的信息技術綜合排名列世界第一，美國、新加坡、瑞典、冰島四國分列第二到第五位。這份發(fā)表于正在召開的世界經濟論壇年會上的報告還顯示，中國的信息技術綜合競爭力在世界上的排名列第43位。芬蘭被排在第一的位置并不奇怪，自由軟件Linux的原作者Linus(Linus

Torvalds)，在發(fā)布Linux還是芬蘭赫爾辛基大學的學生。目前Linux已經成為當今發(fā)展最快最有前途的操作系統(tǒng)。

1.3

信息化、企業(yè)信息化、政府信息化、行業(yè)信息化

信息化

是一個外來概念，最先起源于20世紀60年代的日本，從生產力發(fā)展的角度，把信息化作為社會形態(tài)演變的綜合性概念提出的。西方國家普遍使用信息概念是從20世紀70年代開始的。

信息化的定義與信息的定義一樣，花樣繁多，說法不一。1993年11月，中國社會科學院在北京召開了一次大規(guī)模、高層次的“信息化與經濟發(fā)展國際研討會，對信息化的概念進行了熱烈討論，會后歸納出5種觀點：

①信息化是指通訊現(xiàn)代化、計算機化和行為合理化的總稱；

②信息化不僅要求計算機化，而且要求通信現(xiàn)代化和網絡技術的現(xiàn)代化；

③電子信息技術在通信、網絡管理和計算機運用中的匯流；

④是在信息技術產業(yè)高度發(fā)展的基礎上建立起來的信息環(huán)境；

⑤信息化是向信息社會前進的動態(tài)過程，反映了從可觸摸的有形物質產品起主導作用向難以觸摸的信息產品起主導作用的根本性轉變。

之后還出現(xiàn)了多種信息化的定義，業(yè)界比較認可的定義是將信息化當成一種過程來看待，即：人們憑借現(xiàn)代信息技術等手段，通過提高自身開發(fā)和利用信息資源的智能，推動經濟發(fā)展、社會進步及至人們自身生活方式變革的過程。

網上信息詞典定義：信息化是指社會經濟的發(fā)展從以物質與能量為經濟結構的重心，向以信息與知識為經濟結構的重心轉變的過程。在這個過程中，不斷地采取現(xiàn)代信息技術裝備國民經濟各部門和社會各領域，從而極大地提高社會勞動生產力。它所對應的是社會整體及各個領域的信息獲取、處理、傳遞、存儲、利用的能力和水平。

根據筆者的理解，給信息化下一個最簡單明確的定義：充分應用現(xiàn)代信息技術開發(fā)和利用信息資源的現(xiàn)代化過程。

企業(yè)信息化

應用信息技術提升企業(yè)的管理水平和核心競爭力。

政府信息化

將信息技術應用于政府辦公，共享信息資源，開放公用信息，建立上傳下達的溝通渠道，提升政府辦公效率和為人民服務的質量。

行業(yè)信息化

信息技術在行業(yè)中的應用。行業(yè)信息化建設：網絡是基礎，應用是核心，技術是工具和手段，而信息化人才、信息技術產業(yè)、信息化政策、法規(guī)和標準是保障，提升行業(yè)整體水平才是目的，

信息化文化和信息化精神

信息化是一種“跨地域、跨民族、跨文化”的新文化，也是一種精神，一種開放精神、參與精神、合作精神、創(chuàng)新精神、共享精神。2信息化在中國

我國學者從20世紀80年代開始展開信息化問題的研究。1997年召開首次全國信息化工作會議。2001年1月國務院成立國家信息化工作領導小組，國務院副總理吳邦國出任組長，信息產業(yè)部部長吳基傳任副組長。

“信息化”最早出現(xiàn)在國家領導人的言論中是1989年江澤民的文章《論世界電子信息產業(yè)發(fā)展的特點與我國的發(fā)展戰(zhàn)略問題》，指出“信息服務業(yè)將會有更大規(guī)模的發(fā)展，它已經成為經濟信息化的重要標志?！?/p>

