安徽省山洪灾害防御信息化建设现状与展望

刘 超 马 浩 胡卫权 杨玉喜

安徽省山洪灾害防御信息化建设现状与展望

刘 超1马 浩1胡卫权2杨玉喜2

一、安徽省山洪灾害防御信息化建设成就

为了保障山丘区人民生命财产安全，有效降低山丘区山洪灾害损失，根据国家统一安排部署，从2009年开始，安徽省分多个年度开展了36个县（市、区）山洪灾害防治非工程措施的建设。截至2013年，安徽省36个县级山洪灾害防治非工程措施建设已全部完成，并在山洪灾害防御中发挥了重要作用。2013～2015年安徽省又开展了包括山洪灾害调查评价、已建非工程措施补充完善和重点山洪沟防治治理三方面的山洪灾害防治建设任务。建设范围覆盖安徽省省本级、7个地市、36个县、426个乡镇、3076个行政村，涉及人口959.43万。前期山洪灾害防治项目建设的硬件和软件成果，已经初步形成了一个山洪灾害监测、预警系统信息化体系。

1.初步形成了信息采集与预警体系

截至2015年12月底，安徽省山洪灾害非工程措施项目建设已覆盖全省36个山洪灾害防治县（区），共建设自动雨量站373站，自动水位雨量站542站，自动水位站150站，视频监测站186站，图像监测站80站，简易雨量站2698站，人工水位站730站，单站式无线预警广播（Ⅰ型机）1129套，主从式无线预警广播（Ⅱ型机）860套。同时，根据国家防办《关于报送山洪灾害防治项目2016-2020年建设任务的通知》，十三五期间，还将进一步开展监测预警站点的建设。

2.基本建成山洪灾害防御网络传输平台

在安徽省山洪灾害防治区内，基本建成山洪灾害防御通信网络传输平台，覆盖省水利厅、16个市、36个山洪灾害防治县（区）、426个防治区乡镇和全省水文系统，并与省政府、水利部、流域机构实现互联互通。山洪灾害防治区内的36个县（区）远程异地视频会商系统均已延伸到所辖乡镇。

项目建设彻底改善了山洪灾害防治区内县区防汛、防山洪灾害的信息化水平，将防汛现代化水平向前推进了一大步。科学防汛的理念在基层防汛工作中落地生根，这也是项目建设的最大的收获。

3.平稳运行省市县三级监测预警平台

对省、市、县三级先后完成标准机房建设、网络及综合布线改造、会商室改造等工作，实现了省市县三级互联互通。开发部署完成省、市、县三级山洪灾害监测预警平台应用系统，为山洪灾害防御提供更加快捷、准确、及时的信息支撑。落实了成熟的信息化管理的体制机制，为市、县级建设本地的决策指挥系统奠定了基础。

4.创新开展山洪灾害调查评价工作

2013年以来，对全省36个山洪灾害防治县的山洪灾害调查评价工作进行了全面部署并对项目的实施开展了探索。调查工作伊始，安徽省防办会同省水文局等有关单位，制定了《安徽省山洪灾害调查工作大纲》和《山洪灾害调查外业手册》,为高标准地完成调查任务奠定了良好的基础。在外业实施上确立了“以人为本、调查不遗漏、分次实施”等原则，采用“图上粗查、实地详查、数据入库上图”方式同步开展工作。对已调查出的成果，省防办开拓思路，积极加强调查成果向防御能力的转化，要求相关数据必须进入山洪灾害监测预警平台，为及时预警和精确预警服务。针对山丘区群众居住分散的现状，省防办印发了《安徽省基层防御山洪灾害网格化责任体系建设指导意见》，要求各地利用调查成果，抓紧建立基层防御山洪责任体系，达到了“预警到村、信息到户”的目标。

经过调查，已基本摸清了山洪灾害重点防御对象，并以小流域为单元确定了预警指标，为科学预警创造了坚实的基础。

5.逐步推进山洪灾害示范建设工作

在完成前期建设的同时，安徽省还积极探索山洪灾害防御的新模式、新方法。2015年底，根据国家防办统一部署，安徽省开展了对山洪灾害灾害示范县建设的探索工作，试点开展了预警到户建设、学校预警能力建设、转移路线全景地图建设、基层水利站防汛能力建设、群测群防体系建设、工程措施与非工程措施结合示范建设、县级平台试点升级建设等示范建设内容。目前相关方案已修改完善完成，正在组织实施。安徽省将根据山洪灾害防御新情况的变化，对方案进行调整，以期探索出更加符合实际的提升方案。

二、存在的主要问题

1.运行维护困难

山洪灾害非工程措施项目相对于水利等其他工程建设来说，有其自身特点。

（1）数量多，维检难。截至2015年12月底，山洪灾害非工程措施项目已覆盖全国29个省（直辖市），2058个项目县，共建设自动监测站点6.48万个、简易站点43.02万个、无线预警广播25.48万套、简易报警设备116.37万台（套）。同时，根据国家防办《关于报送山洪灾害防治项目2016-2020年建设任务的通知》，十三五期间，还将进一步开展监测预警站点的建设。如此大规模的建设和大范围的分布，为维护和检修带来了不小的困难。

（2）环节多，风险大。监测预警系统是整个山洪灾害防治给工程措施项目中建设和运行管理的核心。该系统是由监测站点、通信设施、监测预警平台软件、预警设备组成的有机组合体，任何一个环节出现问题都将影响整个系统的运行，甚至造成系统瘫痪，丧失山洪灾害的预警预报能力。

