西藏水文信息化的一些思考

洛珠尼玛，晋美次旦，强巴次成

（西藏自治区水文水资源勘测局，西藏 拉萨 850000）

0 引言

水文全方位服务于水利和社会[1]，关于水利信息化发展思路有着大量的研究，文献[2-4] 的研究认为，推进水利信息化是时代发展的必然要求，我国水利信息化主要包括网络、重点应用系统的建设，水利信息化规范和标准，水利信息化人才培养等方面。关于水文信息化发展思路也有着大量的研究，文献[5] 的研究认为，为社会提供信息服务的水文，需要利用信息化手段来实现现代化，承担支撑社会信息化的历史重任的能力。文献[6] 研究了美国水文信息化的现状，并提出对我国水文信息化建设的思考和建议。由于西藏特殊的地理和气候环境，为保障人员居住生活，需要建立大量的水文自动测报系统，文献[7-8] 从现状、存在问题、发展思路3个方面研究了当地的水文信息化。

西藏高原高寒地广，还有一定的无人区，水文站点少且主要分布在气候较好的一江三河流域，目前信息化程度低，技术手段落后。由于西藏特殊的地理和气候环境，今后的发展不适合人员居住生活，需要建立大量的水文自动测报系统，采用 3S 等现代高科技技术，补充西藏水文信息的不足。为适应飞速发展的水文信息化，只有从西藏实际出发，加大力度，跨越式地实现水文信息化，才能促进西藏水文事业的跨越式发展。研究西藏水文信息化有着重要的意义和迫切的需求。

1 西藏水文信息化现状与发展历程

1.1 计算机网络和网站

西藏自治区水文水资源勘测局，于 1999年组建办公计算机局域网络，2000年进行扩建，2007年重新建设和提高档次，配备延时时间较长、功率较大的 UPS 系统，架设了性能较好的硬件防火墙。目前，自治区水文局有比较先进、完善的办公计算机网络系统，并有选择的联接互联网；各地市水文水资源勘测大 队也先后建设了办公计算机网络系统.

2000年西藏自治区水文水资源勘测局开始建设网站，租用“西藏在线”网站服务器空间 1年；2001年购买了网站服务器，从“西藏在线”搬回到自己的服务器，是西藏水利行业的第1个网站。

1.2 水文数据库和业务应用系统

西藏水文局非常重视水文数据库的建设，1989年购置了 VAXⅡ 小型计算机，建立了西藏国家水文数据库；1993年更新购置了VAX3100小型计算机，并逐步完善西藏国家水文数据库，水文信息中心自行开发了基于 VAX 操作系统的数据库查询分析系统；1999年数据库移植在微型计算机上，通过了水利部水文局的验收；围绕国家水文数据库的建设，2008年，合作研发了“西藏国家水文数据库查询分析系统”，目前有待继续完善和升级。

2001年，西藏水文局建立西藏全国实时水情库，并利用全国统一开发的水情译电转发软件，通过全国水情广域网进行水情信息的传输。

2009年，水利部水文局援藏移植研发了“西藏水情防汛会商系统”和“西藏洪水预报系统”。

1.3 水文自动测报系统

1992年，在拉萨河流沙河流域建立了流沙河雨量自动测报系统，由1个中心站和4个遥测站组成，以超短波为通信信道，运行至今，运行情况良好，2001年进行了系统更新升级。

2000年，借助国家防汛抗旱指挥系统拉萨水情分中心的建设，以短波为主信道，有线电话为备份信道，建设了拉萨中心站和8个遥测站。随着城市建设的快速发展，短波干扰信号越来越多，导致拉萨无法接收到短波信号，加之，设备质量存在缺陷，系统集成不太成熟，导致系统瘫痪，未能成功。

2004年，西藏阿里帕里河山体崩塌形成堰塞湖，西藏水文局建设了1个中心站、2个北斗卫星的水位自动测报站，一共传输了7200多份数据；但是，由于交通不便，不便于维护管理，1个站的设备垮坝时被冲走，另1个站设备当场报废。

2005年，定结县冰湖开挖除险中，西藏水文局在2个冰湖处，建立了1个中心站和2个北斗卫星自动遥测站，收集了9700多条水位信息。由于气候恶劣，交通不便，维护困难，加之系统集成存在一定问题，导致系统报废。

