日喀则农牧局的电话:水利信息化概论

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水利信息化概论(1)预备知识

摘要:水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段,同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色,也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景,当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓,特将2003年笔者为某水利信息化研讨班写的讲稿发至网上供参考。 

关键词:水利 信息化 预备知识 

 1 预备知识 
  水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段,同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色,也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景,当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓,我们先来预备一些基础知识。 
  1.1 水利、水利工程、水利行业 
  水是生命之源,没有水就没有生命,也就没有丰富多彩的大千世界。然而,水多了又会成为洪水猛兽,水少了不够喝要闹水荒。村民为水打架,城市缺水惊慌,为水而战将是未来世界大战的最大诱因。 
  数千年人类发展史,在兴修水利与洪水作斗争中孕育了灿烂文明。古埃及人根据尼罗河水每年的汛情制定出一年365天的日历,古巴比伦人最早建立了管水的律法,中国的大禹治水(距今4000年)、2260年前兴建的都江堰水利工程等等,共同组成了世界水利文明史。 
  水资源 陆地上逐年可以得到天然降水补给的地面和地下淡水源。 
  水力资源 天然水体中所蕴藏的水能,是水利资源的一部分。 
  水利资源 地球上可供开发利用的天然水源。 
  中国是水资源紧缺的国家,可更新水资源约占全球总量的6%,但人口却为全球总量的22%,中国人均占有水资源量仅相当于世界人均占有量的1/4。中国水资源的最大特点是时间和空间分布极为不均,水质污染严重,由水而引起的灾害频繁,兴利除害任务艰巨。 
  水利 《现代汉语词典》:①对水力资源的开发和防止水的灾害;②水利工程的简称。定义①不准确,因为“水力”是水能的概念,即能量的概念,不能包含“水”的全部;定义②仍然不能包括“水利”的全部内容,例如“水利是农业的命脉”全称为“水利工程是农业的命脉”显然不能代表毛泽东的水利思想,因此定义②最多只能称为狭义的“水利”。根据笔者的理解,可以定义为:人类围绕水而开展的一切兴利除害事业的总称。也可以理解成“水利事业”的简称。 
  水利工程 人类为了对水资源进行开发、利用、控制、管理而建设的兴利除害工程的总称。包括防洪(堤防和某些具有防洪功能的水库)、分蓄洪、灌溉、调水、供水、发电、航运、污水处理工程等等凡涉及关于水的兴利除害工程,也简称水利(狭义),例如兴修水利,就是兴建水利工程。 
  水库 以兴利除害为目的而拦蓄一定量河川径流并可调节水流(量)的蓄水工程。一般多指在河流上建坝抬高水位而形成的人工湖。根据需求不同水库的功能各异,例如为了防洪的需要,水库功能为拦蓄和控制洪水;为了发电,水库的功能为储能;为了灌溉和供水,水库功能是“储水仓库”;对于航运,水库则起到调节枯水期流量,淹没急流险滩,改善航运条件的作用。 
  水利枢纽工程 根据综合利用水资源的要求,由各种不同作用的工程建筑物构成的建筑群体。一般包括拦河坝(大坝、水坝)、泄洪建筑物(溢洪道、泄洪洞、泄洪闸)、航运建筑物、发电建筑物、放水建筑物等。 
  水利工程所涉及的专业(与水利信息化有直接关系的专业):水文气象、地质(工程地质、地质灾害)、水工建筑、机电、金属结构、环评(水土保持、水质环境)、自动化等。 
  水利行业 从事水利工作(事业)为水利服务的行业。 
  水利行业的现行体制 水利主要还是公益性事业,政府为主的水行政管理体制。政府水行政管理机构(水利部,流域水利机构,地方水利厅、局、处、所,供水、水务等),技术管理机构(水利水电规划设计总院、调水局,具政府职能的事业机构等),企业化的勘测设计研究院,水利工程建设队伍,水利工程管理机构,科研高校等等。 
  水利工程的特点 关系到人民生命财产安危的水利工程决不允许失事。水灾害是自然现象,人类要达到控制自然灾害是永远不可能的,而设法与大自然和睦相处,最大限度地减轻自然灾害对人类的危害,则完全有可能。水灾害对人类的影响原因分析:信息不灵。 
