水利信息化建设方案.docx

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水利信息化建设方案

第一章水利信息化背景1

1.1水利信息化概述1

1.2现状及存在问题4

1.2.1信息技术应用现状4

1.2.2存在的主要问题7

1.3水利信息化的必要性10

1.3.1水利面临严峻形势10

1.3.2水利信息化是水利现代化的必然选择13

第二章规划原则与范围16

2.1规划原则16

2.2规划范围17

2.3与其它规划的关系18

2.4规划的主要依据19

第三章建设目标与任务22

3.1指导思想22

3.2建设目标23

3.3实施原则24

3.4建设任务25

3.4.1水利信息基础设施建设26

3.4.2业务应用建设28

3.4.3保障环境建设29

第四章水利信息化综合体系32

4.1体系结构32

4.2水利信息基础设施33

4.2.1信息采集34

4.2.2水利信息网39

4.2.3水利数据中心41

4.3业务应用体系46

4.3.1水利业务分类46

4.3.2业务应用体系结构框架50

4.3.3业务应用实现51

4.4保障环境52

第五章水利主要业务应用53

5.1防汛抗旱53

5.2水利行政资源管理54

5.3水资源管理决策57

5.4水质监测与评价57

5.5水土保持监测与管理58

5.6水利工程建设与管理59

5.7农村水电及电气化管理60

5.8水利信息公众服务60

5.9水利规划设计管理62

5.10水利专业数字图书馆63

第六章重点建设工程65

6.1实施策略65

6.2国家水利数据中心66

6.2.1建设目标66

6.2.2系统组成68

6.2.3建设内容68

6.3国家防汛指挥系统69

6.3.1建设目标69

6.3.2系统组成70

6.3.3建设内容70

6.4水资源管理决策支持系统74

6.4.1建设目标74

6.4.2系统组成75

6.4.3建设内容75

6.5水土保持监测与管理信息系统77

6.5.1建设目标77

6.5.2系统组成77

6.5.3建设内容78

6.6水质监测与评价信息系统80

6.6.1建设目标81

6.6.2系统组成81

6.6.3建设内容82

6.7水利行政资源管理系统84

6.7.1建设目标84

6.7.2系统组成84

6.7.3建设内容85

第七章水利信息化保障环境91

7.1标准体系91

7.1.1体系框架92

7.1.2标准建设92

7.1.3标准化与标准化指南93

7.2安全体系93

7.2.1安全基础设施94

7.2.2安全管理96

7.2.3安全建设资金的投入96

7.3建设和运行管理96

7.3.1组织管理97

7.3.2建设管理97

7.3.3运行管理98

7.4政策、资金与人才99

7.4.1政策保障99

7.4.2资金保障99

7.4.3人才保障100

第八章投资估算与近期进度安排102

8.1投资估算102

8.1.1编制说明102

8.1.2编制原则和方法102

8.1.3编制依据103

8.1.4估算结果104

8.2近期建设进度安排109

8.2.1信息基础设施建设109

8.2.2业务应用111

8.2.3水利信息化保障环境建设112

8.2.4近期投资安排113

第九章国民经济评价115

9.1信息化对生产力和社会发展的推动115

9.2信息化对水利工作综合能力的全面提升116

9.3水利信息化效益分析117

9.4水利信息化与国民经济发展的关系122

第一章水利信息化背景

水是基础性的自然资源和战略性的经济资源，水利是国民经济的重要基础设施，是实现社会经济可持续发展的重要物质基础。

水利事业发展和水资源的可持续利用直接关系到国家全面建设小康社会目标的实现。

水利部门作为政府的水行政主管部门，肩负着防汛减灾、水资源管理和水生态环境保护的重任。

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国实现工业化、现代化的关键环节。

水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体体现，是带动水利现代化的重要措施之一。

水利信息化的核心是为实现水利现代化、全面建设小康社会提供支撑。

　　1.1水利信息化概述

中国共产党第十六次全国代表大会政治报告中明确提出，"全面建设小康社会，最根本的是坚持以经济建设为中心，不断解放和发展社会生产力。

根据世界经济科技发展新趋势和我国经济发展新阶段的要求，本世纪头二十年经济建设和改革的主要任务是，完善社会主义市场经济体制，推动经济结构战略性调整，基本实现工业化，大力推进信息化，加快建设现代化，保持国民经济持续快速健康发展，不断提高人民生活水平;并进一步指出，"实现工业化仍然是我国现代化进程中艰巨的历史性任务。