2006年，进行土壤含水率监测示范建设，建设了以 GSM 为通信信道的1个中心站和6个土壤含水率遥测站，运行情况一直良好。

2007年，建设了以北斗卫星为通信信道的1个中心站和4个遥测站的自动测报系统，其中，2个站系统运行良好，另2个站系统相继出现了一些问题。

2009年，由于墨脱山体滑坡，建立了以北斗卫星为通信信道的2个中心站和7个遥测站的应急监测系统，由于建站条件极差，维护不便等原因，运行情况不太理想。

2 西藏水文信息化问题分析

2.1 计算机网络和网站

西藏自治区水文局办公用计算机局域网络相对比较完善，各地市水文水资源勘测大队的办公计算机网络比较简易，但是，都没有建立专业内网，存在较大的安全隐患。

西藏水文网站建设相对成熟、完备，但各大队均没有自己的门户网站。

2.2 水文数据库和业务应用系统

目前的西藏国家水文数据库查询分析系统需要不断完善、升级，才能紧跟全国的步伐；目前西藏主要河段还没有水文预报方案，但需求紧迫，因此需要研发的业务应用系统相对较多。

2.3 水文自动测报系统

由于受到西藏特殊的气候、地理环境的影响，水文自动测报系统建设和应用是西藏水文信息工作的最大弱点。仪器设备需要适应低温、低压、低湿、大风、冰川等恶劣气候，且仪器设备架设处于悬崖峭壁等极其复杂的地理环境，在内地成熟的系统引进到西藏后，会遇到很多不适应的状况，因此，需要专门研制适应西藏地区的仪器设备和系统集成。

西藏水文自动测报系统建设的成功率不高，主要有以下2个原因：1）建设项目没有经过西藏地区适应性的实验研究；2）站点地处偏僻，交通不便，技术人员缺乏，维护跟不上。

3 西藏水文自动测报系统的一些思考

做好西藏水文自动测报系统，规划是前提，建设是基础，人才是关键，管理是保证，应用是核心，因此要加强5个方面的工作。

3.1 注重规划

由于西藏特殊的地理、气候环境，实践证明规划的标准要高，考虑的情况要全面，尤其是复合型人才和运行经费绝对要有保障，否则实施运行中可能会使系统建设运行维护升级得不到保障。

3.2 完善系统建设

3.2.1 系统实验研究

因西藏特殊的气候、地理、交通等条件，水文自动测报系统建设前必须要做西藏高原的适应性实验研究。以往6个墒情站的设备在南京实验室里做过模拟西藏环境的实验，目前项目运行情况较好。

在大范围的建设中，仅仅在实验室里做模拟实验还是不够的，应该在典型现场设立实验站试运行1～2 a，才能确定系统的可用性。

3.2.2 设施设备特殊要求

1）水位计的选用。根据以往应用经验来看，浮子式水位计是最稳定、精确、可靠的水位计，超声波、压力式、气泡式、雷达等水位计均存在一定缺陷，因此，应在常规建设中大力推行浮子式水位计；如条件实在不允许，可考虑雷达水位计，其余水位计基本没有适用性；在地理条件极差的应急监测中，可以考虑压力式和气泡式水位计。

2）数据终端（RTU）的设计。西藏水文自动测报系统的成败主要在于 RTU。终端每个零件的设计都必须考虑在西藏地区恶劣的环境下能正常运行，并做好实验室和现场实验，才能投入使用。

3）设备的保温。影响设备不适应性最突出的因素是气温。为了完全适应西藏寒冷的气候而设计制造设备，至少需要1个昂贵的 RTU，通过采取保温措施可以降低 RTU 等设备的成本，提高其实用性。

设备保温主要有以下2种方式：a）充分使用西藏丰富的太阳能，设备房可以采用太阳能供暖；b）为设备做1个专用的机箱，部分或全部埋在地下，周围用木屑等保暖材料进行保暖。

