現(xiàn)代信息技術(shù)與水利工程管理信息化.

1、現(xiàn)代信息技術(shù)與水利工程管理信息化操六根( 2015 水管班 , 學(xué)號(hào)： 09041524004)摘要 : 介紹了現(xiàn)代信息化技術(shù)在水利工程管理的結(jié)合應(yīng)用，以及我國(guó)水利信息化建設(shè)的現(xiàn)狀 , 從基礎(chǔ)設(shè)施、信息化標(biāo)準(zhǔn)、信息化應(yīng)用及信息化建設(shè)成果等方面分析了水利信息化建設(shè)的趨勢(shì)。關(guān)鍵詞 : 現(xiàn)代信息化技術(shù)；水利工程管理信息化； 信息化標(biāo)準(zhǔn)； 專項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。一、引言信息化是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)，信息化與經(jīng)濟(jì)全球化相互交織，推動(dòng)著全球產(chǎn)業(yè)分工深化和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，重塑著全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)格局。加快信息化發(fā)展，已經(jīng)成為世界各國(guó)的共同選擇，信息化水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)現(xiàn)代化水平的標(biāo)志之一。信息技術(shù)主

2、要是指信息的獲取、傳遞、處理等技術(shù)，即信息的產(chǎn)生、收集、交換、存儲(chǔ)、傳輸、顯示、識(shí)別、提取、控制、加工和利用等技術(shù)。信息技術(shù)是當(dāng)今世界創(chuàng)新速度最快、通用性最廣、滲透性最強(qiáng)的高技術(shù)之一，水利信息化就是要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，深入開發(fā)和廣泛利用信息資源，促進(jìn)信息交流和資源共享，實(shí)現(xiàn)各類水利信息及其處理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化，全面提升水利為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)的能力和水平?，F(xiàn)代信息技術(shù)主要指以先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)和微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)，主要包括微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和軟件技術(shù)等方面。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷進(jìn)步、信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和水利事業(yè)的全面推進(jìn)，水利信息化逐步深入。

3、特別是2003 年第一次全國(guó)水利信息化工作會(huì)議以來，全國(guó)水利系統(tǒng)堅(jiān)持以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化，緊緊圍繞水利信息工作， 認(rèn)真組織實(shí)施全國(guó)水利信息化規(guī)劃，初步形成了由基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用系統(tǒng)和保障環(huán)境組成的水利信息化綜合體系，有力推動(dòng)了傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的轉(zhuǎn)變。二、現(xiàn)代信息技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用集中體現(xiàn)在水利信息化綜合體系中，水利信息化綜合體系（如圖 1 所示）是全國(guó)水利信息化規(guī)劃（“金水工程”規(guī)劃）提出的水利信息化的基本框架，由水利信息基礎(chǔ)設(shè)施、水利業(yè)務(wù)應(yīng)用和水利信息化保障環(huán)境構(gòu)成。涉及的主要技術(shù)包括 3S（GIS,RS,GPS）、信息自動(dòng)采集、通信

4、與網(wǎng)絡(luò)、信息存儲(chǔ)與管理、系統(tǒng)集成、決策支持、辦公自動(dòng)化、運(yùn)行維護(hù)等，這些信息技術(shù)分別屬于水利信息化綜合體系的某個(gè)層次或貫穿了多個(gè)層次，這些技術(shù)的廣泛和深入應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。應(yīng)用戶應(yīng)用用軟支撐應(yīng)用信數(shù)件息水據(jù)信息服務(wù)化利中保信心障息信息匯集與存儲(chǔ)環(huán)基境礎(chǔ)設(shè)水利信息網(wǎng)施水利信息采集設(shè)施圖 1水利信息化綜合體系結(jié)構(gòu)（一） 3S 技術(shù)具體到水利信息化， 3S 技術(shù)既包括屬于信息采集層次的遙感技術(shù)（ RS），也包括屬于信息服務(wù)的地理信息技術(shù)（ GIS），以及屬于用戶應(yīng)用的衛(wèi)星定位技術(shù)（ GPS）。遙感技術(shù)如同傳說中的“千里眼” , 通過收集物體表面的電磁波（輻射、反射、散射）信號(hào)，獲得目標(biāo)固有特征及狀