信息化最早出現(xiàn)在中央文件中是1995年9月28日，《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展“九五”計劃和10年遠景目標的建議》：“增強為經濟和社會發(fā)展提供信息化系統(tǒng)和裝備的能力，促進信息產業(yè)發(fā)展?！焙?995年9月28日《中國共產黨第十四屆中央委員會第五次全體會議公報》中“加快國民經濟信息化進程”的提法。隨后的各種《規(guī)劃》、《綱要》對信息化的使用頻率越來越高。

媒體對信息化的抄作多在1995年之后，是近兩年使用頻繁最高的詞語。

在中央文件中出現(xiàn)“以信息化帶動工業(yè)化”的提法，是2001年3月15日第九屆全國人民代表大會第四次會議批準的《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》。

剛剛過去的2002年被稱為中國信息化建設的標志之年。

信息化是歷史發(fā)展的必然，這是根據人類社會生產力發(fā)展規(guī)律得出的科學結論。從根本上說，信息化屬于生產力的范疇，信息化的歷史實際上就是社會生產力發(fā)展的必然。

國家信息化信息化不只是發(fā)達國家的基本國策，同時也是發(fā)展中國家乃至所有國家的基本國策。中國把國家信息化當作最主要的建設內容之一，并把國家信息化定義為：在國家統(tǒng)一規(guī)劃和組織下，在農業(yè)、工業(yè)、科學技術、國防及社會生活各個方面應用現(xiàn)代信息技術，深入開發(fā)、廣泛利用信息資源，加速實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的進程。

國家信息化體系：信息資源，信息網絡，信息技術應用，信息技術和產業(yè)，信息化人才，信息化政策、法規(guī)和標準。六個要素是一個有機整體，構成符合中國國情的、完整的信息化體系。

國家領導人論信息化江總書記在十六大報告中指出：“信息化是我國加快實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。堅持以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化促進信息化，走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子?！?/p>

2001年底江澤民為胡啟立《中國信息化探索與實踐》寫序，明確提出“我們應該積極推動工業(yè)化與信息化的結合，以信息化帶動工業(yè)化，用信息技術武裝工業(yè)和國民經濟，以提高國際競爭力，實現(xiàn)跨越式發(fā)展”。

自從“以信息化帶動工業(yè)化”成為基本國策之后，“信息化”便成為各級政府和企業(yè)領導的報告或講話中出現(xiàn)頻率最高的詞匯。近兩年來隨著泡沫經濟的破滅，IT寒冬一片，但“信息化”卻如春風撫面。打開各種媒體，不提信息化就好象跟不上形式，領導干部講話不提信息化就似乎沒有文化。正是這樣的大環(huán)境，才為以信息技術為主業(yè)的高科技企業(yè)提供了想象空間和發(fā)展空間。

信息化過程信息化是一個非常復雜的過程。這里的復雜并不是指信息技術本身的復雜程度，因為從理論上講，當今的信息技術已經可以滿足人類關于信息資源開發(fā)和利用的任何要求，因此業(yè)界有“沒有做不到，只有想不到”之說。信息化的復雜過程，主要來自人類社會自身的復雜性，在于體制、機制、規(guī)則、法律、政治、經濟、倫理、道德等等社會科學的問題，如果那些不適應信息化時代要求的傳統(tǒng)的管理體制不改革、落后的機制不轉變、陳舊的觀念不轉換，進行任何“化”都是很困難的。信息化的過程，就是四個現(xiàn)代化的過程?！敖稹弊止こ獭敖痍P”、“金稅”、“金橋”、“金卡”、“金盾”、“金財”、“金農”、“金水”…..3水利信息化

3.1水利信息化的概念和內涵

水利信息化就是充分應用現(xiàn)代信息技術，開發(fā)和利用水利信息資源的水利現(xiàn)代化過程。包括對水利信息進行采集、傳輸、存儲、處理和利用，提高水利信息資源的應用水平和共享程度，從而全面提高水利建設和水事處理效能和效益。水利信息化是全國行業(yè)信息化的一個組成部分。數字水利水利在計算機中的表現(xiàn)形式。是應用現(xiàn)代信息技術對水利行業(yè)進行全面技術升級活動的統(tǒng)稱。數字水利大致由水利信息的采集、傳輸、存儲、模擬和決策等子系統(tǒng)組成，融合了大規(guī)模的計算機技術、遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實技術、多媒體技術和大規(guī)模存儲技術，形成了由海量地球信息組成的多分辨率、多尺度、多時空的數字圖文信息。如何把這些大規(guī)模的綜合數字圖文信息真實地重現(xiàn)出來，提供一個高亮度、高分辨率、多窗口的數字顯示平臺，是“數字水利”的關鍵技術之一。

