防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設所涉及的數(shù)據(jù)來源廣泛、數(shù)據(jù)量大,、類型豐富,，要求展現(xiàn)的成果有較高的響應速度和可視化展示界面,，傳統(tǒng)的信息化建設手段很難達到,。介紹了貴州省在防汛抗旱指揮系統(tǒng)升級改造項目中，運用大數(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。

在水利部國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)項目建設的帶動下，結(jié)合貴州省搶抓“云上貴州”和大數(shù)據(jù)建設的歷史性機遇,，貴州省水利廳以防汛抗旱指揮系統(tǒng)建設為龍頭,，以大數(shù)據(jù)、云計算,、水文模擬等高新技術(shù)為手段,，積極推進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)的升級改造工作,，采用云平臺初步構(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過程中,，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),、山洪災害監(jiān)測預警系統(tǒng)、水文中小河流監(jiān)測系統(tǒng)及水資源監(jiān)控系統(tǒng)等,，目前各個業(yè)務系統(tǒng)多由各個業(yè)務部門自主牽頭建設,，系統(tǒng)以“縱向建設”為主，缺少“橫向協(xié)同”,，“條強塊弱”的現(xiàn)象嚴重,，信息資源由各個管理部門分別管理，“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)務應用水平的進一步提升，目前的防汛抗旱指揮決策支撐平臺亟需升級改造,。同時,，在防汛抗旱指揮系統(tǒng)中，其數(shù)據(jù)來源廣,，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),、山洪災害數(shù)據(jù)、基礎資料,、測量數(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)及計算量大，系統(tǒng)需要對全省范圍進行大中型水庫,、重點小一型水庫,、重點防洪城鎮(zhèn)進行洪水分析；實時性要求高,，系統(tǒng)要在三維地圖平臺上對各類數(shù)據(jù)信息進行集成展示和聯(lián)動交互查詢,，并要有較高的響應速度和圖形化展示界面。面對這樣的形勢,，在本次升級改造中,，傳統(tǒng)的信息化手段已難徹底解決以上的問題和技術(shù)難點，只有運用大數(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)中蘊含的信息,，提升數(shù)據(jù)價值，使指揮系統(tǒng)能夠為防洪抗旱決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,、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)（來自維基百科）,，具有數(shù)據(jù)采集、存儲,、計算量大,，數(shù)據(jù)增長和處理速度快，時效性要求高,，數(shù)據(jù)種類和來源多樣化,，以及數(shù)據(jù)價值密度相對較低等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,。

本次升級改造主要以《貴州省水利信息化頂層設計》總體構(gòu)架為基礎，應用大數(shù)據(jù)思想,，充分利用云計算,、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,，通過實時監(jiān)測和對未來一定時段內(nèi)的洪水分析預報，迅速,、準確,、直觀地知曉洪水風險發(fā)生地點,、現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，為防汛抗旱指揮決策提供科學依據(jù),，打造高水平的防汛抗旱指揮決策支撐平臺,。

升級改造后的防汛抗旱指揮決策支撐平臺總體架構(gòu)如圖1所示。通過圖1可以看到,，本次升級改造以信息資源整合為核心任務,，致力于運用大數(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)務協(xié)同為根本出發(fā)點,，整合重構(gòu)各類水利信息資源，實現(xiàn)水利數(shù)據(jù)集中采集,、集中存儲,、集中管理、集中使用,，一體化地解決水利信息資源整合與應用系統(tǒng)集成問題,，達到“一處收集、一處更新,、多處使用”的效果,。數(shù)據(jù)的收集、處理,、應用情況包括：

防汛抗旱指揮決策支撐平臺總體架構(gòu)

1）以高精度的衛(wèi)星影像圖為基礎,，建立了全省范圍的電子沙盤場景，接入了包括防汛抗旱指揮系統(tǒng),、山洪災害系統(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)建設的東風,，創(chuàng)造性的接入了基于大數(shù)據(jù)云計算的預報成果。系統(tǒng)后臺收集整理了包括中國,、歐洲,、日本、美國等權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的海量公共數(shù)據(jù),，例如衛(wèi)星云圖,、雷達回波圖，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)分析和云計算技術(shù),，建立多元數(shù)據(jù)倉庫,，對海量數(shù)據(jù)信息進行抽取加工,，利用云平臺進行分析計算，得到未來24小時,、48小時,、72小時的全省網(wǎng)格化的降雨,、氣溫,、濕度等數(shù)值預報，開展水庫和小流域的洪水預報,、預警,、調(diào)度，大大提高洪水預報預見期和覆蓋范圍,。

