黄河水利信息化的发展和研究

冯 建

（黄河水利委员会信息中心，河南 郑州 450008）

1 信息化发展的基本趋势

1.1 国家信息化

20 世纪90年代，国家相继启动了以金关、金卡和金税为代表的重大信息化应用工程。 进入21 世纪，把信息化提到了国家战略的高度，以信息化带动工业化、以工业化促进信息化、走新型工业化道路，强调推进国民经济和社会信息化，推进信息化与工业化融合发展。 党的“十八大”进一步把“信息化水平大幅提升” 纳入全面建成小康社会的目标， 坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路，推动信息化和工业化深度融合、 工业化和城镇化良性互动、 城镇化和农业现代化相互协调，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。“四化同步” 发展战略必将对今后十年我国信息化推进和信息通信业发展产生重大而深远的影响。

国家信息化发展战略重点包括： 一是推进国民经济信息化；二是推行电子政务；三是建设先进网络文化；四是推进社会信息化；五是完善综合信息基础设施；六是加强信息资源的开发利用；七是提高信息产业竞争力；八是建设国家信息安全保障体系；九是提高国民信息技术应用能力；十是坚定不移地把信息化作为军队现代化建设发展方向，推动军队信息化建设。

1.2 水利信息化

国家水利信息化，是围绕大力发展民生水利，促进传统水利向现代水利、可持续发展水利转变，坚持“协同推进、需求驱动、资源共享、建管并重、确保安全”，及“统一技术架构、强化资源整合、促进信息共享、保障良性运行”的原则，加快水利信息基础设施及业务应用建设，加强资源整合与共享利用，完善信息化工作体制机制，推动“从局部单一发展向整体全面推进转变、从信息技术驱动向应用需求带动转变、 从信息资源分散使用向共享利用转变、从片面强调建设向建设与管理并重转变、从满足日常需求向提升综合决策支撑能力和确保安全转变”。努力推进全国水利信息化向欠发达地区和基层扩展， 为民生水利新发展提供信息化支撑，以水利信息化带动水利现代化。

2 黄河信息化发展形势

2.1 发展情况

2001年7月黄河水利委员会正式提出建设 “数字黄河”工程，开展了“数字黄河”工程规划，十多年来，黄河信息化建设取得了可喜的进展。

（1）黄河计算机网络依托黄河通信专网和公网，实现了黄委与全部委属单位，水利部、三大军区等黄河防总成员单位，八省区水调部门及中上游水库等的联网， 联网终端计算机达一万余台。 改造并建设完成的三门峡至河口一千多公里的容量为155Mb SDH 微波干线在黄河治理开发和保护管理工作中发挥了重要作用。

（2）建成了全国第一个水利数据中心，黄河数据中心有一个中心和5 个节点分中心，具有大容量高性能的存储能力，实现了水文数据、水环境数据、遥感地理数据、工程基础数据、河务管理数据以及防汛、水调、水政、工程建管等综合数据的集中存储与分布存储，黄河联邦数据存储管理体系初步形成。

（3）相继开展了防汛抗旱减灾、水资源管理与调度、水土保持监督监测、水资源保护、水利工程建设与管理、黑河水量调度、水政执法与管理等业务应用系统建设， 核心业务应用系统的功能进一步增强。 率先开展的河道水政遥感监测系统建设和应用已经纳入水利行业标准配置， 各应用系统在治黄业务管理工作中发挥了难以替代的作用。

（4）黄河电子政务稳步开展，综合办公的自动化水平和办公效率明显提高。 综合部门如人劳、规计、财务等的管理信息化逐步开展并有良好的应用；“黄河网” 以及各单位对外网站已经成为政务公开和对外交流服务的门户； 相关的计算机网络应用已经成为广大职工获取知识、开展工作、相互交流等不可缺少的工具和手段[1]。