從治水理念上，人們逐漸認識到單純依靠修建水利工程并不能有效地達到興利除害目的，工程水利必須向可持續(xù)發(fā)展水利轉變，這一治水理念強調人與自然的和諧共處，強調對水資源管理和調配要用全面的、系統(tǒng)的、綜合的方法進行整體研究分析，在客觀上要以先進的技術手段為支持。

從技術發(fā)展上，現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展，為整體摸清水資源這一宏觀巨系統(tǒng)提供了可能。遠程遙測自動化技術為水資源監(jiān)測提供了千里眼，計算機性能的不斷提高使得對大面積水流進行快速實時模擬成為可能，如火如荼的GIS（地理信息系統(tǒng)）技術將水資源與自然界的交互作用真實地再現(xiàn)在人們眼前，不斷發(fā)展的數據庫技術使得大量有關水資源的各類數據存儲檢索變得容易，衛(wèi)星遙感技術使大面積災害監(jiān)測和評估成為現(xiàn)實。各種先進的技術全面推動著水利行業(yè)技術升級，構成了數字水利豐富的內涵。

數字水利連接水利行業(yè)與信息技術，其關鍵技術有：遠程自動化控制、數值模擬、GIS和遙感技術、數據庫技術、通訊和計算機網絡技術、人工智能管理等等。從水資源規(guī)劃管理到水資源工程設計施工和運行，數字水利技術無處不在。隨著時間推移，信息技術將與水利行業(yè)全面融合，數字水利的內容也將不斷豐富和發(fā)展。

以數字起名的信息化建設項目已經成為了一種時髦，數字地球、數字國家、數字城市、數字經濟、數字社會、數字生活、數字政府、數字企業(yè)、數字社區(qū)、數字家庭，數字長江、數字黃河、….。

3.2水利信息化發(fā)展概況

我國水利信息化工作于“七五”期間起步，最先僅僅是計算機技術的推廣和應用，隨后才逐步引入了全方位的現(xiàn)代信息技術，至今也有20年的歷史。80年代曾經熱過一陣子水利工程自動控制系統(tǒng)的建設，據了解成功的不多。水文信息的計算機處理從20世紀70年代后期開始起步，這也相當于水利信息化的起步階段。當時的信息技術無論硬件還是軟件都遠不能滿足海量水利信息的處理和利用的要求，多限于局部應用。水利信息化的大規(guī)模開展，主要還是20世紀90年代中后期現(xiàn)代信息技術日趨成熟之后。

2001年水利部成立了由主管信息化工作的副部長索麗生任組長的水利部信息化工作領導小組，并在水利部水利信息中心設立了辦公室。水利部直屬的單位和省（直轄市、自治區(qū)）的水利廳（局）成立了本單位的信息化工作領導小組，一些單位成立了信息中心或相應的機構，一些單位指定了信息化建設的主管部門，從組織機構上保證了水利信息化工作的正常開展。

“九五”期間啟動金水工程，取得可喜成績：全國水利系統(tǒng)初步實現(xiàn)了從水情雨情信息的采集、傳輸、接收、處理、監(jiān)視到聯(lián)機洪水預報；在全國范圍內開始建設“國家水文數據庫”并取得了部分成果；水利部門辦公自動化的水平也在逐步提高，開始實行遠程文件傳輸、公文管理和檔案聯(lián)機管理；一些水利部門建立了網站并進入了互聯(lián)網絡；建成了連接全國流域機構和各?。ㄊ?、區(qū)）的水情計算機廣域網，并相繼進行了一些流域和地方的防洪減災、水資源管理的決策支持系統(tǒng)的研究開發(fā)工作。但數字化、網絡化技術應用不夠，開發(fā)應用水平較差，低水平重復開發(fā)和重復建設問題仍很突出，條塊分割現(xiàn)象依然存在。

3.3水利信息化的最新動態(tài)