5、態(tài)信息的技術(shù)。遙感技術(shù)系統(tǒng)由空間信息采集、地面接收和預(yù)處理、地面實(shí)況調(diào)查、信息分析應(yīng)用等子系統(tǒng)組成。遙感作為一種高效獲取信息的手段，其蘊(yùn)涵的信息量豐富、全天候、信息獲取周期短和多光譜特性，在水旱災(zāi)害損失評(píng)估、大面積水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水土流失監(jiān)測(cè)等方面得到廣泛應(yīng)用。防汛抗旱方面， 遙感能在降水遙感監(jiān)測(cè)、 洪水災(zāi)情監(jiān)測(cè)與評(píng)估、緊急救災(zāi)和災(zāi)后重建以及區(qū)域旱情監(jiān)測(cè)與評(píng)估等業(yè)務(wù)中發(fā)揮突出作用，衛(wèi)星提供的災(zāi)情信息比其他常規(guī)手段更加快速、客觀和全面。目前，水利部每天接收 NOAA 、風(fēng)云、MODIS 等遙感數(shù)據(jù)，接收的 NOAA 、風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)已成為日常防汛抗旱水情氣象會(huì)商的重要數(shù)據(jù)源。水利信息中心組織開發(fā)的

6、MODIS 水利應(yīng)用與發(fā)布平臺(tái)每天接受 MODIS數(shù)據(jù)，生產(chǎn)作物缺水指數(shù)模型等專題產(chǎn)品，能向行業(yè)廣大用戶提供服務(wù)，未來將深入開發(fā)研制和完善的基于衛(wèi)星遙感的植被指數(shù)模型、熱慣量模型、作物缺水指數(shù)模型、植被指數(shù)與地表溫度特征空間模型、微波模型、水文模型和氣象模型等。衛(wèi)星遙感、航空遙感在汶川地震特別是在堰塞湖的監(jiān)測(cè)、處置中發(fā)揮了重要作用。水土流失監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方面，遙感以其宏觀、快速、動(dòng)態(tài)和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，成為土壤侵蝕調(diào)查的首要信息源，到目前為止，進(jìn)行了兩次全國(guó)范圍的遙感水土流失調(diào)查，為我國(guó)水土保持規(guī)劃和治理工作奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)，根據(jù)不同時(shí)期或年代土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)分析對(duì)比，評(píng)價(jià)水保工程治理效果，指導(dǎo)今后水土保

7、持規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作。地理信息系統(tǒng) (GIS)是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)， 采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多尺度的空間的和動(dòng)態(tài)信息，具有區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力，是水利信息管理和分析的強(qiáng)有力的工具。地理信息系統(tǒng)包括空間數(shù)據(jù)輸入、空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)處理與分析、輸出等子系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)在水利信息資源管理、防汛抗旱、水資源管理、水利工程建設(shè)管理等方面作用突出， 效益顯著。水利部建成了全國(guó) 1：25 萬水利基礎(chǔ)電子地圖，并向流域機(jī)構(gòu)、省級(jí)水利部門以及部分直屬單位分發(fā)，為水資源綜合規(guī)劃、流域綜合規(guī)劃等重大項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)共享，避免了低水平重復(fù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并為基于空間的信息共享打下了基礎(chǔ)。建

