来源:水利部水土保持司 发布时间:2004-03-31 08:01 浏览次数:次
信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。以水土保持信息化,推动水土保持现代化,已成为水土保持工作的一项重大战略任务。根据水利部确立的以水利信息化带动水利现代化的发展思路,结合水土保持生态建设的发展要求及其信息化工作的进展,我们以全国水土保持监测网络与信息系统建设为依托,在分析水土保持信息化建设现状、成效的基础上,提出了今后水土保持信息化建设的基本思路、目标、主要任务和近期工作重点。
1水土保持信息化工作进展
1.1全国水土保持信息化网络平台建设
全国水土保持监测网络与信息系统建设项目是全国水土保持信息化建设的依托,全国水土保持信息的采集、管理、传输与交换主要依托全国水土保持监测网络。该网络以水利部水土保持监测中心为数据交换中心、以流域机构水土保持监测中心和省级监测总站为核心节点,利用公众网络和水利系统部分现有网络,形成覆盖全国的网络体系。目前,监测中心和7个中心站、29个总站、97个分站已经成立,为全国水土保持信息化网络平台建设奠定了基础。
1.2水土保持基础数据库建设
①建立了arc/info格式的全国水土流失空间数据库。通过全国第二次土壤侵蚀遥感调查,全面查清了20世纪末我国水蚀、风蚀和水蚀风蚀交错区的面积、分布状况和侵蚀强度,建立了arc/info矢量数据结构的全国水土流失数据库。该数据库包括了以县为单位的1:10万水土流失空间数据、属性数据、土地利用数据和tm影像数据,数据总量超过200g,为国家水土保持生态建设规划和水土保持科学研究提供了全面、丰富、翔实的数据。近年来,国土资源部、农业部、中国科学院、中国社会科学院甚至海外研究机构的专家都对该数据库的应用表示了浓厚兴趣,局部地区的数据已经在国家扶贫战略、开发建设项目水土保持方案、区域综合专题图集等多项研究和公益项目中发挥了重要作用。
②逐步建立了重点区水土流失数据库。2001年以来,通过对重点地区和大型开发建设项目区的调查,逐步建立和完善了长江三峡库区、环京津风沙源区、黄河源头区、新疆塔里木河下游地区等重点水土流失地区,以及国道314线和硕至库尔勒高速公路建设区、连霍国道主干线新疆奎屯至赛里木湖高速公路建设区等重点开发建设项目区的水土流失数据库。
③初步建立了部级水土保持公务管理数据库。近年来,结合系统软件的开发、试用和推广,在部级管理部门基础资料数字化的基础上,初步建立了部级水土保持公务管理数据库。
④建立了中国国家水土保持战略基础分析数据库。2001~2002年,在亚洲开发银行技术援助项目的支撑下,建立了基于宏观尺度的arc gis格式1:400万“中国国家水土保持战略基础分析数据库”。
⑤省级水土保持数据库建设发展迅速。许多省(自治区、直辖市)在水土保持基础信息资源建设中取得了丰硕成果。如北京市水土保持监测总站完成了北京市山区小流域水土保持基础信息库,并在1:1万dem基础上建立了北京市山区水土保持单元——小流域地理信息数据库,完成了规范化的小流域编码,该编码已被北京市计委采纳,成为北京市基础空间信息标准。在此基础上,结合全市山区径流场和小区观测,以及自动监测信息采集处理设备的应用,开展了山区水土流失和面源污染模型化预测的实验性研究,为发布北京市水土流失监测公报奠定了良好的基础。
⑥不同数据的空间层次结构开始形成。各级水土保持监测机构在微观尺度的水土流失观测与调查工作中将大量典型小流域监测数据与开发建设项目水土保持监测数据整编入库,极大地丰富了全国水土保持基础数据信息的内容,初步构建了点面结合的不同尺度数据关联,为开展空间尺度转化等更高层次的专业应用奠定了数据基础。在黄河源头区土壤侵蚀调查工作中,利用spot5多光谱高空间分辨度影像和地面调查的资料,建立了1:5万典型支流和小流域土壤侵蚀数据库,为全源头区中尺度的水土流失背景信息提供了可靠的参比依据。
1.3水土保持应用信息系统研发
水土保持应用信息系统研发及其在此基础上的信息资源的利用是推进水土保持信息化的关键工作。
①水土保持公务管理系统已经投入使用。水土保持公务管理系统已经完成开发,于2003年初发布1.0版,目前已在全国各级水土保持机构中推广,相应的水土保持基本调查表、统计表,指标与分类体系,编码系统也同时试行。