2003年1月11日至12日，水利部信息化工作領導小組辦公室與水利信息中心聯(lián)合在北京主持召開了《全國水利信息化規(guī)劃》咨詢會，來自國家稅務總局、信息產業(yè)部電子六所、國電公司南京自動化研究院、部機關有關司局、水規(guī)總院、流域機構、水利信息中心等單位的40多位專家和代表出席了會議。會議聽取了規(guī)劃編制組關于《全國水利信息化規(guī)劃》及其附件《國家水資源管理決策支持系統(tǒng)規(guī)劃》和《全國水質監(jiān)測與評價信息系統(tǒng)規(guī)劃》的匯報并進行深入討論，提出修改意見。中央已經決定以電子政務建設作為今后一段時間我國信息化工作的重點，并將"金水工程"作為"十五"期間優(yōu)先實施的重要業(yè)務系統(tǒng)啟動建設；水利部黨組也已經將水利信息化建設列為今后一段時間水利工作發(fā)展的十大主要目標。部信息化領導小組辦公室和部信息中心要求編制組全力以赴，抓緊修改完善，爭取在今年正式出臺。4

水利信息化建設信息化是一個大概念，而信息化建設則主要是指信息化建設項目的規(guī)劃、設計、建設、運行、管理等具體實施的過程。水利信息化建設主要包括三方面的：①基礎信息系統(tǒng)工程的建設，包括分布在全國的相關信息采集，信息傳輸、信息處理和決策支持等分系統(tǒng)建設；②數據庫的建設，水利專業(yè)數據庫是國家重要的基礎性的公共信息資源的一部分，也是決策者重要依托憑據；③綜合管理信息系統(tǒng)的建設。具體到某一個信息化建設項目，又是根據項目本身的目標、任務、需求、功能、特點等等要求來確定的。全國性水利行業(yè)的信息化建設項目由水利部高層決策，各地方項目由當地水利行政部門或業(yè)主單位拍板。各江河流域、各區(qū)域水利的信息化建設項目，都是國家水利信息化系統(tǒng)的信息源或信息子系統(tǒng)。成百上千的水利信息化子系統(tǒng)，成千上萬的水利信息源，共同組成了完整的水利信息化大系統(tǒng)和巨系統(tǒng)。這是一個極其復雜的系統(tǒng)工程，涉及到水利行業(yè)的方方面面。4.1

水利信息化建設的框架根據筆者的理解，水利信息化建設的基礎設施首先是全國性的網絡工程，這個網絡的基本框架示意圖如圖1；其次是為全國性網絡提供水利信息資源的其它信息網絡源。具體到某一個建設項目網絡框架如圖2。網絡框架圖中的各級調度管理控制中心是“核心”，其它系統(tǒng)一是為“核心”提供信息，充當信息源的角色；二是接受并執(zhí)行上一級“核心”的指令。信息源的任務就是信息采集。4.2工程類水利信息化建設項目的基本組成圖1和圖2基本上勾畫出了建設項目的大至輪廓。各類信息在以上框架中的運行流程可以歸納為：信息采集（監(jiān)測）、轉換、傳輸、接收、處理、等過程。信息采集系統(tǒng)：由傳感器、監(jiān)測儀、測試議、遙感、遙測、GPS等等儀器設備單獨或組合而成。信息轉換系統(tǒng)：信息采集系統(tǒng)采集到的水利工程類信息源多為不同類型的物理量，需要通過轉換系統(tǒng)轉換成電信號或數字信號之后，由傳輸系統(tǒng)從一地傳送到另一地，再通過接收地的轉換系統(tǒng)轉換成機可以識別的數字。有些采集系統(tǒng)自帶轉換系統(tǒng)，有些需要另外增加轉換系統(tǒng)。信息傳輸系統(tǒng)（通信系統(tǒng)）：有線傳輸（光纖、電纜、專線、公用電話網等等），無線傳輸（超短波、衛(wèi)星、其它無線電通信工具），傳輸系統(tǒng)等等。信息接收系統(tǒng)：接收和轉換信號（有線和無線）的裝置、設備、儀器、計算機等等。信息處理系統(tǒng)：計算機硬件（工作站、服務器、存儲器等等），軟件（操作系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、數據庫系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、GIS及其它專用軟件等等）。應用系統(tǒng)：顯示（圖形、圖像、圖表、聲音、文字、符號表達式等）、、指揮調度、管理控制等等。應用系統(tǒng)是項目建設的主要目標之一。4.3工程類水利信息化建設項目采集的信息類型水庫工程信息：庫水位、庫區(qū)雨量氣象、干流和各支流入庫流量、含沙量、圖像信息、水質信息、主要監(jiān)測項目信息、地震信息、水土流失信息、地質環(huán)境變化和地質災害信息等等。樞紐工程信息：大壩信息（壩體和壩基變形、應力、滲漏、滲壓、溫控、水質等）、泄水和放水建筑物信息、其它與樞紐建筑物相關的信息。下游信息：水位、流量、環(huán)境等等。有的與灌區(qū)供水信息系統(tǒng)合為一體，有的需要單獨建設灌區(qū)系統(tǒng)。4.4其它水利信息化系統(tǒng)電子政務、辦公系統(tǒng)、防汛抗旱會商系統(tǒng)、防洪減災系統(tǒng)、其它系統(tǒng)。5

