防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設(shè)所涉及的數(shù)據(jù)來(lái)源廣泛、數(shù)據(jù)量大、類型豐富，要求展現(xiàn)的成果有較高的響應(yīng)速度和可視化展示界面，傳統(tǒng)的信息化建設(shè)手段很難達(dá)到。介紹了貴州省在防汛抗旱指揮系統(tǒng)升級(jí)改造項(xiàng)目中，運(yùn)用大數(shù)據(jù)云技術(shù)搭建水利大數(shù)據(jù)中心，構(gòu)建水利防汛抗旱“一張圖”的框架，使防汛抗旱指揮調(diào)度決策能力得到全面提升。

在水利部國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)的帶動(dòng)下，結(jié)合貴州省搶抓“云上貴州”和大數(shù)據(jù)建設(shè)的歷史性機(jī)遇，貴州省水利廳以防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設(shè)為龍頭，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、水文模擬等高新技術(shù)為手段，積極推進(jìn)全省的水利信息化工作，2015年完成了全省防汛抗旱指揮系統(tǒng)的升級(jí)改造工作，采用云平臺(tái)初步構(gòu)建了水利防汛抗旱“一張圖”的框架，努力提升指揮調(diào)度決策能力。

貴州省水利廳在水利信息化建設(shè)過(guò)程中，與防汛密切相關(guān)的信息化系統(tǒng)主要有防汛指揮系統(tǒng)、山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)、水文中小河流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及水資源監(jiān)控系統(tǒng)等，目前各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)多由各個(gè)業(yè)務(wù)部門自主牽頭建設(shè)，系統(tǒng)以“縱向建設(shè)”為主，缺少“橫向協(xié)同”，“條強(qiáng)塊弱”的現(xiàn)象嚴(yán)重，信息資源由各個(gè)管理部門分別管理，“信息孤島”現(xiàn)象較為普遍，難以統(tǒng)一管理和利用，阻礙了貴州省水利信息化發(fā)展和業(yè)務(wù)應(yīng)用水平的進(jìn)一步提升，目前的防汛抗旱指揮決策支撐平臺(tái)亟需升級(jí)改造。同時(shí)，在防汛抗旱指揮系統(tǒng)中，其數(shù)據(jù)來(lái)源廣，分別有水雨情數(shù)據(jù)、工情數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水利普查數(shù)據(jù)、山洪災(zāi)害數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)資料、測(cè)量數(shù)據(jù)、外系統(tǒng)成果數(shù)據(jù)等；數(shù)據(jù)類型豐富，即有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，同時(shí)又有文檔、圖片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)及計(jì)算量大，系統(tǒng)需要對(duì)全省范圍進(jìn)行大中型水庫(kù)、重點(diǎn)小一型水庫(kù)、重點(diǎn)防洪城鎮(zhèn)進(jìn)行洪水分析；實(shí)時(shí)性要求高，系統(tǒng)要在三維地圖平臺(tái)上對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集成展示和聯(lián)動(dòng)交互查詢，并要有較高的響應(yīng)速度和圖形化展示界面。面對(duì)這樣的形勢(shì)，在本次升級(jí)改造中，傳統(tǒng)的信息化手段已難徹底解決以上的問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)，只有運(yùn)用大數(shù)據(jù)云技術(shù)才可以有效地管理這些數(shù)據(jù)，充分發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息，提升數(shù)據(jù)價(jià)值，使指揮系統(tǒng)能夠?yàn)榉篮榭购禌Q策提供更有力的依據(jù)和支撐。

所謂處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)（來(lái)自維基百科），具有數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算量大，數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和處理速度快，時(shí)效性要求高，數(shù)據(jù)種類和來(lái)源多樣化，以及數(shù)據(jù)價(jià)值密度相對(duì)較低等4V（Volume，Velocity，Variety，Value）特征，防汛抗旱指揮系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完全契合這些特征。

