"数字黄河"工程规划项目综述

"数字黄河"工程规划是"数字黄河"工程建设的基础工作.项目实施中,通过调研,统一了对"数字黄河"工程的认识;在"需求牵引,应用至上"的建设原则下,开展了"数字黄河"工程需求分析;遵循"以我为主,博采众长"的编制原则,编制了<"数字黄河"工程规划>.该<规划>是一个科学的、具有可操作性的规划,是我国第一个得到水利部批复的"数字流域"规划.规划成果包括"数字黄河"工程规划报告以及数字防汛、数字水资源管理与调度、公共基础信息采集、计算机网络、数据中心以及信息资源调查与整合等11个专题规划报告.今后<规划>的实施,首先要结合实际,制定规划实施方案;二要加快基础平台建设,促进信息互联互通;三要应用牵引,推进重点应用系统建设;四要逐步完善标准体系,加强标准化建设.     

"数字黄河"工程需求分析

“数字黄河”工程需求分析工作主要是针对治黄主要业务，这些业务包括防汛减灾、水量调度、水资源保护、水土保持、工程建设与管理、电子政务等。通过对业务组织管理、工作任务、工作流程、应用系统建设现状及存在的问题等方面的具体分析，提出了有关信息采集、各业务应用系统、基础设施以及标准体系等建设需求。     

黄河"数字防汛"建设

黄河“数字防汛”工程建设就是利用遥测、遥感、地理信息系统和三维数字模拟等科技手段，在高速宽带计算机网络的基础上，建成先进实用、高效可靠、覆盖黄河流域重点防洪地区的包括暴雨洪水预警预报、洪水水沙调度、防汛组织指挥、洪水水沙演进、抢险减灾等方面的具有三维可视化数字虚拟会商环境的防汛减灾系统。要保证该工程的顺利实施，必须对人员、资金、技术、设备和计划进度等方面进行全方位的管理。     

建设"数字黄河"工程

“数字黄河”,就是借助全数字摄影测量、遥测、遥感、地理信息系统、全球定位系统等现代手段及传统手段采集基础数据,对黄河流域及其相关地区的自然、经济、社会等要素构成建成一体化的数字集成平台和虚拟环境,对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟、分析和研究,并在可视化的条件下提供决策支持,增强决策的科学性和预见性。     

黄河"数字工管"系统建设

“数字工管”是“数字黄河”工程六大应用系统之一。主要由信息采集与传输、业务应用等部分组成。业务应用分工程建设管理、运行管理、安全监测、安全评估、维护管理5个系统。系统建成后，可实时掌握和了解工程运行状态，评估工程安全状况，自动生成工程维护方案，并在可视化的条件下为工程管理提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。     

"数字黄河"工程计算机网络系统建设

“数字黄河”工程的建设需要完善的信息基础设施平台支持，计算机网络系统是信息基础设施平台的重要组成部分。通过建设和完善黄河计算机网络系统的广域网、局域网、网络安全保障体系等方面的内容，并合理规划黄河计算机网络系统的互联方案，必将会建成一个高速互联的宽带计算机网络，从而更好地为“数字黄河”工程建设服务。     

建设“数字黄河”工程

“数字黄河”工程是借助全数字摄影测量，遥测，遥感（RS）、地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS）等现代化手段及传统手段采集基础数据，通过微波，超短波，光缆，卫星等快捷传输方式，对黄河流域及其相关地区的自然，经济，社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件与数学模型对黄河治理开发和管理的各种方案进行模拟，分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。建设“数字黄河”工程，是实现黄河治理开发和管理现代化的关键途径，包括数据采集，数据传输，数据存储及处理，数学模拟和决策支持5个环节，以及防汛减灾，水量调度，水质监控，水土流失治理与监测，水利工程运行与管理，电子政务，黄河网等7方面的内容。“数字黄河”工程的基础平台包括通信网络，计算机网络和基础数据库。要保证“数字黄河”工程的顺利实施，必须统一组织，做好规划，确保投入，应用牵引。     

"数字黄河"工程数据存储与管理系统建设

“数字黄河”工程数据存储与管理系统由黄河数据中心、7个数据分中心和1个灾难备份中心等节点构成。各节点采用日益成熟的网络存储技术建设数据存储平台，并在此平台上以统一的标准整合数据资源、建设各类数据库。各节点以协调的运行机制和科学的管理模式为基础，以完整的技术标准与规范体系为依据，构成了比较完善、高效的黄河数据存储管理体系，可以全面支持全流域防汛、水调、水保和水资源保护等应用的需要。     

中间件技术与"数字黄河"工程

随着计算机技术的迅速发展，许多应用程序需要在网络环境的异构平台上运行。为解决分布异构问题，中间件技术应运而生。中间件技术具有能解决大量复杂问题、缩短系统开发周期、降低开发风险、减少开发费用等优点，因而得到了迅速发展。“数字黄河”工程庞大、复杂，代表了水利信息化发展的方向，在其建设过程中，中间件技术将起到重要作用：①可以整合新老系统；②可建立数据共享服务；③可开发空间信息处理逻辑；④可构建通用会商支持模块等。     

黄河GPS网是建设“数字黄河”工程的重要基础

目前，黄河流域的基础数据都是过去不同时期采用不同的技术手段和标准取得的。用这样的数据建立工程基础数据库将不能准确地表现自然黄河要素的空间几何关系和原貌，也会使以后工程运行中数据更新产生巨大的障碍。因此，需要建立与完善GPS控制网对原数据进行整合处理，保证“数字黄河”工程的空间基础数据完整统一、数据质量精密。通过阐述GPS在“数字黄河”中的基础作用，对建立与完善黄河GPS网的必要性及可行性进行了分析。     