2.2 存在问题

当前黄河水利信息化亟待解决的问题有以下几个：

（1）治黄信息化公共基础设施建设严重滞后，特别是通信设施落后已经成为制约治黄信息化发展的瓶颈。 十多年来，社会通信公共基础设施迅速发展， 光纤到村光纤到户已逐渐成为可能，而黄河通信缺乏光纤通信设施，还处于无线微波通信时代。由于公网资源难以覆盖防洪和治河工程及河道内信息采集点，通信传输容量和传输能力不足已经成为治黄信息化发展的阻碍。 防洪工程安全监测、图像监控、视频会议、抢险减灾等应用需求受到严重制约；计算机网络结构无法进行合理调整；闸站自动控制系统、涉密业务系统与互联网的混网使用问题突出，数据灾备体系因缺乏光纤网络支持而不能完善，网络安全、信息安全、数据安全，乃至工程运行安全仍然存在较大隐患。

（2） 信息资源共享体系和应用综合支撑平台尚未建成，仍然是治黄信息化的短板。 “数字黄河”工程规划提出建设应用服务平台，目的即在于解决信息资源共享、系统互联互通和应用集成问题，但由于缺少建设经费和共享机制建设滞后等原因，平台建设还停留在框架阶段，还不能够支撑数据资源、应用资源、系统软硬件及模型计算资源等的信息资源共享， 致使信息资源浪费、重复建设、低水平开发依然存在，治黄信息化的整体水平还有待提高。

（3）信息安全体系还未建立，信息化基础设施和平台的运维监控管理还缺乏手段。 近年来，计算机网络安全和网络管理系统建设刚刚起步，黄委网络安全、数据安全、应用安全、系统安全及物理安全等还未形成完整的信息安全体系，通信设施、数据存储设施、 相关支撑平台及应用系统的运行监控管理和维护管理等还是手工作业，信息化业务自身的管理还未信息化。

2.3 面临形势

（1）国家“四化同步”发展战略对治黄信息化提出了新要求

党的十八大报告明确提出，“四化同步”发展战略和“五位一体”的总体布局，国家发改委、工信部陆续出台了国家信息化发展战略、政务信息化工程建设、互联网、物联网、通信业、电子信息制造业等“十二五”发展规划。 治黄信息化必须把握经济社会发展大势，融入信息化发展潮流，加强信息技术的应用、提升建设及管理水平， 服务治黄需求， 服务经济社会和生态文明建设，实现与治黄工作深度融合、同步发展。

（2）加快水利改革发展为治黄信息化带来了新机遇

2011年中央1 号文件和中央水利工作会议，把水利改革发展提到国家发展更加突出的战略地位， 把水利信息化作为水利发展的重点领域，要求加快推进水利信息化建设，提高水资源利用调控、水利管理和过程运行的信息化水平，以水利信息化带动水利现代化。 水利部党组提出，发展民生水利，水利信息化是水利管理和运行保障体系的重要组成部分， 要积极构建与现代水利相适应的水利信息化综合体系， 并提出了当前和今后一个时期水利信息化的总体目标，强调要全力实现“五个转变”，全力推进水利信息化八大重点工程建设。 加快水利改革发展，进行了全党动员和全面部署， 对于水利信息化发展具有重要的现实意义和深远的历史意义。新一轮大规模水利工程建设浪潮的兴起，必将为水利和治黄信息化发展创造良好的外部环境和难得的快速发展机遇。必须扎实做好并加快信息化前期工作，推动治黄信息化基础设施建设，带动治黄现代化。

（3）信息技术进步为治黄信息化发展提供了基础

当前，“物联网”技术为实时进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等提供了技术支持， 为建立黄河综合应急响应和指挥管理的调度“物联网”系统奠定了基础；“云计算”技术为有效实现信息资源共享和提高利用水平、绿色节能、避免重复投资，以及提高信息服务能力和信息化管理水平提供了技术基础；“大数据”理念为提升数据中心的服务能力指明了方向，移动应用技术为全时空信息服务提供新的途径等， 随着信息技术的发展和新技术的应用，信息化发展将不断带动治黄工作走向现代化，必将持续提升治黄工作的科技水平和发展能力。