②推动了信息资源的专业利用。在应用系统的开发设计中,与有关院校、研究院所和高科技企业联合,有力地推动了信息资源的利用。2002年,水利部水土保持监测中心组织开发了“gps水土保持监测支持系统”,为应用gps测量设备进行gis环境下的测绘提供了有效工具。该软硬件系统也在重点省(自治区、直辖市)的小流域水土保持跟踪监测中推广试用。同年联合申请了国家863项目“重大行业3s技术推广应用示范——水土保持”。该项目以大流域(辽河流域)-省(辽宁省)-基础监测站系统的数据采集-处理-传输为典型,开发了基于3s技术的水土保持监测方法,为3s技术在水土保持中的综合应用提供了推广范例。“黄土高原淤地坝信息管理系统”已完成设计和调试,目前正在录入数据。
1.4水土保持信息化相关技术标准制定
技术标准是信息资源开发的技术规定,更是数据良好应用的技术规则。近年来,组织完成了《水土保持监测技术规程》,并于2002年发布实施。该规程规定了水土保持遥感监测、地面观测、调查,开发建设项目监测的方法、步骤、内容、使用范围、技术要求,以及监测数据处理,资料整编和质量保证的标准。
根据近年水土保持信息化工作的经验,结合863项目的实践,在相关国家和部颁标准基础上,正在组织编制《水土保持信息管理技术规范》《水土保持监测设施通用设备条件》两个技术规范。水土保持信息基础分类与编码、水土保持监测指标体系正在研究起草,《水土保持试验技术规范》《土壤侵蚀分类分级标准》等技术标准正在修订。
1.5技术培训、推广与学术交流
近年来,监测中心和省级监测总站陆续组织举办了多次全国遥感、gis、gps技术应用等技术培训班,培训学员超过2000人次,特别是通过全国性和区域性水土保持监测实践的锻炼,初步建立了一支水土保持信息化技术应用队伍。2001年,在黑龙江省举办了“全国水土保持生态建设应用3s技术大赛”。
积极组织开展学术交流活动。成立了中国水土保持学会水土保持监测专业委员会,两年一次的全国水土保持监测学术研讨会,推动了以3s技术为突破口的信息化建设学术交流。
高度重视与国内外学术界的交流和协作。不仅与中国科学院遥感应用研究所、地理科学与资源研究所、水土保持研究所,清华大学、北京大学、北京林业大学、北京师范大学等相关院所长期保持合作关系,联合开展中国水土流失预测模型、水土保持信息管理系统等研究工作,还与esri(中国)、region manager等国内外主流gis产品培训部门保持密切联系。水利部水土保持监测中心目前是全国gps协会团体会员,中国gis协会理事单位,有专人负责学术团体事务,并定期参加学学术交流活动。2002年,经国际合作与科技司批准,水利部水土保持监测中心代表中国方面的国家协调机构,加入wocat(世界水土保持方法与技术纵览组织),承担了中国与国际水土保持方法、技术交流的重要信息库建设任务。目前已建成标准水土保持方法信息表15套、水土保持技术表15套。
2水土保持信息化的基本思路
在分析水土保持信息化建设现状、成效和应用需求的基础上,提出了今后水土保持信息化建设的基本思路、目标、主要任务和工作重点。
2.1指导思想
坚持科学的发展观,按照水利部党组确立的新时期治水新思路,围绕水土保持中心工作,以全国水土保持监测网络为依托,以数据采集及其数据库建设为核心,以信息的标准化突破口,坚持开发与应用相结合,不断提高面向社会的信息共享和信息服务能力,以水土保持信息化推动水土保持现代化,支撑经济社会的可持续发展。
2.2基本原则
在注重整体性、系统性和时效性的前提下,根据总体发展需求,信息化建设应坚持以下原则:
①重视基础、持续发展的原则。以建设适应水土保持生产实践、管理和科学研究等的数据库为中心,研究和推广水土保持信息采集、记录、管理及分析、传输等水土保持信息化基础工作,促进动态监测与预测预报的协调与共同发展。
②技术突破、不断创新的原则。充分发挥科技的先导作用,加快水土流失预测和水土保持效应评估模型研究,大力开发公务管理软件和专业信息处理软件,加快信息资源开发和新技术推广应用步伐。
③积极参与、广泛合作的原则。加强与教学科研单位的合作,参与全社会信息化的潮流,利用各部门的信息资源,在更大的空间和更大的范围内推进信息化的持续发展。
④统筹规划、突出重点的原则。在整个水土保持信息化建设工作中,做好统筹规划,同时突出重点,分步实施,做到长远目标和近期重点相结合,集中人力,选择重点进行突破。
2.3总体目标