8、成了長(zhǎng)江干流、洞庭湖、鄱陽湖等水域水下地形圖，為水文預(yù)報(bào)、河道河床和湖泊演變分析等打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。部分流域、 地方建成了 1:5 萬、1:1 萬的水利基礎(chǔ)電子地圖以及局部三維電子地圖，為水利信息的管理、應(yīng)用、表達(dá)提供了全新的手段和平臺(tái)。衛(wèi)星定位系統(tǒng) （GPS）具有定位的高度靈活性和高精度、 快速度、提供 3 維坐標(biāo)、全天候作業(yè)、操作簡(jiǎn)便以及全球連續(xù)覆蓋等特點(diǎn) ,已成為獲取現(xiàn)勢(shì)空間數(shù)據(jù)的重要手段 ,也廣泛應(yīng)用于防汛減災(zāi)、水情測(cè)報(bào)、水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控、水土保持監(jiān)測(cè)與治理以及水利工程建設(shè)與安全監(jiān)測(cè)等方面。衛(wèi)星定位系統(tǒng)由空間段、控制段、用戶段三個(gè)部分組成，比其它無線電導(dǎo)航系統(tǒng)精度更高。采用 GPS定位技

9、術(shù)，可以精確地定位險(xiǎn)情發(fā)生的地點(diǎn)，輔助通信技術(shù)后能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和指揮中心的聯(lián)動(dòng)。GPS在長(zhǎng)江干流、洞庭湖、鄱陽湖等重要水域水下地形測(cè)量中發(fā)揮了重要作用。3S 技術(shù)在水利業(yè)務(wù)中常常集成應(yīng)用，單獨(dú)運(yùn)用其中的某一種技術(shù)往往不能滿足實(shí)際需要。實(shí)際上，以上介紹的水土流失監(jiān)測(cè)、防汛減災(zāi)、水下地形測(cè)量等應(yīng)用不同程度應(yīng)用到了 3S 技術(shù)。（二）信息自動(dòng)采集技術(shù)自動(dòng)采集技術(shù)指能有效擴(kuò)展人類感覺感官的感知域、靈敏度、分辨率和作用范圍的技術(shù)，包括傳感、測(cè)量、識(shí)別和遙感遙測(cè)技術(shù)等。目前，全國(guó)省級(jí)以上水利部門已建成各類信息采集點(diǎn) 26500 多個(gè)，采集要素覆蓋雨情、水情、工情、旱情、災(zāi)情、水質(zhì)、水保、地下水、供水、排水等，

10、對(duì)生態(tài)、海潮、風(fēng)情等要素的監(jiān)測(cè)也取得很大進(jìn)展。體現(xiàn)信息化水平的非接觸式采集設(shè)備大量使用，無人值守站點(diǎn)逐步推廣，監(jiān)測(cè)方式不斷創(chuàng)新，信息采集的精確性、時(shí)效性和工程監(jiān)控的自動(dòng)化水平顯著提高。根據(jù)2008 年水文年報(bào)統(tǒng)計(jì)， 83.4%的雨量站實(shí)現(xiàn)了固態(tài)存儲(chǔ)或自動(dòng)測(cè)報(bào)， 56.1%的水文站實(shí)現(xiàn)了固態(tài)存儲(chǔ)或自動(dòng)測(cè)報(bào)。同時(shí)，視頻監(jiān)控技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到 2007 年底，全國(guó)省級(jí)以上水利部門建成的各類水利工程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)達(dá)到 6430 個(gè)，遠(yuǎn)程視頻控制比例達(dá)到 47%。在信息采集方式方面，水利部利用新一代天氣雷達(dá)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，能快速獲得降雨預(yù)報(bào)信息。長(zhǎng)江委長(zhǎng)江河道采砂管理遠(yuǎn)程可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)利用