本次升級(jí)改造主要以《貴州省水利信息化頂層設(shè)計(jì)》總體構(gòu)架為基礎(chǔ)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)思想，充分利用云計(jì)算、水文模擬等高新技術(shù)和手段，加大信息采集覆蓋面，整合現(xiàn)有資源，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和對(duì)未來(lái)一定時(shí)段內(nèi)的洪水分析預(yù)報(bào)，迅速、準(zhǔn)確、直觀地知曉洪水風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生地點(diǎn)、現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，為防汛抗旱指揮決策提供科學(xué)依據(jù)，打造高水平的防汛抗旱指揮決策支撐平臺(tái)。

升級(jí)改造后的防汛抗旱指揮決策支撐平臺(tái)總體架構(gòu)如圖1所示。通過(guò)圖1可以看到，本次升級(jí)改造以信息資源整合為核心任務(wù)，致力于運(yùn)用大數(shù)據(jù)云技術(shù)搭建水利大數(shù)據(jù)中心。以數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)協(xié)同為根本出發(fā)點(diǎn)，整合重構(gòu)各類水利信息資源，實(shí)現(xiàn)水利數(shù)據(jù)集中采集、集中存儲(chǔ)、集中管理、集中使用，一體化地解決水利信息資源整合與應(yīng)用系統(tǒng)集成問(wèn)題，達(dá)到“一處收集、一處更新、多處使用”的效果。數(shù)據(jù)的收集、處理、應(yīng)用情況包括：

防汛抗旱指揮決策支撐平臺(tái)總體架構(gòu)

1）以高精度的衛(wèi)星影像圖為基礎(chǔ)，建立了全省范圍的電子沙盤場(chǎng)景，接入了包括防汛抗旱指揮系統(tǒng)、山洪災(zāi)害系統(tǒng)、中小河流系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)，并借助“云上貴州”和大數(shù)據(jù)建設(shè)的東風(fēng)，創(chuàng)造性的接入了基于大數(shù)據(jù)云計(jì)算的預(yù)報(bào)成果。系統(tǒng)后臺(tái)收集整理了包括中國(guó)、歐洲、日本、美國(guó)等權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的海量公共數(shù)據(jù)，例如衛(wèi)星云圖、雷達(dá)回波圖，衛(wèi)星遙感、地形地貌、土地利用等數(shù)據(jù)信息，利用大數(shù)據(jù)分析和云計(jì)算技術(shù)，建立多元數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，對(duì)海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行抽取加工，利用云平臺(tái)進(jìn)行分析計(jì)算，得到未來(lái)24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)的全省網(wǎng)格化的降雨、氣溫、濕度等數(shù)值預(yù)報(bào)，開展水庫(kù)和小流域的洪水預(yù)報(bào)、預(yù)警、調(diào)度，大大提高洪水預(yù)報(bào)預(yù)見期和覆蓋范圍。

2）利用水利普查、工程設(shè)計(jì)資料、《貴州省暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)》、水文洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)等，通過(guò)建立氣象預(yù)報(bào)、洪水計(jì)算及模擬的專業(yè)模型庫(kù)，將天氣預(yù)大數(shù)據(jù)是指無(wú)法在可承受的時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和

報(bào)、設(shè)計(jì)洪水分析、實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)及DEM地形數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，圖形化展示洪水演進(jìn)和淹沒過(guò)程。

3）對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、水利普查、山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)、防洪風(fēng)險(xiǎn)圖及各類防汛抗旱工程、物資、預(yù)案等基礎(chǔ)資料進(jìn)行了數(shù)字化處理。結(jié)合社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、防汛預(yù)案內(nèi)容，確定災(zāi)害影響范圍和程度，通過(guò)預(yù)先建立的與指揮機(jī)構(gòu)、搶險(xiǎn)隊(duì)伍、物資、工程的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警、響應(yīng)、處置的三級(jí)聯(lián)動(dòng)。

本次升級(jí)改造完成了以一庫(kù)、兩臺(tái)、三系統(tǒng)為主要內(nèi)容的防汛抗旱智慧系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)。

