摘要: 水资源是国家可持续发展的重要战略资源, 水的重要性越来越被人们所认识, 水已同石油、粮食一样被人重视。海河流域已经成为全国水资源严重短缺地区, 文中论述了建设数字海河系统的意义、海河水利的特殊社会地位, 以及建设数字海河系统所需要的技术条件。

关键字: 水资源; 数字海河系统;“3s”集成技术; 技术

中图分类号: tv211.1 文献标识码: b 文章编号: 1672- 9900( 2007) s0- 0062- 03

1 概述

中国各流域水资源贫富不均, 人口、耕地分布各异, 形成现状水资源的开发利用情况是: ①北方缺水地区水资源开发利用程度高; ②南方丰水地区水资源开发利用程度低。北方地区各流域全部超过全国平均水平, 其中海河流域实际用水量已超过年平均水资源量, 成为全国水资源短缺, 而开发利用程度又很高的地区, 其中以京、津、冀地区尤为突出。海河流域水资源问题已经成为环渤海经济可持续发展的瓶颈。

海河流域在漫长的社会历史中, 因水的问题, 多次发生沧桑巨变。历代前人在这块古老而饱经沧桑的土地上,与水旱洪涝灾害进行了不懈的斗争。建国后, 兴建了不少水利工程, 积累了许多宝贵的治水经验。今天, 人们对“水”的认识正在发生变化, 传统水利正在向现代水利、可持续发展水利转变, 这就要求我们必须树立科学发展观, 树立人水和谐的治水观念。在水利规划、水资源保护、用水调度、防汛抗旱、减灾防灾等方面建立完善的科学管理体系,而数字海河系统的建设可以为其提供先进的技术手段。

2 建设数字海河系统的意义

20 世纪末, 美国前副总统戈尔提出数字地球的概念之后, 许多国家和地区都将数字城市的研究与建设作为其抢占科技、产业和经济制高点的战略之一。目前, 我国已有近40 个城市提出了数字城市的建设规划。现在数字城市已经涵盖了涉及城市规划、管理、经济、生活、文化等多方面的内容。所谓数字地球, 就是根据地球的地理坐标, 获取、存贮和显示有关的多种多样的资源环境和社会数据, 将这些信息适当地存储、连接、提供给社会共享。严格地讲, 数字地球是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础, 以宽带网络为纽带运用海量地球信息对地球进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述, 并利用它作为工具来支持和改善人类社会活动和生活质量。数字水利是数字地球在水利行业中的微观表现形式。数字水利是指综合应用计算机技术、遥感、地理信息系统、全球定位系统及仿真、多媒体和大规模存储等技术, 以通信网络为纽带, 以多比例尺空间数据基础设施为框架, 对水事活动中相关的水文、气象、环境、水情、水利工程等各种水利信息按地理坐标进行整合, 形成用多维时空描述、分析的虚拟水利。数字水利主要包括数字防汛、数字调水、数字水土保持、数字水资源、数字水文、数字水利工程等内容。实质上数字水利就是水事信息平台上的空间信息获取、更新、处理和应用系统。

数字海河系统的提出, 对海河流域管理从传统的工程水利向可持续发展的资源水利转变提供了理论指导和先进的技术支持。数字海河系统的作用十分广泛, 除了提供调查、监测和统计数据外, 还可在防灾减灾、水资源开发利用及水利工程规划、建设和管理等方面发挥重要作用。如监测和评价“引黄”和“引江”工程对海河流域生态环境的影响, 包括大型水利水电枢纽工程地质条件的调查、技术经济评价及动态监测、流域综合规划、灌区规划、水库上游水土流失调查及对水库淤积的预测、河口泥沙监测和综合治理、河道演变监测、河道水库湖泊等水体水质污染动态监测、流域治理效益调查等, 还可以在洪灾来临前作洪水预报, 对未来各种降雨情况下的水情进行模拟分析, 针对洪水预报情况制定多个调度方案, 进行后效与损失比较,为决策提供依据, 优化分洪区居民撤离、抢险救灾物资运输的路线, 对灾情的发展作出空间与时间上的预测, 为灾后重建提供决策依据等等。利用数字海河系统可以从规划、设计、施工到运行维护均可采用以计算机技术为核心的信息技术, 全面提升科学管理水平。今天, 海河流域严峻的缺水形势已经威胁着京、津、冀地区的经济发展, 如果说“南水北调”是在为京、津、冀地区经济发展“输血”,那么建设数字海河系统实现有效管理水资源, 就是在为其“造血”。

3 建设数字海河系统的必要性

海河流域是一个水旱灾害频发的地区, 回顾海河的历史变迁, 海河流域的经济兴衰、发展速度的快慢、人民生命财产的安危无不与水利建设的成败有着密不可分的关系。建国以来, 党和政府始终把海河水利建设摆在振兴华北经济的重要位置。国家信息产业部在“十一五”规划中明确指出, 在今后要加强信息化产业建设, 逐步缩小城乡数字鸿沟; 加强信息技术在社会领域的应用, 提高政府社会管理公共服务水平。为此, 水利部针对性地提出了在水利信息化建设进程中应重点做好9 个方面的工作: ①进行国家防汛指挥系统建设; ②完善并建成全国水利政务信息系统; ③建设国家水资源管理决策支持系统; ④基本建成国家水质监测和评价信息系统; ⑤建成全国水土保持监测与管理信息系统; ⑥基本建成全国水利工程管理系统; ⑦建成全国农村水利水电及电气化管理信息系统; ⑧建成全国水利信息公众服务系统; ⑨建成全国水利规划设计信息系统。

由于海河水资源在京、津、冀地区国民经济建设和社会发展中所处的特殊地位, 加快其信息化进程尤为迫切,因此, 进行数字海河系统建设是时代的要求。数字海河系统的建设, 既可以提高客观管理手段的现代化水平, 减少决策失误及措施滞后所引起的损失, 还可以使管理流程规范化、标准化和科学化, 从而提高工作效率和工作的透明度。在水利灾害事故( 如洪灾、旱灾、水体污染、堤岸坍塌等)