11、現(xiàn)代傳感技術(shù)，對(duì)省際邊界重點(diǎn)河段實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、可視化監(jiān)控，并通過遠(yuǎn)程監(jiān)控與日常巡邏有機(jī)結(jié)合，提高監(jiān)管和執(zhí)法準(zhǔn)確性和有效性。廣東省采用具有國(guó)際先進(jìn)水平的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量重點(diǎn)水體水下地形，該系統(tǒng)集成了現(xiàn)代空間測(cè)控技術(shù)、聲納技術(shù)、信息處理技術(shù)，具有高效率、高精度和高分辨率的水下地形測(cè)量能力。 另外，3S 技術(shù)在信息自動(dòng)采集中發(fā)揮了越來越重要的作用。（三）通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水利通信與網(wǎng)絡(luò)是水利信息化的信息高速公路，為水利信息的高效可靠傳輸提供了有力保障 ,把地理分散、 種類繁多、信息量大的水利信息通過連接起來 ,保證語音、數(shù)據(jù)和圖像信息能夠高效安全地傳輸和交換。水利通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)起源于河南“ 75.8

12、”大洪水，由于當(dāng)時(shí)通信和網(wǎng)絡(luò)的局限， 水情、工情信息及指揮調(diào)度決策無法及時(shí)傳遞，釀成洪水泛濫、人身傷亡、財(cái)產(chǎn)損生的嚴(yán)重后果。隨后，水利部決定加強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，之后，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，水利通信網(wǎng)絡(luò)先后采用了短波、超短波、模擬微波、數(shù)字微波、集群通信、衛(wèi)星通信等技術(shù)。目前，全國(guó)已建成重點(diǎn)防洪地區(qū)微波通信電路15 條；在公眾電信網(wǎng)覆蓋不足的地區(qū)配備了大量的短波、超短波電臺(tái)；在重點(diǎn)防洪地區(qū)和大中型水庫建立了200 多個(gè)庫區(qū)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。全國(guó)初步建成了一個(gè)由水利部衛(wèi)星通信主站、網(wǎng)絡(luò)管理中心（北京）和600 多個(gè)衛(wèi)星通信小站組成的結(jié)構(gòu)較完整、技術(shù)較先進(jìn)、功能較齊全的防汛通信衛(wèi)星網(wǎng)。值得注意的是防汛通信車

13、在防汛指揮等領(lǐng)域作用顯著，防汛通信車集衛(wèi)星通信、微波通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信于一體，能實(shí)現(xiàn)視頻直播、視頻會(huì)商、移動(dòng)網(wǎng)上辦公、廣播擴(kuò)音和照明等功能。同時(shí)，防汛通信網(wǎng)能在山洪、泥石流的減災(zāi)中發(fā)揮不可替代的作用。水利信息網(wǎng)是水利行業(yè)各單位計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，按業(yè)務(wù)范圍和安全保密要求分為政務(wù)外網(wǎng)和政務(wù)內(nèi)網(wǎng)。水利信息網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)層次分為廣域網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)、部門網(wǎng)和接人網(wǎng)四個(gè)層次，其中廣域網(wǎng)又分為骨干網(wǎng)、流域省區(qū)網(wǎng)和地區(qū)網(wǎng)。上世紀(jì)80 年代中期，水利信息中心的前身之一水文水利調(diào)度中心以及江蘇、遼寧等個(gè)別單位和個(gè)別部門先后在局部范圍建設(shè)了Decnet 網(wǎng)絡(luò)、 NOVELL 網(wǎng)絡(luò)，取得了較好效果。隨著計(jì)算

14、機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步以及水利業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的需求， 1994 年，水利信息中心依托X.25 公網(wǎng)組織建設(shè)了全國(guó)實(shí)時(shí)水情計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)，為實(shí)時(shí)水雨情信息的傳輸提供了通道。 2003 年以來，隨著水利信息化的發(fā)展特別是國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的實(shí)施，水利部組織建設(shè)了水利信息網(wǎng)骨干網(wǎng)，目前，水利信息網(wǎng)覆蓋了所有省級(jí)以上水利部門，與地市水利部門聯(lián)通率達(dá)到63.1%，北京、上海、江蘇、浙江、廣東等省市實(shí)現(xiàn)了區(qū)縣級(jí)水利部門的全覆蓋。同時(shí)，依托水利電子政務(wù)項(xiàng)目，建設(shè)了連接水利部、七個(gè)流域機(jī)構(gòu)的水利電子政務(wù)外網(wǎng)。視頻會(huì)議系統(tǒng)作為依托與水利通信與網(wǎng)絡(luò)的特殊的信息可視化應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施，由于其在節(jié)約會(huì)議的經(jīng)費(fèi)時(shí)間、提高開會(huì)效率、

