珠江委-谢志强-珠江水旱灾害防御信息化建设实践与探索

珠江水旱灾害防御信息化建设实践与探索水利部珠江水利委员会谢志强2019年4月第九届防汛抗旱信息化论坛—长沙建设理念与做法主要建设成果存在的主要问题下一步工作打算主要内容123401建设理念与做法添加标题暨内容1建设理念与做法基础数据资源整合共享业务应用珠江委水旱灾害防御信息化建设遵循“需求牵引、实用先导、统一开发、注重积累”的建设理念，不断加强基础数据建设，突出业务应用和资源整合共享，实现了信息化系统的可持续应用和扩展升级。建设理念需求牵引实用先导统一开发注重积累建设理念添加标题暨内容1建设理念与做法防洪工程数据库建设基础资料平台、值班系统和会商平台建设国家防汛抗旱指挥系统（一期、二期）工程洪水风险图编制项目珠江委水旱灾害防御信息化依托水利基金、国家防汛抗旱指挥系统（一期、二期）工程、全国山洪灾害防治非工程措施、洪水风险图编制等重点项目建设，并充分整合珠江委相关信息化资源，实现了有限资金的高效利用。水文数据库和中国洪水预报系统建设整合数据中心建设、水库动态监管系统建设过程添加标题暨内容1建设理念与做法所有业务数据“一数一源”，提供统一的访问接口供各业务系统访问，建立数据维护更新机制，解决了数据多头管理、维护更新困难的问题。珠江委水旱灾害防御信息化项目延续时间长、项目来源多，采用统一的技术框架开发及系统界面风格，使用户能够快速适应不同系统的操作使用流程。基于统一的地理空间数据库，根据业务需要制作各类业务专题图，提供统一的访问接口，并基于地图进行关联数据的图表查询，实现了清晰、直观的可视化高效管理。统一数据源管理统一流域“一张图”统一开发技术框架020103基于安全策略的统一用户管理、认证和单点登录，识别电脑IP自动登录验证，解决同时使用多个应用系统时重复登录的问题。统一用户认证管理04统一集成业务平台055个“统一”开发思路各业务应用系统独自成体系，集成整合各业务应用系统相关功能模块，形成统一的业务平台，即1+N模式。添加标题暨内容02主要建设成果添加标题暨内容2主要建设成果——基础数据实时雨水情数据库热带气旋数据库历史大洪水数据库历史洪灾数据库地理空间库防洪工程数据库社会经济数据库实时工情数据库洪涝灾害统计数据库旱情数据库一期工程二期工程山洪灾害专题数据库重点地区洪水风险图成果数据库国家防汛抗旱指挥系统工程珠江委防汛抗旱综合数据库全国山洪灾害防治非工程措施项目数据库水文数据库水质数据库（咸情）水利普查数据库方案预案库整合利用其他数据库洪水风险图成果数据库添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用序号单项工程名称1珠江委工情信息采集系统2珠江委工程视频监控系统3珠江委天气雷达应用系统4珠江委移动应急指挥平台5珠江委计算机网络与安全系统6珠江委数据汇集与应用支撑平台7珠江委防汛抗旱综合数据库信息采集网络通信两台一库序号单项工程名称8珠江委洪水预报系统9珠江委防洪调度系统10珠江委洪灾评估系统11珠江委抗旱业务应用系统12珠江委综合信息服务系统13珠江委系统集成与应用整合业务应用集成与整合综合门户防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容对单项工程建设成果进行全面总结，按照统一的模板整理制作成图册。2主要建设成果——业务应用防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用洪水预报系统系统应用防汛抗旱指挥系统工程流域重要断面的预报成果优选与发布流域重要水库实时调度历史洪水资料整理入库模型参数自动率定实况降雨量面图分析系统主要功能汛末骨干水库蓄水调度珠江枯水期水量调度大藤峡施工期水情预测汛期流域洪水防御添加标题暨内容洪水预报系统（技术特点）2主要建设成果——业务应用预报模型模块化系统将实用模型进行独立的模块化开发，增强系统的通用性。方案构建标准化设定标准化预报方案的构建过程，提高系统的可延续性。实时预报流程化上下游断面连续预报模式，实现流程化作业预报。