  水旱灾害 中国是水旱灾害多发性国家。据历史资料,公元前206年至1949年的2155年间,中国发生过较大水灾1029次,较大旱灾1056次,平均每年发生一次较大水灾或较大旱灾。中国历史上的重大动荡,甚至改朝换代,常常是在出现严重的水旱等自然灾害,民不聊生的背景下发生的。新中国建立后,修建了大量水利工程,数量上超过了几千年来建设水利工程的总和,显著地增强了抗御水旱灾害的能力。但是由于信息不灵,建国以来的几次大水灾仍然给人民生命财产造成重大损失。1954年长江、淮河同时发生流域性大洪水,死亡人数超过4万。1963年海河流域大水,5座中型水库失事,冲毁小型水库330座,104个县受灾,死亡人数超过1万。1975年淮河出现局部大水,板桥、石漫滩两座大型水库和一些中小型水库垮坝,死亡人数近3万。 
  1.2 信息、信息资源、信息技术、信息文化 
  信息[Information]∶信息与物质不同,它没有物质那样的实体,而是一种既抽象又无所不在的东西。也有学者认为,信息是一种弱物质性的物质。其实,人们对信息并不陌生,但是要给信息下一个确切的定义则是很困难的,目前有不下100种定义。例如:信息是信号,是数据,是情报,是知识;信息是宇宙万物和生灵相互赖以生存和进化的讯息和信号的集成…;《现代汉语词典》的解释是音信、消息的意思;在“信息论”中,信息是指有目的地标记在通讯系统或计算机的输入上面的信号…(如电话号码的一个数字);在汉语中最早出现于《三侠五义》:“听说智化求见,必是丈夫有了信息,连忙请进”。“信息论”属于现代科学的范畴,将信息上升到理论科学的高度进行数量、发送、传递和接收研究,通过数学运算得出信息传递的能力和效率。 
  信息的内容十分广泛,信息的性质较为特殊,信息技术是发展最快的高新技术。信息正在变成一种越来越重要的日常商品。 
  信息获取 包括信息发现、信息采集与信息优选; 
  信息传递 通过各种载体将信息从一处传递至另一处; 
    信息分析 包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价; 
    信息加工 包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等; 
  信息利用 包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题(例如能不断地自我更新知识、能用新信息提出解决问题的新方案、能适应网络时代的新生活等)。 
  信息资源 信息是一种资源,即信息资源。狭义的信息资源是指信息本身,即对决策者有意义的、经过加工处理的数据;广义的信息资源包括劳动的对象━信息(数据)、信息劳动的工具━计算机与通信技术、信息生产人员、信息管理人员和信息服务人员等。 
  信息既然是资源,就需要进行开发和利用,否则就是资源浪费。信息资源已经被提到国家、民族、组织机构生存与发展的战略资源这样的高度。信息资源具有与材料、能源等其它资源显著不同的特征,开发和利用信息资源有其自身的特殊性。 
  信息资源的特殊性质 信息资源不同于材料、能源这一类物理资源。 
  信息资源的广泛性 政治、军事、经济、能源、交通…无所不包,组成信息的海洋。 
  信息资源的认知性 根据需要认识信息,分析有用信息,舍去无用信息,清除垃圾信息。 
  信息资源的共享性 共享是信息资源开发利用中最重要的特性。物理资源的利用过程就是消耗过程,信息资源不同于物理资源,国家和组织机构都可以通过共享信息资源、通过同一信息最大限度地重复使用来减少物的消耗,以最经济合理的方法取得信息作用的最大效果。信息时代提倡信息共享,开放公共信息。 
  信息资源的保密性 由于社会制度、文化背景、利益冲突、技术手段等等因素,控制了信息的传播,使得信息传递具有很强的约束条件。 
  信息资源的矛盾性 常常会出现获取的同一功能的信息是矛盾的,政治、军事、经济生活中都可能利用信息的矛盾性提供相反的信息。 
  信息资源的时效性 常常过期作废。 
  信息资源的不完全性 信息利用过程中的信息不完全性是普遍存在的。例如,由于时间原因而不能在决策之前获取信息,由于信息的处理和传递能力不足等等,导致信息的不完全性。因此,信息不完全性的研究就成为决策科学和信息经济学的重要分支,也成为信息资源开发利用所应遵循的规律,追求完全的信息提供是不现实的。 
  信息内容与载体可分又不可分性 同一信息可以由不同的载体承载,正是可分性的存在,才有了采用先进的信息处理技术在变换内容和载体关系的过程中,加速了信息资源的处理和传递,电信、计算机、复印机都是建筑在此特性之上的;信息和载体的不可分性,使信息具备了客观实在性,实现了跨越时间和空间的传递和保存,某些信息内容与载体分开之后就失去了意义。 
  信息技术(Information Technologe 简称IT) 关于信息技术的定义和概念,说法数以百计,可以大致概括为:计算机技术是核心;电子技术(微电子技术、光电子技术)是信息技术的关键支撑技术;信息材料技术(电子材料以及光学材料技术)是基础;通信技术(网络、传真(感)器和信号处理)是信息技术的重要的直接组成部分。通信技术与计算机技术的结合,代表着信息技术发展的方向。 