信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。

坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。

"水利作为国民经济的重要基础设施，面临新的形势和任务，肩负着重大的历史使命。

水资源是人类赖以生存和发展所需不可替代的自然资源，水旱灾害又是人类面临的主要自然灾害之一。

随着我国国民经济的高速发展，人民生活水平得到不断提高，社会对水资源需求的数量与质量要求也越来越高。

但由于我国地处东亚大陆，季风气候特征明显、降水时空分配不均、下垫面条件复杂、人口众多，致使全国洪涝灾害、干旱缺水、水土流失和水污染仍十分严重，水利面临的问题和矛盾趋于复杂，尤其是有限的水资源和不断增长的需求之间矛盾越来越尖锐。

洪涝灾害、干旱缺水、水土流失、水污染四大水问题对我国全面建设小康社会已经构成严重制约。

水利部门作为政府的水行政主管部门，肩负着为社会提供有效的防汛减灾服务、高保证率的清洁水源以及保护和谐水生态环境的重任。

建国以来，为解决水问题，经过长期不懈努力，我国已经在全国范围内建成了基本配套的水利工程体系，并且在抗御洪水、提供水源和保护生态等方面发挥了重要作用，取得了巨大的社会效益和经济效益。

在水利工程体系初步形成的条件下，为了更好地发挥其作用，提高科技对水利的贡献率，必须广泛利用信息技术，充分开发水利信息资源，提升水利为国民经济和社会服务的整体能力和水平，实现工程水利向资源水利转移，追求治水过程中人与自然的和谐共处。

信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，也是我国产业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节。

水利信息化就是指充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、存储、处理和服务，全面提升水利事业活动效率和效能的历史过程。

水利信息化可以提高信息采集、传输的时效性和自动化水平，是水利现代化的基础和重要标志。

为适应国家信息化建设、信息技术发展趋势、流域和区域管理的要求，大力推进水利信息化的进程，全面提高水利工作科技含量，是保障水利与国民经济发展相适应的必然选择。

水利信息化的目的是提高水利为国民经济和社会发展提供服务的水平与能力。

水利信息化建设要在国家信息化建设方针指导下，适应水利为全面建设小康社会服务的新形势，以提高水利管理与服务水平为目标，以推进水利行政管理和服务电子化、开发利用水利信息资源为中心内容，立足应用，着眼发展，务实创新，服务社会，保障水利事业的可持续发展。

水利信息化的首要任务是在全国水利业务中广泛应用现代信息技术，建设水利信息基础设施，解决水利信息资源不足和有限资源共享困难等突出问题，提高防汛减灾、水资源优化配置、水利工程建设管理、水土保持、水质监测、农村水利水电和水利政务等水利业务中信息技术应用的整体水平，带动水利现代化。

为了保障全国水利信息化建设的顺利进行，需要对其做出相对全面且具有适度前瞻性与可操作性的规划。

　　1.2现状及存在问题

　　1.2.1信息技术应用现状

我国水利行业的现代信息技术应用工作起步较早，特别是经过"九五"期间的努力，已取得了一定的进展，在水利工作的各个方面均有不同程度应用。

目前，信息技术在某些业务信息采集、传输、存储、处理、分析和服务的部分环节中已发挥了显著作用。

但从总体上看，业务处理仅实现了部分数字化，相关技术规范不完善，信息共享机制不健全，有限的数据资源总体质量不高，使用效率较低。

水利信息化总体上仍处在起步阶段，地区发展极不平衡。

　　1、信息采集

在水利信息采集方面，全国水利系统已有50％雨量监测数据和近50％的水位监测数据采集实现了数字化长期自动记录，流量和其它要素的自动测验方面也在进行积极地探索。

部分重点防汛地区建成了水文信息自动采集系统，工情、旱情、灾情、水资源、用水节水、水质、水土保持、工程建设管理、农村水利水电、水利移民、规划设计和行政资源等信息采集也具有一定的手段。