水利信息化建設的特點行業(yè)特點：社會公益性事業(yè)，國家投資為主。專業(yè)特點：涉及到水利行業(yè)的專業(yè)技術性很強的各個專業(yè)。資源特點：水利信息資源與其它行業(yè)和企業(yè)信息資源有較大的不同的特點是，盡可能地實現(xiàn)資源共享。系統(tǒng)特點：上至中央下到地方和具體的工程管理部門，都要盡可能地實現(xiàn)網絡系統(tǒng)的暢通無阻。技術特點：所有IT領域、通信技術、測試技術、各類先進的和常規(guī)性的儀器設備，上至衛(wèi)星下至普通的信息采集手段和方法，都要用到。系統(tǒng)要求較高的可靠性、穩(wěn)定性、安全性、擴展性、可維修性和可更換性。建設特點：土建工程、各類基本的儀器埋設、通信設備安裝、計算機網絡建設等等。管理特點：原始信息資料的管理、分析、存儲、權限、調度、控制、指揮等等，有很強的技術性、政策性和法規(guī)性。應用特點：預測預報模型、洪水調度模型、決策支持模型、控制標準、資源共享準則等等。社會特點：與工農業(yè)生產和人民生活息息相關，與政治、經濟、城鎮(zhèn)、農村等等社會關系密不可分，與能源、交通、通信、氣象等等行業(yè)更是脫不了干系。水利信息化各類建設項目，有較高的科技含量，技術更新?lián)Q代很快，其中許多高新技術的應用本身就是研究課題，因此水利信息化建設項目又具有“科研項目”的基本特征和基本屬性，很容易被當成“科研項目”按照傳統(tǒng)的項目攻關、鑒定、報獎的老套路去運作，項目完成評獎之后，其運行維護和升級換代過程中的技術支持與技術服務則無人問津，從而導致建設單位陷入困難境地。另一方面，按照傳統(tǒng)方式運作的“科研項目”在攻關和實施過程中所獲得的大量科研成果，常常被束之高擱，不能快速地轉化為生產力并有效地服務于市場的需要，這種局面是十分尷尬的。眾所周知，在IT業(yè)界、信息化建設、計算機應用這些高科技領域中，硬件、系統(tǒng)、軟件等方面都有許多共性，具有較大范圍的技術復用性。而類似的信息化建設項目，如果各地區(qū)各部門仍然各自為政各行其事，必然造成大量的重復科研和重復開發(fā)，規(guī)范化和網絡信息的兼容性將更為突出，這對于水利信息化大系統(tǒng)來說，很難達到系統(tǒng)整體最優(yōu)。鑒于以上特點，水利信息化建設的專業(yè)化隊伍和高科技企業(yè)便應運而生。6水利信息化建設項目的基本流程項目規(guī)劃：根據項目建設方的應用需要求確定項目任務和目標，項目規(guī)劃報告的重點在于項目建設的必要性和重要性的論述，基本方案的選定，項目概算的確定，資金來源的說明，實施步驟的設計?！兑?guī)劃報告》一般可以由水利設計院、研究機構、咨詢機構、IT企業(yè)來完成。專業(yè)化的水利信息化建設企業(yè)編寫此類報告應該是得心應手，優(yōu)勢突出。方案設計：一般在已有項目規(guī)劃的基礎上進行項目具體方案的設計與方案比選，包括對規(guī)劃方案的修正，推薦擬選方案，闡明關鍵技術問題，設備選型，施工設計，投資概算。設計方案應該在滿足需求的前提下，充分根據工程的特殊性，盡可能地有新意，有特色。項目審查：一般來說，各設計階段完成后都要通過有關部門的審查，設計單位在審查會上應對設計方案進行技術解釋，接受專家和領導的建議，有可能要按審查會意見修改或重編設計報告。參與投標：根據項目招標文件做投標書。中標建設：土建工程、儀器埋設與安裝調試、通信工程、網絡建設、軟件開發(fā)、用戶培訓、系統(tǒng)試運行，驗收，交付使用。