2）利用水利普查,、工程設計資料、《貴州省暴雨洪水計算手冊》,、水文洪水預報系統(tǒng)等,，通過建立氣象預報、洪水計算及模擬的專業(yè)模型庫,，將天氣預大數(shù)據(jù)是指無法在可承受的時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉,、管理和

報、設計洪水分析,、實時洪水預報及DEM地形數(shù)據(jù)進行有機結(jié)合,，圖形化展示洪水演進和淹沒過程。

3）對社會經(jīng)濟,、水利普查,、山洪災害調(diào)查評價、防洪風險圖及各類防汛抗旱工程,、物資,、預案等基礎資料進行了數(shù)字化處理。結(jié)合社會經(jīng)濟數(shù)據(jù),、防汛預案內(nèi)容,，確定災害影響范圍和程度，通過預先建立的與指揮機構(gòu),、搶險隊伍,、物資、工程的內(nèi)在關(guān)聯(lián),，實現(xiàn)預警,、響應、處置的三級聯(lián)動,。

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

一庫是搭建防汛信息資源數(shù)據(jù)庫,。防汛信息資源數(shù)據(jù)庫采用大數(shù)據(jù)思路搭建貴州省的防汛信息資源庫,，包括建設實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、整合現(xiàn)有資源,、建立數(shù)據(jù)共享通道,。基于該數(shù)據(jù)庫提供各類數(shù)據(jù)的綜合查詢,、匯總,、統(tǒng)計及數(shù)據(jù)挖掘等，根據(jù)業(yè)務需求靈活進行數(shù)據(jù)深加工,，適應防汛指揮工作的需要和變化,。

兩臺是打造防汛“一張圖”地理信息平臺和洪水分析與模擬平臺。以山洪災害調(diào)查評價提供的工作底圖（1：5萬）和2.5米分辨率的影像圖為基礎,，建立貴州全省范圍的三維電子地圖平臺,，其中對中心城區(qū)、重點防洪城鎮(zhèn)采用0.6米分辨率的高精度影像圖,。建立氣象預報,、洪水計算及洪水模擬的專業(yè)模型庫，將天氣預報,、設計洪水分析,、實時洪水預報及DEM地形數(shù)據(jù)進行有機結(jié)合，采用水動力數(shù)值模擬,，實現(xiàn)洪水的動態(tài)模型,，打造從天氣預報到水文計算，再到洪水模擬的一體化專業(yè)服務平臺,，為洪水的風險分析,、洪水淹沒展示提供核心專業(yè)支撐。

三系統(tǒng)是升級完善防汛抗旱指揮調(diào)度系統(tǒng),、移動終端信息查詢系統(tǒng)和視頻會商系統(tǒng),。打造以三維電子沙盤為展示平臺，集中,、動態(tài)展示防汛抗旱關(guān)注區(qū)域的相關(guān)信息,，突出重點區(qū)域、重點關(guān)注,，搭建監(jiān)測監(jiān)控,、趨勢預測、洪水模擬及風險分析為一體的指揮平臺,，實現(xiàn)防汛抗旱指揮系統(tǒng)從“統(tǒng)計”軟件向指揮調(diào)度平臺的升級改造,，達到可視化指揮調(diào)度,。基于手機,、PDA等移動終端設備,，提供對水情、雨情,、工情,、視頻、圖像,、氣象,、預警預報,、基礎信息等主要防汛咨詢的信息查詢和展示,，不論何時、何地都可以與服務器端進行交互通訊,，為防汛工作者提供一個統(tǒng)一的移動信息查詢展示平臺和全方位的移動指揮決策手段,滿足移動防汛的業(yè)務個性化需求,。按照水利專網(wǎng)、高清終端的標準,，對省,、市（州）和88個縣進行全面升級改造?？焖賹崿F(xiàn)省,、地、縣三級防汛辦內(nèi)部以及與上,、下級各相關(guān)部門的信息上傳和下達,，搭建防汛指揮和協(xié)同調(diào)度的信息網(wǎng)絡通道，以保障防汛抗旱信息能監(jiān)控,、能發(fā)布,、有反饋、有響應,，實現(xiàn)"看得見,、喊得應"。

云計算,、大數(shù)據(jù),、無人機等新技術(shù)的普及應用，正改變防汛抗旱信息化格局,，為水利信息化建設帶來了更好,、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的升級改造,，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)實現(xiàn)防汛抗旱現(xiàn)代化建設，促進防汛抗旱管理工作開展,，提升貴州省水利信息化水平,。