一庫(kù)是搭建防汛信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)。防汛信息資源數(shù)據(jù)庫(kù)采用大數(shù)據(jù)思路搭建貴州省的防汛信息資源庫(kù)，包括建設(shè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、整合現(xiàn)有資源、建立數(shù)據(jù)共享通道?；谠摂?shù)據(jù)庫(kù)提供各類數(shù)據(jù)的綜合查詢、匯總、統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)挖掘等，根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)深加工，適應(yīng)防汛指揮工作的需要和變化。

兩臺(tái)是打造防汛“一張圖”地理信息平臺(tái)和洪水分析與模擬平臺(tái)。以山洪災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)提供的工作底圖（1：5萬(wàn)）和2.5米分辨率的影像圖為基礎(chǔ)，建立貴州全省范圍的三維電子地圖平臺(tái)，其中對(duì)中心城區(qū)、重點(diǎn)防洪城鎮(zhèn)采用0.6米分辨率的高精度影像圖。建立氣象預(yù)報(bào)、洪水計(jì)算及洪水模擬的專業(yè)模型庫(kù)，將天氣預(yù)報(bào)、設(shè)計(jì)洪水分析、實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)及DEM地形數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，采用水動(dòng)力數(shù)值模擬，實(shí)現(xiàn)洪水的動(dòng)態(tài)模型，打造從天氣預(yù)報(bào)到水文計(jì)算，再到洪水模擬的一體化專業(yè)服務(wù)平臺(tái)，為洪水的風(fēng)險(xiǎn)分析、洪水淹沒展示提供核心專業(yè)支撐。

三系統(tǒng)是升級(jí)完善防汛抗旱指揮調(diào)度系統(tǒng)、移動(dòng)終端信息查詢系統(tǒng)和視頻會(huì)商系統(tǒng)。打造以三維電子沙盤為展示平臺(tái)，集中、動(dòng)態(tài)展示防汛抗旱關(guān)注區(qū)域的相關(guān)信息，突出重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)關(guān)注，搭建監(jiān)測(cè)監(jiān)控、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、洪水模擬及風(fēng)險(xiǎn)分析為一體的指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)防汛抗旱指揮系統(tǒng)從“統(tǒng)計(jì)”軟件向指揮調(diào)度平臺(tái)的升級(jí)改造，達(dá)到可視化指揮調(diào)度?；谑謾C(jī)、PDA等移動(dòng)終端設(shè)備，提供對(duì)水情、雨情、工情、視頻、圖像、氣象、預(yù)警預(yù)報(bào)、基礎(chǔ)信息等主要防汛咨詢的信息查詢和展示，不論何時(shí)、何地都可以與服務(wù)器端進(jìn)行交互通訊，為防汛工作者提供一個(gè)統(tǒng)一的移動(dòng)信息查詢展示平臺(tái)和全方位的移動(dòng)指揮決策手段,滿足移動(dòng)防汛的業(yè)務(wù)個(gè)性化需求。按照水利專網(wǎng)、高清終端的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)省、市（州）和88個(gè)縣進(jìn)行全面升級(jí)改造。快速實(shí)現(xiàn)省、地、縣三級(jí)防汛辦內(nèi)部以及與上、下級(jí)各相關(guān)部門的信息上傳和下達(dá)，搭建防汛指揮和協(xié)同調(diào)度的信息網(wǎng)絡(luò)通道，以保障防汛抗旱信息能監(jiān)控、能發(fā)布、有反饋、有響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)"看得見、喊得應(yīng)"。

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、無(wú)人機(jī)等新技術(shù)的普及應(yīng)用，正改變防汛抗旱信息化格局，為水利信息化建設(shè)帶來(lái)了更好、更快、更便捷的技術(shù)手段。本次防汛抗旱指揮決策支撐平臺(tái)的升級(jí)改造，充分與貴州大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相結(jié)合，借助貴州“云”及新技術(shù)實(shí)現(xiàn)防汛抗旱現(xiàn)代化建設(shè)，促進(jìn)防汛抗旱管理工作開展，提升貴州省水利信息化水平。