阜新市防汛抗旱指挥系统研究与应用分析

杨旭颖

(武县应急管理事务服务中心，辽宁 彰武 123000)

1 防汛抗旱指挥系统设计

根据阜新市防汛抗旱“十四五”规划目标和实际业务需求及其信息化建设现状，提出了系统设计思路，做到从满足日常需求、片面强调建设、数据资源分散使用、信息技术驱动和局部单一发展，向提升综合决策支撑能力、建管并重、信息共享利用和整体全面推进5个方面的转变。

合理运用相关资源加快水利信息化建设，以面向用户和任务为主导合理划分系统业务，提升各管理按需定制服务功能、管理中心集中部署任务和业务系统自动服务程度。对重点建设问题，从顶层设计的角度提出科学的整治方案。在建设完成防汛非工程措施的条件下构建统一应用支撑平台，为水资源利用暴雨、枢纽安全监测和防洪减灾提供服务[1-5]。以支撑平台为基准，后期要进一步开展业务需求增加、平台性能提升、人机交互提高、功能组件扩展等其他工作，实现资源化利用及会商平台统一，创建安全高效的会商体系。

1.1 运用统一支撑平台

大量实际工程已证明统一支撑平台技术的有效性，通过高度共享和应用信息资源呈现出支撑平台强大的生命力[6]。以系统应用支撑平台和流域机构、政务共用平台为依托，阜新市将建设以“两台一库”的环境、标准和架构为依托的系统，结合实际情况实现内外网的升级，基于SOA框架和支撑平台实现应用集成。

1.2 实行统一标准体系

统一标准体系是系统内部实现业务系统、信息共享和交换的条件[7]。因此，要统一设计数据库编码规范、库表结构和平台技术架构，集中组织统一开发各业务应用系统的服务解析封装、平台共有的数据汇集交换和应用支撑，为实现个性功能展现也可以实施个性化定制。

1.3 制定标准会商流程

根据具体情况全面分析不同会商类型的信息内容、重点要点、展示模式和次序等，融合智能管理系统实现防汛会议一站式管理，为防汛会商的全过程提供信息化应用，进一步提升会商效率。

1.4 充分整合现有资源

充分考虑现有数据计算、信息存储、监控网络、通信数据等，遵循交互共享的原则，充分整合、共享利用现有各种IT资源和监测数据，确保其效能最大程度地发挥。阜新市防汛抗旱指挥系统要符合未来信息化发展要求，并对已有信息资源实现全方位的整合，正确处理好用久立新的关系。

2 防汛抗旱指挥系统功能

采用图表和GIS等技术手段全面监视阜新市的雨水情、水文气象、河流等信息，实时掌握相关防汛信息；对阜新市大中型水库、重点水文站开展洪水预报和水库调度，以信息化支撑实现提高会商效率、规范业务流程和网络会商办公的目标[8-10]。全面整合防汛业务系统实现阜新市及全省防汛会商整体水平的全面提升。

2.1 综合监视

(1)雨情信息。交互查询阜新市上游河流及水文站点的降雨点图、雨量信息，降雨阈值或超警控制、监测区域及类型选择等。

(2)水情信息。交互查询阜新市上游河流水库、水情数据、大中型水库和水文站点等信息。

(3)工情信息。定位查询和管理显示阜新市境内水电站、险工河段、堤防塘坝、小型水库、灌区等信息。

(4)综合告警。贯彻实行预警机制，警告河道、降雨和水库信息，以图表、滚动显示或闪烁图标等多种方式显示预警信息。

(5)视频监控。将重点防洪部位信号接入视频监控系统，以统一平台展示监控信息。

(6)气象信息。采用气象发布信息展示中央气象台或辽宁气象局的气象成果，包括气象图、中期预报、短期预报、台风监测、降水预报、雷达拼图和卫星云图等。

2.2 地理信息

制定并发布涵盖4类图源、23个要素、12级专题图的防汛抗旱一张图，实现交通图与影像图、地形图，内网与外网地图之间的切管，实现水系图、行政区划图和防洪工程图等土层的统一控制。可以测量面积和长度，向页面内输入经纬度能够获取特定位置信息。