  笔者给出一个最简单的定义:信息技术是开发和利用信息资源的现代高科技技术。是信息的获取、存储、处理、通信、显示及应用的技术。 
  信息技术发展到今天,实际上经过了一个从简单到复杂的过程,这是一种进步,而从复杂再回归简单,则构成一次飞跃。对于信息技术的知识和科技含量来说,的确堪称是十分复杂的高科技技术,然而对于应用来说,当技术在用户那里体现出复杂性,应用必然陷入僵局,这也是信息技术在当今社会中显得有些尴尬的一面。 
  在今天稍微复杂一些的系统中,你很可能会看到三种以上的数据格式、若干不同技术架构的服务器、相异甚至对立的操作系统或应用平台。异构的设备、繁杂的操作、混乱的数据……被日益复杂化的IT基础设施所累的CIO们发现,长期以来花样繁多的采购开始令自己的数据中心越来越难以驾驭。有报告认为,数据中心的使用率一般仅为35%。除此之外,介入安装、配置、调试、调整、升级和维护工作的人员也随着信息系统的复杂而日益增多,IT支出的成本计算已经远不止采购IT厂商的产品那么简单。虽然几乎每个厂商都在大谈所谓“把TCO(总体拥有成本)降到最小”,但这种局部的努力并不能根本解决问题。 
  鉴于信息技术本身的复杂性,给信息技术的应用领域提出了十分艰巨的任务:打破壁垒,建立统一标准将使得技术本身的发展从无序过渡到有序,使应用回归商业的本质而不必顾虑技术的高深。而在此基础上IT产业链的重构则会令技术通向市场的鸿沟能够消除。 
  信息文化(Information literacy) 信息作为一种文化,是近年来信息技术飞速发展的结果。信息文化具有以下几方面的基本属性: 
    广泛性 既涉及全社会的每一个人、每一个家庭,又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。 
    传递性 具有传递信息和交流思想的功能。 
    教育性 能成为存储知识和获取知识的手段。 
    深刻性 普及应用给社会带来的影响极为深刻,即不是带来社会某一方面、某个部门、或某个领域的改良与变革,而是带来整个社会从生活方式、学习方式、工作方式到生产方式的根本性变革。 
  中国的信息技术综合竞争力在世界上排名第43位 由世界经济论坛、Insead和世界银行最新发表的一份名为《2002-2003全球信息技术报告》显示,在全球83个国家和地区中,芬兰的信息技术综合排名列世界第一,美国、新加坡、瑞典、冰岛四国分列第二到第五位。这份发表于正在召开的世界经济论坛年会上的报告还显示,中国的信息技术综合竞争力在世界上的排名列第43位。芬兰被排在第一的位置并不奇怪,自由软件Linux的原作者Linus(Linus Torvalds),在发布Linux还是芬兰赫尔辛基大学的学生。目前Linux已经成为当今发展最快最有前途的操作系统。 
  1.3 信息化、企业信息化、政府信息化、行业信息化 
  信息化 是一个外来概念,最先起源于20世纪60年代的日本,从生产力发展的角度,把信息化作为社会形态演变的综合性概念提出的。西方国家普遍使用信息概念是从20世纪70年遵纪守法始的。 
  信息化的定义与信息的定义一样,花样繁多,说法不一。1993年11月,中国社会科学院在北京召开了一次大规模、高层次的“信息化与经济发展国际研讨会,对信息化的概念进行了热烈讨论,会后归纳出5种观点: 
  ①信息化是指通讯现代化、计算机化和行为合理化的总称; 
  ②信息化不仅要求计算机化,而且要求通信现代化和网络技术的现代化; 
  ③电子信息技术在通信、网络管理和计算机运用中的汇流; 
  ④是在信息技术产业高度发展的基础上建立起来的信息环境; 
  ⑤信息化是向信息社会前进的动态过程,反映了从可触摸的有形物质产品起主导作用向难以触摸的信息产品起主导作用的根本性转变。 
  之后还出现了多种信息化的定义,业界比较认可的定义是将信息化当成一种过程来看待,即:人们凭借现代信息技术等手段,通过提高自身开发和利用信息资源的智能,推动经济发展、社会进步及至人们自身生活方式变革的过程。 
  网上信息词典定义:信息化是指社会经济的发展从以物质与能量为经济结构的重心,向以信息与知识为经济结构的重心转变的过程。在这个过程中,不断地采取现代信息技术装备国民经济各部门和社会各领域,从而极大地提高社会劳动生产力。它所对应的是社会整体及各个领域的信息获取、处理、传递、存储、利用的能力和水平。 
  根据笔者的理解,给信息化下一个最简单明确的定义:充分应用现代信息技术开发和利用信息资源的现代化过程。 
  企业信息化 应用信息技术提升企业的管理水平和核心竞争力。 
  政府信息化 将信息技术应用于政府办公,共享信息资源,开放公用信息,建立上传下达的沟通渠道,提升政府办公效率和为人民服务的质量。 
  行业信息化 信息技术在行业中的应用。行业信息化建设:网络是基础,应用是核心,技术是工具和手段,而信息化人才、信息技术产业、信息化政策、法规和标准是保障,提升行业整体水平才是目的, 
  信息化文化和信息化精神 信息化是一种“跨地域、跨民族、跨文化”的新文化,也是一种精神,一种开放精神、参与精神、合作精神、创新精神、共享精神