全国水土保持信息化的总体目标是:以水利部水土保持监测中心、流域机构监测中心站、省(自治区、直辖市)水土保持监测总站及其监测分站为监测信息网络的结点和基础平台,以监测点的地面观测和全国性、区域性的普查(或抽查)为数据基础,采用先进的遥感、地理信息系统、全球定位系统及计算机网络信息处理等技术,改造和拓展水土保持信息采集方式,形成快速便捷的信息采集、传输、处理和发布系统;建立水土流失防治、水土保持生态建设等基础数据库,实现基于高速网络基础上的、面向社会各界的、具有信息提取能力的信息共享和信息服务体系,全面提高全国水土保持生态建设管理和科研、示范推广的水平。
近期目标(至2006年):全面开发水土保持信息源,建设水土保持基础数据库,抢救时间序列长、资料比较完整的水土保持试验观测站的历史数据,整理多年水土保持生态建设数据;基本建成全国水土保持监测和信息系统,健全水土流失观测设施,全方位、多层次构建水土保持监测与信息基础设施;完善水土保持信息技术标准体系,健全监测网络运行管理体制和机制,强化技术培训和人才队伍建设,增强信息化建设的能力;进一步完善公务管理系统,全面开发基于webgis的水土保持工程管理系统、水土保持监测预报信息系统和水土保持辅助规划决策系统,基本形成水土保持信息综合处理体系,有效预测预报水土流失及其防治效益。
中期目标(至2010年):不断补充和更新水土保持基础数据库,完善专业数据分析和处理系统,深度开发信息资源,提高信息共享和信息服务能力,增强支撑水土保持管理部门决策的能力,基本实现水土流失动态监测与预报,适时发布公告。
2.4主要任务
(1)全面完成全国水土保持监测网络与信息系统项目建设
积极组织完成全国水土保持监测网络和信息系统建设一期、二期工程,建立健全各级水土保持监测机构,完善水土流失观测、试验设施和数据采集、处理、管理与传输设备,为水土保持信息管理构建高效、便捷的信息平台。做到监测技术有规程、网络管理有规章、动态预报有模型,实现水土保持监测及其信息交流的现代化。
(2)完善水土保持信息化标准体系和水土保持监测报告制度
建立监测成果质量控制制度、信息交流制度、数据整(汇)编制度、监测成果质量认证制度、信息报告制度及依法公告制度等,形成井然有序、高效协作的水土保持信息化工作业务管理机制。
(3)建设数据水土保持库,开发水土流失预测模型
进一步完善全国水土保持基础数据库,形成符合我国国情、覆盖全部水土流失重点地区、主要重点水保工程项目和重点开发建设项目区等多层次的分布式数据库。
探索、研究并建立不同区域、不同尺度的水土流失预测模型,为实现水土保持预报奠定基础。预测模型包括坡面、小流域、区域等不同尺度的水土流失预测预报和水土保持治理效益评估模型。
(4)不断提高水土保持信息化技术队伍的素质
进一步加强水土保持监测和信息管理人员的技术培训、交流,不断提高技术人员的业务素质,建立一支素质高、业务精的水土保持信息化专业技术队伍。
3近期工作重点
①抓好监测网络和信息系统项目建设。一是进一步落实网络建设基础条件,包括机构、人员、办公场所、经费、监测场地和监测点;二是配备数据采集、传输和管理设备;三是建设综合典型监测站的观测设施;四是开展二期工程可行性研究报告和初步设计。
②编制水土保持监测纲要。在调查研究的基础上,编制全国水土保持监测初稿;征求意见并归纳汇总,完成纲要文本。
③完善信息化规范标准体系和信息化管理制度。一是在充分吸收最新水土保持科研成果的基础上,按照科学性和实用性的原则,建立全国性的和区域性的水土保持监测指标体系,明确指标的采集方法、数据记录方式和更新周期等。二是在吸纳新观念、新技术和新思路的基础上,确立水土保持信息的分类及其要求,制定和完善水土流失信息采集、监测数据整(汇)编方面的技术标准。三是制定水土保持监测成果质量控制、信息交流、数据整(汇)编、监测成果质量、信息报告及依法公告等制度。
④全面推进水土保持重点区域和重点项目水土保持数据库建设。根据统筹兼顾、突出重点的原则,开展重点地区和重点项目水土保持监测。在此基础上,逐步补充和完善重点地区和重点项目水土保持数据库。
⑤开发应用软件和专业模型。按照水土保持管理信息化、决策科学化、工作规范化和业务程序化的要求,在“中国水土保持公务管理系统1.0”的基础上,对水土保持公务管理系统进行深度开发,并通过培训推广,在全国各水土保持生态建设重点县全面应用。
针对我国水土流失类型、区域和动态监测的复杂性,治理目标多元性的特点,开发研制多种空间尺度的、多种形式的水土流失预测预报模型,为全国性的水土流失预测预报信息化技术和水土流失定期公告提供支持。
研发水土保持监测预报系统、webgis系统、水土保持工程管理系统、水土保持决策支持系统,逐步形成一个支持水利部、流域机构、省(自治区、直辖市)、地、县水土保持各项业务的综合性应用系统,促进水土保持行业的信息共享和办公自动化。