系統(tǒng)維護：運行中修正系統(tǒng)中的bug，根據用戶需要增減系統(tǒng)功能，系統(tǒng)升級，信息采集和傳輸儀器的維修與更換等等。7水利信息化建設的科研工作信息技術發(fā)展很快，更新?lián)Q代日漸頻繁，沒有誰能夠建設一個永不落后的系統(tǒng)，相對來說三年不落后的系統(tǒng)都相當困難。然而應用為先，夠用即可的建設思想是值得提倡的。但是對于新技術的應用研究，十分有發(fā)展前途的潮流型系統(tǒng)的應用研究，水利信息化系統(tǒng)中的某些關鍵技術的研究等等，如果暫時不能投入力量開展此類工作，也一定要進行信息跟蹤和技術跟蹤。目前IT業(yè)界十分火熱的開放性操作系統(tǒng)，即自由軟件Linux，將是未來操作系統(tǒng)的替代產品。2002年底媒體報導：到目前為止，包括中國、美國、印度、德國、法國、芬蘭、韓國、巴西、澳大利亞等近20多個國家制定了Linux發(fā)展計劃，接近70部正在制定中的法規(guī)將強制或至少是鼓勵政府應用開放源碼軟件。這些國家政府認為，采用Linux會促進一個國家軟件產業(yè)的發(fā)展，最重要的一點是在事關國家生成與發(fā)展的專有信息技術和新產品方面不能受制于人。中國政府大力支持Linux的態(tài)度是堅決的。國家計委、科技部、信息產業(yè)部都已立項支持開放源碼系統(tǒng)產品的研發(fā)與產業(yè)化。專家們認為，公開的免費的Linux將是中國掌握計算機核心技術的一條捷徑，是中國軟件業(yè)開發(fā)自主產品和技術的良機。在2001年底和2002年底北京市政府采購正版軟件公開招標中，中科紅旗的Linux操作系統(tǒng)和中文2000公司的RedOffice都得以中標，就是得益于是基于Linux系統(tǒng)的。金山wps在2001年北京市政府采購中獲勝，于2002年敗北，原因是WpsforLinux一再拖延不能出手，不支持Linux的Office系統(tǒng)自然慘遭淘汰。除此之外，政府以12億資金啟動的NC(網絡計算機)已進入政府采購。國內做NC的主要有兩個企業(yè)聯(lián)合體，一個是采用方舟CPU、Linux架構的NC，另一個是采用龍芯CPU、Linux架構的NC。NC的Linux基本上和桌面Linux的要求相近，這對于Linux將是一個極大的支持。2003年1月1日正式實施的我國第一部《政府采購法》大力提倡“優(yōu)先購買本國產品”，體現(xiàn)了政府采購的社會經濟調控職能。另據報導，Linux的市場占有效已經與微軟的NT相當，超過NT已經不是神話。因此微軟對Linux驚恐有余，2003年1月4日，微軟作出了史無前例的決定，將向十幾個國家的政府部門和國際組織公開Windows操作系統(tǒng)的源代碼。筆者預測，如果有一家水利行業(yè)的IT企業(yè)率先推出以Linux為平臺的應用系統(tǒng)，一定可以占領先機，打開市場甚至占領市場。因為Linux的優(yōu)勢太明顯了，免費的操作系統(tǒng)可以節(jié)省大筆建設資金。有專家估計，全國僅20%的系統(tǒng)使用Linux，即可每年節(jié)省40億美元，如此推算，水利行業(yè)20%采用Linux，每年也應該節(jié)省上億元人民幣的建設資金。最為可取的是，水利行業(yè)的信息化建設決不能受制于人，特別是水利政務系統(tǒng)更是如此。因此，當我們有實力的時候，一定要加大科研的投入力度，這是任何一個高科技企業(yè)都不可輕視的手筋。研究Linux的應用技術是大有必要的。8