4）通信信道的选择。西藏水文、雨量站点大多分布在公共通信网络没有覆盖或信号不稳定的区域，因此，卫星信道是最佳选择，根据应用经验，北斗卫星通信能够适应西藏地区的恶劣环境。根据水情自动测报系统规范的要求，每个站点必须要有2个或以上通信信道，因此，没有稳定信号覆盖的站点均应采用双套卫星通信方式，有公共通信网络覆盖的地区可以考虑北斗卫星和 GPRS（GSM）或 PSTN 或其它信道。

3.3 加强人才培养

西藏本地没有能够建设水文自动测报系统的单位，必须从其他省份寻找承建单位，这就带来系统运行维护的不便和庞大的运行成本，因此，主要运行维护任务由自身承担为佳，西藏水文需要培养一批熟练掌握水文自动测报系统技术的人才。

培训、引进人才的主要方式有以下4个方面：1）依靠自身技术力量举办培训班；2）援藏和西藏自治区少数民族专业技术人才特殊培养渠道培训；3）特别选派有基础的技术人员，到其他省份有关部门进行深层次培训；4）适当引进水文信息化方面的人才。

人才培养的最佳方案是在系统建设期选派有一定计算机基础的技术人员到承建单位实习，熟练掌握系统安装、运行维护技术。在承建单位技术人员的指导下，实习人员能完成整个系统的安装调试，保证系统的正常运行。

3.4 加强管理

水文自动测报系统是多学科的集成，综合性强，需要很多部门配合完成。因此需专门成立1个综合性、管理能力强的部门，组成西藏水文自动测报系统建设管理小组，对水文自动测报系统进行综合协调管理。小组成员由区局有关科室和分局有关人员组成，组长和副组长在区局里产生。

管理小组既要分工明确，又要紧密协助。管理小组组长、副组长全面负责系统的规划建设管理运行；水文局水文信息中心负责中心的设施设备和数据的管理，并提供对外服务，协助分局分信息中心的工作；各分局分信息中心负责各自所属的设施设备和数据的管理，并提供服务；水文局站网科和分局站网科（所属片）共同负责遥测站的建设运行维护，局站网科还要承担协助各分局相关的工作。

3.5 实现高效应用

建设完成后，各级水文部门要加强和注重水文自动测报系统的应用，并研究其实用性，使系统在西藏防汛抗旱、水利工程、地方经济建设中发挥重要作用。同时，不断完善升级整个系统，使系统愈来愈成熟、稳定、先进。

4 结语

本文详细分析西藏水文信息化的现状，紧跟飞速发展的国内外的水文信息化，从西藏实际情况出发，主要对西藏水文信息化建设中最突出的水文自动测报系统的规划、建设、人才、管理和应用5个方面进行研究思考，结论如下：

1）西藏水文信息化具有水文信息化基本特性，也有其特殊的要求和特点；

2）水文信息化建设中最突出的问题是水文自动测报系统的建设缓慢，质量不高，应用维护不完善；

3）由于特殊的地理环境、社会经济等影响，规划和建设运行具有特殊性；

4）西藏水文自动测报系统需要做到，高标准规划，加强建设质量，加强复合型人才培养，注重管理、运行、升级；

5）由于尚未找到西藏水文信息化方面的文献，完全按着笔者思考研究进行，其特殊性的认识研究比较粗浅，待进一步的研究；

对于研究空白的西藏水文信息化，本文将会解释一些存在的问题，对西藏水文信息化的建设运行起到一定的帮助，具有一定的参考价值。

[1] 邓坚.水文全方位服务水利与社会[J].中国水利，2006（8）:35-45.

[2] 蔡阳.水利信息化、电子政务与金水工程[J].中国水利，2003（13）: 42-54.

[3] 顾浩，张建云，蔡阳.我国水利信息化的建设与展望[J].中国水利，2001,56（6）: 59-96.

[4] 周学文，张建云.水利信息化及其发展思路[J].中国水利，2001（1）: 39-40.

[5] 艾萍，索丽生，王志坚，等.水文行业信息化研究[J].水文，2001,21（3）: 8-10.

[6] 丁雁飞.美国水文信息化现状及中国有关问题的思考[J].东北水利水电，2003,21（4）: 22-23.

[7] 史芳斌，王立海.长江水文信息化及其发展探讨[J].人民长江，2009,40（4）: 22-24.

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