航空航天遥感、全球定位等技术在部分业务中得到应用。

但从整体上看，信息采集系统不健全、不配套，直接通过数字化手段进行采集的信息要素类型较少，时间、空间、采集频度和精度与水利各项工作的整体需求不相适应，数字化的信息量占水利信息总量的比例严重偏低。

　　2、计算机网络与信息传输

在计算机网络与信息传输方面，目前从水利部到各流域机构和各省（自治区、直辖市）水文部门之间，初步形成了基于中国分组交换网的全国实时水情计算机广域网，能进行实时水情信息传输；部分地区建成了宽带计算机广域网，全国部分省级以上水行政主管部门建立了信息发布网站，并连入因特网，开始向社会提供部分水利信息。

部分重点防洪省（自治区、直辖市）已初步实现了水雨情信息传输网络化、接收处理自动化和信息管理数字化，提供水雨情信息服务的水平与能力有了一定的改善。

水利部机关、流域机构、多数省级水行政主管部门内部已初步实现以网上公文流转为主要内容的办公自动化。

部与流域机构间、流域机构与省（自治区、直辖市）间的联网办公也在积极推进中，部分单位之间已经实现了远程文件传输、公文和档案的联机管理等。

但从整体上看，现有网络覆盖面窄，传输能力低，远远不能满足水利业务的需求。

从采集点到计算机网络基层节点之间缺乏有效的信息传输手段，制约了信息技术应用整体水平的提高。

　　3、数据库

　　在全国范围内80％以上的历史水文整编资料已经入库，初步能够对外提供查询服务。

国家级水利政策法规数据库初步建成，也已提供社会公众服务。

　　其它在建的数据库有：

　　综合性数据库。

主要包括人事劳动、计划财务、水资源公报信息、灌区信息、土壤侵蚀、水土保持、重点工程档案和文献等。

　　水利水电工程建设专业数据库。

主要包括各类水工建筑物、环境影响及对策、跨流域调水、施工技术、工程监理适用规范等。

　　灾害监测与评估专业数据库。

主要包括历史洪水、洪水风险、洪水仿真、滩区蓄滞洪区、水体光谱标准、遥感监测图像等。

　　虽然数据库建设已涉及相当多的水利业务，但这些已建或在建的数据库模式多样、标准化程度低、存储数据难以同化、安全与更新机制缺乏、技术水平差距明显，难以实现信息共享。

　　4、信息处理及应用

水利技术实际应用中的复杂运算工作已能在计算机上实现，地理信息系统等技术在数据分析与表达方面也有了一定程度的应用。

在水利部机关、流域机构、部分省（自治区、直辖市）等水利部门的不同业务中，建立了相应的信息系统，并发挥了积极的作用。

各种新理论、新方法的引入进展迅速，个别系统还达到了国际先进水平。

但由于信息资源不足，软硬件和数据资源整体协调困难，致使已经形成的信息处理能力难以充分发挥。

全国水利信息技术应用方面，总体上已取得了一些进展，但各地区发展很不平衡。

沿海好于内陆，东中部好于西部，防汛重点地区好于其它地区，与国民经济和社会发展水平的地区差异分布基本一致。

　　1.2.2存在的主要问题

虽然在水利业务中广泛应用现代信息技术、开发信息资源为特征的水利信息化建设已经起步，但进展比较缓慢，各级水行政主管部门、各水利业务领域发展也很不平衡，覆盖全国的水利信息网络尚未形成。