"模型黄河"工程运行管理体制建设

“模型黄河”工程管理具有一定的特殊性，其管理职能主要包括计划、组织、指挥、协调和控制5个方面。管理工作必须遵循以下5个原则：①系统管理原则；②分解、协同、综合原则；③封闭、自控原则；④能级岗位责任原则；⑤弹性、动态管理原则。为实现工程建设目标，还应建立“模型黄河”工程完善的科技管理体系、完善的运行管理体系、信息资源共享机制及工程运行的保障体系。     

"数字黄河"工程建设管理研究

"数字黄河"工程建设要遵循"统一领导、统一规划、统一组织、统一管理"的原则,按照基本建设管理的有关规定,采用群项目和单项工程项目分层进行项目管理的策略进行建设管理,贯彻项目法人责任制、招标投标制、建设监理制和合同管理制,明确项目法人的责、权、利,并严格执行<"数字黄河"工程建设管理办法>和<"数字黄河"工程建设管理规定>,建立完善的工程建设管理和运行维护体系,遵照"数字黄河"工程标准体系,保证工程建设和运行按规范和标准进行系统设计开发和运行维护,加强计划进度管理和过程控制,保障"数字黄河"工程建设科学、有序、顺利地实施.     

"数字黄河"工程应用服务平台建设

应用服务平台是“数字黄河”工程的资源管理者和应用的服务者，其逻辑结构由专业门户组件、业务应用逻辑、公共服务处理逻辑、空间信息处理逻辑、数据仓库、知识库和模型库等构成。应用服务平台的建设策略为建设实验系统、合理规划信息资源和确立统一的应用系统开发模式。     

"数字黄河"工程的公共基础平台建设

“数字黄河”工程公共基础平台主要包括通信网、计算机网络、数据存储与管理系统、遥感中心、黄河基础地理信息系统、应用服务平台以及相应的标准协议等。通过公共基础平台的建设，可以妥善解决专业之间的共用平台问题，减少或避免重复建设，使有限的资源发挥出更大的效益。     

对"数字黄河"工程基建前期工作的认识

《“数字黄河”工程规划》是指导治黄信息化建设的基本依据。由于“数字黄河”工程复杂而庞大，因此如何开展好“数字黄河”工程的基建前期工作是规划实施的首要环节。通过分析以往信息化建设情况，结合治黄前期工作的特点和要求，提出“数字黄河”工程基建前期工作应采取统一安排、突出重点、加强技术论证、重要项目先试点后推广等措施。     

"数字黄河"工程建设组织与保障体系

为保证“数字黄河”工程顺利有序地实施，须建立严密的工程建设组织管理体系、工程运行维护管理体系和人才培训与引进机制。同时，要建立和采用完善的标准和规范体系，使之贯穿于系统设计开发和运行维护等的各个阶段，保证系统的开放性、通用性和可扩展性，并要加强对关键技术的研究，特别是要重视信息技术在治黄业务中的应用。     

"数字黄河"工程的总体框架

“数字黄河”工程的总体框架主要由应用系统、基础设施、应用服务平台以及工程保障体系组成。其中，应用系统包括防汛减灾、水量调度、水资源保护、水土保持、工程建设与管理、电子政务等系统；基础设施包括信息采集、数据传输、数据存储与管理等系统；应用服务平台包括应用服务和资源管理；工程保障体系包括政策法规、组织领导、标准体系与技术支持等。该总体框架以治黄业务应用为主线，满足了先进性、实用性和今后工程建设长期发展的要求。     

黄河"数字水资源保护"建设

黄河“数字水资源保护”就是综合运用现代科学技术，建成以黄河流域水资源保护局为中心的水资源保护计算机网络系统；完善现有水资源质量站、省界水质监测站和重要城市供水水源地站，使其满足功能区管理和水污染总量控制管理要求。基本建成水资源保护监控中心、水资源保护综合数据库、水资源保护管理系统，实现流域监测资料自动建、档入库，污染趋势分析及预警预报，能够及时科学地进行全流域水资源保护综合评述和质量评价，发布水资源保护质量信息等。逐步建成一个与可持续发展相适应的，能全面支持黄河流域水资源保护工作的数字化、信息化体系，最终实现监测技术现代化、数据采集自动化、信息资源共享化、管理决策智能化。     

黄河"数字水资源管理调度"建设

黄河“数字水资源管理调度”应具备黄河水资源管理调度信息实时采集、传输、存储处理和监测以及水资源实时预报、水资源实时分配、水量实时调度、引黄涵闸远程实时监控、主要控制断面小流量预警、取水许可网上审批、水资源实时管理等功能。它由1个二级水量调度决策支持系统、3层计算机网络结构、4类信息采集系统构成。黄河水资源管理调度决策支持系统是“数字水资源管理调度”的技术核心，它由水资源预测预报、水资源监测管理、水量调度方案管理、水量调度业务处理与综合监视、危机调度管理、取水许可管理等子系统组成，并包含骨干水库联合调度模型、黄河干流春夏秋冬四季实时调度模型、枯水径流演进预报模型等。     

建设"模型黄河"工程

“模型黄河”是对“原型黄河”所反映的自然现象进行反演、模拟和试验，从而揭示“原型黄河”内在的自然规律。建设“模型内河”（主要包括黄土高原模型、水库模型、河道模型及河口模型），一方面直接为“原型黄河”提供治理开发方案，另一方面为“数字黄河”工程建设提供物理参数。通过“数字黄河”与“模型黄河”的联合运用，确保各种治理开发方案在“原型黄河”上实现技术先进、经济合理、安全有效的目标。