我国灌区信息化建设面临的问题与解决措施

　　我国的农业灌区大多建立于上世纪中期，由于历史原因和经济体制的原因，这些灌区运行管理中存在着诸多问题：运行成本远高于水价；设备老化破损不配套；灌区的维护经费不足，财政经费不能足额到位；水费方式收取不合理，甚至部分灌区还在按灌区面积收费；灌区末级渠系管理主体缺位等等。随着全球性水资源短缺，能够使灌区走向高效节水、科学管理、良性运行的灌区信息化建设，成为解决上述问题的有效途径。

　　1　国外农业灌区信息化的发展概况

　　国外发达国家灌区信息化发展较早，灌区的信息化建设水平也高于国内，如美国、澳大利亚、日本、法国等，它们把计算机、系统工程、信息工程、自动化控制、GIS 等技术应用于水资源管理，在水管理领域大量采用计算机技术调控渠系输水与配水，集信息采集、处理、决策、信息反馈、监控为一体，足以实现水资源的合理配置和灌溉系统的优化调度[1]。

　　2　国内农业灌区信息化现状

　　上世纪七十年代初，我国就开始进行农业灌区自动控制技术的研发，并对自动计量、自动预测预报也进行了相关探索。这些技术对当时的灌区管理发挥了重要作用，有些系统一直应用到现在。由于技术、经济等条件制约，当时原本就粗放的灌区自动化技术也一直停留在初期阶段，随着灌区信息化技术的高速发展，相对于国外发达国家而言，目前，我国灌区管理手段仍然较为落后、标准也较低。

　　3　我国灌区信息化建设存在的问题

　　目前，我国大型灌区管理能力的建设与提高相对滞后，灌区信息化建设工作还处于比较低的水平，面临着各方面的问题，主要表现在以下几个方面。

　　3.1　灌区信息化建设的投入不足

　　灌区的信息化建设是一项长期的工程，具有自身的综合性和持续性，一般的私人资金又因为无利润回报不会投向灌区[2]，各级政府财政支持不足，相关系统工程的建设不能配套，难以发挥已建工程的效益和作用。比如有的灌区建设了水情信息采集点和闸门控制点，受资金制约还没有开发业务应用软件，采集的数据也就无法应用；有的灌区仅用几万元建立一个简易软件，应付使用。灌区的发展是农业的支柱，资金投入不足制约着灌区的信息化建设，也必将会影响我国农业的发展进程。

　　3.2　缺乏统一的标准规范

　　目前，行业内存在许多信息系统开发的标准规范，但并没有针对灌区信息化建设的统一指南和标准，专用网络没有统一规划，也没有规定水利信息软件的统一结构，导致了各灌区信息化建设软件开发的重叠，甚至重叠的水平较低。

　　不仅造成了灌区系统资源的浪费，同时严重阻碍了各灌区信息资源的共享，严重制约了水利信息应用水平的提高。

　　3.3　信息采集、传输水平较低

　　3.3.1　信息采集点少

　　由于资金、设备不足等限制，多数灌区中布置的信息采集点较少，不能准确、及时、有效的采集水资源的各项特征值、灌区土壤墒情以及灌区灌溉、管理、水资源调度所需要的其他信息。使得多数灌区无法制定动态的灌溉计划，水资源调度也凭经验进行，根本无法适应作物生长结构及水情变化，必然造成水资源的浪费。

　　3.3.2　信息采集手段落后

　　大部分灌区观测站点的信息采集设施陈旧落后，信息采集主要靠人工，而且人工观测的准确度和实效性较低，不能满足指导灌溉的需要。

　　3.3.3　缺乏多元化的传输方式

　　目前，部分灌区的信息化建设已见成效，信息的传输手段也趋于多元化。但多数灌区的信息传输手段较为单一，监测的水情、土壤墒情、作物长势等信息只能通过传输模拟信号的电话线作为媒介进行传输，缺乏时效性。

　　3.4　重硬件、轻软件

　　灌区建设中存在重视硬件建设、轻视软件开发及推广应用的倾向。这种倾向的影响主要由以下几点：

　　1）灌区的硬件设备不能充分发挥作用。

　　2）灌溉系统的操作及维护较为困难。

　　3）水情、土壤墒情、作物长势等数据的整理、分析等工作还需要手工操作，没有真正减轻工作量[3]。

　　4）软件开发投入少，已经开发的软件推广应用不力，严重制约灌区信息化水平的提高。

　　3.5　各灌区信息化系统之间接口困难

　　灌区系统之间的接口包括各子系统之间的接口和灌区系统与中央、流域、省 ( 自治区、直辖市 )、地市和县级等5 个层次之间的接口[4]。

　　目前大多灌区已经建立了自己的局域网络系统，由于各个灌区的发展程度存在差异，各水利职能部门业务重点不同，各层次、各区域工程建设的规模、重点和实施时间、具体建设技术方案不同，各灌区局域网络系统之间的接口困难，同时也影响了信息的共享。