防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用防洪调度系统功能结构图防洪调度系统是一个开放可定制的水库耦合河道演进的调度系统，并初步实现了预报调度流程。防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用防洪调度系统结果演示方案制定流程图防汛抗旱指挥系统工程02规则调度01指令调度04自由出流03水位控制提供多种调度方式添加标题暨内容洪灾评估系统2主要建设成果——业务应用洪灾损失评估洪灾评估系统开发了洪灾损失评估模型和灾情等级评价模型，集成了洪水风险图编制成果，实现了灾前、灾中、灾后评估等功能，为珠江防汛减灾决策提供依据。防汛抗旱指挥系统工程灾前评估灾前评估灾前评估珠江委添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用洪灾评估系统（系统特点）洪水风险图灾前评估灾中评估灾后评估系统包括灾前评估、灾中评估和灾后评估模块。可实时获取雨水情数据，进行灾前、灾中快速评估。与流域洪水风险图成果、洪水高速计算系统等无缝衔接，可基于已有洪水风险图成果或洪水淹没实时计算并进行洪灾评估。功能全面实时高效无缝衔接防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用洪涝实时分析及动态展示实时、动态典型、静态高速计算洪水淹没三维动态展示实时溃口参数设置◆自主研发计算引擎，为《重点地区洪水风险图编制项目可选软件名录》三个国产软件之一。◆通过网格优化、算法改进、并行计算等技术手段，快速完成实现任意水文与溃口条件下洪水淹没和洪灾评估的高速计算分析。加速比达15倍左右，20分钟内可完成西江浔江段防洪保护区（1068km2）15天的洪水淹没过程模拟与洪灾评估。防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用抗旱业务应用系统开发了适合于珠江流域特征的遥感旱情监测模块，定期形成旱情监测简报。防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用抗旱业务应用系统（系统特点）内容全面从气象旱情、水文旱情、农业旱情、城市旱情等多角度、全方位进行展示；多学科交叉以气象、水文、遥感多学科的交叉耦合为特色，形成了基于“气象-水文-遥感”耦合的旱情监测技术体系；流域特色强根据珠江流域特点，建立了适合于南方地区的旱情监测模型，能够及时准确的分析珠江流域内最新旱情状况。防汛抗旱指挥系统工程添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用珠江山洪灾害监测预警信息共享系统实现了云南、贵州、广西、广东、福建、海南等6省（自治区）山洪灾害防治非工程措施实时雨量监测预警。全国山洪灾害防治非工程措施添加标题暨内容2主要建设成果——业务应用珠江小型水库动态监管系统全国山洪灾害防治非工程措施小型水库安全度汛一直是流域防洪安全的薄弱环节，集成了珠江小型水库动态监管系统(8700余座)。动态监管和预警软件主要功能：自动采集工程现场的水位、雨量、图像、温度、大坝安全等信息，利用动态监管和预警软件，对水库信息进行实时监视、自动预警、查询、统计、分析。数据采集终端添加标题暨内容综合值班管理系统2主要建设成果——资源整合共享快速获取实时雨水情、气象、工程等信息；自动接收交换文件、传真、邮件、洪涝灾情；发送短信平台，可手工、自动；在线处理防汛抗旱简报、公文；统一信息资源管理，资料文档、值班日志等。添加标题暨内容2主要建设成果——资源整合共享综合信息服务系统综合门户信息监控在水利一张图和流域防汛抗旱综合数据库的基础上，基于应用支撑平台和门户技术，实现集水雨情、气象、工情、旱情、灾情、日常业务等信息资源的一站式服务。添加标题暨内容2主要建设成果——资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商平台对相关业务应用系统功能模块或服务资源进行抽取封装，集成整合成统一的电脑端展示平台，着重基础数据和业务应用成果展示。