对照国民经济信息化的发展要求，当前水利信息化存在的问题主要表现在以下几个方面。

　　1、信息资源不足

水利工作管理要面对洪涝、干旱及水污染灾害的防范、水资源调配、水土保持和水环境监测四大主题，所需支撑信息在内容上涉及面广，信息采集的时空间隔、数据类型、数据精度、交换格式与表达方式具有多样化特征。

信息资源不足主要表现为：

时效较差、种类不全、内容不丰富、基准不同、时空搭配不合理等，特别是信息的数字化和规范化程度过低，更加重了信息资源开发利用的难度。

尽管多年来水行政主管部门做了大量的基础性工作，积累了一些基本观测资料，初步建设了一些基础数据库。

但涉及减灾决策、水资源优化配置和水利建设管理等众多急需的相关基础信息资源建设还极不完善，如服务于多层次业务需求的空间数据，水资源调度，工程现状与工程规划设计及其它各专业数据库的建设尚未全面启动。

此外，信息的规范化和数字化程度过低。

从水利系统自身的角度看，一是动态信息采集环节薄弱，二是信息积累未能全面规范化，有许多宝贵的原始观测记录、历史文档、规划与设计等资料已因年代久远，未能得到妥善保护而损毁或散失，造成信息损失。

与相关行业的信息交流受信息交换机制的制约，要么获取困难，要么因业务侧重点不同，所获得的信息不完全符合其它水利业务应用的要求。

　　2、信息共享困难

可重用性与共享性是信息资源价值优势的突出体现，共享是充分开发和广泛利用信息资源的基础。

由于水利信息化还处于起步阶段，各种信息基础设施与共享机制仍不配套，导致有限的信息资源共享困难。

主要表现在：

　　1）服务目标单一，导致条块分割

目前在水利系统结合各项业务应用目标，开发建设了一些专用数据库及相应的应用软件。

但由于各自技术水平、任务来源和资金渠道不同，这些数据库及其应用大多分散建设在各个地区和不同业务部门，呈现条块分割的特征，形成以地域、专业、部门等为边界的信息孤岛。

各数据库之间缺乏信息共享机制与手段，有些内容还相互重复、甚至互相矛盾。

许多数据库为解决特定研究或业务应用而建，服务目标单一、相关文档不全，给后续扩展和改造增加了困难，更难以被其它系统调用和共享。

受各方面条件的限制，许多数据库不具备持续运行条件，难以向外界用户提供服务。

　　2）标准规范不全，形成数字鸿沟

水利信息标准规范尚不健全，行业内大多数数据库与具体业务处理紧密绑定，服务目标单一。

多数已建数据库规范性较差，自成体系。

对数据库文档普遍不重视，导致数据库只能在有限范围、有限时段内由少数人员熟悉使用。

在共享环境中，这些数据库内的信息内容很难理解，其价值无法判断。

客观上形成了难以逾越的数字鸿沟。

　　3）共享机制缺乏，产生信息壁垒

由于以信息共享政策法规为主体的信息共享机制还未建立，社会公益与市场化服务界限不清，信息服务合理补偿机制尚未形成，导致信息资源的占有者都希望共享其它占有者的信息资源，却不愿意将自己所拥有的信息资源提供共享，单向的共享愿望形成事实上的信息壁垒。

　　4）基础设施不足，阻碍信息交流

在当前水利行业网络系统等软硬件基础设施还很不完善的条件下，难以构成有效的信息资源共享技术支撑环境，导致信息交流的通道不畅、能力不足、效率不高，安全没有保障，阻碍了信息资源的共享。

　　3、应用基础薄弱

信息开发与应用的基础是信息的共享与水利业务处理的数字化。

除因信息资源限制导致的应用水平低外，对信息技术在水利业务应用的研究不充分、大多数水利业务数学模型还难以对实际状况做出科学的模拟。

各级水利业务部门低水平重复开发的应用软件功能单一、系统性差、标准化程度低，信息资源开发利用层次较低、成本高、维护困难，不能形成全局性高效、高水平、易维护的应用软件资源。