水利信息化概论(2)-信息化在中国2007-12-07 09:54
摘要:水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段,同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色,也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景,当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓,特将2003年笔者为某水利信息化研讨班写的讲稿发至网上供参考。 

关键词:水利 信息化 中国 

 2 信息化在中国 
  我国学者从20世纪80年遵纪守法始展开信息化问题的研究。1997年召开首次全国信息化工作会议。2001年1月国务院成立国家信息化工作领导小组,国务院副总理吴邦国出任组长,信息产业部部长吴基传任副组长。 
  “信息化”最早出现在国家领导人的言论中是1989年江泽民的文章《论世界电子信息产业发展的特点与我国的发展战略问题》,指出“信息服务业将会有更大规模的发展,它已经成为经济信息化的重要标志。” 
  信息化最早出现在中央文件中是1995年9月28日,《中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和10年远景目标的建议》:“增强为经济和社会发展提供信息化系统和装备的能力,促进信息产业发展。”和1995年9月28日《中国共产党第十四届中央委员会第五次全体会议公报》中“加快国民经济信息化进程”的提法。随后的各种《规划》、《纲要》对信息化的使用频率越来越高。 
  媒体对信息化的抄作多在1995年之后,是近两年使用频繁最高的词语。 
  在中央文件中出现“以信息化带动工业化”的提法,是2001年3月15日第九届全国人民代表大会第四次会议批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》。 
  刚刚过去的2002年被称为中国信息化建设的标志之年。 
  信息化是历史发展的必然,这是根据人类社会生产力发展规律得出的科学结论。从根本上说,信息化属于生产力的范畴,信息化的历史实际上就是社会生产力发展的必然。 
  国家信息化 信息化不只是发达国家的基本国策,同时也是发展中国家乃至所有国家的基本国策。中国把国家信息化当作最主要的建设内容之一,并把国家信息化定义为:在国家统一规划和组织下,在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术,深入开发、广泛利用信息资源,加速实现国家现代化的进程。 
  国家信息化体系:信息资源,信息网络,信息技术应用,信息技术和产业,信息化人才,信息化政策、法规和标准。六个要素是一个有机整体,构成符合中国国情的、完整的信息化体系。 
  国家领导人论信息化 江总书记在十六大报告中指出:“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。” 
  2001年底江泽民为胡启立《中国信息化探索与实践》写序,明确提出“我们应该积极推动工业化与信息化的结合,以信息化带动工业化,用信息技术武装工业和国民经济,以提高国际竞争力,实现跨越式发展”。 
  自从“以信息化带动工业化”成为基本国策之后,“信息化”便成为各级政府和企业领导的报告或讲话中出现频率最高的词汇。近两年来随着泡沫经济的破灭,IT寒冬一片,但“信息化”却如春风抚面。打开各种媒体,不提信息化就好象跟不上形式,领导干部讲话不提信息化就似乎没有文化。正是这样的大环境,才为以信息技术为主业的高科技企业提供了想象空间和发展空间。 
  信息化过程 信息化是一个非常复杂的过程。这里的复杂并不是指信息技术本身的复杂程度,因为从理论上讲,当今的信息技术已经可以满足人类关于信息资源开发和利用的任何要求,因此业界有“没有做不到,只有想不到”之说。信息化的复杂过程,主要来自人类社会自身的复杂性,在于体制、机制、规则、法律、政治、经济、伦理、道德等等社会科学的问题,如果那些不适应信息化时代要求的传统的管理体制不改革、落后的机制不转变、陈旧的观念不转换,进行任何“化”都是很困难的。信息化的过程,就是四个现代化的过程。 
  “金”字工程 “金关”、“金税”、“金桥”、“金卡”、“金盾”、“金财”、“金农”、“金水”…..。 
 3 水利信息化 
  3.1 水利信息化的概念和内涵 
  水利信息化 就是充分应用现代信息技术,开发和利用水利信息资源的水利现代化过程。包括对水利信息进行采集、传输、存储、处理和利用,提高水利信息资源的应用水平和共享程度,从而全面提高水利建设和水事处理效能和效益。水利信息化是全国行业信息化的一个组成部分。 
  数字水利 水利在计算机中的表现形式。是应用现代信息技术对水利行业进行全面技术升级活动的统称。数字水利大致由水利信息的采集、传输、存储、模拟和决策等子系统组成,融合了大规模的计算机技术、遥感、地理信息系统、全球定位系统、虚拟现实技术、多媒体技术和大规模存储技术,形成了由海量地球信息组成的多分辨率、多尺度、多时空的数字图文信息。如何把这些大规模的综合数字图文信息真实地重现出来,提供一个高亮度、高分辨率、多窗口的数字显示平台,是“数字水利”的关键技术之一。 
  从治水理念上,人们逐渐认识到单纯依靠修建水利工程并不能有效地达到兴利除害目的,工程水利必须向可持续发展水利转变,这一治水理念强调人与自然的和谐共处,强调对水资源管理和调配要用全面的、系统的、综合的方法进行整体研究分析,在客观上要以先进的技术手段为支持。 
  从技术发展上,现代信息技术的飞速发展,为整体摸清水资源这一宏观巨系统提供了可能。远程遥测自动化技术为水资源监测提供了千里眼,计算机性能的不断提高使得对大面积水流进行快速实时模拟成为可能,如火如荼的GIS(地理信息系统)技术将水资源与自然界的交互作用真实地再现在人们眼前,不断发展的数据库技术使得大量有关水资源的各类数据存储检索变得容易,卫星遥感技术使大面积灾害监测和评估成为现实。各种先进的技术全面推动着水利行业技术升级,构成了数字水利丰富的内涵。 
  数字水利连接水利行业与信息技术,其关键技术有:远程自动化控制、数值模拟、GIS和遥感技术、数据库技术、通讯和计算机网络技术、人工智能管理等等。从水资源规划管理到水资源工程设计施工和运行,数字水利技术无处不在。随着时间推移,信息技术将与水利行业全面融合,数字水利的内容也将不断丰富和发展。 
  以数字起名的信息化建设项目已经成为了一种时髦,数字地球、数字国家、数字城市、数字经济、数字社会、数字生活、数字政府、数字企业、数字社区、数字家庭,数字长江、数字黄河、….。 
  3.2 水利信息化发展概况 
  我国水利信息化工作于“七五”期间起步,最先仅仅是计算机技术的推广和应用,随后才逐步引入了全方位的现代信息技术,至今也有20年的历史。80年代曾经热过一阵子水利工程自动控制系统的建设,据了解成功的不多。水文信息的计算机处理从20世纪70年代后期开始起步,这也相当于水利信息化的起步阶段。当时的信息技术无论硬件还是软件都远不能满足海量水利信息的处理和利用的要求,多限于局部应用。水利信息化的大规模开展,主要还是20世纪90年代中后期现代信息技术日趋成熟之后。 
  2001年水利部成立了由主管信息化工作的副部长索丽生任组长的水利部信息化工作领导小组,并在水利部水利信息中心设立了办公室。水利部直属的单位和省(直辖市、自治区)的水利厅(局)成立了本单位的信息化工作领导小组,一些单位成立了信息中心或相应的机构,一些单位指定了信息化建设的主管部门,从组织机构上保证了水利信息化工作的正常开展。 
  “九五'期间启动金水工程,取得可喜成绩: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(市、区)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。 
  3.3 水利信息化的最新动态 
  2003年1月11日至12日,水利部信息化工作领导小组办公室与水利信息中心联合在北京主持召开了《全国水利信息化规划》咨询会,来自国家税务总局、信息产业部电子六所、国电公司南京自动化研究院、部机关有关司局、水规总院、流域机构、水利信息中心等单位的40多位专家和代表出席了会议。会议听取了规划编制组关于《全国水利信息化规划》及其附件《国家水资源管理决策支持系统规划》和《全国水质监测与评价信息系统规划》的汇报并进行深入讨论,提出修改意见。中央已经决定以电子政务建设作为今后一段时间我国信息化工作的重点,并将"金水工程"作为"十五"期间优先实施的重要业务系统启动建设;水利部党组也已经将水利信息化建设列为今后一段时间水利工作发展的十大主要目标。部信息化领导小组办公室和部信息中心要求编制组全力以赴,抓紧修改完善,争取在今年正式出台。
水利信息化概论(3)-水利信息化建设
摘要:水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段,同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色,也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景,当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓,特将2003年笔者为某水利信息化研讨班写的讲稿发至网上供参考。
关键词:水利 信息化 建设