15、適應(yīng)某些特殊情況等方面的巨大優(yōu)勢(shì)，逐步成為異地會(huì)議的首選方案，顯示了重要作用和顯著效益。水利部與七個(gè)流域機(jī)構(gòu)、 31 ?。▍^(qū)市）、4個(gè)重點(diǎn)工程局之間以及 23 個(gè)?。▍^(qū)市）建立了實(shí)現(xiàn)區(qū)域覆蓋的視頻會(huì)議系統(tǒng)，連接單位達(dá)到 460 多個(gè)，部分省市聯(lián)通到了區(qū)縣甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利部門。（四）信息存儲(chǔ)與管理技術(shù)經(jīng)過建國(guó) 50 多年來的工作，各級(jí)水利部門積淀并形成了海量的水利信息資源，這些數(shù)據(jù)是國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是開展各項(xiàng)水利業(yè)務(wù)的重要支撐。為了充分發(fā)揮海量數(shù)據(jù)在水利工作中的基礎(chǔ)作用，實(shí)現(xiàn)信息共享，各級(jí)水利部門積極利用先進(jìn)的信息存儲(chǔ)與管理技術(shù)，包括海量存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)

16、用技術(shù)、硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日新月異，存儲(chǔ)技術(shù)也在飛速發(fā)展 ,就單個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)而言，其可靠性、輸入/輸出性能、可擴(kuò)展性、連接性及可管理性日臻完善，諸如EMC 、HDS、NetApp、IBM 等公司的高端存儲(chǔ)系統(tǒng)，已被廣泛運(yùn)用于企業(yè)的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)。目前交互式虛擬超大容量網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（ SAN ）技術(shù)正在逐步取代老式的磁盤陣列存儲(chǔ) （DAS）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（NAS）技術(shù)，它具備了 DAS、NAS所沒有的性能和特點(diǎn)，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。近年來SAN 技術(shù)已逐漸成為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的首選方案。目前，到2007 年底，各級(jí)水利部門配備的各類存儲(chǔ)設(shè)備形成了約133TB 的存儲(chǔ)能力。水利部正在實(shí)施的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份系統(tǒng)將

17、配置容量為30TB的在線存儲(chǔ)、50TB的近線存儲(chǔ)、100TB的離線備份以及30TB的異地?cái)?shù)據(jù)備份存儲(chǔ)，將為水利部各業(yè)務(wù)應(yīng)用提供集成高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份和恢復(fù)服務(wù)。服務(wù)器指的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為客戶機(jī)（ Client ）提供各種服務(wù)的、特殊的專用計(jì)算機(jī)，服務(wù)器不僅僅是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的中樞，承擔(dān)著數(shù)據(jù)的接收、處理、轉(zhuǎn)發(fā)、發(fā)布等關(guān)鍵處理任務(wù)。按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)來劃分的話，可以把服務(wù)器劃分為 “塔式服務(wù)器”、“機(jī)架式服務(wù)器” 和“機(jī)柜式服務(wù)器”等三種。由于服務(wù)器非常重要，對(duì)服務(wù)器提出了可擴(kuò)展性、可用性、可管理性和可利用性等方面的高要求，目前，服務(wù)器集群技術(shù)、熱備、負(fù)載均衡等在水利行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)