　　3.6　信息化管理人才缺乏

　　部分灌区缺乏从事灌区信息化建设的专门技术人才，现有的管理人员技术水平较低，缺乏专业的管理维护，容易造成系统的落后，使建成的灌区信息系统无法充分发挥作用。直接影响了信息化的效益，容易造成使用者对信息化的不信任。

　　3.7　信息安全性差

　　各灌区建立有自己的网络平台，各自为政，容易给用户的使用带来不便。在交叉使用时存在安全隐患：用户被冒名登录、网络服务被攻击、信息数据泄露、信息数据被盗和被篡改等。

　　4　实现灌区信息化的对策

　　4.1　加大投入，多渠道筹措资金

　　调动各方面积极性，多渠道筹措资金，如支农、农水补助、国土整治等，保证项目建设；建立有效的资金落实保障机制，专款专用。资金的来源应形成“政府引导、社会共建”的多渠道、多元化投资格局，即“政府投资、政策集资、社会融资、民营出资、银行贷款、利用外资”[5]。

　　4.2　全面规划，统一标准

　　灌区信息化建设工程的各项步骤实行统一组织和管理；制定灌区信息化建设的技术标准和相关政策，建立灌区信息化标准体系，包括：建立规范化的数据分类和编码标准、元数据标准及管理标准、术语和数据字典标准、数据质量控制标准、数据格式转换标准、空间数据定位标准、信息系统安全和保密标准、信息采集与交换标准等[6]，从而指导大型灌区信息化建设中的信息源建设。

　　4.3　资源共享，建立公共平台

　　充分利用网络资源，建立灌区的公用数据库、灌区通信及公共网络平台。各灌区针对自身条件及实际需要，建立各灌区的公共通信网络，保证信息传输、处理的实时准确，并确保安全性。灌区的共用数据库应包括雨情、水情、闸位、工情、墒情、水质、气象和视频等方面的内容。建立技术支持、项目申报审批、项目管理等综合性平台，使灌区信息化建设前期咨询、中期监督、后评价以及获取技术支持更加迅速、客观、高效。

　　4.4　加强科研，软件、硬件一起抓

　　通过引进诸如数学模拟仿真技术、GIS、GPS、RS 技术、数据库技术、多源信息同化技术等高新技术；与科研院校、有技术实力的企业合作联合攻关等形式，开发适用于灌区的软、硬件新技术、新产品。同时要注意避免低水平重复开发，提高大型灌区信息化建设资金的使用效率。

　　4.5　建立信息安全体系，保障系统安全

　　建立完整的灌区水利信息安全体系，预防因断电或操作失误造成的数据信息丢失；预防设备被盗、被毁；预防雷击、地震等突发性因素造成的损失等。从而保障灌区信息化工程建设和运行管理的顺利进行。

　　4.6　加强灌区人才队伍建设

　　加速人才的培养，是灌区信息化建设顺利进行的重要保障。目前大型灌区信息化人才严重缺乏，应针对各灌区自身的实际需要，落实引进人才的优惠政策，建立良好的用人机制，完善人才的引进机制，加强灌区技术人员的引进和培训工作，提高技术人员的专业素质，为推进大型灌区信息化建设奠定坚实的基础。

　　5　我国灌区信息化的发展趋势

　　灌区信息化建设主要包括两方面。硬件建设：包括墒情、水情等的信息监测设备，灌区内渠系的监控设备等；软件建设：包括水费征收系统，墒情、水情实时监测系统等。灌区信息化最终目标是实现灌区管理的现代化。灌区信息化建设的最终目标是建立一个以信息采集系统为基础，以高速安全可靠的计算机网络为手段，以 3S 技术和决策支持系统为核心的现代化灌区管理系统。

　　6　结语

　　我国农业灌区信息化建设仍处于水平比较低的阶段，存在很多不足之处，灌区信息化建设是一项长期而复杂的任务，需要更新观念、求实创新、加大投入、逐渐完善，以灌区的信息化建设促进灌区的可持续发展。

　　参考文献：

　　[1] 周亚平 , 李欣苓 , 李晓辉 , 等 . 浅析我国大型灌区信息化建设 [J]. 水利水文自动化 ,2007(3):2-4.

　　[2] Ministry of Water Resources and Electric Power.Irrigation and drainage in China[M]. Beijing: ChinaWater Resources and Electric Power Press,1987.

　　[3] 年立新 . 加快实现灌区信息化建设 [J]. 中国农村水利水电 ,2001(9):10-11.

　　[4] 黄显峰 , 邵东国 . 我国灌区信息化建设面临的若干问题与对策 [J]. 水资源保护 ,2005(3):69-70.

　　[5] 广东省水利厅 . 广东省水利现代化建设规划纲要 [M].北京 : 中国水利水电出版社 ,2002.

　　[6] 刘汉宇 . 水利信息化标准体系建设的思路 [J]. 水利技术监督 ,2003(1):9-11.