 4 水利信息化建设
  信息化是一个大概念,而信息化建设则主要是指信息化建设项目的规划、设计、建设、运行、管理等具体实施的过程。
  水利信息化建设主要包括三方面的内容:①基础信息系统工程的建设,包括分布在全国的相关信息采集,信息传输、信息处理和决策支持等分系统建设;②数据库的建设,水利专业数据库是国家重要的基础性的公共信息资源的一部分,也是决策者重要依托凭据;③综合管理信息系统的建设。
  具体到某一个信息化建设项目,又是根据项目本身的目标、任务、需求、功能、特点等等要求来确定的。全国性水利行业的信息化建设项目由水利部高层决策,各地方项目由当地水利行政部门或业主单位拍板。
  各江河流域、各区域水利的信息化建设项目,都是国家水利信息化系统的信息源或信息子系统。成百上千的水利信息化子系统,成千上万的水利信息源,共同组成了完整的水利信息化大系统和巨系统。这是一个极其复杂的系统工程,涉及到水利行业的方方面面。
  4.1 水利信息化建设的网络框架
  根据笔者的理解,水利信息化建设的基础设施首先是全国性的网络工程,这个网络的基本框架示意图如图1;其次是为全国性网络提供水利信息资源的其它信息网络源。具体到某一个建设项目网络框架如图2。
  网络框架图中的各级调度管理控制中心是“核心”,其它系统一是为“核心”提供信息,充当信息源的角色;二是接受并执行上一级“核心”的指令。信息源的任务就是信息采集。
   
 4.2 工程类水利信息化建设项目的基本组成
  图1和图2基本上勾画出了建设项目的大至轮廓。各类信息在以上框架中的运行流程可以归纳为:信息采集(监测)、转换、传输、接收、处理、应用等过程。
  信息采集系统:由传感器、监测仪、测试议、遥感、遥测、GPS等等仪器设备单独或组合而成。
  信息转换系统:信息采集系统采集到的水利工程类信息源多为不同类型的物理量,需要通过转换系统转换成电信号或数字信号之后,由传输系统从一地传送到另一地,再通过接收地的转换系统转换成计算机可以识别的数字。有些采集系统自带转换系统,有些需要另外增加转换系统。
  信息传输系统(通信系统):有线传输(光纤、电缆、专线、公用电话网等等),无线传输(超短波、卫星、其它无线电通信工具),传输网络系统等等。
  信息接收系统:接收和转换信号(有线和无线)的装置、设备、仪器、计算机等等。
  信息处理系统:计算机硬件(工作站、服务器、存储器等等),软件(操作系统、处理系统、决策支持系统、数据库系统、管理系统、仿真系统、GIS及其它专用软件等等)。
  应用系统:显示(图形、图像、图表、声音、文字、符号表达式等)、分析、指挥调度、管理控制等等。应用系统是项目建设的主要目标之一。
  4.3 工程类水利信息化建设项目采集的信息类型
  水库工程信息:库水位、库区雨量气象、干流和各支流入库流量、含沙量、图像信息、水质信息、主要监测项目信息、地震信息、水土流失信息、地质环境变化和地质灾害信息等等。
  枢纽工程信息:大坝信息(坝体和坝基变形、应力、渗漏、渗压、温控、水质等)、泄水和放水建筑物信息、其它与枢纽建筑物相关的信息。
  下游信息:水位、流量、环境等等。有的与灌区供水信息系统合为一体,有的需要单独建设灌区系统。
  4.4 其它水利信息化系统
  电子政务、办公系统、防汛抗旱会商系统、防洪减灾系统、其它系统。

水利信息化概论(4)-水利信息化建设的特点
摘要:水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段,同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色,也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景,当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓,特将2003年笔者为某水利信息化研讨班写的讲稿发至网上供参考。 