（3）时效强，要求严。汛期必须保证设备时刻处于正常运行状态，出现故障后立即处置，要求设备维护必须及时。

（4）专业强，技术高。虽在项目建设过程中对各级操作人员进行了培训，但在设备出现故障时仍需专业人员对其维护、维修。

（5）维护成本高，资金缺。非工程措施项目建设都是自动测报设备、设施，后期需要投入大量的资金用于运行管理和维护。由于各级政府财力不同，仍有部分县（区）无法落实运行维护资金。

2.数据交换环节过多

原有的数据传输流程，是从外业监测站点发送至县区，经县区交换至市水文分中心，再交换至省水文局。经过多次转发，在传输环节出现问题的几率大大提升。无论是哪个环节出现问题，往往导致省级无法看到相应的监测数据，直接影响省、市对山洪灾害防御工作的指挥调度。

3.应用功能冗余

各县与分中心均部署有信息管理系统，且同类系统的功能基本相同，应用系统的部署冗余，且维护升级代价高，导致硬件资源的浪费。

4.管理功能缺失

对运维管理和售后服务的监测能力不足。实际运行中发现，虽然对各承建单位进行了运行的要求，但反应和处理情况各不相同。缺少对运行维护后期必要的监控和考核，对项目整体运行维护十分不利。

三、全省山洪灾害信息化建设思路1.远程监测平台技术建设

安徽省山洪灾害远程监测系统建设以业务管理需求为基础，针对山洪灾害站点运行维护、平台运行状态监测、数据的安全备份、预警平台的托管等系统维护管理的需求，根据山洪监测系统运维的业务管理的流程，将县级山洪灾害预警系统采用虚拟方式远程托管到省中心维护平台，使得平台建成之后，不仅可用作运行维护管理，也可实现山洪灾害预警平台的异地容灾中心。当县山洪灾害预警平台发生故障灾难后，可以实现系统自动切换，云托管中心自动完成业务接管，使县防办人员的客户端访问实现平滑过渡，没有任何影响。并在中心安排专业维护工程师，通过建成的远程维护平台，定期对各县级山洪灾害预警系统软硬件运行情况进行巡查监测，定期发布《运行情况简报》，改传统信息自动化系统“反应式被动维护”为“主动式管理”。平台部署架构图参照图1所示。

2.安徽省山洪灾害防治大数据平台建设

为实现安徽省山洪灾害防治数据省市县多级同步共享，探索解决市县山洪灾害防治监测预警系统的容灾和运维管理薄弱问题，应开展安徽省山洪灾害防治大数据平台建设。平台采用“互联网+大数据”的总体建设思路，按照前期兼容、后期统一、分步实施的策略，在保证现有所有业务系统不变的前提下，将全省36个山洪灾害防治县级平台逐步过渡到集中接收的安徽省山洪灾害大数据新平台。新平台在充分保持各县目前已有的功能模块、布局格式、使用习惯的基础上，统一数据管理和资源分配，实现“信息互通、资源共享、业务联动、决策协同”目标，进一步提高全省山洪灾害防治科学决策和综合应用水平。

具体实现主要是探索通过“两步走”的方式将各市县采集数据在省中心落地，再共享至市县、中央、流域平台，以减少数据流转环节，加强数据共享管理，确保数据稳定可靠。

（1）第一步：在省中心平台开发数据统一接收软件，对全省36个山洪灾害防治县自动监测站RTU（采集终端）进行升级改造，实现数据在省中心平台的统一落地，并交换至省水文局，由省水文局实现与市县级平台的数据共享，市县级平台仍使用已建应用平台。

（2）第二步：省级平台升级完善后，实现云架构，逐步替换县市级平台，实现省级平台省市县三级使用。

3.运维管理平台

安徽省山洪灾害测站运维管理平台建设，主要解决县级人员对山洪灾害预警系统维护能力不足，提供更简便的县级单位维护手段，以及对承建单位售后服务全程实现跟踪监控，最终实现有力的数据统计分析，实现对县级单位和承建单位的运维管理考核。平台主要功能实现统一用户管理集成、承建单位管理、运维管理监控、运维管理考核、统计分析、日志管理等。

图1 远程监控系统网络拓扑结构图

四、全省山洪灾害信息化建设设想

1.现代“智库”建设

现代智库作为重要的智慧生产机构，是一个单位软实力和话语权的重要标志。随着智库在政府中发挥越来越重要的作用，其发展程度正成为一个单位业务能力的重要体现。为此，建设高水平的智库已经成为提升业务能力的重要途径和手段。为响应水利部《关于大力加强水利智库建设的实施意见》，建设一个由省防办主导，水文、信息中心、水科院、院校、相关专业公司等共同组成的“安徽省防汛抗旱信息化技术研究院”（非盈利性机构），并将不断地扩大智库的规模，提升智库水平。

2.基于大数据的研判预警

通过安徽省山洪灾害大数据平台建设，并集成大量周边数据，结合高性能计算集群技术，为山洪灾害防御提供高效、快速、精确的分析服务。在海量数据的基础上，进行降雨拟合（降雨量预测、土壤墒情、未来2小时上游来水量、当前水位等多数据种类比对），快速从历史观测数据中找到相似降雨过程，并将结果推送给用户，起到预警及辅助决策的作用。

3.无人机技术在山洪灾害调查评价中的应用

无人机航测技术不受地形条件及天气的影响，影像的分辨率较高，能够准确地获取复杂地形的基础性地理资料。将无人机航测技术有效应用到山洪灾害的调查及评价中，能够较快地获得该流域中的清晰影像，并高效、精确地进行相关数据的处理，能够对山洪灾害进行有效的调查评价，从而提高山洪灾害预报的准确性。安徽省目前已成立专门的无人机遥感监测实验室，后期将加大开展此项技术在山洪灾害调查评价工作的应用

（作者单位：1.安徽省（水利部淮河水利委员会）水利科学研究院 233088 2.安徽省防汛抗旱指挥部办公室230022）