水利信息化建設隊伍水利信息化不論是“項目”還是“過程”，都必然涉及到許多具有行業(yè)和專業(yè)特色的軟件系統(tǒng)或軟件產品的開發(fā)，實踐告訴我們，開發(fā)這些系統(tǒng)或產品需要尋求新的解決方案，同時也需要專業(yè)化的高科技企業(yè)擔此重任。8.1開發(fā)具有行業(yè)特色的專業(yè)應用軟件產品需要探索新路水利行業(yè)有其自身的特殊性與復雜性，涉及面寬，專業(yè)眾多。水利信息化的內容十分廣泛，建設項目的專業(yè)性技術性都很強，就連一些用于常規(guī)勘測設計的專業(yè)性應用軟件，也讓許多實力雄厚的軟件公司頗感頭疼。我們知道，專業(yè)性應用軟件，一方面是開發(fā)難度大，投入大，風險大，失敗率高，不懂專業(yè)技術的程序高手是寫不出象樣的專業(yè)應用程序的，而專業(yè)水平很高但卻玩不轉計算機的工程技術專家同樣無能為力；另一方面是專業(yè)應用軟件的用戶群有限，并不象操作系統(tǒng)、字典軟件、辦公軟件、字處理軟件等通用軟件，有龐大的用戶群可以很快收回開發(fā)投資。因此，聰明的軟件企業(yè)很少有膽量投入此類軟件的開發(fā)，許多目前用于生產的專業(yè)應用軟件，基本上是專業(yè)技術人員自行開發(fā)，自編自用，很少能形成規(guī)?；纳唐奋浖＿@些軟件的系統(tǒng)性、兼容性、可擴展性和用戶界面等等方面都很難達到商品軟件的水平。不理解專業(yè)技術的計算機高手或軟件公司開發(fā)專業(yè)應用軟件這條路很難走通，這一點不會有更多的異議。另一條路是專業(yè)技術人員與計算機程序員相結合來開發(fā)專業(yè)應用軟件，這是一個很容易被許多人接受的但卻并不一定是很成功的結合。我們曾經有過這樣的實例經驗，效果并不理想。這樣的結合用一個并不恰當的比喻：語言文化習慣思維都各不相同的跨國婚姻，在某些情況下是成功的，但失敗的也決不在少數。工程技術人員知道(但計算機程序員并不知道)，工程技術語言具有一定的“揉性”，例如在結構穩(wěn)定性計算中，邊界條件、計算參數、物理模型、數學概化、設計原則、計算理論、規(guī)則標準、工程經驗、分析方法等等，都具有一定的可變性或柔韌性，甚至對某些重大技術問題的把握還很可能因人而異，這就讓程序員很難理解。而計算機語言則是“剛性”的，在程序編寫中錯一個字符，計算機就會拒不執(zhí)行！當然，優(yōu)秀的程序員有辦法解決此類問題，但關鍵仍然是對所要解決問題的對象能夠透徹理解。的確如此，雖然開發(fā)此類專業(yè)應用軟件具有很高的工程科研價值和工程應用價值，但卻沒有專業(yè)化的軟件隊伍系統(tǒng)地推出公認的拳頭軟件產品，這就是專業(yè)應用軟件的尷尬。彌補這一奇怪現(xiàn)象的根本途徑是探索新路，尋求新的解決方案。8.2實踐證實并不理想的開發(fā)專業(yè)軟件產品的解決方案國內一家頗具名氣的勘察軟件公司的高層管理人員與筆者交流時，提出了一個“三結合”的解決方案：一個專業(yè)技術人員，一個計算機程序高手，一個專業(yè)與計算機之間的協(xié)調人員(專業(yè)技術與計算機技術之間的“翻譯”)，以這樣的三人結合形式的開發(fā)小組或開發(fā)團隊來完成專業(yè)應用軟件的開發(fā)，可以彌補專業(yè)技術與計算機技術之間的結合缺陷。想法很好，也有新意，但效果如何？筆者卻不敢恭維。