关键词:水利 信息化 特点 建设 

5 水利信息化建设的特点 
  行业特点:社会公益性事业,国家投资为主。 
  专业特点:涉及到水利行业的专业技术性很强的各个专业。 
  资源特点:水利信息资源与其它行业和企业信息资源有较大的不同的特点是,尽可能地实现资源共享。 
  系统特点:上至中央下到地方和具体的工程管理部门,都要尽可能地实现网络系统的畅通无阻。 
  技术特点:所有IT领域、通信技术、测试技术、各类先进的和常规性的仪器设备,上至卫星下至普通的信息采集手段和方法,都要用到。系统要求较高的可靠性、稳定性、安全性、扩展性、可维修性和可更换性。 
  建设特点:土建工程、各类基本的仪器埋设、通信设备安装、计算机网络建设等等。 
  管理特点:原始信息资料的管理、分析、存储、权限、调度、控制、指挥等等,有很强的技术性、政策性和法规性。 
  应用特点:预测预报模型、洪水调度模型、决策支持模型、控制标准、资源共享准则等等。 
  社会特点:与工农业生产和人民生活息息相关,与政治、经济、城镇、农村等等社会关系密不可分,与能源、交通、通信、气象等等行业更是脱不了干系。 
  水利信息化各类建设项目,有较高的科技含量,技术更新换代很快,其中许多高新技术的应用本身就是研究课题,因此水利信息化建设项目又具有“科研项目”的基本特征和基本属性,很容易被当成“科研项目”按照传统的项目攻关、鉴定、报奖的老套路去运作,项目完成评奖之后,其运行维护和升级换代过程中的技术支持与技术服务则无人问津,从而导致建设单位陷入困难境地。另一方面,按照传统方式运作的“科研项目”在攻关和实施过程中所获得的大量科研成果,常常被束之高搁,不能快速地转化为生产力并有效地服务于市场的需要,这种局面是十分尴尬的。 
  众所周知,在IT业界、信息化建设、计算机应用这些高科技领域中,硬件、系统、软件等方面都有许多共性,具有较大范围的技术复用性。而类似的信息化建设项目,如果各地区各部门仍然各自为政各行其事,必然造成大量的重复科研和重复开发,规范化和网络信息的兼容性将更为突出,这对于水利信息化大系统来说,很难达到系统整体最优。 
  鉴于以上特点,水利信息化建设的专业化队伍和高科技企业便应运而生。 
  6 水利信息化建设项目的基本流程 
  项目规划:根据项目建设方的应用需要求确定项目任务和目标,项目规划报告的重点在于项目建设的必要性和重要性的论述,基本方案的选定,项目概算的确定,资金来源的说明,实施步骤的设计。《规划报告》一般可以由水利设计院、研究机构、咨询机构、IT企业来完成。专业化的水利信息化建设企业编写此类报告应该是得心应手,优势突出。 
  方案设计:一般在已有项目规划的基础上进行项目具体方案的设计与方案比选,包括对规划方案的修正,推荐拟选方案,阐明关键技术问题,设备选型,施工设计,投资概算。设计方案应该在满足需求的前提下,充分根据工程的特殊性,尽可能地有新意,有特色。 
  项目审查:一般来说,各设计阶段完成后都要通过有关部门的审查,设计单位在审查会上应对设计方案进行技术解释,接受专家和领导的建议,有可能要按审查会意见修改或重编设计报告。 
  参与投标:根据项目招标文件做投标书。 
  中标建设:土建工程、仪器埋设与安装调试、通信工程、网络建设、软件开发、用户培训、系统试运行,验收,交付使用。 
  系统维护:运行中修正系统中的bug,根据用户需要增减系统功能,系统升级,信息采集和传输仪器的维修与更换等等。 
7 水利信息化建设的科研工作 
  信息技术发展很快,更新换代日渐频繁,没有谁能够建设一个永不落后的系统,相对来说三年不落后的系统都相当困难。然而应用为先,够用即可的建设思想是值得提倡的。但是对于新技术的应用研究,十分有发展前途的潮流型系统的应用研究,水利信息化系统中的某些关键技术的研究等等,如果暂时不能投入力量开展此类工作,也一定要进行信息跟踪和技术跟踪。 
  目前IT业界十分火热的开放性操作系统,即自由软件Linux,将是未来操作系统的替代产品。2002年底媒体报导:到目前为止,包括中国、美国、印度、德国、法国、芬兰、韩国、巴西、澳大利亚等近20多个国家制定了Linux发展计划,接近70部正在制定中的法规将强制或至少是鼓励政府应用开放源码软件。这些国家政府认为,采用Linux会促进一个国家软件产业的发展,最重要的一点是在事关国家生成与发展的专有信息技术和新产品方面不能受制于人。 
  中国政府大力支持Linux的态度是坚决的。国家计委、科技部、信息产业部都已立项支持开放源码系统产品的研发与产业化。专家们认为,公开的免费的Linux 将是中国掌握计算机核心技术的一条捷径,是中国软件业开发自主产品和技术的良机。在2001年底和2002年底北京市政府采购正版软件公开招标中,中科红旗的Linux操作系统和中文2000公司的RedOffice都得以中标,就是得益于是基于Linux系统的。金山wps在2001年北京市政府采购中获胜,于2002年败北,原因是Wps for Linux 一再拖延不能出手,不支持Linux的Office系统自然惨遭淘汰。 
  除此之外,政府以12亿资金启动的NC(网络计算机)已进入政府采购。国内做NC的主要有两个企业联合体,一个是采用方舟CPU、Linux架构的NC,另一个是采用龙芯CPU、Linux架构的NC。NC的Linux基本上和桌面Linux的要求相近,这对于Linux将是一个极大的支持。2003年1月1日正式实施的我国第一部《政府采购法》大力提倡“优先购买本国产品”,体现了政府采购的社会经济调控职能。 
  另据报导,Linux的市场占有效已经与微软的NT相当,超过NT已经不是神话。因此微软对Linux惊恐有余,2003年1月4日,微软作出了史无前例的决定,将向十几个国家的政府部门和国际组织公开Windows操作系统的源代码。 
  笔者预测,如果有一家水利行业的IT企业率先推出以Linux为平台的应用系统,一定可以占领先机,打开市场甚至占领市场。因为Linux的优势太明显了,免费的操作系统可以节省大笔建设资金。有专家估计,全国仅20%的系统使用Linux,即可每年节省40亿美元,如此推算,水利行业20%采用Linux,每年也应该节省上亿元人民币的建设资金。最为可取的是,水利行业的信息化建设决不能受制于人,特别是水利政务系统更是如此。 
  因此,当我们有实力的时候,一定要加大科研的投入力度,这是任何一个高科技企业都不可轻视的手筋。研究Linux的应用技术是大有必要的。

水利信息化概论(5)-水利信息化建设队伍
摘要:水利信息化是水利行业走向现代化的措施和手段,同时也可以说是水利现代化的基础设施。为了帮助非水利相关专业的朋友们了解水利行业的特色,也为了让不太熟悉信息技术的水利行业的朋友们了解IT在水利行业中的应用前景,当然更为了向既非水利行业又非信息技术专业的朋友们介绍水利信息化的大体轮廓,特将2003年笔者为某水利信息化研讨班写的讲稿发至网上供参考。 