3 黄河信息化未来发展的方向

笔者认为光纤通信网等通信基础设施建设、云数据中心和资源共享、黄河信息安全保障体系建设将是未来的发展方向。

3.1 光线通信网等通信基础设施建设

（1）加强黄河下游光纤通信网等通信基础设施建设，所谓光纤通信， 就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。 黄河水利信息化要以支持下游防洪工程监测监控管理和险情灾情视频图像传输为着力点， 开展下游沿河光纤环网和支线接入网等光通信基础设施建设，实现黄委各级管理机关、下游沿河基层管理单位、信息采集点和监测监控点的光纤通信连接。推进光纤通信技术在治黄工作中的应用， 基于电信级的高清视频会议系统应用扩展到县局， 黄河电视系统扩展到闸站和堤防管理段、所。

（2）在光纤通道网建成的同时，还要加强宽带移动通信和黄河卫星通信系统建设及通信技术应用。 以保障抢险救灾及重大突发事件处置的前后方指挥通信为着力点， 大力提升移动通信和应急通信能力。 建立下游宽带移动接入系统，为险情抢护、防汛指挥和应急响应等提供通信集群调度， 为工情险情移动采集提供视频和数据传输通道；加快建立黄河卫星通信网络平台，利用便携式卫星通信系统和海事卫星终端， 实现重大指挥现场和后方之间信息的可靠传输； 光纤通信网可结合公网移动通信技术、加强手机移动宽带上网的应用，满足沿河移动业务需求。

3.2 云数据中心发展方向

（1）可在现有黄河数据中心的基础上，建设云计算中心管理平台，逐步建成黄河云数据中心。 采用云计算技术，实现系统软硬件资源统一分配和共享、设备负载均衡、系统应急响应，保障各类服务不中断，增强应用服务和计算能力，为治黄信息化提供系统软件和硬件设施服务。 而这个就涉及到云存储，云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。 云存储是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件容错集合起来系统工作，共同对外提供数据存储和业务访问的一个系统。

（2）在云数据中心的基础上，提高数据资源共享和服务能力。 继续推进黄河数据交换与共享服务平台建设，推动建立各类业务系统的信息交换平台，逐步实现与流域省（区）水利数据交换与共享。 推进大数据技术的应用，不断改进数据中心的数据资源共享服务门户系统，增强数据分析和统计服务能力，进一步提高海量数据的利用效率。

（3）云数据中心建立之后，还要提高应用共享资源的管理和服务能力。 继续完善应用资源管理服务平台，规范应用资源开发、增强应用资源整合、综合集成和管理能力，规范应用系统的开发模式，提高对应用系统的管理和服务水平。

3.3 黄河信息安全保障体系建设

从涉密安全、数据安全、应用安全、主机安全、网络安全及物理安全等全面加强黄河信息安全保障体系建设。 坚持积极防御、综合防范，主动应对信息安全挑战；坚持立足实际，综合平衡安全成本和风险，确保重点，优化信息安全资源配置。 加强信息安全和保密意识， 加强政务内网分级保护和业务网信息系统等级保护建设， 建立健全黄委信息安全事件应急响应机制和应急管理机制，不断完善信息安全应急处置预案，提升安全防护水平和应急处理能力。 建立完善的系统级和数据级的安全备份和管理机制，提高数据灾难的应急响应能力，增强信息基础设施和重要信息系统的抗毁能力和灾难恢复能力。 加强信息安全风险评估工作，加强云计算环境下的信息安全措施研究，建设和完善信息安全保障和监控体系，提高对网络安全事件应对和防范能力。

4 结语

黄河水利信息化通过开发治黄过程中积累的宝贵数据资源，达到进一步加强黄河治理开发保护与管理，实现水资源的可持续利用，保障流域防洪安全、供水安全、饮水安全、生态安全乃至全国的能源安全和粮食安全。 最后，由于笔者的水平和视野局限性，不能全面概括描述黄河的信息化，只能从笔者本身从事的工作角度来研究黄河水利信息化的发展和未来方向， 不合理之处还请同行指正。

[1]水利部信息化工作领导小组办公室.2010年度中国水利信息化发展报告[R].中国水利水电出版社，2011：38-40.