《人民长江报》：把长江“装”进计算机

时间：2021-01-14 08:02:34　来源：柠檬阅读网本文已影响人

记者杨君特约记者贾海龚红春

就在“嫦娥”、“神七”把浩瀚的宇宙“拉”得离我们越来越近的时候，在武汉，一项运用空间信息技术把长江“缩小”，直到把它“装”进计算机的系统工程，也正从设想走向现实。

如今的长江，空间信息技术早已覆盖流域管理的主要业务领域，为水旱灾情与生态环境动态监测、水资源管理、水环境治理、河道管理、水利信息化等诸多公益领域提供技术服务，并日益成为流域现代化管理中高新技术应用研究的技术支撑。

现代水利的“眼睛”和“大脑”

提到空间信息技术，曾有专家形象地把它比喻为“两只眼睛一个大脑”。“两只眼睛”分别指遥感技术（RS）与全球卫星定位系统（GPS）技术；
“一个大脑”指地理信息系统（GIS）。在空间信息技术中，RS技术是迄今为止人类获取空间数据规模最大、时间最短的技术和手段，GPS可以快速获得地球表面任意物体的空间位置信息，但是，它们只有和GIS技术相结合才能产生广阔的应用。

我国水利行业自20世纪80年代初就开始应用RS技术，对GIS的使用则始于80年代后期，而GPS在水利行业的应用始于90年代初。就在这三种技术在水利行业得到普遍运用并高速发展的同时，科研人员也发现，它们在单独使用时，却存在缺陷。

长江委长科院空间所所长谭德宝告诉记者，在实际应用中，这三门技术往往相互交叉、互相渗透。RS可为GIS提供数据源与数据更新途径，但RS系统本身的分析功能有限，需要GIS为其提供更精确的服务，使其提供的数据发挥充分作用。另外，GIS可为RS信息的分析和利用提供广阔的舞台。GPS则为RS和GIS快速、廉价地提供最基本的地表特征的定位数据，同时GPS也只有在RS和GIS中才能发挥它的作用。

如何才能充分融合、调动“3S”技术，使空间信息技术在我国水利现代化事业发展过程中更好地起到“眼睛”和“大脑”的作用？

2000年，伴随着国家“引进国外先进农业科学技术”项目（即“948”项目）——“长江流域水旱灾情及三峡库区生态环境动态监测系统技术引进”在长江委启动，空间信息技术在长江的治理开发事业中的集成化、产业化运用开始走向深入。

流域管理的高精尖支撑

2007年11月，“长江流域水旱灾情及三峡库区生态环境动态监测系统技术引进”项目通过验收。这项长江流域实施最早、规模最大的“948”项目，引进了当今国际上先进的空间信息技术和设备，全面开展了防洪减灾及生态环境监测等流域管理业务。

作为该项目的主要负责人，谭德宝教授对此项研究的成果如数家珍：“通过这个‘948’项目，我们不仅提出了三峡水库运用后长江中下游洪灾风险分析的总体框架，还与芬兰合作开发覆盖全长江流域的洪水模拟仿真和防御系统。并利用近20年以来的若干期卫星遥感图片的各种影像信息，对长江口的发育和演变状况，河道历史变迁、滩涂变化等进行综合解译。此外，我们还开发了集成洪水预报、灾情评估、灾民撤退与救援模型和多媒体技术的业务化专题信息系统的长江荆江河段洪水预警公共信息平台……”

一系列重大的科研成果引起了巨大反响。水利部部长陈雷曾评价该项目“展示了空间信息技术在水利现代化建设方面所能起到的巨大作用，对加快我国水利现代化建设具有重要意义”。

以“长江流域水旱灾情及三峡库区生态环境动态监测系统技术引进”项目为起点，长江流域空间信息技术开发利用由此进入高潮。

从能为三峡库区突发水污染事件提供“信息采集——实时分析——提交处理方案的‘一站式’应急防治”的三峡水库突发性水污染事件应急响应系统，到能为流域管理提供可视化GIS空间查询应用系统、实现客户对WEBGIS数据库远程访问的长江流域省际河流管理信息系统；
从长江洪水调度方案三维可视化系统，到瞬间可知三峡水库蓄水多少的“三峡水库总库容及动库容计算研究”，空间信息技术已基本上覆盖了长江流域水资源管理的主要业务领域，为“健康长江”提供了有力的高精尖技术支撑。

“破茧化蝶”的发展之路

随着水利事业的蓬勃发展，信息技术的作用越来越突出，应用需求也越来越迫切，水利信息化已成为防洪抗旱减灾、节水型社会建设、水资源管理、水生态保护和水土保持的重要手段和技术保障，增强水利工程建设与运行管理效能、提高工作效率和决策水平的重要途径。近年来，伴随着空间信息技术在水利行业中越来越广泛和深入应用，已逐步替代许多传统手段，使水利工作者从身体力行、实地监控的传统繁重工作中解放出来，并使原有一些人为参与比较困难的时段和地区的监控问题得到更为直观地解决。

谈到空间信息技术未来的发展，谭德宝博士信心十足：“人类涉及的所有信息当中80%与空间信息有关，特别是在信息时代到来的时候，信息量的增长速度将是传统陆面监测网所不能满足的。因此，先进有效的空间信息技术在水利行业有着广阔的应用前景，必将成为今后解决大多数水问题的不可缺少的手段和工具，这些正是其他技术无法比拟的巨大优势。尽管长江委在空间信息技术应用研究方面起步较早，技术研发水平提高比较快，但是由于受到空间数据源获取手段以及信息资源整合力度的限制，尚没有充分发挥其应有的效果及全面的作用。迫切地需要信息资源的整合集成及必要的基础设施投入。”

目前，长科院空间所正着手从流域管理业务实际需求出发，着重研究解决流域治理与生态环境保护的实践过程中面临的一些基础性、宏观性、关键性和系统性的重大问题。如借助于遥感、地理信息系统、全球定位系统等空间信息技术手段，建立流域基础空间地理信息平台，在此平台上开发建立流域省际边界河流水政监察与执法遥感动态监测信息系统；
综合运用多种遥感数据并结合地面遥测及无线通讯手段，建立流域尺度水旱灾情及生态环境动态监测与评估系统；
借助于流域数字仿真与数学模拟分析相结合的手段，结合多年来流域开发治理所获得经验和知识，逐步建立能够反映流域内水资源动态变化规律的流域整体数字模型，通过运用这种模型实现对流域开发实践对环境影响的分析评价。

如何才能让空间信息技术更好地立足长江流域的保护与治理，实现“维护健康长江，促进人水和谐”的最高目标？长科院空间所“十一五”发展规划中早已将蓝图绘就：充分运用空间信息技术、计算机网络通讯技术等高新技术和手段，在流域防洪减灾、水资源管理、水生态环境监测、数字流域构建等领域广泛地开展科学研究，从而指导流域开发的具体方针、方案的制定和执行，为流域现代化管理提供前瞻性和战略性的研究成果和决策支持。

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