关键词:水利 信息化 建设 队伍 

 8 水利信息化建设队伍 
  水利信息化不论是“项目”还是“过程”,都必然涉及到许多具有行业和专业特色的软件系统或软件产品的开发,实践告诉我们,开发这些系统或产品需要寻求新的解决方案,同时也需要专业化的高科技企业担此重任。 
  8.1 开发具有行业特色的专业应用软件产品需要探索新路 
  水利行业有其自身的特殊性与复杂性,涉及面宽,专业众多。水利信息化的内容十分广泛,建设项目的专业性技术性都很强,就连一些用于常规勘测设计的专业性应用软件,也让许多实力雄厚的软件公司颇感头疼。我们知道,专业性应用软件,一方面是开发难度大,投入大,风险大,失败率高,不懂专业技术的程序高手是写不出象样的专业应用程序的,而专业水平很高但却玩不转计算机的工程技术专家同样无能为力;另一方面是专业应用软件的用户群有限,并不象操作系统、字典软件、办公软件、字处理软件等通用软件,有庞大的用户群可以很快收回开发投资。因此,聪明的软件企业很少有胆量投入此类软件的开发,许多目前用于生产的专业应用软件,基本上是专业技术人员自行开发,自编自用,很少能形成规模化的商品软件。这些软件的系统性、兼容性、可扩展性和用户界面等等方面都很难达到商品软件的水平。 
  不理解专业技术的计算机高手或软件公司开发专业应用软件这条路很难走通,这一点不会有更多的异议。另一条路是专业技术人员与计算机程序员相结合来开发专业应用软件,这是一个很容易被许多人接受的但却并不一定是很成功的结合。我们曾经有过这样的实例经验,效果并不理想。这样的结合用一个并不恰当的比喻:语言文化习惯思维都各不相同的跨国婚姻,在某些情况下是成功的,但失败的也决不在少数。 
  工程技术人员知道(但计算机程序员并不知道),工程技术语言具有一定的 “揉性”,例如在结构稳定性计算中,边界条件、计算参数、物理模型、数学概化、设计原则、计算理论、规则标准、工程经验、分析方法等等,都具有一定的可变性或柔韧性,甚至对某些重大技术问题的把握还很可能因人而异,这就让程序员很难理解。而计算机语言则是“刚性”的,在程序编写中错一个字符,计算机就会拒不执行!当然,优秀的程序员有办法解决此类问题,但关键仍然是对所要解决问题的对象能够透彻理解。 
  的确如此,虽然开发此类专业应用软件具有很高的工程科研价值和工程应用价值,但却没有专业化的软件队伍系统地推出公认的拳头软件产品,这就是专业应用软件的尴尬。弥补这一奇怪现象的根本途径是探索新路,寻求新的解决方案。 
  8.2 实践证实并不理想的开发专业软件产品的解决方案 
  国内一家颇具名气的勘察软件公司的高层管理人员与笔者交流时,提出了一个“三结合”的解决方案:一个专业技术人员,一个计算机程序高手,一个专业与计算机之间的协调人员(专业技术与计算机技术之间的“翻译”),以这样的三人结合形式的开发小组或开发团队来完成专业应用软件的开发,可以弥补专业技术与计算机技术之间的结合缺陷。想法很好,也有新意,但效果如何?笔者却不敢恭维。 
  笔者曾经参加过几次日本专家咨询中国大型水电工程的专题技术研讨会,会上的日文翻译员对于常规应酬性内容的翻译没有任何困难,但一涉及到专业技术性问题就很难翻译出双方都较为满意的效果,中日技术人员之间只好改用互相都较为憋足的英语对话,或者干脆互相在黑板上写繁体汉字来表达专业概念。这里我们不可能要求一般翻译人员在专业技术上达到专家级水平,然而达不到专家级水平又无法理解专家们的技术和学术思想,当然就不可能用不同的语言准确地表达出来,这是翻译的尴尬。如果翻译在专业技术上达到了专家级水平,这时翻译本身就是专家或专家本身就是翻译。 
  因此,这里的“三结合”的关键是“翻译”,一旦“翻译”的素质可以达到专业技术与计算机技术都很高的水平,专业技术人员和计算机程序员就有可能被“翻译”所替代,这样的“翻译”就是我们梦寐以求的复合型人才。这种人才实际上在各行各业都有,用于生产中的各类专业应用软件,很多就是此类人才开发的,只是这些人才较为分散,难以形成团队气候,更难以达到专业化商品化系统化规模化的水准。 
  8.3 以项目带动产品的思想为开发专业软件产品提供了新的解决方案 
  “以项目带动产品”的思想,听起来有些别扭,因为许多企业都是以产品为主,国内外成功的高科技企业也多以自己响亮的拳头产品为立足之本。微软有Windows和Office系列产品,金山有wps、“词霸”和“毒霸”等产品系列;联想则有占足够市场份额的硬件产品系列。这就固定了人们对企业以“产品为主”的习惯概念。 
  其实,也有完全依赖于“项目”的企业,例如建设施工企业,没有建设项目,施工企业就不能生存。勘测设计企业也是以“项目”为生存空间的企业。 
  以项目带动产品的思想并不是我们今天的发明,早已有许多成功实例。熟悉GIS领域的IT业界人士都知道美国的MapInfo公司,她的MapInfo产品系列通过十多年的发展已经遍及全球58个国家和地区,我国水利水电行业也有MapInfo的用户,北大方正的MapInfo事业部即为与该公司共同组建的MapInfo China。而MapInfo最初就是几个大学生的毕业课题(也可以说是项目)。类似的学生级别的课题(项目),后来成为“产品”的成功实例,在国内外的高校和科研单位中还有许多。 