18、，到 2007 年底，省級(jí)以上水利部門配置了2600 多臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫，它對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供多種功能，可使多個(gè)應(yīng)用程序和用戶用不同的方法在同時(shí)或不同時(shí)刻去建立，修改和詢問數(shù)據(jù)庫，使用戶能方便地定義和操縱數(shù)據(jù)，維護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和完整性，以及進(jìn)行多用戶下的并發(fā)控制和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在水利信息化中得到廣泛應(yīng)用，目前已成為水利信息管理的主要工具，管理的數(shù)據(jù)類型包括文本、數(shù)值、地理空間、多媒體等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到 2007 年底，省級(jí)以上水利部門正常提供信息服務(wù)

19、的數(shù)據(jù)庫達(dá)到 469 個(gè)，數(shù)據(jù)庫內(nèi)容覆蓋了水利業(yè)務(wù)的方方面面。（五）軟件工程技術(shù)軟件工程(Software Engineering，簡(jiǎn)稱為 SE)是一門研究用工程化方法構(gòu)建和維護(hù)有效的、實(shí)用的和高質(zhì)量的軟件的學(xué)科。它涉及到程序設(shè)計(jì)語言，數(shù)據(jù)庫，軟件開發(fā)工具，系統(tǒng)平臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)模式等方面。軟件已經(jīng)滲透到我們?nèi)粘９ぷ鳌?學(xué)習(xí)、生活的方方面面， 但是，由于缺乏快速開發(fā)各種滿足質(zhì)量要求、 安全、可靠的軟件的合用技術(shù)，軟件的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了飛速發(fā)展的實(shí)際需求。軟件工程就是將系統(tǒng)化的、嚴(yán)格約束的、可量化的方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、運(yùn)行和維護(hù)，即將工程化應(yīng)用于軟件。軟件工程過程主要包括開發(fā)過程、運(yùn)作過程、

20、維護(hù)過程。它們覆蓋了需求、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、確認(rèn)以及維護(hù)等活動(dòng)。需求活動(dòng)包括問題分析和需求分析。問題分析獲取需求定義，又稱軟件需求規(guī)約。需求分析生成功能規(guī)約。設(shè)計(jì)活動(dòng)一般包括概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。概要設(shè)計(jì)建立整個(gè)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括子系統(tǒng)、模塊以及相關(guān)層次的說明、每一模塊的接口定義。詳細(xì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生程序員可用的模塊說明，包括每一模塊中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說明及加工描述。實(shí)現(xiàn)活動(dòng)把設(shè)計(jì)結(jié)果轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的程序代碼。確認(rèn)活動(dòng)貫穿于整個(gè)開發(fā)過程，實(shí)現(xiàn)完成后的確認(rèn)，保證最終產(chǎn)品滿足用戶的要求。維護(hù)活動(dòng)包括使用過程中的擴(kuò)充、修改與完善。伴隨以上過程，還有管理過程、支持過程、培訓(xùn)過程等。應(yīng)該說，前些年，水利信息系統(tǒng)的開發(fā)并沒有按照軟

21、件工程的要求進(jìn)行，軟件開發(fā)的隨意性比較大，總體效率不高，很多時(shí)候甚至依靠開發(fā)人員的創(chuàng)造和靈感，這對(duì)軟件的維護(hù)和擴(kuò)展造成了很多困難，很多系統(tǒng)開發(fā)后不久就因業(yè)務(wù)變動(dòng)等原因放置不用。目前，水利信息系統(tǒng)的開發(fā)正逐步按照軟件工程的要求進(jìn)行，但還有很多工作需要開展，尤其是業(yè)務(wù)流程的規(guī)范化工作。（七）信息系統(tǒng)集成技術(shù)根據(jù)諾蘭模型，信息化的階段可被劃分為初始階段、普及階段、發(fā)展階段、系統(tǒng)內(nèi)集成階段、跨部門集成、成熟階段等多個(gè)階段（諾蘭模型）。目前，我國(guó)水利信息化總體上處于發(fā)展階段，同時(shí)，具有從發(fā)展階段到集成階段的過渡的需求。也就是說一方面要大力發(fā)展水利信息系統(tǒng)，同時(shí)，我國(guó)的國(guó)情不容許走先分散發(fā)展再集成的老路，