2.3 防汛会商

(1)会议安排。将新建的智能会议系统加入防汛会商系统，实现防汛会议的一站式管理，更好地支撑会商工作。

(2)会商准备。会商主体及资料初始化，依据会商流程，通过补充相应的资料就可以完成准备工作。

(3)会商汇报。通过直接输入或站点图层的方式，会商汇报授权用户即可对防洪形式分析对象进行设置，包括重点工程和水文控制断面，将其保存在数据库中以便后期检索使用。

(4)会商决策。通过管理可以实现应急响应、调度资料、信息记录等会商决策内容的查询和管理，通过会议起始时间、名称还可以删除、编辑、查询会议内容。

2.4 预报调度

(1)洪水预报。通水预报功能可以连续滚动预测地表径流深、土壤蓄水量、降雨量等数值，对测站上下游流量、传播时间、降雨-径流、面积-水位、库容-水位、流量-水位等关系实现自动插值计算，结合上游来水实现从上游洪水演算到河流下游的计算分析。根据支流汇入、上游来水和区间降雨等来水方式，利用实时预报、模拟等方式和标准水文模型实现产汇流及径流预报。

(2)水库调度。通过输入泄量、时间、起调水位和调度方式等进行调度方案的自定义，并利用库塔-龙格、试算等演算出库流量及水库水位演变规律，通过创建通用性自动识别的调度规程和计算机系统，对识别的语言实现统一管理，可以利用一站式操作进行水库调度。

(3)成果管理。以纵横直线和图表概化整个流域，以该画图的形式站址特征值和预报数据，可为用户及时掌握调度信息提供便利条件；对测站以往降雨数据和洪水信息进行提取管理、维护，按照典型降雨的方式保存历史数据，给未来用水预报提供支持。

(4)方案管理。创建系统全面的水文模型库，包括超渗产流、新安江、大伙房、辽宁指数、蓄满产流、降雨径流等相关产流模式，滞后演算、瞬时单位线、经验单位线、径流洪峰等相关汇流模型，以及马斯京根、上下游相关、措施叠加等演算模型，统一管理各种预报模式；建立健全调度规程库，针对具体情况实施相应的调度规程，统一管理和维护重点调度规程；统一管理与维护蒸发能力、退水曲线、单位线等模型参数和泄流设备、测站信息、特征信息，并为预报模型的合理调用提供支持。

2.5 数据管理

规范化管理与维护所有静态及动态信息，创建标准化数据库和数据汇集平台，采用水利专网读取雨水情数据，实时汇集阜新市雨水情数据。

2.6 组织保障

查询和管理阜新市物资仓库、抢险队伍、防汛责任人、卫星电话、雨水情、降雨和防汛预案等信息，集成防汛相关信息与矢量图，对访问日志、基础信息、用户权限等进行维护。

2.7 部署方案

通过全面分析阜新市水利信息化建设现状，综合考虑节省硬件环境投入、避免重复建设、信息安全保障和信息化项目建设发展趋势等要求，由阜新市大数据中心提供资源池的存储和计算，承载系统所需计算的应用资源以及部署阜新市防汛会商平台的应用服务，具备高安全、服务可扩展、虚拟化管理、随时随地接入、资源共享、业务按需分配等特性，提供资源存储和计算环境[11-14]。该系统具体部署的服务主要有：应用服务、地图服务和数据存储服务，可用来部署阜新市防汛抗旱指挥系统地图、应用服务以及空间、动态、多媒体等所述数据，为数据安全提供保障[15-18]。

数据是维持系统能够正常运行的核心，数据的安全性和存储效率是控制关键。一般地，数据存储需求体现在多媒体、空间、实时、基础等方面，运行时间按6 a估算所存储的信息，如表1。

表1 6a运行期的存储信息 GB

3 结 语

在防御洪涝灾害方面，阜新市防汛抗旱指挥系统发挥着重要作用，为领导及时指挥决策提供了参考依据，实现了从传统到现代化防汛的转变，洪涝灾害伤亡损失大大减少。阜新市防汛抗旱指挥系统具有覆盖面广、成果突出、针对性强等特点，紧紧围绕实际重大需求制定发布防汛抗旱一张图，并集成水文模型、调洪演算等创建模型库。该系统是阜新市水利信息化和防汛抗旱现代化的重要标志，对维持区域防洪安全具有重要作用。洪水预报方法的引入有效提高了预报精度，但洪水具有不变的汇流时间即固定的预见期，所以研究的难点是如何提高预见期。今后还需融合气象部门的技术成果，深入研究数值气象预报技术，采用精细化技术和降水预测预报修正方法获取未来降雨信息，综合利用洪水预报技术实现预见期的显著提升。