　　1.3水利信息化的必要性

　　1.3.1水利面临严峻形势

　　水利是国民经济的基础设施，是国民经济和社会可持续发展的命脉。

水利信息是国家基础国情信息之一。

新中国成立以来，经过半个多世纪的建设与发展，全国已建成水库8.5万座，修建堤防26万千米，年供水能力由1949年约1000亿立方米提高到1999年5700亿立方米左右。

有效灌溉面积发展到8.5亿亩，累计治理水土流失面积67万平方千米，水电装机总容量达2880万千瓦，447个县实现农村电气化。

我国用仅占全球6％的可更新水资源和9％的耕地支撑着占全球22％人口的温饱和经济发展这一事实，充分表明水利工程建设取得了巨大成就。

但是，与全面建设小康社会的要求相比，水利的能力和技术水平仍存在很大差距，主要表现在以下几个方面。

　　1、洪涝灾害频繁

　　我国是一个洪涝灾害频繁的国家。

近几年来，国家虽然加大了防洪工程建设的投入，但是洪涝灾害造成的直接经济损失仍然比较严重，同等量级洪水造成的损失呈增加的趋势，因洪涝灾害每年都造成数千人员死亡。

如2002年大江大河没有发生流域性洪水，但全国仍有1.51亿人不同程度地受到洪涝灾害影响，直接经济损失达840亿元。

这些损失虽然低于九十年代的平均水平，但是绝对数值仍然很大。

我国大江大河防洪体系还不完善，控制性工程不足，一些在建工程还没有发挥效能。

蓄滞洪区安全建设滞后，运用难度大。

特别是中小河流的防洪标准仍然很低，病险堤防、涵闸和水库的数量仍然很大，我国防洪工程抗御洪水的能力仍然有限。

　　此外，非工程措施建设严重滞后，信息不灵，基础设施严重不足。

有的防汛指挥部门没有配备传真机、计算机、打印机等必要的设备。

甚至有的基层防汛指挥部门工作人员不会操作计算机，不会使用防汛相关软件，存在信息采集与报送不及时、重点不突出、程序不规范等问题。

整体抗御洪水灾害的能力与国民经济的发展不相适应。

　　2、水资源短缺

　　随着人口的增长、经济的高速发展和社会的不断进步，水资源短缺的形势日益严峻，旱灾发生的频率、范围和影响领域不断扩大，旱灾造成的损失也越来越大。

农作物年均受灾面积、损失粮食及其占粮食产量的比例由20世纪50年代的1.74亿亩、435万吨、2.5％分别增加到20世纪90年代的4.07亿亩、2450万吨、4.7%；全国669个建制市中有400多个供水不足，110座城市严重缺水，年缺水量60亿立方米；工业方面，因干旱缺水平均每年直接影响工业产值2300多亿元；全国沙化、荒漠化土地面积已占国土面积的45.5%；因超采地下水，全国地下水漏斗区面积达8.7万平方千米。

据世界银行分析，20世纪90年代我国每年因水资源短缺造成的直接经济损失以及由于缺水导致生态环境恶化造成的损失超过500亿美元。

干旱缺水已经直接影响到国家经济发展、社会进步和生态改善，影响人民生活质量和健康水平的提高。

工农业用水效率低等方面的问题仍比较突出，全国19.5亿亩耕地，目前有效灌溉面积只有8.3亿亩，还有11亿多亩耕地没有水利灌溉设施，农业生产很大程度上还是靠天吃饭。

　　3、水土流失严重

　　全国现有水土流失面积356万平方千米，占国土面积的37%，严重的水土流失导致土地生产力下降，洪涝干旱灾害加剧，生态环境恶化，沙尘暴频繁发生，江河湖库淤积严重，对国民经济、社会发展和人民生活造成严重影响。

　　4、水污染加剧

　　仅1999年全国污水排放总量达606亿立方米，且80%未经处理直接排入江河湖库，远远超过天然水体的自净能力，导致天然水体大范围污染，严重破坏了生态环境，不但造成巨大的经济损失，而且引起的环境破坏难以恢复。