筆者曾經參加過幾次日本專家咨詢中國大型水電工程的專題技術研討會，會上的日文翻譯員對于常規(guī)應酬性內容的翻譯沒有任何困難，但一涉及到專業(yè)技術性問題就很難翻譯出雙方都較為滿意的效果，中日技術人員之間只好改用互相都較為憋足的英語對話，或者干脆互相在黑板上寫繁體漢字來表達專業(yè)概念。這里我們不可能要求一般翻譯人員在專業(yè)技術上達到專家級水平，然而達不到專家級水平又無法理解專家們的技術和學術思想，當然就不可能用不同的語言準確地表達出來，這是翻譯的尷尬。如果翻譯在專業(yè)技術上達到了專家級水平，這時翻譯本身就是專家或專家本身就是翻譯。因此，這里的“三結合”的關鍵是“翻譯”，一旦“翻譯”的素質可以達到專業(yè)技術與計算機技術都很高的水平，專業(yè)技術人員和計算機程序員就有可能被“翻譯”所替代，這樣的“翻譯”就是我們夢寐以求的復合型人才。這種人才實際上在各行各業(yè)都有，用于生產中的各類專業(yè)應用軟件，很多就是此類人才開發(fā)的，只是這些人才較為分散，難以形成團隊氣候，更難以達到專業(yè)化商品化系統(tǒng)化規(guī)?；乃疁?。8.3以項目帶動產品的思想為開發(fā)專業(yè)軟件產品提供了新的解決方案“以項目帶動產品”的思想，聽起來有些別扭，因為許多企業(yè)都是以產品為主，國內外成功的高科技企業(yè)也多以自己響亮的拳頭產品為立足之本。微軟有Windows和Office系列產品，金山有wps、“詞霸”和“毒霸”等產品系列；聯(lián)想則有占足夠市場份額的硬件產品系列。這就固定了人們對企業(yè)以“產品為主”的習慣概念。其實，也有完全依賴于“項目”的企業(yè)，例如建設施工企業(yè)，沒有建設項目，施工企業(yè)就不能生存?？睖y設計企業(yè)也是以“項目”為生存空間的企業(yè)。以項目帶動產品的思想并不是我們今天的發(fā)明，早已有許多成功實例。熟悉GIS領域的IT業(yè)界人士都知道美國的MapInfo公司，她的MapInfo產品系列通過十多年的發(fā)展已經遍及全球58個國家和地區(qū)，我國水利水電行業(yè)也有MapInfo的用戶，北大方正的MapInfo事業(yè)部即為與該公司共同組建的MapInfoChina。而MapInfo最初就是幾個大學生的畢業(yè)課題(也可以說是項目)。類似的學生級別的課題(項目)，后來成為“產品”的成功實例，在國內外的高校和科研單位中還有許多。“項目”還可以推動技術進步，帶動高科技市場。將整個水利信息化建設看成是由許多“項目”所組成，這一“項目”思想，可以使我們逃離專業(yè)軟件產品的尷尬境地。因為在實施眾多信息化建設項目的過程中，先前項目的許多科研成果可以用于后續(xù)項目，建設中的許多軟件產品也具有較大的復用性，同時再將專業(yè)軟件的投入與信息化建設項目的需求相結合，就可以歸納、提練、概括和總結出優(yōu)秀軟件產品，再經過深加工，進一步開發(fā)出通用性強、功能齊全、符合行業(yè)標準、滿足專業(yè)需求的專業(yè)軟件精品，造就出水利行業(yè)真正的專業(yè)軟件產品供應商，這就是走出科研項目的誤區(qū)，解決專業(yè)應用軟件的開發(fā)難題，既完成了項目建設又獲得了軟件精品的全面解決方案。8.4水利信息化建設呼喚專業(yè)化的建設隊伍按照“建設項目”的建設程序，水利信息化建設項目同樣也