添加标题暨内容2主要建设成果——资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商平台全面的实时监控和预警系统特点1对全流域雨情、水情、工情、流量、潮位、咸情、珠海供水水库、泵站等相关实时信息进行监控与查询，对超警戒站点进行报警提醒。添加标题暨内容2主要建设成果——资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商平台丰富的气象信息产品系统特点2接入流域丰富的气象产品，包括卫星云图、天气雷达、降雨预报（中央气象台、欧洲数值预报）、台风路径、天气形势图等气象产品。添加标题暨内容2主要建设成果——资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商平台便捷多样化的查询方式系统特点3围绕查询对象，实现多源数据的关联查询，可在地图上直接点击鼠标左、右键关联查询，也定制了台风专题、历史大洪水专题、水量调度专题等专题集中查询。添加标题暨内容2主要建设成果——资源整合共享防汛抗旱指挥系统会商平台水利一张图的多样化表达系统特点4基于珠江水利一张图，以专题图的方式展现流域内不同水利地理要素的分布，对流域内重点工程采用360度全景照片、三维虚拟仿真、三维GIS平台展现。添加标题暨内容2主要建设成果——资源整合共享珠江防汛通APP将珠江流域水旱灾害防御相关信息集成整合在移动手机端，为工作组和专家组提供及时、方便、可靠的相关信息。03存在的主要问题添加标题暨内容3存在的主要问题01020304➢旱情监测数据偏少；➢中小河流站点数据未得到充分应用；➢数据准确性存疑（历史静态数据核实、实时山洪灾害雨量数据存在漏报的问题）。➢大数据分析应用（含针对性历史背景数据整理）不够；➢仍有数据未与“一张图”互联，业务专题图应用有待加强。➢委内信息整合、与流域各省（自治区）数据整合共享不够；➢流域水工程联合调度数据支持不足。➢互联网+、大数据、物联网、无人机等新技术、新设备应用不足，洪水预报、防洪调度系统智能化程度不高。采集不够全面共享存在壁垒手段有待加强数据挖掘不足1、智能感知（数据）方面存在的问题添加标题暨内容3存在的主要问题部分已建系统功能操作烦杂、业务逻辑不清；洪水预报系统、防洪调度系统等系统难以满足水工程防灾联合调度要求。现有洪水、枯水径流预报方案不完善；现有防洪调度、应急水量调度等调度方案预案不完善。调度系统与水文预报系统的耦合主要是采用数据交换的形式，预报系统、调度系统相对独立，未形成预报调度一体化平台。目前已建数据库、应用系统等资源整合共享仍不足，大部分系统功能仍较为独立、分散。有些已建的系统实用性不强水工程防灾联合调度方案预案体系不完善预报调度系统未形成一体化资源整合仍不完善2、实用方面存在的问题04下一步工作打算添加标题暨内容4下一步工作打算1、加强已建系统运用、维护管理，充分发挥系统效益加强已建业务系统应用，在实践中发现问题，不断提炼业务需求，从需求中来到应用中去，在应用中不断完善系统，形成良性循环。加强已建系统维护管理，完善维护管理机制，及时处理系统应用中发现的问题。添加标题暨内容4下一步工作打算2、筹划开展流域水工程防灾联合调度系统建设编制重点水工程洪水预报方案和以重要水工程为龙头的流域水工程调度方案。建成覆盖流域的水工程防灾联合调度系统,实现预报调度业务一体化，支撑防洪调度和应急水量调度决策。开发符合流域特点的洪水预报、防洪调度及应急水量调度模型。添加标题暨内容4下一步工作打算3、加强云计算、大数据、互联网+、AI、移动互联技术应用➢加强气象信息产品的存储、分析和挖掘应用；➢加强无人机的应用；➢加强现有数据审核；➢流域重点区域水雨情站点的大数据整合应用。强化智能决策应用强化信息与应用共享强化信息获取与处理运用互联网+、云计算技术，加强“一张图”的综合信息展示与应用，加强流域信息和应用共享，强化移动端的信息采集和查询应用，针对性地开展公众服务。运用AI等技术构建情境式案例，强化多目标、多手段决策支持系统建设，大力提高水旱灾害防御信息化智慧化水平。添加标题暨内容感谢聆听请批评指正！