　　洪涝灾害、干旱缺水、水土流失和水污染等四大问题还远没有解决，每年带来的损失也愈来愈巨大，已经严重影响全面建设小康社会目标的实现。

面对严峻形势，水利需要全面提高效率与能力，需要与国民经济和社会发展相适应，需要用水利信息化来带动水利现代化。

　　1.3.2水利信息化是水利现代化的必然选择

　　长期的水利实践证明，完全依靠工程措施，不可能有效解决当前复杂的水问题。

广泛应用现代信息技术，充分开发水利信息资源，拓展水利信息化的深度和广度，工程与非工程措施并重是实现水利现代化的必然选择。

以水利信息化带动水利现代化，以水利现代化促进水利信息化，增加水利的科技含量、降低水利的资源消耗、提高水利的整体效益是新世纪水利发展的必由之路。

　　1、是提高防治水旱灾害、水资源管理水平的需要

　　水利信息是防汛抗旱决策的基础，是正确分析和判断防汛抗旱形势、科学制定防汛抗旱调度方案的依据。

水利信息系统的建立，能大大提高雨情、水情、工情、旱情和灾情信息采集传输的时效性，提高预测和预报的及时性和准确性，为制定防洪抗旱调度方案、提高决策水平提供科学依据，最终达到充分发挥已建水利工程设施效能的作用。

　　目前，全国水资源供需矛盾日益突出，水环境污染形势十分严峻，严重影响了水资源的开发和利用，制约了经济和社会的发展，严重影响了人民的生产和生活。

水资源合理配置、防污治污工作的开展和决策需要水量、水质和水工程等多方面信息的联合决策，因此，迫切需要利用现代信息技术及时收集和处理大量的信息，为水资源调度、合理使用以及保护决策提供及时准确的信息支持。

　　2、是实现治水思路历史性转变的需要

　　水利工作要从过去重点对水资源的开发、利用和治理，转变为在水资源开发、利用和治理的同时，更为注重对水资源的配置、节约和保护；要从过去重视水利工程建设，转变为在重视水利工程建设的同时，更为注重非工程措施的建设；要从过去对水量、水质、水能的分别管理和对水的供、用、排、回收再利用过程的多家管理，转变为对水资源的统一配置、统一调度、统一管理。

水利信息化是实现上述转变的重要技术基础。

　　3、是政府部门转变职能的重要内容

　　信息已经成为与物质同等重要的资源。

政府充分开发和利用信息资源，是正确、高效行使国家行政职能的重要环节。

政府机构改革和职能转变，客观上要求政府部门广泛获取、深入开发利用信息资源以更好地管理复杂的政府事务，提高管理水平和工作效率，加强政府与广大公众之间的联系，使社会各界有效监督政府的工作，达到改进服务的目的。

水利各级部门作为政府的职能部门同样需要水利信息化来实现职能转变。

　　4、是促进国民经济协调发展的需要

　　水利信息化对于建立包括节水型农业、工业在内的节水型社会，推进城市化进程，提高资源共享，促进国民经济协调发展具有十分重要的现实意义和长远的历史意义。

特别是对于全面建设小康社会，开发西部缺水地区，提高水资源的利用率，促进国民经济协调发展也将具有重要现实意义和长远的历史意义。

第二章规划原则与范围

　　水利能力的全面提升，需要充分的信息资源共享，以应用需求为导向，开发信息资源，将现代信息技术与水利科技有机融合，形成工程措施与非工程措施共同支撑的现代化综合水利技术体系。

水利信息化建设应该规划先行。

　　水利信息化是水利现代化的重要基础和标志，但水利信息化并不能代替水利现代化。

水利信息化规划与其它水利建设发展规划一起共同描绘新时期水利发展的宏伟蓝图。

　　2.1规划原则

　　水利信息化是一个长期的发展过程，必须根据信息技术在水利业务中应用的规律，分阶段设定目标，并给予规划。

因此，本规划针对当前水利发展面临的主要问题和信息技术发展趋势，将近期以重点建设信息基础设施、解决信息资源不足与共享困难为突破口，中期以增强信息深