22、需要在發(fā)展的同時(shí)發(fā)揮集成技術(shù)的作用，走高效發(fā)展之路。隨著水利信息化的不斷發(fā)展，各水利部門都根據(jù)自身的需要，建立了許多應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)降低工作人員的信息處理工作量、提到工作效率起到了良好的作用。但總的來看，現(xiàn)有系統(tǒng)中，信息的有效利用率低，部門內(nèi)部以及部門之間信息與業(yè)務(wù)流程銜接不緊密，各類信息系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，信息系統(tǒng)建設(shè)水平較低， “信息孤島”問題比較突出，資源和投資浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。信息系統(tǒng)主要集成包括三個(gè)層次：數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用集成、門戶集成。數(shù)據(jù)集成解決數(shù)據(jù)的共享問題，使數(shù)據(jù)得到更廣泛的應(yīng)用，尤其是數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，隨著應(yīng)用的深入發(fā)展，還可以建立面向主題的數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用等。數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化

23、是數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)， XML 已逐步成為數(shù)據(jù)集成的標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用集成是基于業(yè)務(wù)流程的集成，它可以集成各種應(yīng)用系統(tǒng)，除了解決各應(yīng)用系統(tǒng)間的信息共享的問題，還關(guān)注各應(yīng)用系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)協(xié)同。應(yīng)用集成主要包括Web Services、J2EE適配器體系結(jié)構(gòu)、 Java 消息服務(wù)等標(biāo)準(zhǔn)，中間件服務(wù)器、消息服務(wù)器、業(yè)務(wù)流程管理等技術(shù)成為應(yīng)用集成的重要技術(shù)和工具。水利部建設(shè)中的電子政務(wù)系統(tǒng)將初步實(shí)現(xiàn)綜合辦公、規(guī)劃計(jì)劃、國(guó)際合作與科技、人事勞動(dòng)教育、網(wǎng)上監(jiān)察等業(yè)務(wù)的協(xié)同。門戶是 IT 領(lǐng)域的新技術(shù)，門戶集成技術(shù)的應(yīng)用可以方便不同用戶根據(jù)業(yè)務(wù)需求，利用應(yīng)用集成平臺(tái)生成的各種資源定制不同的應(yīng)用。門戶為用戶訪問不同來源的信

24、息和應(yīng)用程序提供入口。通常門戶從本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源（如：數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、內(nèi)容提供者或遠(yuǎn)程 Web 站點(diǎn)）獲取信息。它們加工此信息并將其聚集到復(fù)合頁中， 用一種簡(jiǎn)潔、方便的使用形式為用戶提供信息。幾乎目前所有的門戶實(shí)現(xiàn)都提供一種組件模型，它允許將稱為 Portlet 的組件插入到門戶基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中。（八）決策支持技術(shù)決策支持系統(tǒng)（ DSS）是以管理科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、控制論和行為科學(xué)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)為手段，針對(duì)半結(jié)構(gòu)化的決策問題，支持決策活動(dòng)的具有智能作用的人機(jī)系統(tǒng)。它能夠?yàn)闆Q策者提供決策所需的數(shù)據(jù)、信息和背景材料，幫助明確決策目標(biāo)，進(jìn)行問題的識(shí)別，建立或修改決策模型，提供各種備選