  “项目”还可以推动技术进步,带动高科技市场。将整个水利信息化建设看成是由许多“项目”所组成,这一“项目”思想,可以使我们逃离专业软件产品的尴尬境地。因为在实施众多信息化建设项目的过程中,先前项目的许多科研成果可以用于后续项目,建设中的许多软件产品也具有较大的复用性,同时再将专业软件的投入与信息化建设项目的需求相结合,就可以归纳、提练、概括和总结出优秀软件产品,再经过深加工,进一步开发出通用性强、功能齐全、符合行业标准、满足专业需求的专业软件精品,造就出水利行业真正的专业软件产品供应商,这就是走出科研项目的误区,解决专业应用软件的开发难题,既完成了项目建设又获得了软件精品的全面解决方案。 
  8.4 水利信息化建设呼唤专业化的建设队伍 
  按照“建设项目”的建设程序,水利信息化建设项目同样也应该遵照规划设计、批准立项和实施建设等建设程序,有别于工程建设项目的是更为强调升级维护、技术培训、技术支持与技术服务。显然,按照这样的思路去要求的建设队伍,完全有别于承担“科研项目”的高校和科研机构,也有别于大众化的计算机公司,取而代之的应该是具有科研实力和熟悉水利行业特点的综合性IT企业。 
  企业信息化建设可以由通常的IT商家提供全面服务,但存在的问题是,企业本身对信息化不很懂行,又没有一家中立的评测或咨询机构来为企业信息化诊断把脉,而众多对情况各异的企业并不是很了解的IT商家,声称要为企业信息化作贡献,企业仍然疑虑重重,担心被那些不太正经的IT商家蒙骗。只有对企业特色有充分理解,能为企业提供持续性的技术支持与技术服务,企业信息化的速度和质量才可能有保证。 
  行业信息化的要求远远高于企业信息化,更需要深刻理解行业特色的专业化IT企业担此重任。这样的IT企业,将信息化建设项目甚至科研项目,按照市场规律去运作,为建设单位解除了项目建成后的技术支持与技术服务的后顾之忧,满足建设单位的需求,适应了行业信息化建设的特色,发展前景十分广阔。 
  著名IT评论家方兴东年初在《计算机世界》报撰文《信息化规划害死人?》指出,信息化的最核心价值是规划,信息化的重要内涵是市场化。在传统体制和机制下产生的信息化规划,被方先生辛辣地批为“八股文”。显然,闭门造车是肯定有问题的,解决方案就是走市场化的道路,呼唤最优秀、最熟悉行业应用的专业IT企业共同竞争,降低风险。 
  水利信息化建设队伍需要对水利行业特色、专业性质、信息化建设的特点都具有较为深切的了解与理解,明白水利需要信息技术做什么,信息技术能为水利做什么。建设队伍需要大批专业技术与信息技术相结合的高素质的复合型人才。信息化企业要有足够的科研能力、市场运作能力和对发展的前瞻性。 
 9 水利信息化建设的市场前景 
  我国现有水库大坝8万多座,30万公里堤防,530座城市有防洪任务,400座城市供水不足,110座城市严重缺水,水土流失沙化严重,生态用水环境用水问题突出,水质监测,跨流域调水,水管理,水资源的合理调配,水利可持续发展和跨跃式发展,都对水利信息化寄予厚望并提出很高的要求。中央已将"金水工程"作为"十五"期间优先实施的重要业务系统启动建设;水利部党组也已经将水利信息化建设列为今后一段时间水利工作发展的十大主要目标。 
  2002年,我国用于水利行业信息化建设的整体投资约为10亿元,较2001年有较大幅度的增长。赛迪顾问预计,随着国家和社会对水利信息化的重视,未来5年,中国水利信息化建设投资总规模将有望超过70亿元。一项预计投资20亿元、历时长达5年的“国家防汛指挥系统”的建设项目目前正处于认证、审查和立项阶段,整套系统将包括全国防汛通讯系统、全国防汛计算机网络系统、全国防汛信息采集系统、全国防汛决策支持系统等4大部分。 
  "金水工程"的目标:到2010年,全面完成水利信息公用平台的建设,建成全国水利信息网络,全面完成国家防汛指挥系统、全国水利政务系统、国家水资源管理决策支持系统、国家水质监测和评价信息系统、全国水土保持监测与管理信息系统、全国水利工程管理信息系统、水利信息公众服务系统、全国水利规划设计管理信息系统、水利数字化图书馆等9个应用系统和安全体系的建设并投入运行,在水利系统基本实现信息化。 
  如此宏伟的水利信息化建设目标,趋人奋进的应用前景,构成了庞大的高科技市场,也为具有体制优势的专业化IT企业提供了浪漫的想象空间和看得见摸得着的发展空间。我们没有理由错过或放弃这千载难逢的大好机遇,我们必须全力以赴迎接挑战。 
  10 水利信息化建设队伍的企业文化 
  信誉是基础,技术是保证,质量是生命,效率是金钱,信息是市场,应用是核心,人才是资本,合作是理念,团队是精神,制度是法律,沟通是渠道,科研是发展,管理是生产力。 

  主要参考文献 
  1 钱正英,张光斗主编,《中国可持续发展水资源研究综合报告及各专题报告》中国水利水电出版社2001年3月第一版。 
  2 朱尔明,赵广和主编,《中国水利发展战略研究》中国水利水电出版社2002年7月第一版。 
  3 严恺,徐芝纶主编,《水利词典》上海辞书出版社1994年10月第一版。 
  4杨学山,《不能在大问题上失策—信息资源开发利用基本规律探析》《计算机世界》报2002年10月21日C22版。 
  5 吴舜龄著, 《中国的信息化》社会科学文献出版社1997年9月第1版。 
  6 钟义信著,《信息与信息化——知识·方法·应用》中国经济出版社1995年7月第1版。 
  7 理查德·A·斯皮内洛著《世纪道德:信息技术的伦理方面》1999年1月第1版 
  8 汪向东著,《信息化 中国21世纪的选择》社会科学文献出版社1998年12月第1版。 
  9 刘昭东 宋振峰编著,《信息与信息化社会》社会科学文献出版社:1994年7月第1版。   
  10赛迪网《2002年八大行业信息化应用回顾与展望》。 
  11 《中国计算机报》、《计算机世界》、《每周电脑报》、《软件报》、互联网相关网站等。