25、方案，并且對(duì)各種方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)選， 通過人機(jī)交互功能進(jìn)行分析、 比較和判斷，為正確決策提供必要的支持。在水利信息化建設(shè)中，決策支持系統(tǒng)建設(shè)是最高層次的建設(shè)。它重點(diǎn)完成水利信息化中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)與基于智能化工具的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)，在此基礎(chǔ)上完成水利行政、防洪、水資源管理、水環(huán)境管理等決策支持服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)，全面達(dá)到水利現(xiàn)代化對(duì)水利信息化的要求。（九）辦公自動(dòng)化技術(shù)辦公自動(dòng)化簡(jiǎn)稱 OA(Olfiee Automation) ，是一種人機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)，通過將各種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和行為科學(xué)融為一體應(yīng)用于辦公管理領(lǐng)域，使大部分可重復(fù)的、程序化的、繁雜的工作由系統(tǒng)來完成，辦公業(yè)務(wù)的核心一人從事具有創(chuàng)造性的工作，以

26、達(dá)到提高效率、增強(qiáng)決策效能的目的。辦公自動(dòng)化技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)辦公方式的一次革命，是社會(huì)信息化的重要標(biāo)志。辦公自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及， 辦公自動(dòng)化技術(shù)得到了相應(yīng)的發(fā)展， 從電話、打印機(jī)、傳真機(jī)，簡(jiǎn)單的文件處理系統(tǒng)，到目前的綜合辦公平臺(tái)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 到 2007 年底，40 個(gè)省級(jí)以上水行政主管部門中，42.5%的在本單位內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了公文流轉(zhuǎn)無紙化，還有 3 個(gè)實(shí)現(xiàn)了與上下級(jí)間的公文交換無紙化。 2008 年 1 月 1 日，水利部綜合辦公系統(tǒng)在水利部機(jī)關(guān)投入正式運(yùn)行。系統(tǒng)上線運(yùn)行以來，水利部機(jī)關(guān)日常政務(wù)工作基本實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、電子化處理，改變了日常辦公方式，

27、提高了辦公效率。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至到2008 年 6 月底，水利部機(jī)關(guān)和各流域機(jī)構(gòu)通過該系統(tǒng)已處理了約2 萬件電子文件。三、現(xiàn)代信息技術(shù)在水利信息化中的展望在剛剛結(jié)束的全國(guó)水利信息化工作會(huì)議上，陳雷部長(zhǎng)在重要講話中提出：當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期，水利信息化工作的指導(dǎo)思想是：以鄧小平理論和 “三個(gè)代表” 重要思想為指導(dǎo)， 深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，全面貫徹國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略部署，緊緊圍繞大力發(fā)展民生水利，促進(jìn)傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、 可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變的目標(biāo)， 以需求為導(dǎo)向，以創(chuàng)新為動(dòng)力，以應(yīng)用促發(fā)展，堅(jiān)持統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)調(diào)有序推進(jìn)，搞好頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)，強(qiáng)化資源整合、促進(jìn)信息共享，完善體制機(jī)制、保障良性

28、運(yùn)行，全面提升水利信息化水平，以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，需要關(guān)注現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，特別是這些技術(shù)對(duì)水利工作的重要影響，包括闊下一代網(wǎng)絡(luò)、第三代通信、 3S 集成和虛擬仿真、高性能計(jì)算等技術(shù)。下一代網(wǎng)絡(luò)（ NGN）是一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)， 涉及下一代交換網(wǎng)、接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域。 第三代通信技術(shù)（3G）在傳輸聲音、數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的速度大幅提升，能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。遙感（ RS）、地理信息系統(tǒng)（ GIS）、全球定位系統(tǒng)（ GPS）、虛擬仿真技術(shù)的廣泛運(yùn)用，有條件針對(duì)流域進(jìn)行快速實(shí)時(shí)模擬，將水資源與自然界的交互作用真實(shí)地再現(xiàn)在人們眼前，把對(duì)空間的抽象思維延伸到了形象思維； 空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)及 GIS 的應(yīng)用使得大量與位置信息有關(guān)的水資源及各類信息的存儲(chǔ)檢索可以按照空間或時(shí)間進(jìn)行檢索；遙感技術(shù) (RS)的引入使流域下墊面狀況模擬